生态修复汇总教材

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1、第一章：绪论1. 修复：借助外界作用力使受损的特定对象部分或全部恢复到原初状态的过程。 恢复：使受损对象向原初状态发生改变 重建：使完全丧失功能的对象恢复至原初水平 改建：使部分受损的对象进行改善，增加人类期望的特点，减小人类不希望的自然特点 区别关系图2. 环境修复：对被污染的环境采取物理、化学与生物学技术措施，使存在于环境中的污染物 浓度减少或毒性降低或完全无害化。类型（按对象）：土壤环境修复、水体环境修复、大气环境修复、固体废物环境修复 土壤环境修复：对污染的土壤实施修复，以阻断污染物进入食物链，防止随生物造成危害， 促进土地资源的保护和可持续发展。水体环境修复：利用物理的、化学的、生物

2、的和生态的方法减少水环境中有毒有害物质的浓 度或使其完全无害化，使污染了的水环境能部分或完全恢复到原始状态的过程。水体污 染（eg电池，一粒纽扣电池能使60万升水污染）大气环境修复：采取一定的措施，包括物理、化学和生物的方法来减少大气环境中的有毒有 害化合物。固体废弃物环境修复：利用化学、物理或生物的方法对污染环境的固体废弃物进行处理，以 达到减少污染的无害化处理。工业固体废弃物处理、废弃矿山、采矿场复垦、生活垃圾固废处理、污水处理厂污泥后续处理 原位修复：对污染物就地处理，使之得以降解和减毒。需建设昂贵的地面环境工程基建和运输，操作维护简单，可对深层次污染的土壤进行修复，但 缓慢，且有一定风

3、险。异位修复：挖掘后通过其它手段或技术进行处理。时间短，代价较高，但环境风险较低，系统处理的可预 测性较高。4. 环境修复技术（按方法）：工程技术（机械技术）、物理技术、化学技术、生物技术四类基本技术 基本作用在于改变自然界的运动形式和状态环境物理修复技术：借助物理手段将污染物从环境中提取分离出来的技术 特点：工艺简单、费用低。通常没有高度的选择性，多用作初步的分选。一般说来，物 理分离技术没有充分达到环境修复的要求。环境化学修复技术：发展较早也相对成熟。主要包括：化学淋洗、溶剂浸提、化学氧化修复和化学还原修复等。比较而言，化学氧化技术是一种快捷、积极，对污染物类型和浓度不是很敏感的修复方式；

4、在土壤修复中， 化学还原和还原脱氯法则作用于分散在地表下较大、较深范围内的氯化物等还原反应敏感的化学物质，将 其还原、降解；原位化学淋洗技术对去除低溶解度和吸附力较强的污染物更有效。特点：化学修复技术往往代价较高，容易导致其它化学物质留存于环境中，可能产生其 它环境危害等。环境生物修复技术:利用生物的生命代谢活动减少存在于环境中有毒有害物质的浓度或使其 完全无害化，使污染了的环境能部分或完全恢复到原始状态的过程。特点：费用小，不会引入其它化学物质，对环境的整体修复性能好，但往往耗时。第二章：污染环境的物理修复原理1. 物理修复的主要技术类型，理解每种类型下的子技术；物理修复:最传统、利用污染物

5、与环境之间的各种物理特性的差异，达到污染物从环境中去除、分离的目的 优点;高效、快捷、积极、修复时间较短、操作简便、对周围环境干扰少,对污染物的性质和浓度不是很敏感。 缺点;修复效果不尽人意、费用较高，费人力物力较多、可能引起二次污染。物理修复的技术类型 按照处理对象是否改变：原位物理修复、异位物理修复一、物理分离修复1. 粒径分离 根据颗粒直径分离固体，叫筛分或过滤 （干筛、湿筛、摩擦洗涤）2. 水动力学分离 不同沉降或沉降速率速度（原理:基于颗粒在流体中的移动速率进行分级）3. 密度（或重力）分离 重力富集方式分离颗粒 （基于物质的密度） 振动筛4. 脱水分离 过滤、压滤、离心和沉淀等5.

6、 泡沫浮选分离 需加入浮选剂，颗粒吸附到泡沫气体由底部喷射进入含有泥浆的池体，特定类型的矿物选择性的粘附在气泡上，随着气泡上升到顶部，形成泡沫，进而收集铜矿浮选6.磁分离基于矿物磁性的区别，尤其是重金属铁从非铁材料中分离出来将传送带或者转筒运送的移动颗粒连续不断的通过强磁场磁选船/铁砂船概念：借助物理手段将污染物分离开来的技术 特点：工艺简单，费用低；初步的分选技术；减少待处理被污染物的体积；优化以后的序列处理工作。应用：无机污染物的修复 适合小范围污染的修复 分离技术设备简单、费用低、可持续高产出 要求：污染物浓度较高、存在于不同物理特征的介质中二、蒸汽浸提修复 概念:通过降低土壤空隙蒸气压

7、，把土壤中的污染物转化为蒸汽形式而加以去除的技术。 特点:可操作性强;处理污染物的范围宽;由标准设备操作;不破坏土壤结构以及对回收利用废物有潜在价值。 原理：在污染环境中引入清洁空气产生驱动力，利用土壤固相、液相和气相之间的浓度梯度，在气压降低 的情况下，将其转化为气态的污染物排出土壤的过程。适用：高挥发性化学污染介质的修复，如汽油、苯和四氯乙烯等 方法：原位、异位土壤蒸汽浸提技术；多相浸提技术、压裂修复技术 能否采用蒸汽浸提技术：污染物的挥发特性、土壤结构对气流的渗透特性 优点：能原位操作、简单、对周围环境干扰少； 非常有效地去除 VOCs； 能较多地处理受污染的土壤； 系统容易安装和转移；

8、 容易与其他技术组合使用。应用:主要用于挥发性有机卤代物和非卤代物的修复。三、固定/稳定化修复概念：防止或降低污染土壤释放有害化学物质的一组技术。通常用于重金属和放射性物质污染土壤的无害 化处理。包含固化和稳定化特点：需要固定剂/稳定剂，无需破坏无机物质，但可能改变有机物质的性质； 可与其他技术联用，并可能增加污染物的总体积； 应有利于后续处理； 现场需安装全部或部分设施。 固化：指将污染物包被起来，使之呈颗粒状或大块状存在，进而使污染物处于相对稳定状态。 稳定化：指将污染物转化为不易溶解、迁移能力或毒性变小的状态和形式，即通过降低污染物的生物有效性，实现其无害化或者降低其对生态系统危害性的危

9、险。原位：少数几个能原位修复十壤重金属污染的技术，不能修复有机污染物的修复影响因素： 长期有效性无实际经验参考 埋藏深度 混合过程防治新的污染 水、结冰、解冻会影响固定化效果 成本较异位高异位：修复土壤无机污染物，修复有机污染物的适用性有限影响因素：环境条件影响长期稳定性 体积可能会增大 有机物可能影响黏性剂的作用 成分复杂的土壤，还没有发现有效的黏性剂 石块、碎片要去除（60mm）固化和稳定化技术处理的一般步骤： 中和过量的酸度； 破坏金属配合物； 控制金属的氧化还原状态； 转化为不溶性的稳定形态； 采用固化剂形成稳定的固体形态物质。四、玻璃化修复技术概念：利用热能或高温条件，使污染的介质成

10、为玻璃产品或玻璃状物质，而使其中的污染物被固定不再释放的过程。特点：最早用于核废物以及其他放射性物质的处理;玻璃化修复技术原位异位概念污染介质中插入电极，给予1600-2000度高温处理，使 污染物挥发或热解使用等离子体、电流或热源，1600-2000 度高温处理，高温融化污染物适用范围和对象含水量低深度不超过6m.放射性物质、有机物和无机物有机物和无机物五、电动力学修复概念：利用热传导或辐射实现对污染环境的修复。1）高温（约100C ）原位加热修复技术2）低温（约100C ）原位加热修复技术：利用蒸汽井加热，包括蒸汽注射钻头、热水浸泡或者依靠电阻加热产生蒸汽加热（如六段加热），可以将土壤加热

11、到 100 C。3）低温（约 100C ）原位电磁波加热技术：利用发射器发射的无线电波中的电磁能量进行加热，过程无需土壤的热传导，电磁能量通过埋在钻孔中的电极导入土壤介质。应用： 有半挥发性的卤代有机物和非卤代有机物; 多氯联苯; 密度较高的非水质的液体有机物六、热力学修复概念：从饱和土壤层、不饱和土壤层、污泥、沉积物中分离提取重金属、有机物的过程。应用范围：低渗透性土壤;大部分无机污染物;放射性物质;吸附性较强的有机物。原理：通过电化学和电动力学的复合作用，土壤中的带电颗粒在电场内定向移动，土壤污染物在电极附近 富集或者被收集回收。主要涉及电迁移、电渗析、电泳和酸性迁移4种电动力学过程。主要

12、影响因素：土壤类型和性质;电压和电流;电极材料应用：1 、去除重金属污染 在施加直流电场后，带正电荷的重金属离子开始向阳极迁移，其迁移速度比同方向流动的电渗析流快 得多。金属离子的迁移速率与离子半径有关。离子尺寸愈小，迁移速率愈快。 Na K Ca Ni2、去除有机物适用于吸附性较强的有机物pH 值对去除极性有机物的影响比较大。会影响有机物的极性和存在形式。 电动力学技术与现场生物修复技术优化组合，用以现场降解和去除土壤和地下水中的有机污染物。七、其他技术：热解吸修复技术、冰冻修复技术、隔离包埋修复技术原位物理修复异位物理修复1.就地处理2不需要昂贵的工程基础设施和远程运输3.操作起来较简单4

13、对深层次的土壤污染进行修复1环境风险较低2.系统处理的预测性高第三章：污染环境的化学修复原理1. 化学修复：通过化学添加剂清除和降低污染环境中污染物的方法。使用时间：通常情况下，根据污染物的类型和环境特征，当生物修复法在速度和广度上不能满足污染物修 复的需要是才选择化学修复2. 技术类型按照技术来分：化学淋洗修复技术、溶剂浸提修复、化学固定修复技术、化学氧化修复技术、 化学还原修复技术、可渗透反应墙、电化学修复技术。按照修复地点来分： 原位化学修复和异位化学修复3. 化学淋洗修复 概念：借助能促进土壤环境中污染物溶解或迁移的化学/生物化学溶剂,在重力作用下或通过水力压头推动淋 洗液注入到被污染

14、土层中,然后再把含有污染物的液体从土层中抽提出来,进行分离和污水处理的技术。优点：可以去除土壤中大量的污染物，限制有害物质的扩散范围，并具有投资及消耗相对较少，操作人员 不直接接触污染物。使用范围：该技术主要用于处理地下水位线以上、饱和区的吸附态污染物 分类：原位、异位。原理：原位：通过淋洗液的解吸、螯合、溶解或络合等物理、化学作用，最终形成可迁移态化合物。 异位：把污染土壤挖出来，用水或溶于水的化学试剂来清洗，去除污染物，再处理含有污染 物的废水或废液，然后，将洁净的土壤回填或运到其他地点。淋洗原位异位原理通过淋洗液的解吸、螯合、溶解或络合等物理、 化学作用，最终形成可迁移态化合物。把污染土

15、壤挖出来，用水或溶于水的化学试剂来 清洗，去除污染物，再处理含有污染物的废水或 废液，然后，将洁净的土壤回填或运到其他地点。适用 适用于多孔隙、易渗透的土壤 适合重金属、易挥发性的卤代有机物和非卤代有机 物、具有低辛烷/水分配系数的有机化合物、羟基类化 合物、低分子量醇类和羟基酸类等污染物。各种类型的污染物（重金属、放射性物质、有机 物等）其他不适用于非水溶态液态污染物。如强烈吸附于土壤 的咲喃类化合物、极易挥发的有机物以及石棉等。 表面活性剂的使用：可增强污染物的生物可利用性首先根据处理土壤的物理状况，将其分成不同的部分，石 块、砂砾、沙、细沙、黏粒。沙：污染物不能强烈的吸附在沙上-初步淋洗黏粒等较细部分：污染物容易吸附，-淋洗后要进一步的 修复处理淋洗液类型：清水、无机溶剂、螯合剂、表面活性剂 清水：优先选用的淋洗液、可避免带来二次污染、例如，对Cr污染的淋洗 无机溶剂：酸、碱、盐原理：酸解、络合、离子交换作用破坏土壤官能团和污染物的结合,从而解析溶出污染物