土壤重金屬污染及其治理方法 ppt

土壤重金屬污染現(xiàn)狀及其治理方法第八組：張譯文王子懿藍(lán)鈺卜勝君卜凱寧張年磊李榜王澤宇土壤重金屬污染現(xiàn)狀及其治理方法目錄01

土壤重金屬污染現(xiàn)狀及危害02土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)03

土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)研究展望1.

國(guó)內(nèi)

國(guó)家環(huán)境保護(hù)部抽樣監(jiān)測(cè)30萬(wàn)公頃基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)土壤，發(fā)現(xiàn)有3.6萬(wàn)公頃土壤重金屬超標(biāo)，超標(biāo)率達(dá)12.1%。據(jù)國(guó)土資源部消息，目前全國(guó)耕地面積的10%以上已受重金屬污染，約有1.5億畝，污水灌溉污染耕地3250萬(wàn)畝，固體廢棄物堆積占地和毀田200萬(wàn)畝，其中多數(shù)集中在經(jīng)濟(jì)相對(duì)發(fā)達(dá)地區(qū)。1.3全球工業(yè)、城市污染的加劇，農(nóng)用化學(xué)物質(zhì)種類、數(shù)量的增加，使得土壤重金屬污染日益嚴(yán)重。據(jù)調(diào)查，全世界平均每年排放約1.5萬(wàn)噸Hg，340萬(wàn)噸Cu，500萬(wàn)噸Pb，1500萬(wàn)噸Mn和100萬(wàn)噸Ni。土壤重金屬污染的危害土壤受重金屬或類金屬毒物污染后，常常通過(guò)農(nóng)作物和水進(jìn)入人體，造成中中毒害。如鉛、汞、鎘、砷、鉻、鉈等污染后都會(huì)對(duì)居民健康造成各種危害。經(jīng)典案例痛痛病

是發(fā)生在日本富山縣神通川流域的一種含鎘廢水污染農(nóng)田而引起的公害病，患者全身疼痛，日夜呼叫，故名痛痛病。病因主要是含鎘廢水污染農(nóng)田進(jìn)入稻米中，居民長(zhǎng)期食用含鎘很高的稻米（稱為“鎘米”）而發(fā)病。患者多為育齡婦女，主要癥狀是骨質(zhì)疏松，全身疼痛，四肢彎曲變形，脊柱受壓也縮短變形，全身多發(fā)性骨折，行動(dòng)困難土壤重金屬來(lái)源與分布。1、大氣沉降

能源、運(yùn)輸、冶金和建筑材料生產(chǎn)等產(chǎn)生的含有重金屬的氣體和粉塵進(jìn)入大氣，通過(guò)自然沉降和降水進(jìn)人土壤。據(jù)估計(jì)全世界每年約有1600噸的汞通過(guò)化石燃料燃燒排放到大氣中。含鉛汽油的燃燒和汽車輪胎磨損產(chǎn)生的粉塵對(duì)大氣和土壤造成Pb、Zn、Cd、Cr、Cu等污染。2、污水

未經(jīng)處理的工礦企業(yè)污水排人下水道與生活污水混合，造成污灌區(qū)土壤重金屬Hg、Cd、Cr、Pb、Cd等的含量逐年增加。如淮陽(yáng)污灌區(qū)土壤Hg、Ca、Cr、Pb、As等重金屬1995年已超過(guò)警戒線，其它灌區(qū)部分重金屬含量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)當(dāng)?shù)乇尘爸?。工業(yè)、城市污染的加劇，農(nóng)用化學(xué)物質(zhì)種類、數(shù)量的增加，使得土壤重金屬污染日益嚴(yán)重。據(jù)調(diào)查，全世界平均每年排放約1.5萬(wàn)噸Hg，340萬(wàn)噸Cu，500萬(wàn)噸Pb，1500萬(wàn)噸Mn和100萬(wàn)噸Ni。

3、固體廢棄物工礦業(yè)固體廢棄物堆放或處理過(guò)程中，由于日曬、雨淋、水洗重金屬極易移動(dòng)，以輻射狀、漏斗狀向周圍土壤、水體擴(kuò)散。沈陽(yáng)冶煉廠冶煉鋅產(chǎn)生的礦渣主要含Zn、Cd，1971年開(kāi)始堆放在一個(gè)洼地場(chǎng)所，目前已擴(kuò)散到離堆放場(chǎng)700米以外的范圍。武漢市垃圾堆放場(chǎng)，杭州鉻渣堆放區(qū)附近土壤中重金屬Cd、Hg、Cr、Cu、Zn、Pb、As等的含量均高于當(dāng)?shù)赝寥辣尘爸怠！?、農(nóng)用物資

農(nóng)藥、化肥和地膜長(zhǎng)期不合理施用，導(dǎo)致土壤重金屬污染。殺真菌農(nóng)藥含有Cu和Zn，被大量地施用于果樹(shù)和溫室作物，造成土壤Cu、Zn累積達(dá)到有毒的濃度。如在莫爾達(dá)維亞，葡萄生長(zhǎng)季節(jié)要噴5～12次波爾多液或類似的制劑，導(dǎo)致每年約有6000～8000噸的銅被施入土壤。近年來(lái)，地膜的大面積推廣使用，不僅造成了土壤的白色污染，而且地膜生產(chǎn)過(guò)程中加入了含Cd、Pb的熱穩(wěn)定劑，增加了土壤重金屬污染。

土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)

3.1工程措施一、物理修復(fù)

①電動(dòng)修復(fù)②電熱修復(fù)

③土壤淋洗二、化學(xué)修復(fù)

三、生物修復(fù)

①植物修復(fù)技術(shù)

②微生物修復(fù)技術(shù)

③農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)生物修復(fù)生物修復(fù)是利用生物削減、凈化土壤中的重金屬或降低重金屬毒性。該方法效果好，易于操作，受到人們的重視，日益成為修復(fù)污染土壤研究的熱點(diǎn)。1、植物修復(fù)技術(shù)是一種利用自然界存在或人工培養(yǎng)的植物修復(fù)重金屬污染土壤的技術(shù)，分為植物提取、植物揮發(fā)和植物穩(wěn)定三種。植物提取是依靠重金屬超積累植物從土壤中吸取重金屬離子，接著收割地上部分并進(jìn)行處理。連續(xù)種植該植物，可有效降低或去除土壤重金屬。目前已發(fā)現(xiàn)700多種超積累重金屬植物。植物揮發(fā)是依靠植物根系吸收重金屬，將其轉(zhuǎn)化為氣態(tài)物質(zhì)揮發(fā)到大氣中。目前研究最多的是Hg和Se。2、微生物修復(fù)技術(shù)

微生物可降低土壤中重金屬的毒性；吸附積累重金屬；改變根際微環(huán)境，達(dá)到提高植物對(duì)重金屬的吸收，揮發(fā)或固定效率的目的。如動(dòng)膠菌、藍(lán)細(xì)菌、硫酸還原菌及某些藻類，能夠產(chǎn)生胞外聚合物與重金屬離子結(jié)合成絡(luò)合物；Macaskie等分離的檸檬酸菌可分解有機(jī)質(zhì)生成HPO2-4與Cd形成CdHPO4沉淀；國(guó)內(nèi)研究人員發(fā)現(xiàn)有些微生物能把劇毒的甲基汞降解為毒性小、可揮發(fā)的單質(zhì)Hg。藍(lán)細(xì)菌硫酸還原菌3、農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)

農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)包括農(nóng)藝修復(fù)和生態(tài)修復(fù)。前者改變耕作制度，調(diào)整作物品種，種植不進(jìn)入食物鏈的植物，選擇能降低土壤重金屬污染的化肥，或增施能夠固定重金屬的有機(jī)肥等來(lái)降低土壤重金屬污染；后者調(diào)節(jié)土壤水分、養(yǎng)分、pH值和土壤氧化還原狀況及氣溫、濕度等生態(tài)因素，調(diào)控污染物所處環(huán)境介質(zhì)。但該技術(shù)修復(fù)周期長(zhǎng)，效果不明顯。重金屬污染土壤生物修復(fù)的主要機(jī)理植物修復(fù)機(jī)理植物根通過(guò)吸收和吸附作用在根部富集大量污染物質(zhì),從而固定污染物。土壤受重金屬污染后,植物會(huì)不同程度地從根際圈內(nèi)吸收重金屬,吸收數(shù)量受植物根系生理功能及根際圈內(nèi)微生物群落組成、pH、氧化－還原電位、重金屬種類和濃度以及土壤的理化性質(zhì)等因素影響,其吸收機(jī)理是主動(dòng)吸收還是被動(dòng)吸收尚不清楚。根還可以合成多種氨基酸、植物堿、有機(jī)氮和有機(jī)磷等，并向周圍土壤中分泌有機(jī)酸、糖類物質(zhì)、氨基酸和維生素等有機(jī)物，不同程度地限制根際圈內(nèi)污染物質(zhì)的移動(dòng)和生物有效性,減輕重金屬對(duì)植物的毒害。2微生物修復(fù)機(jī)理菌根植物的根系通過(guò)根面上菌絲與根際圈內(nèi)的重金屬接觸從而對(duì)重金屬產(chǎn)生吸收、屏障和螯合等直接作用。

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超積累植物（Hyperaccumulator）及其篩選

超積累一般要求金屬離子在植物中的含量大于0.1%~1%（干重）；當(dāng)達(dá)到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，回收植物組織中的金屬才具有經(jīng)濟(jì)性。超積累植物一般要求其重金屬含量大于一個(gè)臨界值（表1）。不同重金屬有超積累作用的植物種的分布也是分布不均勻的。表2和表3列舉了幾種金屬的超積累植物和數(shù)。

表1重金屬在土壤普通植物中的平均濃度及其在超累積植物中的臨界標(biāo)準(zhǔn)(mg/kg)表2某些已知超累積植物地上部分的金屬含量（mg/kg）表3已報(bào)道的金屬超積累植物(Baker,2003)土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)研究展望基因工程技術(shù)的應(yīng)用將篩選與培育出的超累積植物和微生物基因?qū)肷锪看蟆⑸L(zhǎng)速度快、適應(yīng)性好的植物中去已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，所以，利用基因工程技術(shù)