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07農(nóng)資-土壤污染治理復(fù)習(xí)資料LtD緒論及第二章土壤污染:1.土壤污染:是指污染物通過(guò)各種途徑進(jìn)入土壤,其數(shù)量和速度超過(guò)了土壤的容納和凈化能力,而使土壤的性質(zhì)、組成、和性狀等發(fā)生改變,破壞土壤的自然生態(tài)平衡并導(dǎo)致土壤的自然功能失調(diào),行政惡化的現(xiàn)象。2.土壤污染物主要分成四大類:一是有害重金屬鎘、鉛、汞、砷、銅、鋅和酸雨等無(wú)機(jī)類污染物;二是農(nóng)藥,多氯聯(lián)苯類,多環(huán)芳烴類等持久性毒物及化肥,抗生素等有機(jī)污染物;三是有放射性的污染物;四是病原菌污染物。3.污染污染危害的特點(diǎn):一是隱蔽性和潛伏性;二是不可逆性和長(zhǎng)期性;三是后果的嚴(yán)重性。4.土壤環(huán)境污染:當(dāng)土壤環(huán)境中所含的污染物的數(shù)量超過(guò)土壤自凈能力或當(dāng)污染物在土壤環(huán)境中的積累量超過(guò)土壤基準(zhǔn)或土壤環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)時(shí),即為土壤環(huán)境污染。5.土壤背景值:是指未受或者少受到人類活動(dòng)影響的土壤環(huán)境本身的化學(xué)元素的組成及其含量。成土母質(zhì)是決定土壤元素含量最基本的最主要的因素,土壤類型、氣候、地形、植被等也是重要因素。6.土壤自凈作用:是指在自然因素作用下,通過(guò)土壤布。大氣污染型:特點(diǎn)是以大氣污染源為中心呈橢圓狀或條帶狀分布,長(zhǎng)軸沿主風(fēng)向伸長(zhǎng),其污染面積和擴(kuò)散距離取決于污染物的性質(zhì)、排放量已經(jīng)排放方式。固體廢棄物污染型:指被丟棄的固體狀物質(zhì)和泥狀物質(zhì),包括工礦廢渣、污泥和城市垃圾等。特點(diǎn)是造成土壤環(huán)境的重金屬污染,以及油類,病原菌和某些有毒有害有機(jī)物的污染。農(nóng)業(yè)污染型:指由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要不斷使用化肥、農(nóng)藥、城市垃圾堆肥、廄肥污泥等引起的土壤環(huán)境污染。綜合污染型:綜合以上四點(diǎn)。第三章無(wú)機(jī)污染物對(duì)土壤的污染:1.土壤重金屬污染:在環(huán)境污染方面所說(shuō)的重金屬是指:汞、鎘、鉻、鉛和各類金屬等生物毒性顯著的元素。汞毒性最大、鎘次之,俗稱“五毒”元素。來(lái)源:金屬礦山的開采、金屬冶煉廠、金屬加工和金屬化工物制造,大量施用金屬的企業(yè)和部門,汽車尾氣排放的鉛,肥料和農(nóng)藥帶入的砷、鉛、錫等。2.重金屬污染物的特點(diǎn):一是形體多變;二是重金屬容易在生物體內(nèi)積累;三是重金屬不能被降解而消除。重金屬形態(tài):⑴水溶態(tài)⑵交換態(tài)或吸附交換態(tài)⑶碳酸鹽結(jié)合態(tài)⑷鐵錳結(jié)合態(tài)氧化物形態(tài):⑸有機(jī)結(jié)合態(tài)⑹殘留態(tài)水溶態(tài)、殘留態(tài)和交換態(tài)重金屬的遷移轉(zhuǎn)化能力最高,其活性、毒性和對(duì)植物的有效性也最大,殘留態(tài)最小,其他態(tài)介于其間。3.重金屬遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程:重金屬在土壤中的物理、物理化學(xué)、化學(xué)和生物過(guò)程是影響其遷移轉(zhuǎn)化的主要因素。物理遷移指土壤溶液的重金屬離子或絡(luò)合離子吸附于土壤污染物顆粒表面進(jìn)行水遷移的過(guò)程。包括隨土壤固體顆粒受風(fēng)力作用進(jìn)行機(jī)械搬運(yùn)的風(fēng)力遷移作用。包括:吸附和解析作用或吸附交換作用,也包括專性吸附作用?;瘜W(xué)過(guò)程指重金屬在土壤中的氧化、還原、中和、沉淀反應(yīng)等。生物過(guò)程包括:動(dòng)植物和微生物對(duì)土壤重金屬的吸附及轉(zhuǎn)化。沉淀于溶解過(guò)程—吸附與解吸過(guò)程—絡(luò)合與解離過(guò)程—氧化還原過(guò)程—淋失過(guò)程—揮發(fā)過(guò)程—植物吸收4.影響土壤吸附的因素:土壤膠體的種類、形態(tài)、PH、重金屬離子的親和力大小等。5.F元素污染:含量地殼0.078%,我國(guó)F背景值:191-1012mg/kg,平均含量:453mg/kg,世界背景值:200mg/kg。西北部>東南沿海。缺乏位于華南沿海的鐵鋁土區(qū),黑龍江東部。土壤F的來(lái)源:①巖石風(fēng)化:是主要來(lái)源(酸性巖>中性巖、沉積巖>基性、超基性巖)②大氣沉降:是重要來(lái)源(P肥、冶金、鋼鐵、玻璃、磚瓦生產(chǎn)企業(yè))③P肥施用:影響很大(P肥和含F(xiàn)農(nóng)藥的使用,P灰肥含F(xiàn)3-4%)④火山噴發(fā)土壤F的形態(tài):①水溶態(tài)(F-,HF2-,H3F4-,ALF63-,FEF63-)②吸附態(tài)(F-易被吸附,高度發(fā)育的土壤,吸附態(tài)F占較大比重)③分子態(tài)④固體F化物影響土壤F有效性的因素:①PH(6.5-7.5時(shí),土壤F有效性低,在堿性土壤中F有效性較高,易造成危害)②土壤Al、P含量(Al、P可以促進(jìn)F的溶解,造成作物Al、P與F的雙重危害,作物的F含量和Al含量呈正相關(guān))③土壤含鹽量(作物F含量和Al、Na含量呈正相關(guān),與Ca2+呈負(fù)相關(guān))④土壤顆粒與有機(jī)質(zhì)含量(富含顆粒和腐殖質(zhì)的土壤對(duì)F的吸附作用較強(qiáng))土壤F的生物效應(yīng):F是人體必需的元素,當(dāng)攝入超過(guò)4mg/d,就會(huì)造成中毒。F過(guò)量會(huì)使得植物:產(chǎn)量降低、分蘗少、成穗率低、光合組織受損傷。6.硒元素污染:含量地殼0.05-0.09%,硒背景值:0.1-2mg/kg。土壤硒的來(lái)源:①巖石礦物風(fēng)化:是主要來(lái)源②工業(yè)污染:是重要來(lái)源③大氣沉降(大氣硒大多來(lái)自燃煤工業(yè),其次是玻璃和冶煉工業(yè))④火山噴發(fā)(影響很大,有點(diǎn)火山巖含硒量達(dá)90%)土壤硒的形態(tài):①元素態(tài)Se(含量極低,不溶,植物吸收困難,可能氧化成硒酸鹽或亞硒酸鹽,它們也可以還原成元素態(tài)Se)②Se化物(干旱或者半干旱土壤較普遍,堿金屬Se化物可溶于水,重金屬的Se化物不溶于水,植物難以吸收)③硒酸鹽(可溶于水,可被植物吸收,干旱通氣條件下土壤水溶性Se多為硒酸鹽,中酸性土壤中硒酸鹽較少)④亞硒酸鹽(是土壤Se主要形態(tài),約占40%以上,易溶于水,是植物吸收無(wú)機(jī)Se的主要形態(tài))⑤有機(jī)態(tài)Se化物⑥揮發(fā)態(tài)Se化物影響土壤硒有效性的因素:①PH(酸性到中性,土壤Se有效性減低,隨PH升高而Se有效性升高)②土壤質(zhì)地和粘土礦物,沙質(zhì)土壤Se有效性高于粘土土壤(吸附Se的能力:氧化鐵>高嶺石>蛭石>蒙脫石)③氧化還原狀態(tài)(氧化條件下元素Se化物可被氧化成SeO32-,SeO42-,有效性提高。還原狀態(tài)下,元素Se會(huì)被還原)④機(jī)質(zhì)含量(機(jī)質(zhì)含量升高而Se有效性升高)⑤離子交互作用,植物體內(nèi)Se與S存在競(jìng)爭(zhēng)作用,土壤中Se和P競(jìng)爭(zhēng)相同吸附位點(diǎn)。土壤硒的生物效應(yīng):Se是人體必需的元素,當(dāng)攝入過(guò)量就會(huì)造成中毒。Se低地區(qū)如我國(guó)東北到西南的低Se土壤,廣泛發(fā)生克山病。Se不是植物必須元素。7.硼元素污染:地殼含量10mg/kg,我國(guó)土壤背景值9.9-151.3mg/kg,缺硼土壤主要在東部地區(qū)。土壤硼的來(lái)源:①母質(zhì)母巖:主要來(lái)源(巖性巖<酸性巖)海相沉積物P含量較多②化肥:P肥含量較多③污泥(B酸和過(guò)B酸廣泛采用于各種洗滌劑,最終污染進(jìn)入污泥)④煤類農(nóng)用(土壤B的又一大來(lái)源,煤含有B,一般5mg/kg)土壤硼的形態(tài):①水溶性B②有機(jī)態(tài)B(與有機(jī)質(zhì)結(jié)合成的B,有機(jī)質(zhì)上升,有機(jī)態(tài)B也上升)③吸附態(tài)B④礦物態(tài)B(存在礦物晶格的B)影響土壤硼有效性的因素:①PH(土壤中的B的供給與PH呈負(fù)相關(guān))②巖石母質(zhì)(土壤中B的含量取決于母質(zhì))③粘土礦物和土壤質(zhì)地(Fe、Al氧化物吸附能力強(qiáng),伊利石>蒙脫石>高嶺石)④Fe、Al氧化物土壤硼的生物效應(yīng):過(guò)量B使植物受害。8.汞元素污染:土壤Hg正常含量<0.10mg/kg,我國(guó)Hg土壤背景值:0.040mg/kg。東南>>東北>西、西北部,有機(jī)質(zhì)高Hg含量高。土壤汞的來(lái)源:①含Hg巖石、礦物風(fēng)化②火山噴發(fā),噴泉,地?zé)崃鳍鄞髿釮g的輸入④采礦和冶煉⑤人為活動(dòng)土壤汞的形態(tài):①金屬Hg(活潑可揮發(fā))②無(wú)機(jī)化合態(tài)汞③有機(jī)化合態(tài)汞:有機(jī)汞,甲基汞,乙基汞等(甲基汞占總汞的0.04-2.19%,有機(jī)結(jié)合態(tài)汞:與土壤腐殖質(zhì)結(jié)合的Hg,植物能吸收有機(jī)汞,但有機(jī)結(jié)合汞難吸收)影響土壤汞有效性的因素:①PH(是最重要因素,PH上升,土壤對(duì)Hg吸附能力上升)②土壤有機(jī)質(zhì)(對(duì)Hg的吸收有促進(jìn)作用)③土壤質(zhì)地(粘土土壤對(duì)Hg的吸收能力較強(qiáng))④Cl-(對(duì)Hg有很強(qiáng)的親和力,可形成溶解性較高的絡(luò)合物)⑤粘土礦物(不同粘土礦物有不同的影響)土壤汞的轉(zhuǎn)換:①當(dāng)土壤處于還原狀態(tài)時(shí),二價(jià)汞轉(zhuǎn)變?yōu)榱銉r(jià)汞,可轉(zhuǎn)變成甲基汞或乙基汞,可形成難溶的HgS②當(dāng)土壤處于氧化狀態(tài):汞以穩(wěn)定形式存在,汞有效性降低。土壤汞的生物效應(yīng):①植物對(duì)Hg的吸收,土壤供的生物有效性很低,在根系積累較多②Hg對(duì)植物的毒害,植物Hg毒害癥狀:矮化,根系發(fā)育不良。9.鎘元素污染:地殼含量0.15-0.20mg/kg(火成巖<沉積巖)土壤鎘的來(lái)源:①母質(zhì)母巖:自然土壤鎘的主要來(lái)源②采礦冶煉(最嚴(yán)重的土壤鎘的污染源)③P肥施用(與施用量正相關(guān))④大氣沉降(與沉降正相關(guān))⑤火山噴發(fā)(導(dǎo)致土壤背景值高)土壤鎘的形態(tài):①水溶態(tài)②交換態(tài)③有機(jī)結(jié)合態(tài)④鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)⑤殘?jiān)鼞B(tài)⑥碳酸鹽態(tài)影響土壤鎘在剖面的移動(dòng):土壤中的鎘的遷移性,中偏低,大部分留在表土,但有一定程度下移。影響土壤鎘有效性的因素:①PH影響土壤鎘有效性的重要因子(PH上升,鎘溶解度和有效性都降低)②氧化還原條件(在還原條件下,可能形成鎘的沉淀)③土壤質(zhì)地(粘粒含量越高,有效鎘也越高)④有機(jī)質(zhì)⑤可溶性鹽土壤鎘的生物效應(yīng):①低濃度刺激植物生長(zhǎng)②高濃度使植物受害③谷類作物毒害癥狀類似于卻Fe④植物受到鎘毒害表現(xiàn)為枯斑,萎焉,葉子產(chǎn)生紅棕色⑤斑塊和莖成長(zhǎng)受阻。10.鉛元素污染:地殼含量12.5mg/kg,P灰?guī)r、煤、頁(yè)巖含量較高土壤鉛的來(lái)源:①大氣來(lái)源:汽車尾氣,冶煉廠鉛塵②污水灌溉(另一主要途徑)土壤鉛的形態(tài):①水溶態(tài)②交換態(tài)③有機(jī)結(jié)合態(tài)④鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)⑤殘?jiān)鼞B(tài)⑥碳酸鹽態(tài)形式存在。影響土壤鉛在剖面的移動(dòng):土壤中的鉛的移動(dòng)性較弱,有機(jī)質(zhì)含量高的土壤鉛大部分留在表土,較少向下下移。影響土壤鉛有效性的因素:①PH、Eh(PH、Eh上升,鉛水溶性降低)②有機(jī)質(zhì)③粘土礦物(無(wú)定形氧化鐵>赤鐵礦>針鐵礦>無(wú)定形氧化鋁>蒙脫石>高嶺石)④土壤質(zhì)地(粘粒土壤鉛有效性低)土壤鉛的生物效應(yīng):低濃度的鉛可以刺激植物生長(zhǎng),高濃度毒害(葉片發(fā)黃)。11.砷元素污染:地殼含量1.5-2mg/kg,世界含量10mg/kg,我國(guó)土壤背景值9.6mg/kg。東部、東南部<西部土壤砷的來(lái)源:①巖石風(fēng)化,主要天然來(lái)源(沉積巖>巖漿巖)②農(nóng)藥使用(時(shí)農(nóng)業(yè)土壤的重要來(lái)源)③火山噴發(fā)④采礦和冶煉⑤含As原料應(yīng)用⑥煤的燃燒土壤砷的形態(tài):①水溶態(tài)②離子吸附態(tài)③難溶態(tài)影響土壤砷在剖面的移動(dòng):隨著水分滲漏向下移動(dòng)。影響土壤砷有效性的因素:①PH②氧化還原狀態(tài)(還原性土壤As有效性高于氧化狀態(tài)土壤)③氧化鐵含量(氧化鐵表層對(duì)As有良好的親和力)④有機(jī)質(zhì)含量⑤機(jī)械結(jié)構(gòu)12.鉻元素污染:世界含量70mg/kg,我國(guó)土壤背景值57.3mg/kg。土壤鉻的來(lái)源:①巖石風(fēng)化,主要天然來(lái)源②工業(yè)污染源(造紙,肥料,紡織,制革業(yè))土壤鉻的形態(tài):①酸溶態(tài)②殘?jiān)鼞B(tài)③水溶態(tài)(很低)④交換態(tài)(很低)影響土壤鉻在剖面的移動(dòng):垂直分布不確定性。影響土壤鉻有效性的因素:①PH、Eh(相反關(guān)系)②有機(jī)物(相反關(guān)系)③陰離子競(jìng)爭(zhēng)作用13.氰化物污染:主要來(lái)源工業(yè)企業(yè)排放的含氰廢水,氰化物包括無(wú)機(jī)和有機(jī)氰化物。無(wú)機(jī)氰化物可分為簡(jiǎn)單和絡(luò)合氰化物,當(dāng)環(huán)境呈酸性,且完全曝氣,則大部分氫氰酸呈氣態(tài)轉(zhuǎn)入大氣中。14.放射性物質(zhì)污染:銫Sr在土壤中活動(dòng)性很大,吸附和解吸都比較容易,它在土壤中的移動(dòng)性主要是靠代換反應(yīng),Cs則集中于表層,移動(dòng)性小,吸附非常牢固。。。15.稀土污染:土壤稀土離子的遷移是指離子在土壤和膠體體系中的動(dòng)態(tài)擴(kuò)散,它主要受到土壤中氧化還原電位,PH的影響,土壤中的稀土元素的形態(tài):水溶態(tài)、交換態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)、專性吸附態(tài)、有機(jī)結(jié)合態(tài)、殘?jiān)鼞B(tài)、重稀土的配合能力大于輕稀土因此易淋溶,則易遷移。第四章:有機(jī)污染物對(duì)土壤的污染1.有機(jī)污染物:是指造成環(huán)境污染和面對(duì)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生有害影響的有機(jī)化合物,可分為天然有機(jī)污染物和人工合成有機(jī)污染物。2.二次污染物:指進(jìn)入環(huán)境的一次污染物受到環(huán)境因素影響發(fā)生物理,化學(xué),反應(yīng)或被生物體作用生成毒性比原來(lái)更強(qiáng)的污染物,對(duì)環(huán)境產(chǎn)生再次污染,危害人類健康和生態(tài)環(huán)境。3.土壤有機(jī)污染物的種類:有機(jī)物的行政從毒性可劃分為有毒和無(wú)毒兩種。有毒:苯及衍生物、多環(huán)芳烴和有機(jī)農(nóng)藥。無(wú)毒:容易分解的有機(jī)物,如糖、蛋白質(zhì)、脂肪等。4.持久性有機(jī)污染物(POPS):指具有毒性、生物蓄積性、和半揮發(fā)性,在環(huán)境中持久存在,且能在大氣環(huán)境中長(zhǎng)距離遷移并沉積回地球的偏遠(yuǎn)的極地地區(qū),對(duì)人類健康和環(huán)境造成嚴(yán)重危害的天然或人工合成的有機(jī)化學(xué)污染物質(zhì)。5.POPS名單:分三大類,一是有機(jī)Cl農(nóng)藥類(艾氏劑、氯丹、DDT、狄氏劑、異狄氏劑、六氯苯、滅蚊靈、毒殺芬、七氯);二是工業(yè)化學(xué)品(六氯苯、多氯聯(lián)苯);三是非故意生產(chǎn)的副產(chǎn)品(對(duì)氯聯(lián)苯并呋喃,二惡英)。6.有機(jī)污染物主要來(lái)源:工業(yè)污染源、交通運(yùn)輸污染源、農(nóng)業(yè)污染源、生活污染源等。7.根據(jù)污染源數(shù)量和面積以及影響范圍可劃分:面源污染和電源污染。8.根據(jù)污染污染來(lái)源:一級(jí)污染源和二級(jí)污染源9.有機(jī)污染物進(jìn)入土壤后可能經(jīng)歷一下幾個(gè)過(guò)程:①與土壤顆粒的西方-解吸②揮發(fā)和隨土壤顆粒進(jìn)入大氣③滲濾至地下水或隨地表徑流遷移至地下水④通過(guò)食物鏈在生物體內(nèi)富集或被降解⑤生物和非生物的降解環(huán)境行為:吸附、解吸、揮發(fā)、淋濾、降解殘留、生物富集等。主要影響因素:有機(jī)污染物的特性、環(huán)境特征、土壤特性。10.農(nóng)藥分類:殺蟲劑、殺菌劑、除草劑、殺線蟲劑、殺軟體動(dòng)物劑、殺鼠劑、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。11.土壤中農(nóng)藥的來(lái)源:①將農(nóng)藥直接施入土壤或以拌種、浸種和毒谷等形式施入土壤②向作物噴灑農(nóng)藥時(shí),農(nóng)藥直接落到地面上或者吸附在作物上,經(jīng)風(fēng)吹雨淋落入土壤③大氣中懸浮的農(nóng)藥顆?;蛞詺鈶B(tài)形式存在,經(jīng)雨水溶解和淋失,最后落到地面上。④死亡動(dòng)植物殘?bào)w或者灌溉水將農(nóng)藥帶入土壤。12.農(nóng)藥在土壤環(huán)境中的降解:微生物降解,非生物降解13.農(nóng)藥殘留的危害:①農(nóng)藥對(duì)土壤微生物群落的影響②農(nóng)藥對(duì)土壤硝化和氯化作用的影響③對(duì)土壤呼吸作用的影響④對(duì)農(nóng)作物的影響(影響因素包括農(nóng)藥種類、農(nóng)藥用量、作物種類和土壤性質(zhì))14.氨化作用:指自然界存在有機(jī)氮化合物,經(jīng)過(guò)各種微生物的分解作用,釋放出氨過(guò)程。硝化作用:指氨化作用所產(chǎn)生的氨及土壤中的氨態(tài)氮,在有氧的條件下,經(jīng)過(guò)亞硝酸細(xì)菌和硝化細(xì)菌的作用,氧化成硝酸。15.多環(huán)芳烴的污染(PAHS):也稱多核芳烴指兩個(gè)以上苯環(huán)以稠環(huán)形式相連的化合物。來(lái)源:木材燃燒、汽車尾氣、發(fā)電廠、焚化爐以及煤、石油、天然氣等化石燃料的燃燒及煙草和木炭烤肉等人為來(lái)源;自然來(lái)源,火山爆發(fā),森林大火等。PAHS主要在表土富集,導(dǎo)致其消失的途徑:揮發(fā)作用,非生物降解作用和生物降解作用(主要作用),除了萘及其取代物之外多環(huán)芳烴的揮發(fā)作用很低。16.多氯聯(lián)苯的污染(PCBS):是具有兩個(gè)相連苯環(huán)結(jié)構(gòu)的含氯化合物。PCBS是一類持久性有機(jī)物,具有生物難降解性和親脂性,在食物網(wǎng)中呈現(xiàn)出很高的生物富集特性。土壤的PCBS主要來(lái)源顆粒降解物,少量來(lái)源于用污泥作肥料,填埋場(chǎng)的滲漏及在農(nóng)藥配方中的多氯聯(lián)苯的使用。17.石油污染:石油是一類物質(zhì)的總稱,是由上千種化學(xué)性質(zhì)不同的物質(zhì)組成的復(fù)雜混合物,主要是碳鏈長(zhǎng)度不等的烴類物質(zhì),最少時(shí)只是一個(gè)C原子。石油中最常見(jiàn)的污染物為BTEX即苯、甲基苯、乙基苯和二甲苯。石油污染的降解:好氧降解,厭氧降解。18.原位生物修復(fù):在污染的原地點(diǎn)進(jìn)行,采用一定的工程設(shè)施,但不人為移動(dòng)污染物。19.異位生物修復(fù):移動(dòng)污染物到鄰近地帶你或反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行,采用工程措施,控制土壤或抽提地下水進(jìn)行。20.植物修復(fù):指利用植物對(duì)受污染的環(huán)境進(jìn)行修復(fù)的技術(shù)。第五章:肥料對(duì)土壤環(huán)境的污染1.肥料:是直接或間接供給植物所需養(yǎng)分,改善土壤性狀,以提高植物產(chǎn)量和品質(zhì)的物質(zhì)。根據(jù)來(lái)源不同分為有機(jī)肥料和化學(xué)肥料。通常把含有較多有機(jī)質(zhì),來(lái)源于動(dòng)植物有機(jī)體及畜禽糞便等廢棄物的肥料稱為有機(jī)化肥,大部分為農(nóng)家就地取材自行積制的,它是我國(guó)有機(jī)肥的主體,也稱農(nóng)家肥料。化學(xué)肥料多指以礦物、空氣、水為原料,經(jīng)過(guò)化學(xué)和機(jī)械加工治成的肥料。2.我國(guó)化肥施用存在的問(wèn)題:①盲目過(guò)量施肥,肥料利用率普遍低下②施肥結(jié)構(gòu)不合理,養(yǎng)分施用不平衡③地區(qū)間施肥不平衡④有機(jī)物料收集利用率低下。3.肥料污染:重金屬污染:主要來(lái)自磷礦已經(jīng)利用磷酸指成的一些復(fù)合肥料,制造磷肥的主要原料為磷灰石,車了富含P2O5外,還含有鉻、鎘、砷、氟等多種有毒的重金屬元素,用其生產(chǎn)磷肥后施用,將會(huì)污染土壤。由于鎘在土壤中移動(dòng)性很小,不易淋濕,也不為生物所分解,易集中于施肥較多的耕作層,被作物吸收后易通過(guò)飲食進(jìn)入并積累于人體,造成“痛痛病”骨質(zhì)疏松。重金屬尤其是毒性較大的汞、鉻、鉛、鎘以及類金屬砷由于不能被土壤微生物所降解,不僅直接影響作物的生長(zhǎng)發(fā)育,有時(shí)還會(huì)導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品污染。放射性污染:化肥中放射性物質(zhì)主要存在于磷肥和鉀肥中,磷礦石常有鈾、釷和鐳等天然放射性元素,磷肥是土壤中這些天然放射性重金屬的污染源。我國(guó)浙江福建一帶的磷肥中放射性核素強(qiáng)度較高,放射性核素對(duì)人畜產(chǎn)生放射病,能至致畸、致突變、致癌。氟污染:氟酸磷肥中污染環(huán)境的主要元素之一,長(zhǎng)期使用磷肥會(huì)導(dǎo)致土壤中含氟量的增高,從而使植物中的氟含量增高,輕著抑制植物生長(zhǎng)發(fā)育,重則產(chǎn)生中毒現(xiàn)象。有毒有機(jī)化合物的污染:普遍認(rèn)為有害的有機(jī)物有以下幾種:硫氰酸鹽、磺胺酸、縮二脲、三氯乙醛及多環(huán)芳烴。硫氰酸鹽產(chǎn)生于煤氣和煉焦的生產(chǎn)過(guò)程中,三氯乙醛是植物的生長(zhǎng)紊亂劑,他能在土壤中存在較長(zhǎng)時(shí)間,數(shù)月后才能完全降解。4.硝酸鹽污染過(guò)程:長(zhǎng)期過(guò)量施用單一化肥使得土壤溶液中的NH4+和K+溶度過(guò)大,并和土壤膠體吸附的Ca2+,Mg2+等陽(yáng)離子發(fā)生交換,使土壤膠體分散,土壤結(jié)構(gòu)被破壞,導(dǎo)致土壤板結(jié),化肥無(wú)法補(bǔ)償有機(jī)質(zhì)缺乏,大量施用化肥,用地不養(yǎng)地,造成土壤有機(jī)質(zhì)下降,土壤肥力下降,化肥影響土壤另一個(gè)突出問(wèn)題是頻繁施用N肥直接影響土壤中NO3-N的含量水平,造成土壤硝酸鹽的污染。5.土壤酸化:是指土壤PH在原有的基礎(chǔ)上逐漸下降的現(xiàn)象,是土壤中的H+逐漸增加和交換性鹽逐漸減少的過(guò)程。6.交換性鹽減少的過(guò)程:長(zhǎng)期大量施用單一品種化肥,特別是生理酸性肥料,會(huì)導(dǎo)致土壤酸。過(guò)磷酸鈣、硫酸鈣、氯化銨等都是生理酸性肥料。7.肥料對(duì)水體、大氣、和生物的影響:(1)對(duì)水體的影響①造成水體的富營(yíng)養(yǎng)化:②硝酸鹽的地下水污染:氮肥的淋失量與土壤類型、土壤質(zhì)地、氮肥品質(zhì)、施肥時(shí)期都有密切的關(guān)系。(2)對(duì)大氣的影響:化肥過(guò)量施用對(duì)大氣的污染主要包括氮肥分解成氨氣以及微生物硝化和反硝化過(guò)程中生成的氮氧化物①氨的揮發(fā):NH3的揮發(fā)損失與土壤酸堿性、施用方法、肥料種類及施用量相關(guān),氨的揮發(fā)率大?。禾间@>硫銨>硝酸銨>氯化銨>尿素。土壤質(zhì)地越粘重,對(duì)氨的吸附能力越強(qiáng),揮發(fā)越少②氮氧化物的增加:土壤類型、土壤含水量、肥料品種絕對(duì)土壤釋放N2O均有影響,水稻田中的較高的N2O排放量,旱地作物則排放量較?、墼黾覥H4的排放:施用有機(jī)肥料一方面為土壤產(chǎn)CH4菌提供了基質(zhì),另一方面是土壤的Eh下降,為產(chǎn)生CH4菌的生長(zhǎng)條件創(chuàng)造了適宜的環(huán)境條件。(3)對(duì)生物的影響①對(duì)人類和動(dòng)物的影響:在動(dòng)物體內(nèi)經(jīng)微生物作用可被還原成有毒的亞硝酸鹽可引起缺血紅蛋白癥。②對(duì)作物產(chǎn)量品質(zhì)的影響:蔬菜是喜硝作物,影響蔬菜硝酸鹽含量的因素很多,包括蔬菜的種類、品種、氮肥的種類、施用量、施肥時(shí)間等。8.肥料污染的控制措施與防治對(duì)策:①加強(qiáng)對(duì)肥料的監(jiān)督管理,從肥料質(zhì)量上遏制污染②經(jīng)濟(jì)合理施肥,嚴(yán)防過(guò)量施肥③NPK肥配合施用④化肥與有機(jī)肥配合施用⑤推行施肥新技術(shù),提高肥料利用率⑥優(yōu)化肥料品種結(jié)構(gòu),研制新型無(wú)污染肥料,開發(fā)化肥新品種⑦加強(qiáng)水肥管理,實(shí)施挖水灌溉⑧培育高產(chǎn)高效低累積硝酸鹽的蔬菜品種⑨保護(hù)生態(tài)環(huán)境,防止水土流失第六章:固體廢棄物對(duì)土壤環(huán)境的污染1.固體廢棄物:指在生產(chǎn)建設(shè)生活和其他活動(dòng)中產(chǎn)生,在一定時(shí)間和地點(diǎn)無(wú)法被利用而被丟棄的污染環(huán)境的固體、半固體廢棄物質(zhì),根據(jù)物質(zhì)的形態(tài)可分為:固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)廢物三種。2.固體廢棄物特征:①成分的多樣性和復(fù)雜性②環(huán)境與資源的雙重性③有用和無(wú)用的大集合④生產(chǎn)性廢棄物逐漸減少,消費(fèi)性廢棄物之間增加⑤彼此依賴,相互循環(huán)3.來(lái)源與分類:礦業(yè)廢物、工業(yè)廢物、城市垃圾、農(nóng)業(yè)廢物、放射性廢物4.固廢物污染環(huán)境特點(diǎn):①固廢是各種污染源的終態(tài)②在自然條件影響下,固廢中的一些有害成分會(huì)轉(zhuǎn)入大氣、水體和土壤,參與生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán),具有潛在的,長(zhǎng)期的危害性。5.固廢物對(duì)環(huán)境影響:①侵占土地②污染土壤③污染大氣④污染水體(分直接和間接污染)⑤影響環(huán)境衛(wèi)生⑥其他危害(因其具有毒性,易燃性,反應(yīng)性,疾病傳染性等特點(diǎn),若處理不當(dāng),將對(duì)人體健康造成危害)6.固體廢棄物的污染控制:①?gòu)奈廴驹搭^開始,改進(jìn)和更新生產(chǎn)技術(shù),盡量減少或不排放廢物②強(qiáng)化對(duì)危險(xiǎn)廢物污染的控制③對(duì)一般性固體廢物應(yīng)控制其生產(chǎn)量,發(fā)展物質(zhì)循環(huán)利用工藝④健全環(huán)境保護(hù)法規(guī)、法律、加強(qiáng)宣傳力度,增強(qiáng)執(zhí)法強(qiáng)度,提高全民的環(huán)境保護(hù)意識(shí)。7.污泥對(duì)土壤環(huán)境的污染:污泥是廢水處理過(guò)程中產(chǎn)生的沉淀物質(zhì)以及從污水表面撇出浮沫的殘?jiān)俏鬯械墓腆w部分,在成分上是一種屆于有機(jī)物與無(wú)機(jī)物之間的半固體廢物。8.污泥的基本性質(zhì):①含水量大,養(yǎng)分含量高②污泥的CN比較為適宜,對(duì)消化有利③污泥具有燃燒價(jià)值④污泥重金屬積累嚴(yán)重⑤污泥生物污染性強(qiáng)。9.污泥處理目的:①減少水分,降低容積,便于后續(xù)處理、利用和運(yùn)輸②使污泥衛(wèi)生化、穩(wěn)定化、減少對(duì)環(huán)境的污染和病菌的傳播③通過(guò)處理可改善污泥的成分和某些性質(zhì),以利于污泥資源化利用10.污泥處理方法:①土地利用②填埋③焚燒④投海(已禁止)11.污泥的利用:①土地利用,污泥中含大量的有機(jī)質(zhì)和NPK養(yǎng)分及微量元素,是良好的土壤改良劑,能提供職位生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)元素,出沉淀物你含大量有機(jī)N,適合做底肥,消化污泥和生活污泥中的氨態(tài)氮、硝態(tài)氮較多,適于做追肥②回收能源,污泥的重要物質(zhì)成分是有機(jī)質(zhì),其中有一部分能被微生物分解,另一部分燃燒具有熱值,可通過(guò)焚燒、制沼氣以及制成燃料等方法,回收污泥中的能量。③材料利用。污泥的材料利用主要是制造建筑材料,無(wú)需依賴土地作用起最終消納的載體。12.污泥利用對(duì)土壤性質(zhì)的改善:(1)對(duì)土壤物理性質(zhì)的改善①增加持水能力②改善供氧條件③減少風(fēng)蝕④減少容量⑤抗壓(2)對(duì)土壤化學(xué)性質(zhì)的影響:施用污泥最顯著的效果可能是土壤有機(jī)質(zhì)和大量營(yíng)養(yǎng)元素儲(chǔ)藏的提高,污泥中的有機(jī)物可增加土壤的陽(yáng)離子交換容量,使交換性CaMgK增多,從而提高土壤的保肥能力,減少營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的滲漏。(3)對(duì)土壤生物活性的影響:由于污泥中富集了污水中大量的各類微生物群體,隨著污泥的土地施用,這些微生物進(jìn)入土壤和土壤微生物互相補(bǔ)充,互相作用,提高了土壤微生物的活性,有利于土壤養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化。13.污泥土地利用的風(fēng)險(xiǎn):①重金屬(1使土壤重金屬含量增加,加重土壤重金屬污染2使重金屬的形態(tài)在土壤中更穩(wěn)定3使重金屬向地下水和植物遷移)②N、P:污泥中含有大量NP營(yíng)養(yǎng)元素如不能被植物及時(shí)吸收,會(huì)污染水體和地下水③鹽分:鹽分過(guò)高會(huì)破壞養(yǎng)分間的平衡,抑制植物對(duì)養(yǎng)分的吸收,對(duì)植物根系的傷害。④病原菌:未經(jīng)處理的污泥中含有較多的病微生物和寄生蟲卵,會(huì)加速植物的病害傳播。⑤有機(jī)物污染物:某些工業(yè)廢水中可能含有聚氯二酚,多環(huán)芳烴等有毒有機(jī)質(zhì),可能產(chǎn)生危害。14.污泥施用對(duì)作物生長(zhǎng)、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響:施用少量的污泥能顯著促進(jìn)作物生長(zhǎng),明顯提高產(chǎn)量,改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì),隨著施用量的增加,農(nóng)產(chǎn)品中的重金屬含量也明顯增加,植物可食部分積累的CuZn的含量也與污泥施用量呈正比。15.污泥土地施用的控制措施:①滅菌消毒,提高污泥施用的安全性②因土制宜,控制污泥用量③發(fā)展污泥安全施用技術(shù)16.畜禽糞便對(duì)土壤環(huán)境的污染:未處理的畜禽糞便及畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)污水過(guò)量施入農(nóng)田,可導(dǎo)致土壤空隙堵塞,使土壤透氣,透水性下降及極結(jié),并可使作物徒長(zhǎng)、倒伏、晚熟或不熟、造成減產(chǎn),甚至大面積腐爛。17.畜禽糞便的資源化利用:①用作肥料②用作飼料③用作燃料④養(yǎng)蚯蚓和蛆第十章:污染土壤的修復(fù)技術(shù)1.污染土壤修復(fù)的目的:①降低土壤中的污染物的濃度、固定土壤污染物②將土壤污染物轉(zhuǎn)化為毒性較低或者無(wú)毒的物質(zhì),阻斷土壤污染物在生態(tài)系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)移途徑,從而減小土壤污染物對(duì)環(huán)境,人體或其他生物的危害。2.污染土壤修復(fù)技術(shù)分類:按照土壤修復(fù)位置分:①原位修復(fù)技術(shù):指對(duì)未挖掘的土壤進(jìn)行治理的過(guò)程,對(duì)土壤沒(méi)什么擾動(dòng)②異位修復(fù)技術(shù):指對(duì)挖掘后的土壤進(jìn)行處理的過(guò)程。異位修復(fù)技術(shù)可分:①原地處理:發(fā)生在原地的挖掘出的土壤進(jìn)行處理的過(guò)程②將挖掘出的土壤運(yùn)至另一地點(diǎn)進(jìn)行處理的過(guò)程。不同修復(fù)技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn):原地處理優(yōu)點(diǎn):對(duì)土壤結(jié)構(gòu)和肥力的破壞小,需要進(jìn)一步處理和棄置的殘余物少。缺點(diǎn):對(duì)處理過(guò)程產(chǎn)生的廢氣和廢水的控制比較困難。異位處理優(yōu)點(diǎn):對(duì)處理過(guò)程的條件控制比較好,與污染物的接觸較好,容易控制處理過(guò)程產(chǎn)生的廢氣和廢物的排放。缺點(diǎn):在處理之前要挖土和運(yùn)輸,會(huì)影響處理過(guò)的土壤的再使用,費(fèi)用一般較高。按照處理原理分類:①生物修復(fù)技術(shù)②化學(xué)修復(fù)技術(shù)③物理修復(fù)技術(shù)④固定化修復(fù)技術(shù)⑤熱處理修復(fù)技術(shù)。3.土壤蒸汽提取技術(shù)(SVE):是一種通過(guò)布置在不飽和土壤層中的提取井,利用真空向土壤導(dǎo)入空氣,空氣流經(jīng)土壤時(shí),揮發(fā)性和半揮發(fā)性的有機(jī)物隨空氣進(jìn)入真空井而排出土壤,土壤中的污染物濃度因而降低的技術(shù)。屬于原位處理技術(shù),也可用于異位處理。適用范圍:揮發(fā)性有機(jī)物和一些半揮發(fā)性有機(jī)物污染土壤的修復(fù),也可以促進(jìn)原位生物修復(fù)的過(guò)程。優(yōu)缺點(diǎn):優(yōu):可操作性強(qiáng),設(shè)備簡(jiǎn)單,容易安裝,對(duì)處理地點(diǎn)的破壞小,處理時(shí)間較短,可以其他技術(shù)結(jié)合使用,可以處理固定建筑物下的污染土壤。缺:很難達(dá)到90%的以上的去除率;在低滲透土壤和有層理的土壤上有效性不確定;只能處理不飽和帶土壤,要處理飽和帶土壤和地下水還需要其他技術(shù)。取決因素:土壤滲透性和有機(jī)污染物的揮發(fā)性。①細(xì)質(zhì)地土壤滲透性低,而粗質(zhì)土壤滲透性高②裂隙多的土壤滲透性較高③有水平層理的土壤會(huì)使蒸汽側(cè)向流動(dòng),從而降低了蒸汽提取效率④土壤蒸汽提取技術(shù)一般不適合于地下水位高于0.9M的土壤⑤高的土壤含水量會(huì)降低土壤的滲透性,從而影響蒸汽提取技術(shù)的效果⑥不適合有機(jī)質(zhì)含量高的土壤與其他技術(shù)結(jié)合使用:①與空氣注入技術(shù)的結(jié)合②與生物通氣技術(shù)的結(jié)合③與氣動(dòng)壓裂技術(shù)的結(jié)合。4.固化/穩(wěn)定化技術(shù):通過(guò)物理或化學(xué)的作用以固定土壤污染物的一組技術(shù)。固化技術(shù)指向土壤添加黏結(jié)劑而引起石塊狀固體形成的過(guò)程。包囊技術(shù):將低滲透性的物質(zhì)包被在污染土壤外面,以減少污染物暴露于淋溶作用的表面,限制了污染物遷移到技術(shù)。穩(wěn)定化技術(shù):通過(guò)化學(xué)物質(zhì)與污染物之間的化學(xué)反應(yīng)使污染物轉(zhuǎn)化為不溶態(tài)度過(guò)程。黏結(jié)劑主要是:水泥,石灰,熱塑塑料,瀝青和多聚物,專利黏結(jié)劑。固化/穩(wěn)定化技術(shù)分類:水泥和混合水泥固化/穩(wěn)定化技術(shù);石灰固化/穩(wěn)定化技術(shù);玻璃化固化/穩(wěn)定化技術(shù)。適用范圍:可用于處理大量的無(wú)機(jī)污染物,部分有機(jī)污染物。優(yōu)缺點(diǎn):優(yōu):可同時(shí)處理被多種污染物污染的土壤,設(shè)備簡(jiǎn)單,費(fèi)用較低。缺:它不破壞減少土壤中的污染物,而僅是限制污染物對(duì)環(huán)境的有效性,隨時(shí)間的推移,被固定的污染可能重新釋放出來(lái),對(duì)環(huán)境造成危害。5.玻璃化技術(shù):指使用高溫熔融污染土壤使其形成玻璃體或固結(jié)成團(tuán)的技術(shù)。玻璃化技術(shù)特點(diǎn):①土壤熔融后,污染物被團(tuán)結(jié)于穩(wěn)定的玻璃體中②玻璃化作用對(duì)砷、鉛、硒、氯化物的固定效率比其他無(wú)機(jī)污染物低③玻璃化處理技術(shù)費(fèi)用較高④玻璃化處理技術(shù)使得土壤徹底喪失生產(chǎn)力,一般用于污染特別嚴(yán)重的土壤。原位玻璃化:指將電流經(jīng)電極直接通入無(wú)人土壤,使土壤產(chǎn)生1600-2000℃的高溫而熔融。影響因素:①易燃易爆物質(zhì)②可燃有機(jī)物的含量③地下水位④含水量異位玻璃化:將污染土壤挖出,采用傳統(tǒng)的玻璃制造技術(shù)以熱解和氧化或融化污染物以形成不能被淋溶的熔融態(tài)物質(zhì)。其他技術(shù)還有:高溫液體墻反應(yīng)器,等離子弧玻璃化技術(shù),氣旋爐技術(shù)。6.熱處理技術(shù):利用高溫所產(chǎn)生的一些物理或化學(xué)作用,如揮發(fā)、燃燒、熱解將土壤中的有毒物質(zhì)去除或破壞的過(guò)程,常用于處理有機(jī)污染的土壤,也適合于部分重金屬污染的土壤,低溫?zé)峤馕夹g(shù):150-315℃,高溫?zé)峤馕夹g(shù):315-540℃。影響因素:①土壤塑性:塑性強(qiáng)難處理,要添加松散土壤②顆粒組成③土壤含水量,與處理能力呈反比④有機(jī)質(zhì)含量,污染物的解吸困難⑤PH高會(huì)腐蝕處理系統(tǒng)⑥土壤團(tuán)聚性。熱解吸技術(shù)兩個(gè)過(guò)程:①污染物通過(guò)發(fā)揮作用從土壤轉(zhuǎn)移到蒸氣中②以濃縮污染物或高溫破壞污染物的方式處理第一階段產(chǎn)生的廢氣中的污染物。典型熱解包括:預(yù)處理、解吸、固相后處理、氣體后處理等過(guò)程預(yù)處理包括:過(guò)篩、脫水、中性化(降低待處理土壤的酸性、減少酸性廢氣的產(chǎn)生)、混合優(yōu)缺點(diǎn):優(yōu):設(shè)備簡(jiǎn)單,處理速度比大多數(shù)其他速度快,成本較低,易于其他技術(shù)結(jié)合使用。適用范圍:揮發(fā)和半揮發(fā)有機(jī)污染物、鹵化或非鹵化有機(jī)污染物、多環(huán)芳烴、重金屬、氰化物、炸藥等。影響因素:土壤地質(zhì)、顆粒組成、土壤含水量、有機(jī)質(zhì)含量、PH值、土壤團(tuán)聚性。(2)焚燒:在高溫條件下,通過(guò)熱氧化作用以破壞污染物的異位熱處理技術(shù)稱為焚燒技術(shù)。7.電動(dòng)力學(xué)修復(fù)技術(shù):向土壤施加直流電場(chǎng),在電解、電遷移、擴(kuò)散、電滲透、電泳等作用的共同作用下,使土壤溶液中的離子向電極附近富集從而被除去的技術(shù)。(1)電遷移:指離子和離子絡(luò)合物在外加直流電場(chǎng)的作用下向相反的電極移動(dòng)。影響遷移速度的因素:土壤孔隙水流密度、顆粒大小、離子移動(dòng)性、污染物濃度和總離子濃度。(2)電滲透:當(dāng)施加一個(gè)直流電場(chǎng)于充滿液體的多孔介質(zhì)時(shí),液體就產(chǎn)生相對(duì)于靜止的帶電固體表面的移動(dòng)。影響電滲透移動(dòng)的因素:土壤水中離子和帶電顆粒的移動(dòng)性和水化作用、離子濃度、介電常數(shù)和溫度。(3)電泳:指帶電粒子或膠體在電場(chǎng)的作用下的移動(dòng),結(jié)合在可移動(dòng)粒子上的污染物也隨之而移動(dòng)。(4)電解:在電極上發(fā)生水的水解作用。適用范圍:重金屬、放射性核素、有毒陰離子、氰化物、石油烴等,最適合的是金屬污染。優(yōu)缺點(diǎn):優(yōu):適用于任何地點(diǎn),因?yàn)橥寥捞幚韮H發(fā)生在兩個(gè)電極之間;可以在不挖掘的條件下處理土壤;最適合于黏質(zhì)土,因?yàn)轲べ|(zhì)土帶用負(fù)的表面電荷,水力傳導(dǎo)率低;對(duì)飽和和不飽和的土壤都潛在有效;可以處理有機(jī)和無(wú)機(jī)污染物;可以從非均質(zhì)的介質(zhì)中去除污染物;費(fèi)用效益之比較好。缺:污染物的溶解度高度依賴于土壤PH;要添加增強(qiáng)溶液;當(dāng)高電壓使用到土壤時(shí),由于溫度的升高,過(guò)程的效率降低;如果土壤含碳酸鹽、巖石、石礫時(shí),去除效率會(huì)顯著降低。8客土修復(fù)法客土法:稀釋、覆土、換土換土是客土法中最好的方法也是各種修復(fù)措施中最徹底的方法之一,條件是具備清潔的土壤,污染土壤有處置場(chǎng)所。換土法實(shí)際上是污染的轉(zhuǎn)移。稀釋和覆土稀釋:將污染物含量低的清潔土壤混合于污染土壤以降低土壤污染物的含量(稀釋作用可降低污染物的濃度,因而可能降低作物對(duì)土壤污染物的吸收,減少土壤污染物通過(guò)農(nóng)作物進(jìn)入食物的風(fēng)險(xiǎn))覆土:是容土的一種方式,在污染土壤上覆蓋一層清潔土壤,以避免土層總的污染物進(jìn)入食物鏈優(yōu)點(diǎn):1.是技術(shù)性比較簡(jiǎn)單,2.操作簡(jiǎn)單缺點(diǎn):1.不能去除土壤污染物,沒(méi)有徹底排除土壤污染物的潛在危害2.只能抑制土壤污染物對(duì)食物鏈的影響,并不能減少土壤對(duì)地下水等其他環(huán)境部分的影響二.化學(xué)修復(fù)技術(shù)1.土壤淋洗技術(shù):指在淋洗劑的作用下,將土壤污染物顆粒去除的一種修復(fù)技術(shù)原位淋洗技術(shù):指在田間直接將淋洗劑加入污染土壤,進(jìn)過(guò)必要的混合,使土壤污染物溶解進(jìn)入淋洗溶液,而后使淋洗溶液往下滲透成水平排出,最后將含有污染物的淋洗溶液收集,再處理過(guò)程。影響原位淋洗技術(shù)有效性的重要因素:土壤質(zhì)地、陽(yáng)離子交換量原位淋洗技術(shù)操作系統(tǒng)主要由:1.淋洗劑加入設(shè)備2.下層淋出液收集系統(tǒng)3.淋出液收集系統(tǒng)土壤淋洗液的加入方式:慢灌,噴灑,溝渠,井滲透等缺點(diǎn):在收集土壤污染物的同時(shí),也去除了部分土壤養(yǎng)分離子,還可能破壞土壤的結(jié)構(gòu),影響土壤微生物的活性,從而影響土壤整體的質(zhì)量。如果操作不當(dāng)還可能對(duì)地下水造成二次污染。異位淋洗技術(shù):是指將污染土壤挖掘出來(lái),用水或其它化學(xué)溶液進(jìn)行清洗,使污染物從土壤中分解出來(lái)的一種化學(xué)處理技術(shù)。(適用于重金屬,放射性核素,有機(jī)污染物等)典型的土壤清洗系統(tǒng)步驟:1.用水將土壤分散并制成漿狀2.用高壓水龍頭沖洗土壤3.用過(guò)篩有沉降的方法將不同粒徑的顆粒分離4.利用密度,表面化學(xué)或磁敏性等方面的差異進(jìn)一步將污染物在濃縮在更小的體積內(nèi)5.利用過(guò)濾的方法是土壤顆粒脫水。清洗土壤所用的土壤處理廠有兩類:移動(dòng)式土壤處理廠,固定式土壤處理廠移動(dòng)式soil處理廠的優(yōu)點(diǎn):設(shè)備小,可以隨地移動(dòng)缺點(diǎn):移動(dòng)性大,較難控制處理過(guò)程中產(chǎn)生的二次污染。2.原位化學(xué)氧化技術(shù):適用于被油類、有機(jī)溶劑、多環(huán)芳烴農(nóng)藥以及非水溶性氧化物所溶的土壤是通過(guò)混入土壤的氧化劑與污染物發(fā)生氧化反應(yīng)使溶物降解為低濃度、低移動(dòng)性產(chǎn)物的技術(shù)?;瘜W(xué)脫氫技術(shù)(氣象還原技術(shù))是一異位化學(xué)修復(fù)技術(shù)(適用于揮發(fā)、半揮發(fā)有機(jī)污物,多氯聯(lián)苯、二噁英等)。過(guò)程階段:(1)土壤準(zhǔn)備,包括挖土和過(guò)篩(2)在化學(xué)反應(yīng)器中將土壤和試劑混合,使試劑與混合物充分混合。(3)混合以后分離土壤和試劑,未使用的試劑要在循環(huán)使用(4)過(guò)程中產(chǎn)生的氣化水被收集在冷類反應(yīng)器中,在凈化,在循環(huán)。(5)處理之后,加酸以中和土壤中的化學(xué)試劑(6)處理后的土壤被脫水,可以重新利用或填埋(7)要使用碳過(guò)濾器以收集揮發(fā)性有機(jī)污染物4、溶劑提取技術(shù)是一種異位修復(fù)技術(shù)。污物被移進(jìn)入有機(jī)溶劑或超臨界液體,而后溶劑被分離以進(jìn)一步處理或棄置(適用于揮發(fā)和半揮發(fā)有機(jī)污物,鹵化或非鹵化有機(jī)污物、多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯、除草劑、農(nóng)藥、炸藥等,不適合與非金屬重金屬等)5、農(nóng)業(yè)改良措施:采用一般農(nóng)業(yè)生產(chǎn)科操作的技術(shù)措施,以達(dá)到降低土壤重金屬有效性,抑制土壤重金屬而農(nóng)作物遷移物的技術(shù)。包括:施用改良物料、調(diào)節(jié)土壤重金屬而農(nóng)作物遷移技術(shù)。(1)中性化技術(shù),指利用本性化材料提高酸性土壤PH降低重金屬的移動(dòng)性和有效性優(yōu)點(diǎn):費(fèi)用低,取材方便,見(jiàn)效快,可接受性,和可操作性都比較好缺點(diǎn)“不能以污染土壤中去除污物,而卻其效果可能有一定時(shí)間性。有機(jī)改良材料:包括各種有機(jī)物料入植物秸稈,各種有機(jī)肥,泥炭,活性炭直接作用:通過(guò)與重金屬的配合作用而改變土壤的形態(tài),從而改變生物有效性。無(wú)機(jī)改良物料氧化還原技術(shù)三、植物修復(fù)植物修復(fù)技術(shù):指利用植物及其根際微生物對(duì)土壤污染物的吸收、揮發(fā)、轉(zhuǎn)化、降解、固定作用而去除土壤中污染物的修復(fù)技術(shù)。廣義:包括污染環(huán)境土壤的植物修復(fù),污水植物凈化和植物對(duì)空氣的凈化。優(yōu)點(diǎn):1用植物提取、植物降解、根際降解、植物揮發(fā)等作用,可以將污染物從土壤中去除,永久解決土壤污染問(wèn)題。2植物修復(fù)不僅對(duì)修復(fù)場(chǎng)地的破壞小,對(duì)環(huán)境的擾動(dòng)小,而且還具有綠化環(huán)境的作用。3植物修復(fù)一般會(huì)提高土壤的肥力,而一般的物理和化學(xué)修復(fù)或多或少會(huì)損害土壤肥力,有的甚至使土壤永久喪失肥力。4植物修復(fù)成本低,超富集植物植物所累積的重金屬還可以回收,可能帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)效益。5操作簡(jiǎn)單,便于推廣應(yīng)用。(一)植物提取作用:指通過(guò)植物根系和吸收污染物并將污染物富集于植物體內(nèi),而后將植物體收獲,集中處置的過(guò)程。(適合于金屬、放射性核素,非金屬)超富集植物:作為植物提取修復(fù)用的植物對(duì)土壤的種或幾種金屬具有特別強(qiáng)的吸收能力。(生長(zhǎng)緩慢、生物量低、根系淺)限制因素:1目前發(fā)現(xiàn)的超富集植物所能累積的元素大多較單一,而土壤污染通常是多元素的復(fù)合污染2超富集植物生長(zhǎng)緩慢、生物量低,生長(zhǎng)周期長(zhǎng),因此從土壤中提取的污染物總量低3目前發(fā)現(xiàn)的超富集植物幾乎都是野生植物,人們對(duì)其農(nóng)藝性狀、病蟲害防治、育種潛力以及生理學(xué)等方面的了解有限,難以優(yōu)化栽培和培育4超富集植物的根系比較淺,只能吸收淺層土壤中的污染物,對(duì)較深層土壤中的污染物則無(wú)能為力。(二)根際降解作用:就是指土壤中的有機(jī)污染物通過(guò)根際微生物的活動(dòng)而被降解的過(guò)程,是一個(gè)植物輔助并促進(jìn)的降解過(guò)程,是一種就地的生物降解作用。優(yōu)點(diǎn):1污染物在原地被分解2與其他植物修復(fù)技術(shù)相比,植物降解過(guò)程中污染物進(jìn)入大氣的可能性小,而次污染也小4有可能將污染物完全分解、徹底礦化4建立和維護(hù)費(fèi)用比其他措施低。缺點(diǎn):分布廣泛的的根系的發(fā)育需要較長(zhǎng)時(shí)間2土壤物理的或水分的障礙可能限制根系的深度3在污染物降解的初期,根際的降解速度高與非根際土壤,但根際和非根際土壤中的最后降解速度或程度可能是相似的4植物可能吸收許多尚未被研究的污染物5為避免微生物與植物爭(zhēng)奪養(yǎng)分,植物需要額外的施肥6根際分泌物可能會(huì)刺激那些不降解污染物的微生物的活性,從而影響降解微生物的活性7植物來(lái)源的有機(jī)質(zhì),而不是污染物,也可以作為微生物的碳源,這樣可能會(huì)降低污染物的生物降解量。降解過(guò)程:1、好氧代謝2、厭氧代謝3、腐殖質(zhì)化作用(三)植物降解作用(植物轉(zhuǎn)化作用)(主要適于有機(jī)污染物)指被吸收的污染物通過(guò)植物體內(nèi)代謝過(guò)程而降解的過(guò)程;或污染物在植物產(chǎn)生的化合物的作用下在植物體外降解的過(guò)程。(主要機(jī)理是植物吸收和代謝)優(yōu)點(diǎn):植物降解有可能出現(xiàn)在生物降解無(wú)法進(jìn)行的土壤條件中缺點(diǎn):1、可能形成有毒的中間產(chǎn)物或降解產(chǎn)物2、很難測(cè)定植物體內(nèi)產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物,因此污染的植物降解也難以被確認(rèn)(四)植物穩(wěn)定化作用(重金屬)指通過(guò)根系的吸收和腹肌,根系表面的吸附或植物根圈的沉淀作用而女生的穩(wěn)定化作用;或利用植物或植物根系保護(hù)污染物,使其不因風(fēng)侵蝕、淋溶以及土壤的分散而遷移的穩(wěn)定化作用(可通過(guò)吸附、沉淀,絡(luò)合或金屬價(jià)態(tài)的變化來(lái)實(shí)現(xiàn))優(yōu)點(diǎn):不需要移動(dòng)土壤,費(fèi)用低,對(duì)土壤的破壞小,植物恢復(fù)還可以促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的重建,不要求對(duì)有害物質(zhì)或生物體進(jìn)行處置。缺點(diǎn):1、污染物依然留在遠(yuǎn)處,可能要長(zhǎng)期保護(hù)植被和土壤以防止污染物的再釋放和淋洗

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