有机污染土壤修复技术

2023-05-22

第一篇:有机污染土壤修复技术

土壤肥力修复有机技术

中国有机农业网

土壤肥力修复有机技术

现在的农业种植,投入了大量的农药化肥,严重破坏了土壤良性再循环系统,每年投入的化肥越多,土壤肥力下降的也厉害,如何进行土壤费力修复,是需要有机技术来改良的!

1、有机技术之——增施有机肥

通过施用人、畜的粪、尿肥及堆肥、沤肥、绿肥等有机质含量高的农肥来增加和保持土壤有机肥含量,有条件的地方可大量施肥(河泥、草炭等),对提高土壤有机质含量有明显作用。

2、有机技术之——秸秆还田

秸秆还田是改良土壤,增加土壤生产能力的有效措施。一种是秸秆经过堆沤后施入土壤,另一种是在作物收获后,把秸秆切碎撒在地表后用犁翻压,直接还田,这样能够改善土壤的物理性质,促进土壤团粒结构形成,增加透气、透水、保肥能力,从而提高土壤肥力。

3、有机技术之——合理实行倒茬轮作

根据不同作物的特性,安排适宜的轮作顺序,并适当增加豆科作物种植面积,尽量减少重茬和迎茬面积。在轮作过程中三年左右种一茬豆科作物可增加土壤中氮素含量,同时豆科绿肥作物经翻压入土后,大量的根、茎、叶能够增加土壤有机质,改善土壤性质,提高土壤肥力。比如玉米对前茬作物要求不严格,但以豆科为最好。玉米耐短期连作,但为了获得较高产量,必须要增加投入肥量。玉米地杂草较少,是多种作物的良好前茬。

另外,瓜类和豆类作物不重茬、不迎茬,需要轮流耕种五年以上,这样不仅有利于恢复地力,而且还能防治病害,增加经济产量,一举三得!

第二篇:全国重金属污染防治及土壤修复技术交流大会

国家环境保护部主管

环境经济杂志社

环经会字(2012)03号

关于召开“全国重金属污染防治及土壤修复技术交流

大会”的通知

各有关单位:

随着我国工业经济的快速发展和城镇化水平提高,重金属进入环境的机会显著增多,对土壤、水体、大气、固废、食品等造成了不同程度的污染,同时这些重金属通过食物链进入人体,严重威胁着人体健康,由于重金属在环境中具有相对稳定性和难降解性,很难从环境中清除出来,使得重金属污染治理十分困难。

为促进经济社会可持续发展,维护人民群众环境权益和身体健康, 切实解决危害群众健康的突出环境问题,国务院和环境保护部拟定、公布实施的《重金属污染综合防治规划(2010~2015年)》,由此可见“十二五”期间,我国将把重金属污染防治列为环境保护工作重点,因此,重金属污染及土壤修复已经成为环境综合治理工作中的新难点、新课题,如何控制、治理修复重金属污染及土壤修复成为政府、行业专家、公众共同关注的热点。

为此环保部主管《环境经济》杂志社决定于2012年2月16日在北京召开“全国重金属污染防治及土壤修复技术交流大会”,届时将邀请业内知名专家及相关管理部门代表就重金属废水污染防治及土壤修复的先进技术进行专题报告,为与会者提供先进经验、讨论重金属污染防治问题、寻找解决方案、广泛交流与合作的重要平台。

一、会议时间:2012年2月16日 地点:北京友谊宾馆

二、会议主要内容

(一)政策解读与分析 1.重金属污染防治现状及对策;

2.土壤污染监测与评价技术研究及发展趋势; 3.重金属污染防治及土壤修复的相关问题思考; 4.“十二五”重金属污染防治规划及政策导向; 5.重金属污染防治及土壤修复的技术原则和技术路线; 6.“十二五”期间中央财政对重金属污染防治的投资计划;

(二)重金属污染防治技术讨论

1.电子电镀行业重金属污染治理技术; 2.石油化工行业重金属污染治理技术; 3.重金属无机盐制造业重金属污染防治技术; 4.黑色金属冶炼与轧延行业重金属污染防治技术; 5.轻工业(电池、皮革等)重金属污染防治技术; 6.有色金属选矿及冶炼行业重金属污染防治技术; 7.有机合成化工、精细化工制造业重金属污染防治技术; 8.相关行业石化、电镀、有色金属选矿、冶炼、电池、皮革等废水处理技术介绍与应用。

(三)重金属污染控制修复技术 1. 土壤肥料研发应用技术; 2. 土壤重金属污染生物修复技术; 3.金属污染工程、农业生态控制修复技术; 4.土壤重土壤重金属污染监测与评价技术; 5.土壤重金属污染物理,化学控制修复技术; 6.重金属污水处理与重金属污泥处置技术及修复技术;

7.物理法、化学法、生物法等技术在重金属水污染行业中的应用; 8.土壤、水、大气、固废中重金属污染监测、防控技术与修复技术。

三、参会费用(含资料、专家、场地等) 会议注册费:742.5元/人

四、会务组联系方式

联系电话:010-57280796 传 真:010-88116251 邮 箱:zghj0315@163.com 联系人:杨子琪 刘 路

五、汇款方式

帐户名称:北京友谊宾馆 帐 号:3500 0188 0001 92829 开 户 行:中国光大银行股份有限公司北京分行营业室

环境经济杂志社

二○一二年三月五日

全国重金属污染防治及土壤修复技术交流大会

报名回执表(复制有效)

第三篇:典型工业污染场地土壤修复关键技术研究与综合示范项目-国家科技部

附件1 863计划资源环境技术领域“典型工业污染场地土壤修复关键技术研究与综合示范”重点项目课题申请指南

一、指南说明

随着我国城市化进程的加快和产业结构调整政策的实施,对工业污染场地土壤进行修复,确保人居环境安全已是当前国家环保工作的新热点。针对我国工业污染场地特点和修复需求,研发具有我国自主知识产权的工业污染场地土壤的修复技术与设备,并进行工程示范,推动我国土壤修复产业的发展,引领和支撑我国工业污染场地整治与再开发利用工作,任务十分迫切。

根据《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006━2020年)》和“十一五”863计划资源环境技术领域的总体部署,本领域2009年拟启动“典型工业污染场地土壤修复关键技术研究与综合示范”重点项目,围绕受有机氯农药、挥发性有机污染物、多氯联苯、铬渣等污染的工业场地土壤修复,开展技术研发和应用示范。

本重点项目拟安排国拨专项经费2500万元,下设四个课题,以课题为基本单元受理申请,各课题在完成本课题研究任务的同时,有义务与其他课题协作共同实现项目目标。课题鼓励产学研结合,每一个申请团队必须有企业参与(部分课题需由企业牵头)。每个课题可以由一家单位承担,也可以由多家共同承担。对于多家单位共同承担

1 的,由申请单位自行组合形成课题申请团队(同一个课题组只能参加一个申请团队),并提出课题组长和依托单位。由课题依托单位具体负责课题的申请。本项目采取择优委托的方式确定课题的承担单位。

各课题申报单位须根据项目申报指南中各课题的控制性考核指标提出详细的课题考核指标,且不得低于指南中的控制性指标。

二、指南内容

1.项目名称

典型工业污染场地土壤修复关键技术研究与综合示范

2.项目总体目标

针对我国工业污染场地特点和修复需求,选择有机氯农药、挥发性有机污染物、多氯联苯、铬渣等典型工业污染场地,研发具有我国自主知识产权的工业污染场地土壤的修复技术与设备,建立一批典型工业污染场地土壤修复技术综合示范工程,制订相关的风险评估与修复技术管理规范,引导我国工业污染场地修复高技术发展方向;通过产学研结合,推动我国土壤修复产业的发展,为我国典型工业场地土壤污染控制与修复提供技术支撑。 3.项目的课题分解和主要研究内容

本项目分解成如下四个课题。各课题的题目和主要研究内容如

2 下:

课题一:有机氯农药类污染场地土壤修复技术设备研发与示范 研究目标:

针对目前我国关闭和搬迁典型有机氯类农药(如滴滴涕、六六

六、氯丹、灭蚁灵等)生产企业后遗留场地污染土壤修复问题,结合场地再利用功能和修复目标,通过关键技术研发和系统集成,形成具有我国自主知识产权的、经济高效的有机氯农药类土壤修复关键技术和设备,并进行示范,提升我国有机氯农药类污染场地土壤修复的技术水平。

研究内容:

(1)高浓度有机氯农药污染场地土壤的增效洗脱修复技术及设备研发

针对高浓度有机氯农药污染土壤,筛选环境友好型高效洗脱剂,提出最佳清单、配方及使用方法,优化洗脱修复技术工艺参数,研制具有规模化应用的移动式成套洗脱修复设备;研发洗脱后土壤和洗脱液的配套处理技术及设备。

(2)高毒性有机氯农药复合污染场地土壤的催化氧化修复技术 3 及设备研发

针对高毒性、高浓度有机氯农药(包括有机氯农药生产原料、中间体及成品等)复合污染场地土壤,研发催化氧化修复技术,优化修复工艺技术参数,研制具有规模化应用的移动式成套催化氧化修复设备。研发氧化修复后土壤及其他产物的配套处理技术及设备。

(3)典型有机氯农药类污染场地土壤修复技术集成与示范 选择1-2个典型有机氯农药类污染场地,进行增效洗脱修复技术、催化氧化修复技术及相关配套技术的集成与工程示范,形成有机氯农药类污染场地土壤修复技术体系,进行经济可行性的比较分析,编制相关污染场地土壤风险评估和修复技术导则。

考核指标:

(1)筛选高效洗脱剂2-3种,配套洗脱处理工艺2-3套,形成增效洗脱修复技术及设备1套,单套设备处理土壤能力不少于10 m3/d,使土壤中主要目标污染物的去除率达到85%以上;

(2)形成催化氧化修复技术及设备1套,单套设备处理能力不低于10 m3/d,使土壤中主要目标污染物去除率达到85%以上;

(3) 建成典型有机氯农药类污染场地土壤修复示范工程2个,提供配套技术设备2套以上,示范工程占地面积不小于500 m2,修复

4 的污染土方量达到1000 m3以上;增效洗脱修复设备处理能力不低于10 m3/d,修复成本不高于80元/ m3土;催化氧化修复设备处理能力不少于10 m3/d,修复成本不高于60元/ m3土;修复后土壤环境质量达到相应用地类型土壤的标准或满足安全再利用功能的要求,处理后的废液达到安全排放的要求;

(4)申请发明专利3-5项,发表学术论文6-8篇,提供典型有机氯农药类污染场地土壤的风险评估和修复技术导则1套。

课题执行年限:

2009年5月至2012年5月

课题经费来源及构成:

本课题国拨专项经费控制额不超过600万元,承担单位落实匹配研究经费不少于600万元(不含示范工程建设费用);鼓励企业牵头、产学研联合组织实施课题。

课题二:挥发性有机物污染场地土壤气提修复技术设备研发与示范

研究目标:

针对我国石油化工等污染场地土壤的挥发性有机物污染问题,结

5 合场地再利用功能和修复目标,研发具有我国自主知识产权的高浓度挥发性有机物污染场地土壤的高效气提修复技术、尾气处理技术与设备,以及中、低浓度挥发性有机物污染场地土壤的生物通风及其强化降解技术与设备,形成挥发性有机污染场地土壤修复技术集成系统,并进行工程示范,提升我国挥发性有机物污染场地土壤修复的技术水平。

研究内容:

(1)高浓度挥发性有机物污染场地土壤的气提修复技术及设备研发

针对高浓度挥发性有机物污染场地的土壤,基于拖尾效应抑制技术的研究,突破土壤气提修复和尾气强化处理技术,研发具有气体抽提、收集、气水分离、尾气处理功能的关键成套设备。

(2)中、低浓度挥发性有机物污染场地土壤的生物通风修复技术及设备研发

针对中、低浓度挥发性有机物污染场地的土壤,研发强化生物通风修复技术,优化通风方式及其工艺。研究增强污染物生物有效性的微生态调控技术,形成物理脱除与微生物降解相协同的强化土壤生物通风修复技术。

6 (3)典型挥发性有机物污染场地土壤气提修复技术集成与示范 选择1-2个典型挥发性有机物污染场地,进行土壤气提和生物通风修复技术的集成和工程示范,形成挥发性有机物污染场地土壤气提修复技术体系,进行经济可行性的比较分析,编制相关污染场地土壤风险评估和修复技术导则。

考核指标:

(1)研制高浓度挥发性有机物污染场地土壤气提修复集成技术及其成套设备1套,单套批次处理能力120~150m3,使土壤中主要目标污染物的去除率达到85%以上;

(2)研制尾气收集与处理成套设备1-2套,尾气处理能力不低于120 m3/h,尾气排放达到《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)的二级标准;

(3)提供中、低浓度挥发性有机物污染场地土壤强化生物通风修复集成技术与设备,研制能强化生物通风的高效降解菌剂制备系统. 使土壤中主要目标污染物的去除率达到85%以上;

(4)建成高浓度和中、低浓度典型挥发性有机物污染场地土壤修复示范工程2个,示范工程占地面积不小于1000 m2,修复的污染土方量不少于1000m3,修复设备运行费低于国际同类的25%以上, 7 并提供经济成本比较分析报告。修复后土壤环境质量达到相应用地类型土壤的标准或满足安全再利用功能的要求,处理后的废气达到安全排放的要求。

(5)申请发明专利3-5项,发表学术论文6-8篇,编制挥发性有机物污染场地土壤的风险评估和修复技术导则1套。

课题执行年限:

2009年5月至2012年5月

课题经费来源及构成:

本课题国拨专项经费控制额不超过600万元,承担单位落实匹配研究经费不少于600万元(不含示范工程建设费用);鼓励企业牵头、产学研联合组织实施课题。

课题三:多氯联苯类污染场地修复技术设备研发与示范

研究目标:

针对我国多氯联苯(PCBs)污染场地土壤修复问题,结合场地再利用功能和修复目标,研发具有我国自主知识产权的高浓度PCBs污染场地土壤的高效热脱附修复技术和设备、以及中低浓度PCBs污

8 染场地土壤的强化生物修复技术,建立成套的PCBs污染场地土壤修复技术集成系统,进行工程示范,提升我国多氯联苯类污染场地土壤修复的技术水平。

研究内容:

(1)高浓度PCBs污染场地土壤热脱附修复技术与设备研发 针对高浓度(>30 mg/kg)PCBs污染场地土壤,研发适用于热脱附的土壤预处理技术,开发高效低能耗的热脱附修复技术和脱附尾气的安全处理处置系统;优化进料系统、热脱附器系统、燃油和供气系统、废气处理系统、装置控制和操作系统的工艺参数,研发适用于不同污染程度的具备自动化功能的移动式PCBs污染土壤热脱附修复成套设备,实现高效、安全、稳定运行。

(2)中低浓度PCBs污染场地土壤的生物强化修复技术与设备研发

针对中、低浓度(<30 mg/kg)PCBs污染场地土壤,研制微生物固定化功能材料和高效复合修复菌剂以及相关制备工艺及设备;研发PCBs污染土壤的原位生物联合修复技术和针对高氯代PCBs污染土壤的生物联合强化修复技术,进行相关技术的环境安全性评估。

(3)典型多氯联苯类污染场地土壤修复技术集成与示范

9 选择典型PCBs污染场地,进行土壤热脱附修复技术和生物强化修复技术的集成和工程示范,形成PCBs污染场地土壤修复技术体系,进行经济可行性的比较分析,编制相关污染场地土壤风险评估和修复技术导则。

考核指标:

(1) 研制高浓度PCBs污染土壤热脱附修复技术及其设备1套,单套设备连续进料且处置能力不低于15 m3/d,使土壤中PCBs的去除率达到98%以上,实现尾气安全处理与排放。

(2) 研发中、低浓度PCBs污染土壤的强化生物修复技术1套,研制微生物固定化材料2-3种、高效复合修复菌剂2-3种及其设备1套,使现场生物修复2个月内土壤PCBs总量的下降率达到50%以上;

(3) 建成典型PCBs污染土壤热脱附修复技术和强化生物修复技术集成示范工程1个,热脱附修复的污染土方量不少于1000m3,修复设备运行费低于国际同类的25%以上;生物修复的污染土方量不少于200 m3,提供经济成本比较分析报告。修复后土壤环境质量达到相应用地类型土壤的标准或满足安全再利用功能的要求,处理后的废气达到安全排放的要求。

10 (4) 申请发明专利4-6项,发表学术论文8-10篇,编制PCBs污染场地土壤的风险评估和修复技术导则1套。

课题执行年限:

2009年5月至2012年5月

课题经费来源及构成:

本课题国拨专项经费控制额不超过750万元,承担单位落实匹配研究经费不少于750万元(不含示范工程建设费用);本课题要求企业牵头,鼓励产学研结合。

课题四:铬渣污染场地土壤修复技术设备研发与示范

研究目标:

针对铬渣堆存场地土壤污染问题,结合场地再利用功能和修复目标,研发具有我国自主知识产权的铬渣堆存场地土壤固化/稳定化修复技术和土壤淋洗修复技术,优化相关工艺,研制配套设备,集成典型铬渣污染场地土壤修复技术集成体系,进行工程示范,提升我国铬渣污染场地土壤修复的技术水平。

研究内容:

11 (1)铬渣堆存场地污染土壤固化/稳定化修复技术与设备研发 通过化学或微生物还原途径,研制高效的土壤六价铬化学或生物还原解毒制剂,筛选安全高效的土壤铬固定化/稳定化制剂;研发铬渣污染土壤还原-固化/稳定化修复成套技术与设备,优化土壤还原-固化/稳定化工艺及其效率;研究固化/稳定化修复技术的环境安全性和异位修复后固化体的处置方案。

(2)铬渣堆存场地污染土壤淋洗修复技术与设备研发 研究用于铬渣堆存场地土壤淋洗修复的化学、生物淋洗剂,探明不同淋洗剂处理后土壤性质和铬形态的变化,筛选高效、环境友好的铬渣堆存场地污染土壤中铬及相关重金属的淋洗剂;研制污染土壤的离场和现场固液分离和淋洗液安全处理的成套技术与设备。

(3)铬渣堆存场地土壤固化/稳定化和淋洗修复技术集成与示范 选择1-2个典型铬渣堆存场地,集成土壤还原-固化/稳定化联合修复和淋洗修复相关技术,进行铬渣堆存场地关键修复技术的工程示范,形成铬渣堆存场地污染土壤固化/稳定化和淋洗修复技术体系,进行经济可行性的比较分析,编制相关污染场地土壤风险评估和修复技术导则。

考核指标:

12 (1)研制低成本的铬渣堆存场地污染土壤固化/稳定化修复技术与设备1套,单套设备处理能力不低于15 m3/天,固化/稳定化后土壤中六价铬浸出浓度(HJ/T299-2007)低于0.5 mg/L,总铬浸出浓度低于1.5 mg/L;筛选并研制高效安全的土壤六价铬还原和固化/稳定化制剂2-3种。

(2)研制低成本的铬渣堆存场地污染土壤淋洗修复技术与设备1套,单套设备处理能力不低于5 m3/天,主要污染物的去除率达到85%以上;筛选并研制高效、环境友好的土壤淋洗剂2-3种。研制污染土壤的淋洗液安全处理的配套技术与设备1套。

(3)建成典型铬渣堆存场地污染土壤固化/稳定化技术和土壤淋洗修复技术集成与工程示范1-2个;示范工程占地面积不小于500 m2,修复的污染土方量不少于1000 m3,修复设备运行费低于国际同类的30%以上,修复后土壤环境质量达到相应用地类型土壤的标准或满足安全再利用功能的要求,处理后的淋洗液达到安全排放的要求,并提供经济成本比较分析报告。

(4)申请发明专利3-5项,发表学术论文4-6篇,编制铬渣堆存场地污染土壤风险评估和修复技术导则1套。

课题执行年限:

13 2009年5月至2012年5月

课题经费来源及构成:

本课题国拨专项经费控制额不超过550万元,承担单位落实匹配研究经费不少于550万元(不含示范工程建设费用);鼓励企业牵头、产学研联合组织实施课题。

三、注意事项

1.申请单位需针对单个课题提出申请。评审过程以课题为单元分别进行,择优确定各课题的承担单位。

2. 凡在中华人民共和国境内注册一年以上,具有独立法人资格的企业(不包括外国独资企业和外资控股企业)均可申请承担本项目课题。

3.重点项目课题责任人必须是法人,法人是当然的课题依托单位,且须指定一名自然人担任课题组长。课题组长应具有中华人民共和国国籍,年龄在55周岁以下(截止指南发布之日),具有高级职称或博士学位,每年(含跨连续)离职或出国的时间不超过半年,过去三年内没有863计划信用管理不良记录。

4.对于港澳台优秀科技人员、海外优秀华人学者(包括取得外 14 国国籍和永久居留权的),在满足年龄、职称(学位)等基本条件时,只要正式受聘于课题依托单位,且协议期或聘任期覆盖课题执行期,每年在课题依托单位工作时间不少于6个月,也可作为课题组长。在课题申请时,由课题依托单位出具相关证明材料。

5. 课题组长申请及负责的科技部三大计划(863计划、科技支撑计划和973计划)在研课题累计不得超过一项,同时可参加一项课题(申请或在研),每个参加课题的技术人员最多只能参与三大计划中两项课题的工作。科技部及所属事业单位借调的与863计划相关的人员不能申请或参加申请。

6.在填报课题申请书时,要认真编制经费预算部分相关内容。预算编制应在专项经费控制额范围内,结合研究任务的实际需要,坚持目标相关性、政策相符性和经济合理性原则。项目申请单位财务部门会同申请负责人共同编制经费预算,并对预算编制的真实性负责。在编制经费预算之前,项目申请单位及申请负责人应认真学习《国家高技术研究发展计划(863计划)专项经费管理办法》及相关制度规定。

7.申请课题时需按指南要求如实提供配套经费证明和支撑条件承诺,并提供联合申请的合作协议。

8.申报程序和要求:

15 本项目通过国家科技计划项目申报中心统一申报。申请指南在科技部及863计划网站上公开发布。

第四篇:土壤污染修复资料总结

土壤污染修复

第一章土壤及其基本性质

1.土壤:是指地球陆地表面能生长绿色植物的疏松多孔结构表层,具有不断地、同时地为植物生长提供并协调营养条件和环境条件的能力。

2. 土壤环境:是指岩石经过物理、化学、生物的侵蚀和风化作用,以及地貌、气候等诸多因素长期作用下形成的土壤生态环境。

3. 土壤污染:是指人为活动将对人类本身和其他生命体有害的物质施加到土壤中,致使某种有害成分的含量明显高于土壤原有含量,而引起土壤环境质量恶化的现象.

4.造成土壤污染的原因?

过量施用化肥; 农药; 重金属元素; 污水灌溉; 酸沉降;固体废物; 牲畜排泄物和生物残体

5土壤污染的特点

① 隐蔽性和潜伏性②累积性和地域性; ③.不可逆性和长期性④难治理性和后果严重性. 6. 土壤环境背景值:是指未受或少受人类活动(特别是人为污染)影响的土壤环境本身的化学元素组成及其含量。

7.土壤自净作用:是指在自然因素作用下,通过土壤的自净作用,使污染物在土壤环境中的数量、浓度或形态发生变化,活性、毒性降低,甚至消失的过程

8. 环境容量:在人类生存和自然生态不至受害的前提下,某一环境所能容纳的污染物的最大负荷量。(单位环境中,土壤所能容纳的最大负荷量为土壤环境容量)

9.土壤污染的量度指标

①土壤背景值;②植物中污染物质的含量;③生物指标

10.土壤环境污染物分类:

无机污染物.有机污染物;生物性污染物;固体废弃物

按照污染物污染途径分为以下五种类型

水质污染型;大气污染型;固体废弃物污染型;农业污染型;综合污染型

第二章土壤重金属污染专题

1.汞、镉、铅、铬以及类金属砷(五毒元素)

2.影响生物迁移的因素

a.重金属在土壤环境中的总量和赋存形态b.土壤环境状况 c.不同植物种类 d.伴随离子

3. 土壤重金属污染的特点:

1.形态多变2.金属有机态的毒性大于金属无机态

3.价态不同毒性不同

4.金属羰基化合物常剧毒5.迁移转化形式多样

6.重金属的物理化学行为多具有可逆性 7.产生毒性效应的浓度范围低 8.微生物不能降解重金属 9.生物对重金属摄取具有累积性 10.重金属对人体的毒害具有积累性

4影响重金属在土壤环境中的迁移转化的因素:

① 土壤Eh:

当水田灌满水时,Eh下降,导致土壤环境中的S以S2-形式存在,从而与水溶性Cd生成CdS沉淀,降低土壤溶液中水溶性镉的含量。当水稻田排水晒田(烤田)时, Eh升高,非水溶性CdS可发生氧化还原反应, S2-被氧化成单质硫,从而CdS的溶解度增加,可给态Cd2+浓度增加。

Eh升高会促使土壤可溶性Pb与高价Fe、Mn氧化物结合,降低Pb的可溶性迁移。 ② 土壤ph 土壤酸度增大不仅可增加CdCO3的溶解度,也可增加CdS的溶解度,使水溶态的Cd含量增加。

对铅在土壤中的存在形态影响也很大,一般随pH降低,土壤环境中可溶性铅的含量增加,铅在土壤中的迁移能力和生物毒性增大。

随着pH值的升高和Eh值的下降,可显著提高土壤中砷的溶解性。因为pH值的升高,土壤胶体上正电荷减少,对砷的吸附量降低,可溶解性砷的含量增加。同时,随着Eh值的下降,砷酸还原为亚砷酸

锌的迁移性取决于土壤的pH值和Eh值

5.影响Cr对植物毒性的因素:

(1)Cr的化学形态;(2)土壤质地和有机质含量; (3)土壤氧化还原电位;(4)土壤pH值;(5)植物种类。

6. 防治土壤铜害的主要措施:

①向土壤大量施用绿肥或有机肥;②施用石灰降低土壤酸度; ③施用铁剂(如Fe-EDTA),或叶面喷施铁剂。

7. 锌污染的防治措施:

①施用石灰调节土壤pH在5.5-7.0范围内,使锌形成氢氧化物沉淀; ②使土壤呈还原态,形成ZnS沉淀;③施用磷肥

8.土壤重金属污染控制的基本原则,并根据原则拟定土壤重金属污染控制

技术对策。

基本原则:一是“防”,尽可能地防止重金属进入土壤环境造成污染; 二是“治”,对已被重金属污染的土壤进行改造、治理,以消除污染或调控限制其危害。(1)切断污染源;(2)提高土壤环境容量;(3)控制或切断重金属进入食物链;(4)避免二次污染;

9. 土壤重金属污染的调控与防治措施:

(1)发展清洁工艺;(2)严格执行污水和污泥施用标准;(3)提高土壤的缓冲性和自净能力;(4)加强土壤水分管理;(5)施用改良剂;(6)客土、换土法和水洗法;(7)利用植物吸收去除重金属;(8)电化法;(9)加强土壤环境及其生物产品的监测;

第三章:土壤环境的有机污染

1.持久性有机污染物:具有毒性、生物蓄积性和半挥发性,在环境中持久存在,能在大气环境中长距离迁移,对人类健康和环境造成严重危害的有机污染物。

2. 非持久性有机污染物:半衰期较短,生物蓄积能力较小的容易降解的有机污染物。 3点污染源:指集中在一点或当作一点的小范围排放污染物的污染源。 4.面污染源:指在一个大面积范围内排放污染物的污染源。

5有机污染物的环境行为-有机污染物进入土壤后,可能经历以下几个过程: ③ 土壤颗粒的吸附—解析;②挥发和随土壤颗粒进入大气;

③ 滤至地下水或随地表径流迁移至地表水;④通过食物链在生物体内富集或被降解;⑤生物或非生物降解。

6.土壤有机污染物在土壤中的环境行为主要包括吸附、解吸、挥发、淋滤、降解、残留、生物富集等。

7、土壤胶体吸附有机污染物的机理

(1)化学吸附;(2)物理吸附; (3)离子交换具体讲主要包括:离子交换、氢键、电荷转移、范德华力、配位体交换、疏水键的形成等。

8.代谢—有机物在生物体内经过酶类及其他物质的作用,发生变化,进而消化和排泄的过程。

9.降解—有机物由于各种因素的作用(化学、生物、光照、酸碱等)而逐渐分解,转变为无毒物质的过程。可分为非生物降解和生物降解。

10.生物降解—在生物酶的作用下,有机物在生物体内的降解,尤以微生物降解为主。 11.非生物降解—有机污染物在环境中受光、热及化学因子作用引起的降解。 12.降解类型:(非生物降解)光化学降解、化学讲解;(生物降解)微生物降解

化学降解:可分为催化反应和非催化反应。非催化反应包括水解、氧化还原、异构化、离子化作用等。

微生物降解:脱卤作用、氧化作用、还原作用、脱烷基作用、水解作用、环破裂作用 13. 共代谢:是指微生物只能使有机物发生转化,而不能利用它们作为碳源和能源维持生长,必须补充其他可以利用的基质,微生物才能生长。

14.迁移—污染物在环境中发生的空间位置的相对移动过程,可分为机械性、物理—化学性和生物迁移。

15.吸收—外源物质经各种途径透过有机体的生物膜而进入血液循环的过程,主要通过消化道、呼吸道和皮肤三种途径。

16.扩散:指有机分子的随机运动,是由高浓度梯度向低浓度梯度的纯运动。 17质流:指分布在空气、水和土壤中的有机物在外力作用下所发生的移动。 18.挥发:指有机污染物穿透过土壤而逸向空间的移动。

19.残留—因使用有机污染物(农药)而残留于人类食品或动物饲料中的有机污染物(农药)母体化合物,还包括在毒理学上有意义的降解产物。 20积累—有机污染物的持久性,可认为该化合物保持其分子完整性,以及通过在环境中运输和分配,维持其理化性质和功能特性的能力。 21.半衰期—进入土壤的有机污染物(农药)因降解等原因含量减少一半所需要的时间。 22.残留期—土壤中有机污染物(农药)因降解等原因含量减少75%-100%所需要的时间。

23.农药污染土壤的途径:

☆将农药直接施入土壤或以拌种、浸种、毒谷的形式施入土壤;

☆向作物喷洒农药时,农药直接落到地面或附着在作物上,经风吹雨淋落入土壤中; ☆大气中悬浮的农药颗粒或以气态形式存在的农药,经雨水溶解和淋失,最后落到地面; ☆死亡动植物残体或灌溉水将农药带入土壤。 24. 农药在土壤环境中的迁移 (1)扩散;(2)质流;(3)挥发 进入土壤环境中的农药可通过挥发、扩散而迁移入大气,引起大气污染;或随水迁移、扩散和淋溶而进入水体,引起水体污染;也可通过作物的吸收,导致对农作物的污染,再通过食物链浓缩,进而导致对动物和人体的危害。 25. 土壤环境化学农药污染的防治:

☆加强管理☆大力开发高效、低毒、安全性农药☆采用综合防治措施防治病虫害

☆改进农药制剂的剂型及喷洒技术☆其他治理方法

(1)增加土壤中有机、无机胶体的含量,以增加土壤的环境容量;或施入吸附剂以增加土壤对农药的吸附,减轻农药对作物的危害。

(2)调节土壤水分、pH值、Eh值,以增加农药的降解速度。

(3)某些金属离子或其与某些螯合剂相螯合时,具有催化作用,可采取施加该类催化剂的方法,以提高土壤的催化化学降解作用。

(4)选育活性较高的能够分解某种农药的土壤微生物或土壤动物,以增加土壤的生物降解作用。

第四章:化学肥料对土壤环境的污染 1.目前我国化肥施用中存在如下问题:

①肥料利用率低:尿素N利用率为20%-40%,碳铵利用率仅15%-30%,普钙中磷利用率也仅为15%-30%;②肥料养分比例不平衡:我国N、P、K施用比例严重失衡,P、K普遍短缺,N相对过剩;③肥料分布和施用流向不合理:存在东南高西北低趋势。

2. 化肥施用对土壤环境的影响:

(1)肥料中有毒有害物质对土壤环境的污染

①化肥中的重金属元素污染;②肥料中的放射性元素污染; ③肥料中的氟污染;④化肥的有机副成分污染 (2)施用化肥对土壤性质的影响:

①导致土壤板结,肥力下降;②促进土壤酸化;③土壤中营养成分比例失调; ④降低土壤微生物活性;⑤造成土壤硝酸盐污染;

3.水体富营养化:是指湖泊、河流、水库等水体中氮磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象。

4. 化肥污染的控制措施和防治对策:

加强对化肥的监督管理,从化肥的质量上扼制污染;经济合理施肥,严防过量施肥; 氮、磷、钾肥配合施用;化肥与有机肥配合施用;推行施肥新技术,提高肥料利用率; 优化肥料品种结构,研制新型无污染化肥;加强水肥管理,实施控水灌溉; 保护生态环境,防止水土流失。

5. 论土壤污染与生命的关系。(论述题)

第五章污染土壤修复技术及原理

1.土壤污染修复:指通过无聊、化学、生物、生态学原理、并采用人工调控措施,使土壤污染物浓(活)度降低,实现污染无害化和稳定化,以达到人们期望的解毒效果的技术措施。

2.土壤污染修复需要坚持的原则: ①确保土壤的生物活性不受损坏

②确保土壤正常组分、结构和性状的稳定性

③对于土壤重金属污染的修复必须采取非食源性生物修复 3.原位修复和异位修复比较

4.原位修复和异位修复分类:

原位:污染土壤气体提取法(;井中汽提法;生物通气;空气搅动法;原位冲洗、淋洗; 加热方法;处理墙方法;原位稳定—固化方法;电动力学方法;原位微生物修复方法; 植物-微生物联合修复方法

异位:气提法;泥浆反应器修复;土壤耕作法;土壤堆腐;焚烧法;客土法;预制床;

淋洗/萃取;淋洗-生物反应器联合修复。 5按照技术类别分类 (1)物理化学修复

加热方法;稳定固化法;淋洗;萃取;电动力学等。 (2)生物修复

微生物修复:生物通气、泥浆反应器、预制床等。 植物修复;湿地修复;菌根修复等。

植物-微生物联合修复;菌根菌剂联合修复等。 (3)物理化学-生物联合修复 淋洗-反应器联合修复等。 6电动力学修复的优点:

☆适用于任何地点;☆可在不挖掘条件下处理土壤; ☆最适合黏质土;☆对饱和和不饱和土壤都潜在有效;

☆可处理有机无机污染物;☆可从非均质的介质中除去污染物; ☆费用效益比较好

缺点:☆污染物的溶解度高度依赖于土壤pH值; ☆要添加增强溶液;

☆当高压电使用到土壤时,由于温度的升高,过程的效率降低; ☆如果土壤含碳酸盐、岩石、石砾时。去除效率会显著下降。

7.土壤淋洗技术:是在淋洗剂(水或酸或碱溶液、螯合剂、还原剂、络合剂以及表面活性剂溶液)的作用下,将土壤污染物从土壤颗粒去除的一种修复技术。 8.农业改良措施

(1).中性化技术:利用中性化材料(如石灰、钙镁磷肥)提高酸性土壤pH以降低重金属的移动性和有效性的技术。

(2)有机改良物料:有机物料可通过与重金属的配合作用而改变土壤中重金属的形态,也可通过改变土壤的其他化学条件(pH、Eh、微生物活性等)而改变土壤重金属形态和生物有效性。

(3)无机改良物料:降低土壤重金属有效性,抑制作物对土壤重金属的吸收。常用的无机改良剂有沸石、海泡石、赤泥磷肥、膨润土

(4)氧化还原技术:土壤环境氧化还原状态的控制,一般可以通过水分管理来实现,如镉污染土壤可以采用淹水栽种水稻的方式抑制其有效性

9. 植物修复技术:指利用植物及其根际微生物对土壤污染物的吸收、挥发、转化、降解、固定作用而去除土壤中污染物的修复技术。

10. 超富集植物:是指能超量积累1种或同时积累几种重金属元素的植物。 11.污染土壤修复技术选择的原则: 1.耕地资源保护原则; 2.可行性原则

修复技术的可行性主要体现在两个方面: 一是经济方面的可行性,即成本不能太高. 二是效用方面的可行性,即修复后能达到预期的目的,见效快. 3.因地制宜原则

第十章

1.植物修复技术:植物提取修复技术;植物稳定修复技术;植物挥发修复技术 根际过滤修复技术

2. 植物提取修复的机制:

(1)超积累植物对根际土壤重金属的活化

植物对根际土壤重金属的活化方式包括:金属-螯合分子分泌进入根际,螯合、溶解金属。

(2)重金属由根部向地上部的转移 超积累植物根对重金属吸收、转移和积累在地上部的过程包括许多环节和调控位点:跨根细胞质膜运输;根皮层细胞中横向运输;从根系的中柱薄壁细胞转载到木质部导管;木质部长途运输;从木质部卸载到叶细胞(跨叶细胞膜运输);跨叶细胞的液泡膜运输等。

(3)地上部对重金属的积累

植物地上部分对重金属的累积与金属络合物和液泡的隔离作用有关。

3. 植物-微生物联合修复法:利用超累积植物及其根际周围土壤微生物的联合作用,共同对土壤重金属元素进行转化、吸收和累积,达到修复的目的。

4. 农业工程改土修复技术:包括换土法、覆土法、深耕翻土和稀释法等。

换土法是利用清洁的土壤置换重金属污染的土壤,并将污染土壤进行异位修复或异地处理的方法。

覆土法或客土法是将清洁的土壤覆盖在污染的土壤之上,使植物的根层生长在清洁的土壤中,减少重金属污染物向植物中的迁移和转化。

深耕翻土是将深层污染程度较轻或无污染的土壤通过深翻成为表层土壤,而受到重金属污染的表层土壤进入下层,使植物根系不能达到污染区域而减少对重金属的吸收,降低污染物对植物的危害的目的。

稀释法是将清洁的土壤与污染的土壤充分混合,降低土壤重金属元素的浓度,从而减少植物对重金属元素的吸收的目的。

第五篇:土壤污染控制与修复——学习心得

土壤污染控制与修复

——学习心得

专业

学号

o幽谷蓝月o 1 前言

土壤是地球表面具有肥力、能生长植物的疏松表面,是人类赖以生存的物质基础,是人类不可缺少、不可再生的自然资源。随着世界人口的快速增长,土壤这一人类赖以生存的必需资源正承受着越来越大的压力。近年来,世界各国都非常重视污染土壤修复技术的研究。各发达国家纷纷制定了土壤恢复计划,荷兰、德国、日本、美国等国家都先后投入了大量资金用于土壤污染的恢复研究和应用。在中国,由于工业生产规模和乡镇城市化的快速发展,土壤受到工业三废和农用化学品的污染日趋严重,污染土壤修复工作的开展迫在眉睫。

污染土壤修复是指利用物理、化学和生物的方法转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物,使其浓度降低到可接受水平,或将有毒有害的污染物转化为无害的物质。以阻断污染物进入食物链,防止对人体健康造成危害,促进土地资源的保护与可持续发展。

通过一学期的学习,我对于全球目前的土壤污染及其防治和修复有了一定的认识和了解。针对本学期的课程,关于土壤修复的部分我更加感兴趣,尤其是生物修复,于是我总结了一些内容并且查找了一些相关信息。 2 土壤修复技术分类

土壤修复技术按照修复场地分为原位修复和异位修复,即对污染土壤就地处置或进行异地处理。按照技术类别可以将污染土壤修复方法分为物理修复、化学修复、生物修复等。具体分类如下:

按修复场地:⑴原位修复:①蒸汽浸提;②生物通风;③原位化学淋洗;④热力学修复;⑤化学还原处理墙;⑥固化/稳定化;⑦电动力学修复;⑧原位微生物修复。

⑵异位修复:①蒸汽浸提;②泥浆反应器;③土壤耕作法;④土壤堆腐;⑤焚烧法;⑥预制床;⑦化学淋洗。

按技术类别:⑴物理修复:①物理分离;②蒸汽浸提;③玻璃化;④热力学;⑤固化/稳定化;⑥冰冻;⑦电动力学。

⑵化学修复:①化学淋洗;②溶剂浸提;③化学氧化;④化学还原;⑤土壤性能改良。

⑶微生物修复:①生物通风;②泥浆反应器;③预制床。

⑷生态工程修复(植物修复):①植物提取;②植物挥发;③植物固化;④植物降解;⑤植物根际圈生物降解;⑥生态覆盖系统;⑦垂直控制系统;⑧水平控制系统。

⑸联合修复:①物理化学-生物:淋洗-生物反应器联合修复;②植物-微生物联合修复:菌根菌剂联合修复。 3 生物修复技术

生物修复技术是利用生物的生命代谢活动减少土壤环境中有毒有害物的浓度或使

其完全无害化,从而使污染了的土壤环境能够部分地或完全地恢复到原初状态的过程。广义的生物修复包括微生物修复、植物修复。 3.1 微生物修复

微生物修复是常用的污染土壤生物修复技术,它主要是指利用微生物的作用对进入土壤环境中的难降解物质如大分子有机污染物、重金属等进行治理。通常把这种狭义的微生物修复技术称为土壤的生物修复。 3.1.1 生物通风法

生物通风工艺是一种强化污染物生物降解的修复工艺。一般是在受污染的土壤中至少打两口井或三口井,安装鼓风机和真空泵,将新鲜空气强行排入土壤中,然后再抽出,土壤中的挥发性毒物也随之去除。在同空气时,有时加入一定量的NH3或营养液,为土壤中的降解菌提供氮素营养,从而达到强化污染物降解的目的。

生物通风法常用于处理在对受地下储罐泄漏造成的土壤污染进行生物恢复处理时产生的少量土壤。 3.1.2 泵出生物法

泵出生物法是将污染场地的地下水抽出经地表处理后与营养液按一定比例配比后注入土壤,促进微生物最大限度地降解。

该法适用于处理污染时间较长、状况已基本稳定的地区或受污染面积较大的地区。 3.1.3 生物堆

利用生物的生命代谢活动减少土壤环境中有毒有害物质的浓度或使其完全无害化,从而使污染了的土壤环境能够部分地或完全地恢复到初始状态的过程。在进行生物堆时,把污泥堆成数个独立堤,然后把空气输入泥土,加速石油碳氢化合物的生物降解过程,泥土內的微生物会把污染物分解为H2O及CO2等无害物质。 3.1.4 土地填埋

土地填埋是将废物作为一种泥浆,将污泥施入土壤,通过施肥、灌溉、添加石灰等方式调节土壤的营养、湿度和pH值,保持污染物在土壤上层好氧降解。

该法已广泛用于油料工业的油泥处理。 3.1.5 土壤耕作

在非透性垫层和砂层上,将污染土壤以10~30cm的厚度平铺其上,并淋洒营养物、水及降解菌株接种物,定期翻动充氧,以满足微生物生长的需要,彻底清除污染物。处理过程产生的渗滤液再回淋于土壤,以彻底清除污染物。

该技术已成功用于处理受五氯酚、杂酚油、石油加工废水污泥、焦油或农药等污染的土壤。 3.1.6 预备床

将土壤运输到一个经过各种工程准备的预备床上进行生物处理,处理过程中通过施 肥、灌溉、控制pH值等方式保持对污染物的最佳降解状态。

此方法适用于挥发/半挥发性、含卤和非卤有机污染物、多环芳径及爆炸性污染物;不适于二噁英/呋喃、杀虫剂/除草剂和PCB,不适于无机污染物和腐蚀性污染物,不适

于黏土和泥炭土。 3.1.7 泥浆生物反应器

污染土壤和水混合成泥浆在带有机械搅拌装置的反应器内通过人为调控温度、pH值、营养物和供氧等促进专性微生物最大限度地降解污染物。

此方法适用于杀虫剂/除草剂,挥发/半挥发性、含卤和非卤有机污染物、PAH、二噁英/呋喃等有机污染物;不适于PCB,不适于无机污染物和爆炸性污染物,不适于泥炭土。 3.1.8 投菌法

直接向污染土壤接入外源的污染降解菌,同时提供这些细菌生长所需营养。不同的菌种可处理不同的污染物质。 3.1.9 生物搅拌

向土壤饱和部分注入空气,从土壤不饱和部分吸出空气,加大气体流动性为微生物供氧,促进其最大限度地降解。

适用于挥发/半挥发性、含卤和非卤和PAH等有机污染物,不适于二噁英/呋喃和PCB、杀虫剂/除草剂等,不适于无机污染物、腐蚀性和爆炸性污染物,不适于黏土和泥炭土;可同时处理饱和土壤、不饱和土壤和地下水污染。 3.1.10 工程螺钻和慢速渗滤

用工程螺钻系统使表层污染土壤混合,并注入含有营养和氧气的溶液,促进微生物最大限度地降解。慢速渗滤,通过污染土壤区内布设垂直。

两种方法均适用于有机污染物(包括杀虫剂/除草剂,挥发/半挥发性、含卤和非卤有机污染物,PAH、二噁英/呋喃、PCB等有机污染物);均不适于无机污染物(包括重金属、非金属、石棉、、腐蚀性和爆炸性污染物),但均适于氧化物。均适于沙土、壤土和沉积物等土壤类型;均不适于黏土和泥炭土。 3.2 植物修复

植物修复是指将某种特定的植物种植在污染的土壤上,而该种植物对土壤中污染元素具有特殊吸收富集能力,将植物收获后并妥善处理(如灰化回收)后即可将该种重金属移出土体,达到污染治理与生态修复的目的。植物修复为从根本上解决土壤污染提供了一条重要的修复和治理途径,因而植物修复在土壤污染治理中具有独特的作用和意义。

植物修复技术主要类型有: 3.2.1 植物提取

即利用污染物富集能力较强的植物通过吸收和运转的过程,将污染物转移并储存在地上部分,最终通过收获地上部分集中处理来达到减少土壤污染物含量的目的。

适用于重金属污染的土壤。 3.2.2 植物稳定

指利用植物吸收和植物根际作用使土壤中污染物转化为相对无害物质。在这一过程中,土壤中污染物的含量并不减少,但由于降低了在土壤中的有效态,从而达到减轻污染的效果。

主要用于采矿和废弃矿区、冶炼厂污染的土壤、清淤污泥和污水厂污泥等重金属污染现场进行复垦。 3.2.3 植物挥发

指植物通过植物的吸收促进某些重金属转为可挥发态并将之挥发出土壤和植物表面。

主要用于挥发性重金属污染的土壤,如汞和硒。 3.2.4 根际过滤

指利用植物庞大的根系和巨大的表面积过滤吸收、富集水体中重金属元素。应用范围广泛,可处理杀虫剂、除草剂、PAH、PCB、矿物油等有机污染物。 4 几种超富集植物

植物修复是治理土壤重金属污染的最有效的途径,它是一种绿色环保技术。在植物修复上,植物吸收技术表现最佳,治理效果是永久性的。

经过查找,发现几种典型的超积累植物(表一):

表一

几种典型超积累植物

Tab.1 Typical hyper accumulator plan 元素 Cd Co Cu Mn Ni Cr As Mn Zn P 植物种名 天蓝遏蓝菜

Haumaniastrum robertii 高山甘薯 粗脉叶澳洲坚果 九节木属 Sutera fodina wild 蜈蚣草 商陆 东南景天 圆叶遏蓝菜

地上部元素含量/(mg·kg~1)

1800 10200 12300 51800 47500 2400 5100 19299 4515(叶) 8200

发现地点 宾夕法尼亚 扎伊尔 扎伊尔 新喀里多尼亚 新喀里多尼亚 津巴布韦 中国 中国湘潭 中国

奥地利/意大利

植物体内平均含量/(mg·kg~1)

0.21 0.036 3.49 25.65 0.49 2.52 每种重金属都有多种植物可以富集,但超积累的种类并不多。我对在我国发现的几种超积累植物更感兴趣,以蜈蚣草、商陆和东南景天为代表重点介绍。 4.1 蜈蚣草(Pteris vittata)

凤尾蕨科、凤尾蕨属中型陆生蕨,为优良观赏蕨类。多年生草本,高1.3~2m。根状茎短,被线状披针形、黄棕色鳞片,具网状中柱。叶丛生,叶柄长10~30cm,直立,干后棕色,叶柄、叶轴及羽轴均被线形鳞片;叶矩圆形至披针形,长10~100cm,宽5~30cm,1次羽状复叶;羽片无柄,线形,长4~20cm,宽0.5~1cm,中部羽片最长,先端渐尖,先端边缘有锐锯齿,基部截形,心形,有时稍呈耳状,下部各羽片渐缩短;叶亚革质,两面无毛,脉单1或1次叉分。孢子囊群线形,囊群盖狭线形,膜质,黄

褐色。生于海拔2000~3100m的空旷钙质土或石灰岩石上。分布于中南、西南及陕西、甘肃、浙江、江西、福建、台湾等地。

蜈蚣草是中科院地理科学与资源所发现的世界上第一种砷的超富集植物,对重金属具有超常规吸收与富集能力。将蜈蚣草植于污染土壤,吸收重金属加以回收,可达到“清污与回收”双重目的。研究表明,蜈蚣草对土壤中铅、铜、锌与砷均有不同程度的抗性和修复能力。在自然条件下,蜈蚣草可生长在砷含量40~50mg/Kg土壤中,甚至能在砷含量高达23400mg/Kg的矿渣中正常生长;在野外其叶片砷含量超过1000mg/Kg,室内栽培的叶片砷含量高达5070mg/Kg。美国佛罗里达的研究表明,生长在未污染地区的蜈蚣草植株砷含量只有11.8~64.0mg/L,而在受污染地区植株砷含量却高达1442~7526mg/L,远高于生长在正常土壤中植株的平均值(低于3.6mg/L)。

蜈蚣草可在铅浓度高达3368~3550mg/Kg的铅锌矿尾砂库及其周围环境成片生长;可在铜含量896~12802mg/Kg的矿区土壤中正常生长,且其体内铜浓度高达918mg/Kg;可在锌浓度高达22616mg/Kg的矿渣上正常生长,其羽叶锌含量最高可达737mg/Kg。

目前,利用蜈蚣草等植物富集与修复砷、铜和锌等重金属污染的技术已推广应用,对受砷污染土壤进行低成本改良具有极大优势。如湖南郴州建立了第一个砷污染土壤植物修复基地,在田间种植条件下,蜈蚣草叶片砷含量高达0.8%,证明蜈蚣草对砷污染土壤治理具有极大的应用潜力。广西、云南等地运用蜈蚣草修复砷污染土壤技术,初步解决了污染土壤治理及农产品重金属污染超标问题。 4.2商陆(Phytolacca acinosa)

商陆,又名:苋陆(《易经》),马尾(《尔雅》),常蓼(《广雅》),藰、章陆、章柳(《玉篇》),大苋菜、湿苋菜、山包谷、金七娘、红苋菜、金鸡姆、猪姆耳、苋菜蓝、肥猪菜。

多年生草本,高70~100cm,全株无毛,根粗壮,肉质,圆锥形,外皮淡黄色。茎直立,多分枝,绿色或紫红色,具纵沟。叶互生,椭圆形或卵状椭圆形,长12~25cm,宽5~10cm,先端急尖,基部楔形而下延,全缘,侧脉羽状,主脉粗壮;叶柄长1.5~3cm,上面具槽,下面半圆形。总状花序顶生或侧生,长10~15cm;花两性,径约8mm,具小梗,小梗基部有苞片1及小苞片2;萼通常5片,偶为4片,卵形或长方状椭圆形,初白色,后变淡红色:无花瓣:雄蕊8,花药淡粉红色(少数成淡紫色);心皮8~10,离生。浆果扁球形,径约7mm,通常由8个分果组成,熟时紫黑色。种子肾圆形,扁平,黑色。花期6~8月。果期8~10月。多生于疏林下、林缘、路旁、山沟等湿润的地方。我国大部分地区有分布,主产河南,湖北,安徽等省;垂序商陆主产于山东,浙江,江西等省。

商陆为镉的超富集植物,对土壤中的镉有很强的吸收、富集能力,且富集浓度与土壤镉浓度成正相关。在镉污染水平大于50mg/Kg条件下,商陆茎及叶镉含量均超过100mg/Kg,达到镉超积累植物临界含量标准,其地上部分镉含量大于根部,且镉富集系数大于1。

商陆是国际上报道的第一例多年生、草本型锰超积累植物,有助修复受锰污染的土壤。商陆对土壤中高含量的锰具有很强的耐受、吸收与积累能力。叶片锰含

量5160~8000mg/Kg,平均为6490mg/Kg。商陆在锰含量11.4%的尾矿废弃地上生长良好,叶锰含量最高达1.93%;温室生长45天的商陆地上部分锰积累量为258.2mg/株,叶锰含量高达3.64%,植物吸取的锰有87%~95%被转移到地上部分。

来自污染区和非污染区的商陆种群在自然条件的锰积累量存在显着差异,但是在人工控制条件下却表现出相似的耐锰性和积累本事,叶锰含量高达3.4%,商陆的锰耐性和超积累本事可能是其固有特性。

国内外学者在超积累植物筛选方面做了大量的研究,迄今报道锰超积累植物仅11种,鉴于木本植物生长周期长、不宜温室试验等缺点,锰超积累机理研究依然停顿在田野植物样品的简略阐发水平。 4.3 东南景天(Sedum alfredii)

多年生草本;茎基部横卧,着地生根;花茎高10~20cm,有分枝;叶互生,下部叶常脱落,条状楔形、匙形至匙状倒卵形,长1.2~3cm,顶端钝,有时微缺,基部狭楔形,有距;蝎尾状聚伞花序花多,苞片似叶而小;花无梗,直径1cm;萼片条状匙形,不等长,基部有距;花瓣黄山;鳞片5,匙状正方形,长1~2mm,顶端钝截形;心皮5,卵状披针形,直立,基部合生;骨突果斜叉开。

东南景天是近年在浙江衢州、湖南郴州古老的铅锌矿区发现的一种锌、镉、铅超积累植物,能将镉、锌、铅等较多地吸收到植株的地上部,有效减轻土壤重金属污染。

一般认为,植物地上部分锌含量达到3000mg/Kg,是锌超富集植物的临界标准。浙江大学杨肖娥等研究表明,东南景天的地上部锌含量高达5000mg/Kg,富集系数为1.25~1.94,大于1;而营养液培养试验发现,东南景天地上部锌含量高达19674mg/Kg。可见,东南景天具有超富集锌的特性和功能。

东南景天对镉污染修复效率较大,能对镉超积累。华南农业大学龙新宪等研究发现,当土壤中镉含量为12.5~50mg/Kg时,矿山生态型东南景天的地上部在一年内(两茬)的积累量可达2~4mg/盆,其对土壤镉清除率达16%~33%。但随着土壤中镉含量增加,其清除效率降低。因此,矿山生态型东南景天特别适合修复低、中度镉污染土壤。

通过采取有效的辅助栽培措施,改良土壤环境,可提高东南景天的生物产量以及地上部的重金属积累量,提高修复重金属效率。如玉米和东南景天套种,能显著降低污染土壤锌、镉的淋溶与含量;适当的氮与磷营养能提高东南景天根系发育,特别是使用硫酸铵,能提高植株对锌、镉污染的修复能力。

总之,东南景天不仅对土壤过量的锌、镉、铅具有强忍耐能力和超积累特性,并具有多年生、无性繁殖、生物量较大及适于刈割的特点。同时,它适应性强,耐瘠薄、干旱及强光等恶劣生境,观赏性强,是实施植物修复与生态绿化的优良植物。 5 小结

污染土壤的修复工作已引起人们的广泛关注,技术与方法在不断进步与革新,相比较而言尽管各种方法利弊不同,但植物修复可能拥有更广阔的前景。

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