這是一個(gè)關(guān)于土壤修復(fù)案例ppt，包括了環(huán)境修復(fù)的概念、對(duì)象和任務(wù)、類型、產(chǎn)生與發(fā)展，土壤的組成與作用、土壤的污染，物理修復(fù)原理，化學(xué)修復(fù)原理，微生物修復(fù)原理，植物修復(fù)原理等內(nèi)容，土壤修復(fù)原理與技術(shù)提 綱 修復(fù)（remediation）是一個(gè)工程上的概念，顧名思義，是指借助外界作用力使某個(gè)受損的特定對(duì)象部分或全部恢復(fù)到原初始狀態(tài)的過程。環(huán)境修復(fù)（environmental remediation）就是研究對(duì)被污染的環(huán)境采取物理、化學(xué)與生物學(xué)技術(shù)措施，使存在于環(huán)境中的污染物質(zhì)濃度減少或毒性降低或完全無(wú)害化，使得環(huán)境能夠部分或者全部的恢復(fù)到原始狀態(tài)，歡迎點(diǎn)擊下載土壤修復(fù)案例ppt。

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土壤修復(fù)原理與技術(shù)提 綱 修復(fù)（remediation）是一個(gè)工程上的概念，顧名思義，是指借助外界作用力使某個(gè)受損的特定對(duì)象部分或全部恢復(fù)到原初始狀態(tài)的過程。 環(huán)境修復(fù)（environmental remediation）就是研究對(duì)被污染的環(huán)境采取物理、化學(xué)與生物學(xué)技術(shù)措施，使存在于環(huán)境中的污染物質(zhì)濃度減少或毒性降低或完全無(wú)害化，使得環(huán)境能夠部分或者全部的恢復(fù)到原始狀態(tài)。 環(huán)境污染→健康環(huán)境 環(huán)境修復(fù)≠和環(huán)境凈化 環(huán)境修復(fù)≠”三廢”治理 根據(jù)環(huán)境修復(fù)的概念可知，其對(duì)象是自然界中各種各樣因?yàn)榄h(huán)境污染和破壞等而形成的環(huán)境問題，如污染的大氣、水體、土壤等 任務(wù)是即使得污染的環(huán)境能夠部分或者全部恢復(fù)到原始狀態(tài)。 根據(jù)環(huán)境修復(fù)的對(duì)象，環(huán)境修復(fù)可分為土壤環(huán)境修復(fù)、水體環(huán)境修復(fù)、大氣環(huán)境修復(fù)、固體廢物環(huán)境修復(fù)等幾個(gè)類型。 根據(jù)環(huán)境修復(fù)的方法和技術(shù)手段，環(huán)境修復(fù)可分為工程修復(fù)、物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)、生物修復(fù)四大類型。 根據(jù)修復(fù)的形式，環(huán)境修復(fù)可分為原位修復(fù)和異位修復(fù)兩個(gè)類型。 人們對(duì)環(huán)境質(zhì)量越來(lái)越高的要求與隨工業(yè)文明而來(lái)的環(huán)境污染和生態(tài)破壞之間的矛盾促使了環(huán)境修復(fù)學(xué)科的產(chǎn)生。污染預(yù)防工程、傳統(tǒng)的環(huán)境工程（即“三廢”治理工程）和環(huán)境修復(fù)工程分別屬于污染物控制的產(chǎn)前、產(chǎn)中和產(chǎn)后三個(gè)環(huán)節(jié)，它們共同構(gòu)成污染控制的全過程體系。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，環(huán)境修復(fù)的理論研究不斷深入，工程技術(shù)手段也不斷更新，形成了目前物理、化學(xué)、生物多種方法共存的局面，并有由物理化學(xué)方法向生物方法發(fā)展的趨勢(shì)。 土壤污染的概念 1）工業(yè)污染源：工業(yè)“三廢”物質(zhì)排放。 2）農(nóng)業(yè)污染源：化肥、農(nóng)藥、畜禽糞便。 3）生活污染源：城鄉(xiāng)生活廢水、農(nóng)家肥等。 4）其它污染源（廢棄物焚燒等） 物理分離修復(fù) 蒸氣浸提修復(fù) 固定穩(wěn)定化修復(fù) 電動(dòng)力學(xué)修復(fù) 熱力學(xué)修復(fù) 化學(xué)淋洗修復(fù) 化學(xué)固定修復(fù) 化學(xué)氧化修復(fù) 化學(xué)還原修復(fù) 原位可滲透反應(yīng)墻 生物修復(fù)技術(shù)主要是利用生物特有的分解有毒有害物質(zhì)的能力，去除污染環(huán)境如土壤中的污染物，達(dá)到清除環(huán)境污染的目的。 廣義的生物修復(fù)通常是指利用各種生物（包括微生物，動(dòng)物和植物）的特性，吸收、降解、轉(zhuǎn)化環(huán)境中的污染物，使受污染的環(huán)境得到改善的治理技術(shù)。廣義的生物修復(fù)可以分為微生物修復(fù)、植物修復(fù)、動(dòng)物修復(fù)和生態(tài)修復(fù)四大類。 狹義的生物修復(fù)通常是指在自然或人工控制的條件下，利用特定的微生物降解、清除環(huán)境中污染物的技術(shù)。 按修復(fù)主體可分為微生物修復(fù)、植物修復(fù)、動(dòng)物修復(fù)、生態(tài)修復(fù)。 按修復(fù)受體可分為土壤生物修復(fù)、地下水生物修復(fù)、河流生物修復(fù)、湖泊水庫(kù)生物修復(fù)、海洋生物修復(fù)、大氣生物修復(fù)、礦區(qū)生物修復(fù)、垃圾場(chǎng)生物修復(fù)等。 按修復(fù)場(chǎng)所可分為原位生物修復(fù)、異位生物修復(fù)和原位-異位聯(lián)合生物修復(fù)。 生物修復(fù)起源于有機(jī)污染物的治理，利用好氧或厭氧微生物處理污水已有l(wèi)00多年的歷史，但是利用生物修復(fù)技術(shù)處理現(xiàn)場(chǎng)有機(jī)污染物才有30年的歷史。1972年美國(guó)清除賓夕法尼亞州的Ambler管線泄漏的汽油是史料所記載的首次應(yīng)用生物修復(fù)技術(shù)。 20世紀(jì)80年代以后基礎(chǔ)研究的成果被應(yīng)用于大范圍的污染環(huán)境治理，并取得了相當(dāng)?shù)某晒�，從而發(fā)展成為一種新的生物治理技術(shù)。 1989年，美國(guó)阿拉斯加海域受到大面積石油污染，生物修復(fù)技術(shù)首次大規(guī)模應(yīng)用，取得了很好的效果。阿拉斯加溢油生物修復(fù)成為生物修復(fù)史上的里程碑，至此，生物修復(fù)技術(shù)成為一種可被人們接受的油泄漏治理方法。 我國(guó)關(guān)于生物修復(fù)的研究起步較晚，目前尚處于小試與中試階段，還需進(jìn)一步發(fā)展 與化學(xué)、物理處理方法相比，生物修復(fù)技術(shù)具有下列的優(yōu)點(diǎn)：① 費(fèi)用少，僅為傳統(tǒng)化學(xué)、物理修復(fù)經(jīng)費(fèi)的30％～50％；② 操作簡(jiǎn)便，環(huán)境影響��；③ 最大限度地降低污染物的濃度；④ 可應(yīng)用于其它技術(shù)難以應(yīng)用的場(chǎng)地；⑤ 可以同時(shí)處理受污染的土壤和地下水，與其它技術(shù)結(jié)合彈性大。 同時(shí)有以下缺點(diǎn)：① 耗時(shí)長(zhǎng)；② 運(yùn)行條件苛刻；③ 對(duì)污染物有選擇性，低生物有效性、難降解性常使生物修復(fù)不能進(jìn)行。 生物修復(fù)必須遵循的四項(xiàng)原則是使用適合的生物、在適合的場(chǎng)所、適合的環(huán)境條件和適合的技術(shù)費(fèi)用下進(jìn)行。① 適合的生物是生物修復(fù)的先決條件，它是指具有正常生理和代謝能力，并能以較大的速率降解或轉(zhuǎn)化污染物，并在修復(fù)過程中不產(chǎn)生毒性產(chǎn)物的生物體系。② 適合的場(chǎng)所是指要有污染物和合適的生物相接觸的地點(diǎn)，污染場(chǎng)地不含對(duì)降解菌種有抑制作用的物質(zhì)且目標(biāo)化合物能夠被降解。③ 適合的環(huán)境條件是指要控制或改變環(huán)境條件，使生物的代謝與生長(zhǎng)活動(dòng)處十最佳狀態(tài)。環(huán)境因子包括溫度、濕度、O2、pH值、無(wú)機(jī)養(yǎng)分、電子受體等。④ 適合的技術(shù)費(fèi)用是指生物修復(fù)技術(shù)費(fèi)用必須盡可能低，至少低于同樣可以消除該污染物的其他技術(shù)。 土著微生物 污染環(huán)境中的原有微生物，種類多、代謝類型多樣，“食譜”廣。據(jù)報(bào)道，能夠降解烴類的微生物有70多個(gè)屬、200余種；其中細(xì)菌約有40個(gè)屬。表1列舉了某些難降解有機(jī)物和重金屬及其相應(yīng)的降解轉(zhuǎn)化微生物。外來(lái)微生物 人為富集和培養(yǎng)的高效菌，一般為復(fù)合菌群�；�因工程菌 采用基因工程技術(shù)，將降解性質(zhì)粒轉(zhuǎn)移到一些能在污水和受污染土壤中生存的菌體內(nèi)定向地構(gòu)建高效降解難降解污染物的工程菌。用于生物修復(fù)的其他微生物 包括藻類和微型動(dòng)物。微生物產(chǎn)品和酶 污染物的擴(kuò)散遷移 主動(dòng)運(yùn)輸 需要消耗能量，可以逆物質(zhì)濃度梯度進(jìn)行，需要載體蛋白的參與，對(duì)被運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)有高度的立體專一性，為主要方式。被動(dòng)擴(kuò)散 微生物吸收營(yíng)養(yǎng)物各種方式中最簡(jiǎn)單的一種，不規(guī)則運(yùn)動(dòng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)分子通過細(xì)胞膜中的含水小孔，由高濃度的胞外向低濃度的胞內(nèi)擴(kuò)散，具有非特異性。促進(jìn)擴(kuò)散 在運(yùn)輸過程中不需要消耗能量，物質(zhì)本身在分子結(jié)構(gòu)上也不會(huì)發(fā)生變化，同樣不能進(jìn)行逆濃度運(yùn)輸需要借助于位于細(xì)胞膜上的一種載體蛋白參與物質(zhì)運(yùn)輸�；鶊F(tuán)轉(zhuǎn)位 另一類類型的主動(dòng)運(yùn)輸，在物質(zhì)運(yùn)輸過程中，除了物質(zhì)分子發(fā)生化學(xué)變化外，其他特點(diǎn)都與主動(dòng)運(yùn)輸相同。厭氧微生物中發(fā)生。胞飲作用 假絲酵母攝取烷烴的一類途徑。 氧化作用 包括Fe、S等單質(zhì)的氧化，NH3、N02-等化合物的氧化，以及一些如甲基、醛有機(jī)物基團(tuán)的氧化。還原作用 包括高價(jià)鐵和硫酸鹽的還原、NO3-的還原等，還原作用需要缺氧或者厭氧(無(wú)氧)的環(huán)境�；鶊F(tuán)轉(zhuǎn)移作用 如脫羧、脫氨、脫鹵等。水解作用 使大分子轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿樱�如纖維素降解。此外還有酯化作用、縮合作用、氨化作用、乙�；�作用、雙鍵斷裂反應(yīng)、鹵原子移動(dòng)等。 微生物對(duì)重金屬吸附的機(jī)理主要有靜電吸附、共價(jià)吸附、絡(luò)合整合、離子交換和無(wú)機(jī)微沉淀等，重金屬有可能通過沉淀或晶體化作用沉積于細(xì)胞表面，某些難溶性重金屬也可能被胞外分泌物或是細(xì)胞壁的腔洞捕獲而沉積。細(xì)胞被殺死后，經(jīng)過一定的處理，具有一定的粒度、硬度及穩(wěn)定性，可儲(chǔ)存、運(yùn)輸和實(shí)際應(yīng)用。 微生物吸收主要是利用生物新陳代謝作用產(chǎn)生能量，通過單價(jià)或二價(jià)離子的轉(zhuǎn)移系統(tǒng)把重金屬離子輸送到細(xì)胞內(nèi)部。由于有細(xì)胞內(nèi)的累積，去除效果可能比單純的撓生物吸附好。但是，由于環(huán)境中要去除的重金屬離子大多有毒有害，抑制生物活性，甚至使其中毒死亡，并且生物的新陳代謝作用受溫度、pH值、能源等諸多因素的影響，因此微生物累積在實(shí)際應(yīng)用中受到很大的限制。 外境中重金屬離子的長(zhǎng)期存在使自然界中形成一些特殊微生物，它們對(duì)有毒重金屬離子具有抗性，可以使金屬離子發(fā)生轉(zhuǎn)化。對(duì)微生物而言，這是一種很好的解毒作用；對(duì)環(huán)境而言則是一種很好的修復(fù)作用，汞、鉛、錫、砷等金屬或類金屬離子都能在微生物的作用下通過氧化還原作用而失去毒性。主要包括甲基化作用、氧化作用和還原作用。 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 在營(yíng)養(yǎng)缺乏的環(huán)境中，為了使污染物達(dá)到完全降解，添加適當(dāng)營(yíng)養(yǎng)物比接種特殊微生物更加重要，例如N、P營(yíng)養(yǎng)鹽。電子受體 土壤中污染物氧化分解的最終電子受體的種類和濃度也極大地影響著污染物生物降解的速度和程度。微生物氧化還原反應(yīng)的最終電子受體主要包括溶解氧、有機(jī)物分解的中間產(chǎn)物和無(wú)機(jī)酸根(如硝酸根和硫酸根)。共代謝基質(zhì) 微生物的共代謝對(duì)一些頑固污染物的降解起著重要作用，因此共代謝基質(zhì)對(duì)生物修復(fù)有重要影響有毒有害污染物的物理化學(xué)性質(zhì) 如有機(jī)污染物的化學(xué)結(jié)構(gòu)、毒性、生物可利用性污染現(xiàn)場(chǎng)和土壤的特性 微生物修復(fù)技術(shù)是在人為強(qiáng)化的條件下，用自然環(huán)境中的土著微生物或人為投加外源微生物的代謝活動(dòng)，對(duì)環(huán)境中的污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)化、降解與去除的方法。 環(huán)境生物修復(fù)技術(shù)主要由三方面的內(nèi)容組成：① 利用土著微生物代謝能力的技術(shù)；② 活化土著微生物分解能力的方法；③ 添加具有高速分解難降解化合物能力的特定微生物(群)的方法。 植物修復(fù)是以植物忍耐和超量積累某種或某些化學(xué)元素的理論為基礎(chǔ)，利用植物及其根際圈微生物體系的吸收、揮發(fā)、降解和轉(zhuǎn)化作用來(lái)清除環(huán)境中污染物質(zhì)的一項(xiàng)新興的污染治理技術(shù)。具體地說(shuō)植物修復(fù)就是利用植物本身特有的利用、分解和轉(zhuǎn)化污染物的作用，利用植物根系特殊的生態(tài)條件加速根際圈的微生態(tài)環(huán)境中的微生物的生長(zhǎng)繁殖，以及利用某些植物特殊的積累與固定能力，提高對(duì)環(huán)境中某些無(wú)機(jī)和有機(jī)污染物的脫毒和分解能力。 廣義的植物修復(fù)包括利用植物修復(fù)重金屬污染的土壤、利用植物凈化空氣和水體、利用植物清除放射性核素和利用植物及其根際微生物共存體系凈化土壤中的有機(jī)污染物。目前植物修復(fù)主要指利用植物及其根際圈微生物體系清潔污染土壤，其中利用重金屬超積累植物的提取作用去除污染土壤中的重金屬又是植物修復(fù)的核心技術(shù)。因此狹義的植物修復(fù)技術(shù)主要指利用植物清除污染土壤中的重金屬。 根據(jù)植物修復(fù)在某一方面的修復(fù)功能和特點(diǎn)可將植物修復(fù)分為6種基本類型：植物凈化空氣 表現(xiàn)為對(duì)有害氣體的吸收、對(duì)降塵和飄塵的阻滯和過濾、殺菌和除菌、吸收二氧化碳、降噪等。植物提取修復(fù) 利用陸生或水生植物超量吸收一種或幾種重金屬，并富集到可收割部分再進(jìn)行集中處理。為應(yīng)用最多和最有發(fā)展前途的植物修復(fù)技術(shù)。植物揮發(fā)修復(fù) 將揮發(fā)性污染物吸收到植株體內(nèi)，再轉(zhuǎn)化為氣態(tài)物質(zhì)釋放到大氣中，主要集中在揮發(fā)性重金屬修復(fù)方面，如汞、硒、砷。 植物降解修復(fù) 兩種途徑：一是將污染物吸收到植株體內(nèi)儲(chǔ)存于組織中或礦化，二是分泌物質(zhì)直接降解根系圈內(nèi)有機(jī)污染物。根際圈生物降解修復(fù) 利用植物根際圈菌根真菌、專性或非專性細(xì)菌等微生物的降解作用來(lái)轉(zhuǎn)化有機(jī)污染物，降低或徹底消除其生物毒性。其中植物對(duì)根際圈降解微生物起到活化的作用，此外根分泌的一些有機(jī)物質(zhì)也是細(xì)菌通過共代謝降解有機(jī)污染物質(zhì)的原料。這種修復(fù)方式實(shí)際上是微生物與植物的聯(lián)合作用過程，其中微生物在降解過程中起主導(dǎo)作用植物固定／穩(wěn)定化修復(fù) 一是通過耐性植物根系分泌物質(zhì)來(lái)積累和沉淀根際圈附近的污染物質(zhì)，二是利用耐性植物在污染土壤上的生長(zhǎng)來(lái)減少污染土壤的風(fēng)蝕和水蝕，防止污染物質(zhì)遷移和擴(kuò)散。 優(yōu)點(diǎn)包括：① 資源豐富，開發(fā)和應(yīng)用潛力巨大在實(shí)踐應(yīng)用中有了良好的技術(shù)保障；② 能耗較低，可防止水土流失，創(chuàng)造生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益，符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的理念；③ 修復(fù)工藝操作簡(jiǎn)單，成本低，減少了公眾的擔(dān)心，可以在大面積污染范圍內(nèi)實(shí)施。 缺點(diǎn)包括： ①具有不確定性和多學(xué)科交叉性，受環(huán)境條件和病蟲害影響較大；② 受植物栽培和生長(zhǎng)的限制，周期較長(zhǎng)。 植物修復(fù)作用原理如圖9所示，主要是通過植物自身的光合、呼吸、蒸騰和分泌等代謝活動(dòng)與環(huán)境中的污染物質(zhì)和微生態(tài)環(huán)境發(fā)生交互反應(yīng)，從而通過吸收、分解、揮發(fā)、固定等過程使污染物達(dá)到凈化和脫毒的修復(fù)效果。 首先，植物根具有深纖維根效應(yīng)，根的形態(tài)可以影響土壤的物化性質(zhì)以及污染物的生物可利用性和降解程度。 其次，根可以通過吸收和吸附作用在根部積累大量的污染物質(zhì)，加強(qiáng)了對(duì)污染物質(zhì)的固定，其中根系對(duì)污染物質(zhì)的吸收在污染土壤修復(fù)中起重要作用。 再次，根還有生物合成的作用，可以合成多種氨基酸、植物堿、有機(jī)氮和有機(jī)磷等有機(jī)物，同時(shí)還能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，降低根際國(guó)內(nèi)污染物質(zhì)的可移動(dòng)性和生物有效性，減少污染物對(duì)植物的毒害。 植物根際圈指由植物根系和土壤微生物之間相互作用而形成的獨(dú)特圈帶，包括根系、與之發(fā)生相互作用的生物，及受這些生物活動(dòng)影響的土壤，是一個(gè)良好的適應(yīng)微生物群落生長(zhǎng)的生態(tài)環(huán)境，是由土壤為基質(zhì)，以植物的根系為中心，聚集了大量的細(xì)菌、真菌等微生物和販則、線蟲等一些土壤動(dòng)物的獨(dú)特的“生態(tài)修復(fù)單元”。 植物的根系從土壤中吸收水分、礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的同時(shí)，向根系周圍土壤分泌大量的有機(jī)物質(zhì)，而且其本身也產(chǎn)生一些脫落物，這些物質(zhì)促使某些土壤微生物和土壤動(dòng)物在根系周圍大量地繁殖和生長(zhǎng)，使得根際圈內(nèi)微生物和土壤動(dòng)物數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于根際圈外的數(shù)量，而微生物的生命活動(dòng)如氮代謝、發(fā)酵和呼吸作用及土壤動(dòng)物的活動(dòng)等對(duì)植物根也產(chǎn)生重要影響，它們之間形成了互生、共生、協(xié)同及寄生的關(guān)系。 植物修復(fù)有機(jī)污染有以下三種機(jī)制： 有機(jī)污染物的直接吸收和降解 植物根對(duì)中度憎水有機(jī)污染物有很高的去除效率，包括BTEX、氯代溶劑和短鏈脂肪族化合物等(0.5≤lgKow ≤ 3.0) 。 根系對(duì)有機(jī)污染物的吸收程度還取決于有機(jī)污染物在土壤水溶液的濃度、植物的吸收率和蒸騰速率。酶的作用 一般來(lái)說(shuō)，植物根系對(duì)有機(jī)污染物吸收的強(qiáng)度不如對(duì)無(wú)機(jī)污染物如重金屬的吸收強(qiáng)度大，植物根系對(duì)有機(jī)污染物的修復(fù)，主要是依靠根系分泌物對(duì)有機(jī)污染物產(chǎn)生的配合和降解等作用，以及根系釋放到土壤中酶的直接降解作用得以實(shí)現(xiàn)。例如從沉積物中鑒定出的脫鹵酶、硝酸還原酶、過氧化物酶、漆酶和脂水酶均來(lái)自植物的分泌作用。根際的微生物降解 植物以多種方式幫助微生物轉(zhuǎn)化，根際圈在生物降解中起著重要作用。 植物修復(fù)重金屬有以下四種機(jī)制： 植物對(duì)重金屬的移運(yùn) 通過蒸騰拉力和擴(kuò)散途徑使重金屬到達(dá)根表面；重金屬的跨膜運(yùn)輸；重金屬在穿過根的中柱，進(jìn)入導(dǎo)管，并向植株上部傳輸。植物積累 將重金屬富集和固定于植株上部的組織中，有的可實(shí)現(xiàn)超積累，該類植物往往被選為修復(fù)植物。植物揮發(fā) 植物將污染物吸收到體內(nèi)后又將其轉(zhuǎn)化為氣態(tài)物質(zhì)，釋放到大氣中，目前在這方面研究最多的是金屬元素汞和非金屬元素硒。植物穩(wěn)定 利用植物吸收和沉淀固定土壤中的大量有毒金屬，以降低其生物有效性并防止其進(jìn)入地下水和食物鏈，從而減少其對(duì)環(huán)境和人類健康的污染風(fēng)險(xiǎn)。 影響植物修復(fù)的環(huán)境因子包括：土壤酸堿度 土壤中絕大多數(shù)重金屬是以難溶態(tài)存在的，其可溶性受pH值限制，進(jìn)而影響到植物的吸收與利用；根際圈微生物對(duì)有機(jī)污染物的降解活性同時(shí)也受到土壤pH的影響。氧化還原電位 重金屬多為過渡元素，在不同的氧化還原狀態(tài)下，有不同的價(jià)態(tài)、溶解性和毒性。共存物質(zhì) 例如絡(luò)合-螯合劑和表面活性劑就有對(duì)重金屬的增溶和增加吸收作用。另外還有污染物間的復(fù)合效應(yīng)、營(yíng)養(yǎng)元素、植物激素以及生物因子等影響因素。DNg紅軟基地