土地复垦8课件.ppt

* * 矿区生态环境与土地复垦 8 矿区重金属污染土地的修复技术 8.1 重金属污染的含义 8.2 土壤环境重金属背景值和土壤环境质量标准 8.3 土壤重金属污染的控制与修复 8.4 粘土矿物与微生物菌根治理重金属污染土壤研究 8.5 重金属污染土壤的粘土矿物修复实例 8.1 重金属污染的含义 重金属是指密度在4.0或5.0以上的元素。环境污染方面所指的重金属主要是指生物毒性显著的汞、镉、铅、铬、锌、铜、钴、镍、锡等以及类金属砷、硒，还包括钒、铍、铝等。当这些重金属污染物由于人类活动进入土壤并对土壤-植物系统产生危害时，就会造成土壤重金属污染，虽然铜、锌等重金属是植物生长所必需的微量元素，但当它们进入土壤中的量超过土壤的自净能力，而且对土壤、植物和动物造成损害时，也会对土壤造成重金属污染。 一、土壤重金属污染现状 二、土壤重金属污染的成因 1．工业产生的废气沉降造成的污染 2．固体废弃物排放造成的污染 3．工业污水灌溉造成的污染 8.2 土壤环境重金属背景值和土壤环境质量标准 一、土壤环境重金属背景值 环境背景值是指水体、土壤、岩石、生物等在未受污染和破坏的情况下，环境要素本身固有的化学组成和含量。 1．影响土壤中重金属环境背景值的因素 成土母质、土壤类型和土壤理化性质是影响土壤中重金属背景值的决定性因素。 土壤中各元素的背景值，反映了在没有污染的情况下，通过母质的风化并在成土过程中发生的元素的迁移转化，因此成土母质的差异是引起土壤环境背景值差异的最主要因素。 2．重金属环境背景值分布规律 不同的重金属元素环境背景值分布规律既有共性又有差异性，其共性表现在： 一是在成土母质和土壤类型等决定性因素的控制下，重金属元素环境背景值表现出地域分异规律（第四周期元素含量：西南区青藏高原蒙新区=华北区东北区华南 ）。 二是各个重金属元素在土壤剖面的不同层次间呈现出垂直分异规律（Hg 、As） 。 3．我国土壤环境重金属背景值 二、土壤环境质量标准 8.3 土壤重金属污染的控制与修复 一、土壤重金属污染的控制 土壤一旦遭到重金属污染，治理工作将是长期的和困难的，因此土壤污染的预防比土壤污染的治理更为重要。污染源的控制是避免土壤污染的最根本性和最重要的原则。 控制土壤重金属污染源主要有以下途径： 1．控制工业废气中重金属的排放 2．控制污水灌溉中重金属的含量 3．对固体废弃物进行处理 4．发展清洁工艺 二、土壤重金属污染修复技术的国内外研究现状 目前，国内外治理土壤重金属污染的途径归纳起来主要有三种： 一是改变重金属在土壤中的存在形态、使其固定和稳定，降低其在环境中的迁移性和生物可利用性； 二是从土壤中去除重金属； 三是将污染地区与未污染地区隔离。 围绕这三种治理途径，已相应地提出各自的物理、化学和生物修复方法。 三、各种土壤重金属污染修复技术的主要特点 表：重金属污染土壤治理技术比较 重金属污染土壤治理的方法虽然很多，但以上这些方法绝大部分还处在实验室批试验和模拟试验阶段，已达到现场应用程度的成熟方法很少，当前的研究侧重于寻求治理效率高，治理费用低和现场可操作性强的方法。 8.4 粘土矿物与微生物菌根治理重金属污染土壤研究 一、粘土矿物治理重金属污染土壤的研究进展 在重金属污染土壤原位修复技术中，利用粘土矿物钝化土壤中的重金属是一种有效的技术，一些粘土矿物具有较大的内、外表面和较强的吸附能力，当经过改性后，其吸附能力更加增强，可以有效地与土壤中的重金属发生离子交换作用，固定土壤中的重金属，防止重金属在土壤中迁移，进入植物体内。 二、微生物菌根治理重金属污染土壤的研究进展 菌根真菌包括内生菌根真菌（VAMF），外生菌根真菌(ECMF)及一些其它类型的菌根真菌，它们可以侵染自然界中绝大多数高等植物的根系形成菌根共生体。 三、粘土矿物与微生物菌根联合修复重金属污染土壤的研究 微生物-矿物的相互作用是地球上广泛发生的一种地质作用，它直接导致矿物的溶解和沉淀，并进而对环境产生重要的影响。 8.5 重金属污染土壤的粘土矿物修复实例 研究对象：英格兰已关闭的铜锡矿 一、试验方法概述 二、结果与讨论 1．石粒含量与土壤粒级分布 2．土壤含水量 3．土壤化学特性和污染物 三、结论 1）金属矿山污染土壤的修复主要有固定/稳定法、去除法和隔离法。每种方法均有其适用性，应依据矿山具体情况