1、關于土壤重金屬污染修復第一張，PPT共四十五頁，創作于2022年6月前 言 土壤是人類賴以生存的主要自然資源之一，也是人類生態環境的重要組成部分。隨著工業、城市污染的加劇和農用化學物質的施用，土壤重金屬污染日益嚴重，幾乎威脅著每個國家。土壤重金屬污染是指比重大于5的金屬或其化合物在土壤環境中所造成的污染。目前，全世界平均每年排放Hg約1.5萬噸，Cu 340萬噸，Pb 500萬噸，Mn 1500萬噸，Ni100萬噸。我國受鎘、砷、鉻、鉛等重金屬污染的耕地面積近2000萬hm2,約占總耕地面積的1/5。 第二張，PPT共四十五頁，創作于2022年6月重金屬： 指密度大于5g/cm3的金屬，或在元

2、素周期表金屬欄內原子量超過40以上之金屬元素均稱為重金屬元素。1、什么是重金屬？環境污染重金屬： 指鉛、鎘、鉻、汞和類金屬砷等生物毒性顯著的重金屬。第三張，PPT共四十五頁，創作于2022年6月PbCdCrHgAs 第四張，PPT共四十五頁，創作于2022年6月2、土壤重金屬污染來源 土壤中重金屬的濃度受自然成土條件和人為活動的雙重影響。自然來源 （1）成土母質的風化過程對土壤重金屬本底含量的影響 （2）風力和水力的自然物理和化學遷移過程人為干擾輸入 （1）不同工礦企業生產對土壤重金屬的額外輸入 （2）農業生產活動影響下的土壤重金屬輸入 （3）交通運輸對土壤重金屬污染的影響第五張，PPT共四十

3、五頁，創作于2022年6月第六張，PPT共四十五頁，創作于2022年6月第七張，PPT共四十五頁，創作于2022年6月Hg中毒第八張，PPT共四十五頁，創作于2022年6月慢性As中毒第九張，PPT共四十五頁，創作于2022年6月 電子產品造成的鉛污染，已經成為鉛污染的主要途徑之一。第十張，PPT共四十五頁，創作于2022年6月Cd中毒第十一張，PPT共四十五頁，創作于2022年6月Cr中毒第十二張，PPT共四十五頁，創作于2022年6月3、土壤重金屬污染修復技術 由于土壤重金屬污染具有以上特點，且可經由水環境直接毒害植物體，并可最終通過食物鏈危害人類健康。因此，其治理和恢復的難度大，但又顯得

4、極為迫切。土壤重金屬污染特點表聚性長期性不可逆性 隱蔽性第十三張，PPT共四十五頁，創作于2022年6月 目前，綜合國內外各種研究，修復措施主要有四種：工程措施物理化學修復生物修復農業生態修復第十四張，PPT共四十五頁，創作于2022年6月3.1 工程措施 主要包括客土、換土和深耕翻土等措施。深耕翻土用于輕度污染的土壤，而客土和換土則是用于重污染區的常見方法。工程措施是比較經典的土壤重金屬污染治理措施，它具有徹底、穩定的優點，但實施工程量大、投資費用高，破壞土體結構，引起土壤肥力下降，并且還要對換出的污土進行堆放或處理。第十五張，PPT共四十五頁，創作于2022年6月3.2 物理化學修復A 電

5、動修復 污染土壤通電流金屬離子等向電極運輸集中收集處理達到治污目的 電動修復是一種原位修復技術，不攪動土層，并可以縮短修復時間，是一種經濟可行的修復技術。第十六張，PPT共四十五頁，創作于2022年6月B 電熱修復 污染土壤高頻電壓產生電磁波熱能對土壤加熱污染物從土中解吸揮發性重金屬分離達到修復目的熔化土壤冷卻后形成玻璃態物質第十七張，PPT共四十五頁，創作于2022年6月C 土壤淋洗 污染土壤淋洗液淋洗土壤固相中重金屬土壤液相中將液相回收處理達到修復目的第十八張，PPT共四十五頁，創作于2022年6月D 化學修復 污染土壤加入改良劑降低重金屬生物有效性達到修復目的第十九張，PPT共四十五頁，

6、創作于2022年6月3.3 生物修復 生物修復是利用生物技術治理污染土壤的一種新方法。利用生物削減、凈化土壤中的重金屬或降低重金屬毒性。主要包含植物修復技術與微生物修復技術兩種方法。第二十張，PPT共四十五頁，創作于2022年6月3.3.1 植物修復技術(phytoremediation) 是以植物忍耐和超積累某種或某些污染物的理論為基礎，利用自然生長或遺傳工程培育的植物，清除環境中污染物的環境污染治理技術。包括植物提取、植物揮發、植物穩定三種方式 。 第二十一張，PPT共四十五頁，創作于2022年6月第二十二張，PPT共四十五頁，創作于2022年6月植物提取(phytoextraction)

7、 即利用重金屬超積累植物從土壤中吸取金屬污染物，隨后收割地上部分并進行集中處理，連續種植該植物，達到降低或去除土壤重金屬污染的目的。第二十三張，PPT共四十五頁，創作于2022年6月植物揮發(phytovolatilization) 其機理是利用植物根系吸收重金屬，將其轉化為氣態物質揮發到大氣中，以降低土壤污染。目前研究較多的是Hg和Se。第二十四張，PPT共四十五頁，創作于2022年6月植物穩定(phytostabilization) 利用一些植物來促進重金屬轉變為低毒性形態的過程。在這一過程中，土壤的重金屬含量并不減少，只是形態發生變化。 第二十五張，PPT共四十五頁，創作于2022年6月

8、總結優點 與傳統的修復技術相比, 植物修復是一種容易接受、成本低、技術要求低的修復方法, 它可應用于空氣、地表水、地下水、土壤中污染物的修復?？偨Y缺點 要求植株具有高的生物量；對污染物的耐受性要高; 受植物根系分布的限制; 受氣候、土質等的影響; 清除污染物所需的時間長; 轉基因技術的應用可能會造成潛在的環境污染等等。、。第二十六張，PPT共四十五頁，創作于2022年6月幾種吸附土壤重金屬的植物小花南芥：修復Pb、Zn復合污染 蜈蚣草：修復As污染 東南景天：修復Cd、Pb、Zn、Cu復合污染 花葵：修復Cd污染油菜:修復Cd污染第二十七張，PPT共四十五頁，創作于2022年6月小花南芥第二十

9、八張，PPT共四十五頁，創作于2022年6月蜈蚣草第二十九張，PPT共四十五頁，創作于2022年6月東南景天第三十張，PPT共四十五頁，創作于2022年6月花 葵第三十一張，PPT共四十五頁，創作于2022年6月油 菜第三十二張，PPT共四十五頁，創作于2022年6月 微生物在修復被重金屬污染的土壤方面具有獨特的作用。其主要作用原理是：微生物可以降低土壤中重金屬的毒性；微生物可以吸附積累重金屬；微生物可以改變根際微環境，從而提高植物對重金屬的吸收，揮發或固定效率。利用真菌與根系形成的菌根吸收和固定重金屬(Fe , Mn , Zn , Cu)取得了良好的效果。3.3.2 微生物修復技術(bior

10、emediation)第三十三張，PPT共四十五頁，創作于2022年6月難降解有機污染物和重金屬及其相應的降解轉化微生物第三十四張，PPT共四十五頁，創作于2022年6月微生物對重金屬的轉化與固定 微生物雖然不能降解重金屬，但是可以降低其毒性，并可將其累積在菌體內使之固定。 汞的去甲基化及還原 例如：藍綠色假單胞菌、變形桿菌可使汞離子轉化成元素汞，經10小時后揮發掉的汞可達75% 。假單胞菌K62能使無機汞和有機汞形成元素汞。微生物在環境污染治理中的作用第三十五張，PPT共四十五頁，創作于2022年6月 重金屬累積及固定 在微生物累積重金屬方面，已闡明同細胞內金屬硫蛋白簡稱MT有關，MT是一種

11、低分子量的細胞質蛋白，同Hg, Zn、Cd、Cu、Ag等重金屬有強烈的親和性，結果使重金屬富集并抑制其毒性。第三十六張，PPT共四十五頁，創作于2022年6月3.4 農業生態修復 農業生態修復主要包括兩個方面：農藝修復措施生態修復。第三十七張，PPT共四十五頁，創作于2022年6月第三十八張，PPT共四十五頁，創作于2022年6月4 土壤重金屬污染修復技術研究展望 采用工程、物理化學方法修復重金屬污染土壤，具有一定的局限性，難以大規模處理污染土壤，并且成本高，破壞土壤本身結構，易造成二次污染，對環境擾動大。 農業生態措施又存在周期長，效果不顯著的特點。 植物修復在重金屬污染治理中具有不可替代的

12、優勢，并以其治理過程的原位性、治理成本的低廉性、管理與操作的簡易性及環境美學的兼容性而日益受到人們的重視，并成為污染土壤修復研究的熱點之一。因此，具有廣闊的應用前景。以下幾個方面將成為該領域研究的重點。第三十九張，PPT共四十五頁，創作于2022年6月4.1 超累積植物篩選與培育 超累積植物是在重金屬脅迫條件下的一種適應性突變體，往往生長緩慢，生物量低，氣候環境適應性差，具有很強的富集專一。因此，篩選、培育吸收能力強，同時能吸收多種重金屬元素，且生物量大的植物是生物修復的一項重要任務。針對某一具體重金屬的超積累植物一般要求其地上部分重金屬含量大于一個臨界值（表1）。元素CdNiPbCuZnMn

13、臨界值1001000100010001000010000表1 超積累植物重金屬含量臨界值 mg/kg-1 第四十張，PPT共四十五頁，創作于2022年6月4.2 轉基因植物(Transgenic plants) 目前已發現的超積累植物大多存在根系淺、生物量小、生長緩慢等缺點，使得其修復周期較長。這使植物修復的工程應用受到限制，而經基因改造的植物則可提高其應用性 。第四十一張，PPT共四十五頁，創作于2022年6月4.3 其他強化措施 添加螯合劑(如EDTA)，可以顯著提高土壤中的金屬活性及植物的吸收、轉移能力。但是，施用螯合劑在增加土壤中重金屬生物有效性的同時，也增加了重金屬離子的移動性，從而有可能對地下水的重金屬污染帶來更大的危險性。 另外，可以通過向土壤中添加土壤酸化劑、營養物、甚至微生物等途徑來增強植物修復作用，其機理可以是增強土壤中重金屬的生物有效性，或者是增加超積累植物的生長量。第四十二張，PPT共四十五頁，創作于2022年6月4.4 生物修復綜合技術的研究 重金