《土壤重金属污染与控制》资料PPT课件.ppt

土壤重金属污染与控制XXX 内容概括 土壤中重金属污染的背景及现状土壤中重金属的存在状态土壤中重金属生物有效性的评价方法土壤中重金属污染物的控制原理及技术土壤中重金属污染修复技术的研究展望 土壤重金属污染的背景及现状 重金属是指密度等于或大于5的金属 约有45种 如金 银 铜 铅 锌 镍 钴 镉 铬和汞等 重金属一般以天然浓度广泛存在于自然界中 但由于人类对重金属的开采 冶炼 加工等活动日益增多 造成不少重金属进入大气 水和土壤环境 重金属也是一种致癌的重要因素 根据流行病学调查和动物实验证明 镍是公认的强致癌物 曾昭华和曹雪萍对南昌地下水及土壤中镍和人群健康关系的调查表明 胃癌 食管癌 结肠癌 直肠癌 肺癌 鼻咽癌均与土壤中镍含量有关 近20年来 随着我国社会经济的高速发展和高强度的人类活动 因污染退化的土壤数量日益增加 范围不断扩大 土壤质量恶化加剧 危害更加严重 已经影响到全面建设小康社会和实现可持续发展的战略目标 未来15年将面临着更为严峻的挑战 我国的土壤环境形势日趋严峻 采取有效的措施来控制和预防土壤重金属污染成为一项迫在眉睫的任务 土壤中重金属的存在状态 越靠前生物越容易利用 以及流动性越强 土壤重金属生物有效性的评价方法 物理化学法 1化学试剂提取法2扩散梯度膜 DGT 法3同位素稀释 ID 法 1化学试剂提取法 根据不同形态重金属生物有效性的差异 用不同的化学试剂或者其组合将其分离测试 是目前公认的应用比较广泛的测定方法 2扩散梯度膜 DGT 法 根据费克第一扩散定律 模拟植物根系的吸收 通过土壤或沉积物周围的溶液中金属离子的扩散作用透过过滤膜进入水凝胶 吸附在树脂上 使金属累积在树脂中 当装置内外扩散作用达到平衡时可以通过专门的仪器测定累积的金属量 3同位素稀释 ID 法 通过向已经平衡的土壤悬浮液中加入同位素 同位素在数天或数小时内在固相和液相之间进行分配 它是一种原子计数的方法 在分析样品中加入已知量的待测元素的某一富集同位素 使之与样品成分同位素混合均匀从而改变样品中的待测元素的同位素的峰度比 用质谱法测定混合后样品的同位素比值 从而来确定待测元素在样品中的浓度 生物学评价法 生物学测定法是近年来发展较快 普遍应用的一种金属生物有效性的测定方法 生物测定法是一种最直观 最常规的标准方法 主要分为植物 微生物 动物检测法 2019 12 27 13 植物指示法 依据指示植物的生物量 存活率以及体中重金属元素的含量或其他生化指标直接评价污染土壤中重金属元素的生物有效性 当植物体内积累的重金属超过植物本身的调控能力时 不同水平上的毒性就显示出来 微生物学评价法 土壤微生物生物量 土壤微生物呼吸速率 土壤微生物潜在硝化势 土壤代谢墒 土壤酶活性和微生物固氮指标等一些表观量被用来表征土壤重金属污染的终点评价生物效应由于这些方法尚属探索之中且需要昂贵的设备 而传统的微生物测试虽然快捷 但测试结果易受到污染物以外的其他因素的影响 因此微生物学方法尚未能得到普及 土壤指示动物监测法 陆生无脊椎动物试验是将那些对土壤环境污染具有敏感指示作用的物种暴露于土壤污染物中 以适当的试验系统准确和精确的记录污染土壤对栖息动物的危害与风险 从而达到对土壤污染程度的指示作用 主要应用在冶炼厂周围重金属污染程度对无脊椎动物的生态风险研究 非点源污染 如污泥农用 生态风险研究 实验室毒性试验和人工土壤的毒性试验等 模型评价法 应用生物有效性 毒性的预测模型来评价重金属的生物有效性是当前比较新兴的研究方法 重金属生物毒性的预测模型 如自由离子活性模型 生物配体模型 主要用于重金属在水体中的生物毒性评价 物理技术 化学技术 生物修复技术 改良措施 土壤中重金属的控制原理及技术 农业措施 物理技术 客土法 主要包括客土 换土和深耕翻土等措施淋洗法 利用淋洗液把土壤固相中的重金属转移到土壤液相中去 再把富含重金属的废水进一步回收处理的土壤修复方法电动力学法 在土壤中插入一些电极 把低强度直流电导入土壤以清除污染物 把电流接通后 阳极附近的酸就会向土壤毛细孔移动 并把污染物释放在毛细孔的液体中 大量的水以电渗透方式开始在土中流动 这样 土壤毛细孔中流体就可移至阳极附近 并在此被吸收到土壤表层而得以去除 化学技术 施用改良剂 根据土壤缓冲性原理 施用改良剂可降低土壤重金属污染物的水溶性 扩散性和生物有效性 减轻重金属对生态环境的危害沉淀法 利用一些物质与重金属形成沉淀 来降低土壤溶液中重金属离子的溶解度 从而有效地降低植物体的重金属浓度 加入吸附剂 通过钝化土壤中的重金属 降低重金属的活性 以减少的吸收 拮抗法 利用离子间拮抗作用来降低植物对重金属的吸收 生物修复技术 植物修复技术 植物稳定 植物提取 植物挥发微生物修复技术 1利用微生物作用降低土壤中重金属的毒性 2利用微生物吸附积累重金属 改良措施 固化方法添加还原性有机物质拮抗作用 农业措施 控制土壤水分 调节土壤Eh值改变耕作制度和调整作物种类合理施用有机肥 土壤重金属污染修复技术的研究展望 当前土壤重金属污染问题越来越严重 关于土壤污染修复技术的研究也越来越受到研究人员的关注 目前 绝大部分工作尚处在实验室模拟实验阶段 达到现场应用程度的成熟方法很少 在选修复技术时 应根据污染物的性质 如种类