环境修复土壤的结束 - 副本

1、第一章绪论世界八大公害事件马斯河谷事件(工业废气) 多诺拉事件（大气污染物） 洛杉矶光化学污染事件（各种废气） 伦敦烟雾事件（各种废气） 四日市哮喘事件（重金属和SO2形成的硫酸烟雾） 米糠油事件（多氯聚苯） 水俣病事件（甲基汞废水） 痛痛病事件（含铬废水）环境修复的概念修复(remediation)包括恢复、重建、改建等三个方面的活动。恢复(restoration)是指使部分受损的对象向原初状态发生改变；重建(reconstruction)是指使完全丧失功能的对象恢复至原初水平；改建(renewal)则是指使部分受损的对象进行改善，增加人类所期望的“人造”特点，减小人类不希望的自然特点。环境

2、意义上的修复是指对被污染的环境采取物理、化学与生物学技术措施，使存在于环境中的污染物质浓度减少或毒性降低或完全无害化。环境污染(environmentalpolution)是指任何物质或能量因子的过分集中，超过了环境的承载能力，从而对环境表现出有害的现象。环境污染的实质是由于人类活动不当所引起的环境质量的下降和环境功能的衰退。健康环境(sound environment)环境修复(environmental remediation)环境净化(environmental self-purification)工程技术(engineering technology)生物技术(biotechnolog

3、y)第二章环境污染的物理修复原理物理修复：污染环境的物理修复过程主要利用污染物与环境之间各种物理特性的差异，达到将污染物从环境从去除、分离的目的。5 种物理修复技术A基本物理分离修复主要是基于介质及污染物的物理特征而采用不同的操作方法：B蒸汽浸提修复是指通过降低土壤空隙蒸汽压，把土壤中的污染物转化为蒸汽形式而加以去除的技术，是利用物理方法去除不饱和土壤中挥发性有机组分（VOCs ）污染的一种修复技术。该技术适用处理污染物为高挥发性化学成分，如汽油、苯和四氯乙烯等环境污染。C固化/稳定化修复技术是指防止或者降低污染土壤释放有害化学物质过程的一组修复技术，包括原位和异位固定/稳定化。通常用于重金属

4、和放射性物质污染土壤的无害化处理。D电动力学修复是从饱和土壤层、不饱和土壤层、污泥、沉积物中分离提取重金属、有机物的过程。电动力学技术主要用于低渗透性土壤（由于水力传导性问题，传统的技术应用受到限制）的修复，适用于大部分无机污染物，也可用于对放射性物质及吸附性较强的有机物的治理。E热力学修复电渗（electrosmosis）土壤孔隙表面带有负电荷，与孔隙水中的离子形成双电层。扩散双电层引起孔隙水沿电场从阳极向阴极方向流动称为电渗析。电泳（electrophoresis）土壤中带电胶体颗粒(包括细小土壤颗粒、腐殖质和微生物细胞等)的迁移运动称为电泳。第三章污染环境的化学修复原理化学修复主要是通过

5、化学添加剂清除和降低污染环境中污染物的方法。针对污染物的特点，选用合适的化学清除剂和合适的方法，利用化学清除剂的物理化学性质及对污染物的吸附、吸收、迁移、淋溶、挥发、扩散和降解，改变污染物在环境中的残留累积，清除污染物或降低污染物的浓度至安全标准范围，且所施化学药剂不对环境环境系统造成二次污染。化学修复可以分为原位化学修复（in-site chemical remediation）和异位化学修复（ex-site chemical remediation）。原位化学修复是指在污染土地的现场加入化学修复剂与土壤或地下水中的污染物发生各种化学反应，从而使污染物得以降解或通过化学转化机制去除污染物的毒

6、性以及对污染物进行化学固定，使其活性或生物有效性下降的方法。异位化学修复主要是把土壤或地下水中的污染物通过一系列化学过程，甚至通过富集途径转化为液体形式，然后把这些含有污染物的液状物质输送到污水处理厂或专门的处理场所加以处理的方法，该方法因此通常依赖诸如化学反应器甚至化工厂来最终解决问题。有时，这些经过化学转化的含有污染物的液状物质被堆置到安全的地方进行封存。按照修复技术来分，化学修复主要包括化学淋洗法、化学固定法、化学氧化法、化学还原法、可渗透反应墙和溶剂浸提修复等方法 化学淋洗修复（chemical leaching and flushing/washing remediation）是一种

7、重要的应用于污染土壤环境修复的技术，借助能促进土壤环境中污染物溶解或迁移的化学/生物化学溶剂，在重力作用下或通过水力压头推动淋洗液注入到被污染土层中，然后再把包含有污染物的液体从土层中抽提出来，进行分离和污水处理的技术。淋洗液通常具有淋洗、增溶、乳化或改变污染物化学性质的作用。原位化学淋洗修复（in-situ chemical leaching and flushing / washing remediation）异位化学淋洗修复（ex-situ chemical leaching and flushing / washing remediation）化学固定（chemical immobil

8、ization）是在污染环境中加入化学试剂或化学材料，并利用它们调节污染环境条件、控制反应条件、改变污染物的形态、水溶性、迁移性和生物有效性，使污染物钝化，形成不溶性或移动性差、毒性小的物质而降低其在污染环境中的生物有效性，减少其向其它环境系统的迁移或结合其它修复技术手段永久地消除污染物，实现污染环境的化学修复。处理类型Treatment type固定法Fixation填埋法Landfilling客土和淋洗法Excavation and leading植物修复法Phytoextraction化学氧化修复（chemical oxidation remediation）主要是向污染环境中加入化学氧

9、化剂，依靠化学氧化剂的氧化能力，分解破坏污染环境中污染物的结构，使污染物降解或转化为低毒、低移动性物质的一种修复技术。化学氧化修复技术是降解水中污染物的有效方法.水中呈溶解状态的无机物和有机物，通过化学反应被氧化为微毒或无毒的物质，或者转化为容易与水分离的形态，从而达到处理的目的。 化学还原修复技术主要是利用化学还原剂将污染环境中的污染物质还原，从而去除的方法，多用于地下水的污染治理，是目前在欧美等发达国家新兴起来的用于原位去除污染水中有害组分的方法 。较好的方法，是构建化学活性反应区或反应墙，当污染物通过这个特殊区域的时候被降解，或者转化成固定态，从而使污染物在土壤环境中的迁移性和生物可利用

10、性降低，称为化学还原修复技术（in-situ chemical reduction remediation）。化学还原法主要修复地下水中对还原作用敏感的污染物，如铬酸盐、硝酸盐和一些氯代试剂，当这些污染物迁移到反应区时，或者被通常这个反应区设在污染土壤的下方或污染源附近的含水土层中。可渗透反应墙（permeable reactive barrier，PRB）是一种被动原位处理技术，按照美国环保局的定义，可渗透反应墙是一个被动的反应材料的原位处理区，这些反应材料能够降解和滞留流经该墙体地下水的污染组分，从而达到治理污染组分的目的。第四章污染环境的生物修复原理生物修复（bioremediation

11、）是利用生物，特别是微生物催化降解有机污染物，从而修复被污染环境或消除环境中的污染物的一个受控或自发进行的过程，这是狭义的定义。也可以表述为：生物修复是利用土著的、引入的微生物和微生物及其代谢过程，或其产物进行的消除或富集有毒物的生物学过程。生物修复的目的是去除环境中的污染物，使其浓度降至环境标准规定的安全浓度之下。环境生物修复技术主要有三方面内容组成： 利用土著微生物代谢能力的技术；活化土著微生物分解能力的方法；添加具有高速分解难降解化合物能力的特定微生物(群)的方法。 优先污染物(priority pollutants)目标污染物概念 ：在生物修复工程中，拟从环境中去除或减低危害的污染物称

12、为目标污染物，或靶污染物(target pollutants)微生物的不能利用基质作为能源和组分元素的有机物转化方式称为共代谢（co-metabolism）。 共代谢微生物不能从辅助底物的氧化过程中获得有用的能量。生物降解速度也不会像使用生长底物时那样随时间增加很快提高。 非水溶相液体(NAPLs):在污染地点有许多污染物是以与水不混溶的液体形式存在，这类污染物的生物有效性降低，这种与水不混溶的液体称为非水溶相液体。吸着(sorption) 吸收作用(adsorption)吸附作用(absorption ) 第五章污染环境的植物修复原理植物修复：以植物忍耐和超量积累某种或某些化学元素的理论为基

13、础，利用植物及其根际圈微生物体系的吸收、挥发、降解和转化作用来清除环境中污染物质的一项新兴的污染治理技术。植物提取修复：利用重金属超积累的陆生或水生植物从污染土壤或水体中超量吸收、积累一种或几种重金属元素，并富集运移到植物根部可收割部分和地上枝条部位，之后将植物整体(包括部分根)收获并集中进行热处理、化学处理或微生物处理。然后再继续种植超积累植物以使土壤或水体中重金属含量降低到可接受的水平。植物挥发修复：利用植物将水体和土壤中的一些挥发性的污染物吸收到植物体内，然后再将其转化为气态物质释放到大气中，从而对污染水体和土壤起到治理的作用。植物降解修复：利用某些植物特有的的转化和降解作用去除水体和土

14、壤中有机污染物质的一种方式。修复途径主要有两个方面：根际圈生物降解修复：利用植物根际圈菌根真菌、专性或非专性细菌等微生物的降解作用来转化有机污染物，降低或彻底消除其生物毒性，从而达到有机污染水体或土壤修复的目的。植物固定/稳定化修复 固化植物：吸收积累量不太高，可在污染物质含量高的土壤上正常生长针对：重金属污染。如废弃矿山的复垦工程，铅、锌尾矿库的植被重建等。 植物根际圈指由植物根系和土壤微生物之间相互作用而形成的独特圈带。根际圈包括根系、与之发生相互作用的生物，及受这些生物活动影响的土壤。它的范围一般是指离根表几毫米到几厘米的圈带。筛选的超量积累植物的特性：a. 即使在污染物浓度较低时也有较

15、高的积累速率；b. 能在体内积累高浓度的污染物；c. 能同时积累几种金属；d. 生长快，生物量大；e. 具有抗虫抗病能力。几种超积累植物：镉（黄杨、海桐、香樟、冬青、杉树、龙葵，中国科学院沈阳应用生态研究所陆地生态过程重点实验室魏树，周启星）砷（蜈蚣草,中国科学院地理科学与资源研究所陈同斌）锌（东南景天，浙江大学杨肖娥）锰（商陆，浙江大学环境与资源学院环境工程系薛生国，陈英旭）强化植物修复的方法 物理学强化：利用直流电极，改善靶重金属在土壤中的移动性，从而强化植物修复化学强化：可根据土壤的酸度和靶重金属的性质，投加酸性或碱性物质改变土壤pH值，或添加络合-螯合剂如EDTA、表面活性剂如LAS和

16、特异性离子强化植物对靶金属的吸收生物学强化：利用植物与微生物相结合的植物辅助生物技术来降解土壤中有机污染物农艺学强化 ：采用施肥、轮作、耕作、质地调节等农艺措施，既可改变土壤重金属的形态，又可调节植物的新陈代谢，从而达到修复重金属污染的目的 植物修复的优势及存在的问题优势：开发和应用潜力巨大、易于为社会接受、符合可持续发展战略的理念、存在问题：不确定性和多学科交叉性、受植物栽培与生长的限制第六章污染环境修复的生态工程技术 生态工程是应用生态系统中物种共生与物质循环再生原理，结构与功能协调原则，结合系统最优化方法设计的分层多级利用物质的生产工艺系统。生态农业（持续农业），即利用生态学原理，依据生

17、态系统内物质循环和能量转化的基本规律建立的一种农业生产方式。其生产结构是农、林、牧、副、渔多种经营联合体，使初级生产者农作物的产物能沿食物链的各营养级进行多层次利用，以发挥各种资源的经济效益。 生态修复是指在特定的区域和流域内，依靠生态系统本身的自组织或自调控能力作用，或依靠生态系统本身的自组织和调控能力与人工调控能力的共同作用，使部分或完全受损的生态系统恢复到相对健康的状态。 生态恢复生态工程概念将生态工程学原理应用于退化生态系统功能的恢复，最终达到系统的自我维持得过程。湿地是地球上水陆相互作用形成的独特生态系统，是自然界最富生物多样性的生态景观和人类最重要的生存环境之一。湿地是指不管是自然

18、的或人工的，长久的或暂时性的沼泽地、泥炭地、水域地带，静止或流动的淡水、半咸水、咸水体，包括低潮时水深不超过6米的水域。 第七章污染土壤的环境修复技术1、土壤环境的自净作用：是指在自然因素作用下，通过土壤自身的作用，使污染物在土壤环境中的数量、浓度或毒性、活性降低的过程。物理净化作用、物理化学净化作用、化学净化作用和生物净化作用。2、土壤环境容量：是指一定土壤环境单元，在一定范围内遵循环境质量标准，既维持土壤生态系统的正常结构与功能，保证农产品的生物学产量与质量，也不使环境系统污染的土壤环境所能容纳污染物的最大负荷值。 3、土壤环境在未受或少受人类活动（特别是人为污染）影响的本身的化学元素组成

19、及其含量称为土壤环境背景值。土壤环境背景值是代表土壤环境发展的一个历史阶段的相对数值。土壤环境背景值是一个范围值，而不是确定值。4、污染土壤修复技术是指通过物理、化学、生物和生态学等的方法和原理，并采用人工调控措施，使土壤污染物浓（活）度降低，实现污染物无害化和稳定化，以达到人们期望的解毒效果的技术和措施。按技术类别分为：物理修复、化学修复、生物修复、生态工程修复、联合修复联合修复的研究与应用是研究的热点。（例如：植物-微生物结合的菌根菌剂联合修复、物理-化学-生物联合稳定化修复技术、物理化学和生物法结合的淋洗-反应器联合修复等。）通常情况下，根据污染物类型和土壤特征，优先考虑使用生物修复法。

20、6、污染土壤的物理修复技术：物理分离修复技术、蒸气浸提修复技术、固化/稳定化修复技术、玻璃化修复技术、热力学修复技术、热解吸修复技术、电动力学修复技术、冰冻修复技术 7、污染土壤的化学修复技术：利用加入到土壤中的化学修复剂与污染物发生一定的化学反应，使污染物被降解和毒性被去除或降低的修复技术。（土壤性能改良修复技术、化学氧化修复技术、化学还原与还原脱氯修复技术、化学淋洗修复技术、溶剂浸提修复技术）多相浸提技术(multi-phase extraction)两相浸提技术(two-phase extraction，TPE)两重浸提技术（dual-phase extraction，DPE） 8、对于

21、重金属污染的土壤，可通过改良土壤性能的方法使污染物转变为难迁移、低活性物质或从土壤中去除。两种改良方式：施用改良剂、调节土壤的Eh改良方式一：常用改良剂：（适用性：污染程度较轻的土壤。）石灰性物质包括： 熟石灰、硅酸钙、硅酸镁钙和碳酸钙对土壤的改良作用主要体现在三个方面:a 改变土壤固相中的阳离子构成,增加土壤阳离子的代换量b 改善土壤结构c增加土壤胶体的凝聚性,增强植物根表面对重金属离子的拮抗作用 2） 有机物质及黏土矿物：有机物质(生物体排泄物、泥炭类物质和污泥等)有机物质对重金属污染的缓冲和净化机制主要表现在五个方面：a参与土壤离子交换反应 b稳定土壤结构c提供微生物活性物质d提供微生物

22、活性基质及能源e是重金属的螯（络）合剂3） 离子拮抗剂：在被镉污染的土壤，可以合适的锌/镉浓度比施入植物肥料，缓解镉对农作物的毒害作用。化学性质相似的元素之间，可能会因为竞争植物根部同一吸收点而产生离子拮抗作用。4） 化学沉淀剂：磷酸盐化合物很容易与重金属形成难溶态沉淀产物，用于改良被铅、铁、锰、铬、锌污染的土壤有机物修复重金属污染土壤的原理有机物质：生物体排泄物、泥炭类物质和污泥等。作用：A提高土壤的肥力;B增强土壤对重金属离子和有机物的吸附能力。通过有机物质与重金属的络合、螯合作用，黏土矿物对重金属离子和有机污染物产生强力的物理、化学吸附作用，使污染物分子失去活性，从而减轻土壤污染对植物和

23、生态系统的伤害。有机物质对重金属污染的缓冲和净化机制主要表现在五个方面：a参与土壤离子交换反应 b稳定土壤结构c提供微生物活性物质d提供微生物活性基质及能源e是重金属的螯（络）合剂改良方式二:调节土壤的Eh。目的：控制土壤中重金属的迁移。措施： 调节土壤的水分含量9、化学氧化修复：是通过在污染区设置不同深度的钻井，然后通过钻井中的泵将化学氧化剂注入到土壤中，使氧化剂与污染物产生氧化反应，达到使污染物降解或转化为低毒、低迁移性产物的一项污染土壤原位氧化修复技术。适用性：污染期长且难以降解的污染物，如油类、有机溶剂、农药以及非水溶态氯化物等10、化学还原与还原脱氯修复：是利用化学还原剂将污染物还原

24、为难溶态，从而使污染物在土壤环境中的迁移性和生物可利用性降低的一项污染土壤原位修复技术。多适用于地下水的污染治理11、化学淋洗修复（chemical leaching and flushing/washing remediation）：是一种重要的应用于污染土壤环境修复的技术，借助能促进土壤环境中污染物溶解或迁移的化学/生物化学溶剂，在重力作用下或通过水力压头推动淋洗液注入到被污染土层中，然后再把包含有污染物的液体从土层中抽提出来，进行分离和污水处理的技术。12、溶剂浸提修复技术: 通常也被称为化学浸提技术，是一种利用溶剂将有害化学物质从污染土壤中提取出来或去除的技术。适用性：处理不溶于水的污

25、染物，如油脂类、PCBs等。13、污染土壤生物修复:生物修复技术是在生物降解的基础上发展起来的一种新兴的清洁技术，它是传统的生物处理方法的发展。是利用生物（包括动物、植物和微生物），通过人为调控，将土壤中有毒有害污染物吸收、分解或转化为无害物质的过程。污染土壤的生物修复技术：生物修复过程的评价（样品测定、细菌总数、原生动物数、细菌活性率、细菌的适应性、无机碳浓度）污染土壤的异位修复技术（土地填埋、土壤耕作、预备床、堆腐法、泥浆生物反应器）污染土壤的原位修复技术（生物强化法、 生物通风法、泵出生物法、生物搅拌、工程螺钻、慢速渗滤和农耕等技术）污染土壤的植物修复（有机污染物的植物修复、无机污染物的

26、植物修复（超富集植物提取修复技术、普通富集植物的强化修复技术）土壤修复的生态围隔阻控工程污染土壤生物修复技术的特点:与物理、化学修复污染土壤技术相比，它具有成本低，不破坏植物生长所需要的土壤环境，环境安全，无二次污染，处理效果好，操作简单、费用低廉等特点，是一种新型的环境友好替代技术。异位微生物修复：是将受污染的土壤、沉积物移离原地，在异地利用特异性微生物和工程技术手段进行处理，最终污染物被降解，使受污染的土壤恢复原有的功能的过程。主要的工艺类型包括土地填埋、生物农耕、预备床、堆腐和泥浆生物反应器。 类型技术方法描述适用性土地填埋将污泥施入土壤，通过施肥、灌溉、添加石灰等方式调节土壤的营养、湿

27、度和pH，保持污染物在土壤上层好氧降解广泛用于油料工业的油泥处理土壤耕作将污染土壤撒于地表（约0.5m），通过定期农耕的方法改善土壤结构，供给氧气、水分和无机营养，促进污染物降解适用于可降解的有机污染物，如杀虫剂/除草剂，挥发/半挥发性、含卤和非卤有机污染物和多环芳烃。不适于二噁英/呋喃和多氯联苯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等方式保持对污染物的最佳降解状态，有时也加入一些微生物和表面活性剂适用于挥发/半挥发性、含卤和非卤有机污染物、多环芳烃及爆炸性污染物。堆腐堆积污染土壤，通过翻耕和施加一定数量的稻草、麦秸、碎木片和树皮等增加

28、土壤透气性和改善土壤结构，促进污染物微生物分解适用于挥发/半挥发性、非卤有机污染物和多环芳烃。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、营养物和供氧等促进专性微生物最大限度地降解污染物适用于杀虫剂/除草剂，挥发/半挥发性、含卤和非卤有机污染物、多环芳烃、二垩英/呋喃等有机污染物。原位修复法:污染土壤不经搅动、在原位和易残留部位之间进行原位处理。最常用的原位处理方式是进入土壤饱和带污染物的生物降解。可采取添加营养物、供氧(加H2O2)和接种特异工程菌等措施提高土壤的生物降解能力，亦可把地下水抽至地表, 进行生物处理后，再注入土壤中，以再循环的方式改良

29、土壤。 生物强化(enhancedbioremediahon)是基于改变生物降解中微生物的活性和强度而设计的。它可分为培养土著菌的生物培养法和引进外来菌的投菌法。植物修复技术:运用农业技术改善污染土壤对植物生长不利的化学和物理方面的限制条件，使之适于种植, 并通过种植优选的植物及其根际微生物直接或间接地吸收、挥发、分离或降解污染物，恢复和重建自然生态环境和植被景观，使之不再威胁人类的健康和生存环境。重金属污染土壤的植物修复：采用植物对重金属的忍耐和超量积累能力并结合共生的微生物体系来实现对重金属污染环境的修复。 植物稳定技术：利用耐重金属植物降低土壤中有毒金属的移动性，从而减少金属被淋滤到地下

30、水或通过空气扩散进一步污染环境的可能性。植物挥发技术：利用植物的吸收、积累和挥发而减少土壤中一些挥发性污染物。植物提取技术：利用重金属积累植物或超积累植物从土壤中吸取一种或几种重金属，并将其转移、储存到植物根部可收割部分和植物地上枝条部分。生态围隔阻控：是生态学原理在土壤修工程中的实际应用，其核心在于不让已经污染的土地面积扩大，不让污染物质发生迁移，使其对周围环境的影响降低到最小限度。特别是在围隔阻控过程中不扰动土壤，不破坏周围植被，不干扰周围地区生物的正常生活秩序。第八章污染水环境修复技术 1、水环境修复技术是利用物理的、化学的、生物的和生态的方法减少水环境中有毒有害物质的浓度或使其完全无害

31、化，使污染了的水环境能部分或完全恢复到原始状态的过程。2、物理修复方法：引水冲刷/稀释（富营养化、有机污染，降低污染物浓度直接改善河流水质）人工曝气（严重有机污染，氧化还原反应，促进有机污染物降解）机械/人工除藻（富营养化，借助风力或造流水流）底泥疏浚（严重重金属有机物污染，移出河道内源污染物）3、化学修复方法：化学沉淀法（富营养化，通过吸附或絮凝作用与水体中的无机磷酸盐产生化学沉淀；氢氧化铝“薄层”）钝化法（富营养化，与无机和颗粒磷产生沉淀）酸碱中和法（磷酸盐浓度和叶绿素水平较高，酸碱中和）化学除藻法（富营养化，直接杀死藻类）4、生物修复：是利用生物（特别是微生物）催化降解有机污染物，从而去

32、处或消除环境污染的过程，即利用培育的植物或培养、接种的微生物的生命活动，对水中污染物进行转移、转化及降解，从而使水体得到净化的技术。包括：生物操纵（生物多样性的丧失是水环境受损的关键和核心，关键物种的引入：A水生植物，能大量吸收水体中的营养物质；水生高等植物会提高水体溶解氧B浮游动物,摄食浮游藻类, 控制藻类密度C放养鱼类,增加食鱼性鱼类或减少食浮游动物或食底栖动物鱼类；利用 “食藻鱼” ）、植被群落恢复(有效分配水体营养盐，避免单一优势种的过度孳生，保持水体净化能力;对于富营养化的水体，水生植物会与藻类竞争氮、磷等营养物，从而抑制藻类的生长。改善植物生境条件、改善湖底光照、植被人工重建)、生

33、物除藻（外源菌本身能迅速分解污水中的有机物，并代谢出抗氧化物质；唤醒或激活土著微生物，恢复其自净功能；外源菌与具有净化功能的土著微生物则会与藻类竞争氮、磷等营养物质）生态修复技术（生态塘、人工湿地、土地处理技术）生态塘是一种资源化技术：（1）能将进入塘中的有机污染物进行降解和转化；（2）将水生作物、水产作为资源回收；（3）净化的污水也能作为再生水资源予以回收再用。 人工湿地是在一定长宽比及底面有坡度的洼地中，由土壤和填料(如卵石等)混合组成填料床，废水可以在床体的填料缝隙中流动，或在床体的表面流动，在床的表面种植具有处理性能好、成活率高的水生植物(如芦苇等)，形成一个独特的生态环境，对污水进行

34、处理。填料床：过滤和截留去除颗粒物；湿地介质：通过吸附、络合、离子交换等作用去除磷和重金属离子；湿地微生物：降解有机污染物，去除水中的氮；水生植物：吸收去除水中的氮磷，富集重金属。土地处理技术以土地为处理设施，利用土壤植物系统的吸附、过滤及净化作用和自我调控功能，达到对水净化的目的。土地处理系统可分为快速渗滤、慢速渗滤、地表漫流、湿地处理和地下渗滤生态处理等几种形式。国外的实践经验表明，土地处理系统对于有机化合物尤其是有机氯和氨氮等有较好的去除效果。5、湖泊水库水环境污染污染源：工业废水和生活污水排放的重金属、有机化合物等有毒有害物质 。主要污染物：COD、TP、NH3-N、挥发酚、汞、矿化度

35、和pH等。外源污染内源污染（点源：生活工业养殖污水，面源：农田林地街道养鱼冲刷、降雨输入、底泥污染）6、富营养化是指湖泊水库等水体由于接纳过多的氮、磷等营养性物质，使生产力水平异常提高，破坏水生生态系统的过程。 藻类滋生，根生或者浮游生物大量生长。 共同特征：（1）总氮和总磷浓度；（2）透明度差；（3）多数湖泊水库叶绿素高。7、湖泊水库水环境修复是指通过人为的调控，使受污染损害的生态系统恢复到受干扰前的自然状态，恢复其合理的内部结构、高效的系统功能和协调的内在关系。8、湖泊水库水环境控制修复技术A、外源污染控制技术 外源污染控制技术主要通过改变生产和消费方式减少污染物的产生；建设相关处理设施，

36、减少污染物质的浓度和总量。分类：(1) 点源污染控制 生活污水处理技术a. 集中处理技术：通过建立污水厂有效去除氮、磷、BOD5 和SS等污染物。b. 分散处理技术：通过修建小型污水处理厂，或因地制宜建立生物塘和污水净化槽等进行处理。c. 脱氮脱磷工艺a. 生物处理工艺 ：厌氧-缺氧-好氧法（A2/O）、氧化沟 b. 生物与化学法结合c. 生物塘处理系统工业废水处理技术： 根据处理的原理，废水处理方法可分为物理法、化学法和生物法三个大类 ，根据处理的程度，废水处理可以分为一级、二级和三级处理应用最优化原理确定最佳方案：a. 废水特性 b. 对出水水质的要求c. 有关的环境因素d. 详细的处理费

37、用分析(2) 非点源(面源)污染控制非点源(面源)污染特点：湖泊水库修复中控制难度最大的污染物来源。主要包括：城镇地表径流、农村等地表径流、大气沉降、湖区养殖等，其中农村非点源问题尤其突出。 非点源污染控制采用的工程技术包括：污染物源头控制、污染迁移转化的控制、污染物净化工程 （拦砂坝、前置库、人工湿地、农业生态工程）前置库是指在受保护的湖泊水库水体上游支流，利用天然或人工库(塘)拦截暴雨径流，通过物理、化学以及生物过程使径流中污染物得到净化的工程措施。 B、湖泊水库的内源控制技术湖泊水库内源污染是指湖内污染底泥中的污染物重新排入水体的过程。 (1)湖泊水库沉积物疏浚（机械式疏挖、水力疏挖）有

38、效降低湖泊水库的污染负荷，特别是重金属、持久性有毒有机污染物等难降解污染物。(2)湖泊水库沉积物原位处理技术（原位覆盖、封闭、化学、生物、钝化）原位覆盖技术：在污染沉积物表面覆盖一层物质，如沙子、卵石和粘土等，依次隔离污染沉积物和水体，将污染封闭在沉积物中，达到控制沉积污染内源的目的 原位封闭技术：对严重污染沉积物采取的强化处理措施，采用物理措施将污染沉积物完全与水体分隔。原位化学处理技术：添加化学试剂使沉积物发生化学反应，限制沉积污染物的释放。 原位生物处理技术：通过植物直接吸收、根系微生物降解等作用，使沉积物中污染物分解或转化。原位沉积物钝化技术：通过改变沉积物的物理化学性质，降低沉积物中

39、污染物向周围环境释放的可能。 C、水动力学修复技术概念：通过人工措施，防止水体分层或者破坏已经形成的分层，提高湖泊水库水体溶解氧的浓度、控制内源性污染，降低湖泊水库水体污染物的浓度，改善水体环境，达到污染湖泊水库水环境修复的目的。 (1)引水稀释/冲刷：加快了水体的交换频率，缩短了污染物在湖泊水库中的滞留时间，从而降低污染物浓度水平。水体流动性的加强，增加湖泊水库下层水体的溶解氧含量，从而抑制沉积物中污染物的活化释放。(2)人工曝气 (3)人工循环：通过向湖底泵送压缩空气，产生水体环流，凭借水体交换消除或防止湖泊水库的水体温度分层，进而改善水质，其原理类似于“人工曝气”。破坏分层，提高溶解氧浓

40、度。D、藻类控制与去除技术造成富营养化的因素：a. 营养盐 N、P b. 溶解氧c. 光照、温度 d. 水动力 e. 场所(1)物理法人工解层：人为地使各水层混合，消除热分层，使透光区的平均温度降低，抑制藻类生长。混凝沉淀：向水中投加泥、粘土，在水中分散形成大量的悬浮颗粒，颗粒之间及颗粒与藻细胞之间碰撞聚集，最后在重力作用下沉降于水底，从而消除湖面水华。机械打捞：费时费力的办法，适用于流入水体养分数量不大的情况，通常作为应急措施。(2)化学法：化学药剂法是利用杀藻剂（algicide）杀死藻类，从而消除湖面水华现象。操作简便，一次性使用成本低 但不能长期投用一种药；可能对环境产生二次污染。(3

41、)生物法：生物学控制技术是利用水生动、植物、藻类病原菌、病毒来控制、抑制和杀死藻类的方法。利用藻类病原菌(细菌、真菌)抑制藻类生长 利用病毒控制藻类的生长 通过竞争作用抑制藻类生长 酶处理技术(4)生化结合该制剂包括杀藻部分、絮凝部分和抑藻部分。它有以下三大功能： (1) 杀死藻类并除氮脱磷； (2) 絮凝沉降和挥发； (3) 持续抑制其再生。 E、污染湖泊水库的生态恢复技术(1) 湖滨带的生态恢复：在湖滨带生态调查和主要环境因子辨识的基础上，按照生态学规律，利用种群置换手段，用人工选择的组分逐步取代现有的退化系统组分，人工合理调控湖滨带结构，使受害或退化生态系统重新获得健康并有益于人类的生态

42、系统重构或再生过程。主要内容：湖滨带物理基底的修复 水生植物组建 水生植物群落的优化(2) 水生植被恢复技术：根据退化水生态系统受损过程的分析，筛选适应退化环境下不同生态位的植物物种，配置结构合理、层次立体化、组成复杂的动态群落模式，从而促进初级生产者的恢复与保存，建立良好的系统营养关系与食物网络。人工辅助措施包括：通过多种措施改善植物生长条件；改善湖底光照，通过增加水体透明度、水下补光等措施增加光补偿深度，促进沉水植物恢复；植被人工重建。(3) 生物操纵技术：生物操纵是指通过对湖泊水库生物群及其栖息地的一系列调节，以增强其中的某些相互作用，促使浮游植物生物量下降。第九章大气污染的环境修复技术一、来源: 自然源:如植物腐烂、森林火灾、火山爆发等，多为一时性的; 人为源:如工业企业(表9-1) 、交通运输 、生活炉灶和采暖锅炉 等，是造成现在大气情况日益恶化的主要原因。二、大气污染物的分类1、物理性污染物:主要是指粉尘(TSP，PM10，PM2.5，PM1)2、生物性污染物:空气中一些原有的微生物(如真菌、杆菌等)和某些病原微生物3、化学性污染物:CO2,CO, NOx, SOx, PAHs等主要的修复技术有以下三种:植物修复技术、微生物修复技术、无机矿物材料修复技术三、植物修复技术：空气污染的植物修复是一种以太阳能为动力