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1、鉻污鉻污染染(wrn)土壤修復技土壤修復技術術Ppt第一頁，共20頁。土壤土壤(trng)鉻污染來源鉻污染來源主要來自鉻礦和金屬冶煉(ylin)、電鍍、制革等工業(yè)廢水、廢氣和廢渣。鉻在土壤中存在鉻在土壤中存在(cnzi)的形態(tài)的形態(tài)鉻在土壤中主要以六價鉻Cr（）和三價鉻Cr（）兩種穩(wěn)定價態(tài)存在。三價鉻主要以Cr3+形式存在，六價鉻多溶于水中，主要以HCrO4-和CrO42-兩種形態(tài)存在，其活性低但毒性強，而三價鉻活性高毒性小。在熱力學上六價鉻離子比較穩(wěn)定，在動力學上三價鉻離子比較穩(wěn)定，隨著土壤中的有機質含量、土壤質地、氧化還原電位、pH值等因素的變化，這兩種價態(tài)的鉻離子可以相互轉換。第二頁，共

2、20頁。第三頁，共20頁。鉻污染土壤鉻污染土壤(trng)修復技修復技術主要有兩類：術主要有兩類：一是改變鉻在土壤中的存在形態(tài)，將六價鉻還原為三價鉻，降低其在環(huán)境中的遷移能力和生物(shngw)可利用性；二是將鉻從被污染土壤(trng)中徹底的清除。第四頁，共20頁。原理：將被鉻污染的土壤與某種粘合劑混合原理：將被鉻污染的土壤與某種粘合劑混合（也可以輔以一定的還原劑，用于還原六價（也可以輔以一定的還原劑，用于還原六價鉻），通過鉻），通過(tnggu)粘合劑固定其中的鉻，粘合劑固定其中的鉻，使鉻不再向周圍環(huán)境遷移。使鉻不再向周圍環(huán)境遷移。1）化學）化學(huxu)固定化固定化/穩(wěn)定化方法穩(wěn)定化方

3、法(Solidification/Stabilization,S/S)第五頁，共20頁。缺點：增容比大，固化缺點：增容比大，固化/穩(wěn)定化后的混合體穩(wěn)定化后的混合體需要進行安全處置，且對混合體需要后期需要進行安全處置，且對混合體需要后期長期的監(jiān)測長期的監(jiān)測(jin c)和跟蹤和跟蹤優(yōu)點：工藝簡單優(yōu)點：工藝簡單(jindn)，可利用，可利用現(xiàn)有的工程設備，處理成本較低現(xiàn)有的工程設備，處理成本較低第六頁，共20頁。原理：利用鐵屑、硫酸亞鐵或者其他的一些原理：利用鐵屑、硫酸亞鐵或者其他的一些容易得到的化學還原劑（也可以輔以一定的容易得到的化學還原劑（也可以輔以一定的粘合劑）將六價鉻還原為三價鉻，形成難

4、溶粘合劑）將六價鉻還原為三價鉻，形成難溶的化合物，從而降低的化合物，從而降低(jingd)鉻在環(huán)境中鉻在環(huán)境中的遷移性和生物可利用性，從而減輕鉻污染的遷移性和生物可利用性，從而減輕鉻污染的危害。的危害。2）化學）化學(huxu)還原法還原法(Reduction)第七頁，共20頁。EK-PRB技術（Fe0）聚焦現(xiàn)象會使得修復(xif)時間不可預知的增加，電量消耗也會顯著的增加。Katsifas等分離(fnl)的曲霉菌Aspergillus carbonarius，Desjardin等篩選出的鏈霉菌thermocarboxydus對Cr（）都有很好的去除效果。優(yōu)點：費用較低，操作人員不直接(zhj

5、i)接觸污染物。鉻污染(wrn)土壤修復技術Ppt微生物修復技術(jsh)原理：指利用原土壤中的土著微生物或向污染環(huán)境補充經(jīng)過馴化的高效微生物，在優(yōu)化的操作條件下，通過生物還原反應，將六價鉻還原為三價鉻，從而修復被污染土壤。微生物修復技術(jsh)原理：指利用原土壤中的土著微生物或向污染環(huán)境補充經(jīng)過馴化的高效微生物，在優(yōu)化的操作條件下，通過生物還原反應，將六價鉻還原為三價鉻，從而修復被污染土壤。缺點(qudin)：周期比較長、菌種的生存環(huán)境要求高鉻在土壤中主要以六價鉻Cr（）和三價鉻Cr（）兩種穩(wěn)定價態(tài)存在。5）電動(din dn)修復法（Electrokinetic remediation）

6、缺點(qudin)：僅適用于砂壤等滲透系數(shù)大的土壤，且引入的清洗劑易造成二次污染。CH-1應用于鉻渣的解毒也收到很好的效果。4）生物(shngw)修復法（Bioremediation）如果可能，最好直接使用清水?？稍靥幚恚僮骱唵?。鉻在土壤中主要以六價鉻Cr（）和三價鉻Cr（）兩種穩(wěn)定價態(tài)存在。PRB技術技術(jsh)(Permeable Reactive Barrier)第八頁，共20頁。缺點：向土壤中投加的還原劑有可能造成二缺點：向土壤中投加的還原劑有可能造成二次污染；土壤顆粒次污染；土壤顆粒(kl)內部的六價鉻的去內部的六價鉻的去除是化學還原法的難點。除是化學還原法的難點。優(yōu)點：屬于優(yōu)

7、點：屬于(shy)原位修復方法，成原位修復方法，成本較低，有大規(guī)模應用的可能。本較低，有大規(guī)模應用的可能。第九頁，共20頁。原理原理(yunl)：利用水力壓頭推動清洗液：利用水力壓頭推動清洗液通過污染土壤而將鉻從土壤中清洗出去，通過污染土壤而將鉻從土壤中清洗出去，最終使洗脫水六價鉻濃度符合無害化要求，最終使洗脫水六價鉻濃度符合無害化要求，然后再對含有鉻的清洗液進行處理。然后再對含有鉻的清洗液進行處理。3）化學）化學(huxu)清洗法（清洗法（Soil washing）第十頁，共20頁。EDTA是被研究最多的一種(y zhn)，因為EDTA可以和大部分金屬離子結合成穩(wěn)定的螯合物，對土壤中的Cu、

8、Zn、Pb、Hg、Cd、Cr等重金屬都有比較高的去除效率，但EDTA在環(huán)境中不易降解，應選擇生物降解性好、不易造成土壤二次污染的清洗劑。如果可能，最好直接使用清水。第十一頁，共20頁。缺點缺點(qudin)：僅適用于砂壤等滲透系：僅適用于砂壤等滲透系數(shù)大的土壤，且引入的清洗劑易造成二次數(shù)大的土壤，且引入的清洗劑易造成二次污染。污染。優(yōu)點：費用較低，操作人員不直接優(yōu)點：費用較低，操作人員不直接(zhji)接觸污染物。接觸污染物。第十二頁，共20頁。植物修復技術植物修復技術原理：指利用植物及其根際圈微生物體系原理：指利用植物及其根際圈微生物體系(tx)的吸收、揮發(fā)、轉化和降解的作用機制來清除環(huán)的吸

9、收、揮發(fā)、轉化和降解的作用機制來清除環(huán)境中污染物質。境中污染物質。4）生物）生物(shngw)修復法修復法（Bioremediation）目前發(fā)現(xiàn)目前發(fā)現(xiàn)(fxin)的鉻的超富集植物有的鉻的超富集植物有Dicoma niccolifera Wild、Sutera fodina Wild和李氏禾（和李氏禾（Leersia Hexandra Swartz）。）。第十三頁，共20頁。缺點：對污染物的耐性缺點：對污染物的耐性(nixng)有限，有限，修復深度有限，生長周期一般較長修復深度有限，生長周期一般較長優(yōu)點：綠化污染優(yōu)點：綠化污染(wrn)土壤，對環(huán)境擾土壤，對環(huán)境擾動少，成本低動少，成本低第十

10、四頁，共20頁。微生物修復技術微生物修復技術(jsh)原理：指利用原土壤中的土著微生物或向污染環(huán)境補原理：指利用原土壤中的土著微生物或向污染環(huán)境補充經(jīng)過馴化的高效微生物，在優(yōu)化的操作條件下，通充經(jīng)過馴化的高效微生物，在優(yōu)化的操作條件下，通過生物還原反應，將六價鉻還原為三價鉻，從而修復過生物還原反應，將六價鉻還原為三價鉻，從而修復被污染土壤。被污染土壤。Katsifas等分離等分離(fnl)的曲霉菌的曲霉菌Aspergillus carbonarius，Desjardin等篩選出的鏈霉菌等篩選出的鏈霉菌thermocarboxydus對對Cr（）都有很好的去除效果。）都有很好的去除效果。國內柴立

11、元等提取的細菌國內柴立元等提取的細菌Achromobacter sp.CH-1應用于應用于鉻渣的解毒也收到很好的效果。鉻渣的解毒也收到很好的效果。第十五頁，共20頁。缺點缺點(qudin)：周期比較長、菌種的生：周期比較長、菌種的生存環(huán)境要求高存環(huán)境要求高優(yōu)點：投資小、運行費用優(yōu)點：投資小、運行費用(fi yong)低、低、不會產(chǎn)生二次污染；可原地處理，操作不會產(chǎn)生二次污染；可原地處理，操作簡單。簡單。第十六頁，共20頁。5）電動）電動(din dn)修復法修復法（Electrokinetic remediation）第十七頁，共20頁。聚焦聚焦(jjio)現(xiàn)象現(xiàn)象第十八頁，共20頁。缺點：需

12、控制土壤內以及兩極的缺點：需控制土壤內以及兩極的 pH 值；值；聚焦現(xiàn)象會使得修復聚焦現(xiàn)象會使得修復(xif)時間不可預時間不可預知的增加，電量消耗也會顯著的增加。知的增加，電量消耗也會顯著的增加。優(yōu)點：耗費人工少，接觸毒害物質少，優(yōu)點：耗費人工少，接觸毒害物質少，經(jīng)濟效益經(jīng)濟效益(jn j xio y)高等優(yōu)點；還高等優(yōu)點；還可以治理孔徑小、滲透系數(shù)低的密質土可以治理孔徑小、滲透系數(shù)低的密質土壤壤第十九頁，共20頁。每種技術都有優(yōu)缺點，其中有些技術可與每種技術都有優(yōu)缺點，其中有些技術可與電動修復電動修復(xif)技術協(xié)同作用，其聯(lián)合技術協(xié)同作用，其聯(lián)合修復修復(xif)的效率比單個技術獨自應用的效率比單個技術獨自應用之和高。之和高。聯(lián)合技術：聯(lián)合技術：EK-化學還原劑（化學還原劑（Fe/FeSO4）EK-PRB技術（技術（Fe0）EK-淋洗技術（淋洗技術（EDTA/清水清水(qn shu)）EK-生物修復技術生物修復技術EK-聲波降解法聲波降解法第二十頁，共20頁。