污染物的土壤修复

第八章农业环境的修复第一节污染物的土壤修复主要内容1、污水土地处理系统2、影响污染土壤修复的主要因子3、土地处理系统的减污机制4、应用前景1、污染物的土壤修复

土壤修复是指利用物理、化学和生物的方法转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物，使其浓度降低到可接受水平，或将有毒有害的污染物转化为无害的物质。

从根本上说，污染土壤修复的技术原理可包括为：①改变污染物在土壤中的存在形态或同土壤的结合方式，降低其在环境中的可迁移性与生物可利用性；②降低土壤中有害物质的浓度。1、污染物的土壤修复污水土地处理系统

污水土地处理系统是利用土地以及其中的微生物和植物根系对污染物的净化能力来处理污水或废水，同时利用其中的水分和肥分促进农作物、牧草或树木生长的工程设施。2、影响污染土壤修复的主要因子(-)污染物的性质污染物在土壤中常以多种形态贮存，不同的化学形态有效性不同。此外,污染的方式(单一污染或复合污染)、污染物浓度的高低也是影响修复效果的重要因素。有机污染物的结构不同，其在土壤中的降解差异也较大。2、影响污染土壤修复的主要因子(二)环境因子了解和掌握土壤的水分、营养等供给状况，拟订合适的施肥、灌水、通气等管理方案，补充微生物和植物在对污染物修复过程中的养分和水分消耗,可提高生物修复的效率。一般来说，土壤盐度、酸碱度和氧化还原条件与生物可利用性及生物活性有密切关系，也是影响污染土壤修复效率的重要环境条件。2、影响污染土壤修复的主要因子(二)生物体本身

微生物的种类和活性直接影响修复的效果。由于微生物的生物体很小，吸收的金属量较少，难以后续处理，限制了利用微生物进行大面积现场修复的应用。因此，在选择修复技术时，应根据污染物的性质、土壤条件、污染的程度、预期的修复目标、时间限制、成本、修复技术的适用范围等因素加以综合考虑。3、土地处理系统的减污机制

土地处理系统大多数污染物的去除主要发生在地表下30〜50cm处具有良好结构的土层中，该层土壤、植物、微生物等相互作用，从土表层到土壤内部形成了好氧、缺氧和厌氧的多项系统，有助于各种污染物质在不同的环境中发生作用，最终达到去除或削减污染物的目的。3、土地处理系统的减污机制（一）病原微生物的去除

废水中的病原微生物进入土壤，便面临竞争环境，例如遇到由其它微生物产生的抗生物质和较大微生物的捕食等。在表层土壤中竞争尤其剧烈，这里氧

气充足，需氧微生物活跃，在其氧化降解过程中要捕食病原菌、病毒。一般地

说，病原菌和病毒在肥沃土壤中以及在干燥和富氧的条件下，比在贫瘠土壤中

以及在潮湿和缺氧的条件下，生存期短，残留率小。废水经过Im至几米厚的土

壤过滤，其中的细菌和病毒几乎可以全部去除掉，仅在地表上层1cm的土壤中

微生物的去除率就高达92%~97%。3、土地处理系统的减污机制（二）BOD的去除

废水中的BOD（生化需氧量）大部分是在10~15cm厚的表层土中去除的。BOD、COD（化学需氧量）和TOC（总有机碳）的物理（过滤）去除率为30%~40%。废水中的大多数有机物都能被土壤中的需氧微生物氧化降解，但所需的时间相差很大，从几分钟（如葡萄糖）到数百年（如称为腐殖土的络合聚结体）。废水中的单糖、淀粉、半纤维、纤维、蛋白质等有机物在土壤中分解较快，而木质素、蜡、单宁、角质和脂肪等有机物则分解缓慢。如果水力负荷或BOD负荷超过了土壤的处理能力，这些难分解的有机化合物便会积累下来，使土壤孔隙堵塞，发生厌氧过程。如发生这种情况，应减少灌溉负荷，使土壤表层恢复富氧的状况，逐渐将积累的污泥和多糖氧化降解掉。在厌氧过程中形成的硫化亚铁沉淀，也会被氧化成溶解性的硫酸铁，从而使堵塞得到消除。3、土地处理系统的减污机制（三） 磷和氮的去除

在废水中以正磷酸盐形式存在的磷，通过同土壤中的钙、铝、铁等离子发生沉淀反应，被铁、铝氧化物吸附和农作物吸收而有效地除去。因此废水土地处理系统的地下水或地下排水系统的水中含磷浓度一般为0.01~0.Img/L。磷在酸性条件下生成磷酸铝和磷酸铁沉淀，而在碱性条件下则主要生成磷酸钙或羟基磷灰石沉淀。除了纯砂土以外，大多数土壤中的磷在0.3-0.6m厚的上层便几乎被全部除去。3、土地处理系统的减污机制（四） 有机毒物的去除

二级处理岀水中含的微量有机毒物，如卤代煙类、多氯联苯、酚化物以及有机氯、有机磷和有机汞农药等。它们的浓度一般远低于Ipug/L,在土壤中通过土壤胶体吸附，植物摄取，微生物降解，化学破坏挥发等途径而被有效地去除。（五） 微量金属的去除

一般认为黏土矿、铁、铝和镒的水合氧化物这四种土壤组分以及有机物和生物是控制土壤溶液中微量金属的重要因素。它们去除微量金属的方式有:①层状硅酸盐以表面吸附或以形成表面络合离子穿入晶格和离子交换等方式吸附；②不溶性铁、铝和镒的水合氧化物对金属离子的吸附；③有机物如腐植酸对镉、汞等重金属的吸附；④形成金属氧化物或氢氧化物沉淀；⑤植物的摄取和固定。微量重金属的去除以吸附作用为主；常量重金属的去除往往以沉淀作用为主。3、应用前景

污水土地处理系统作为一项技术可靠、经济合理、管理运行方便且具有显著的生态、社会效益的新兴的生态处理技术之一，具有无限的发展潜力。土地处理系统在应用中主要是土地的占用，这在我国广大地区都具有很强的适用性。我国虽然土地资源十分紧缺，但在一些不发达地区，如西北等地区地广人稀，闲置了一些土地、荒山，在较发达地区也有废弃河道和部分闲置的