匯報人：組員：專業(yè)：環(huán)境科學土壤As、Cr污染的控制技術(shù)研究01土壤As的存在、轉(zhuǎn)化、危害及修復02土壤Cr的存在、轉(zhuǎn)化、危害及修復03土壤As、Cr污染的EK-PRB聯(lián)合修復技術(shù)目錄01土壤As的存在、轉(zhuǎn)化、危害及修復ONEAS的來源自然源人為源成土母質(zhì)高砷地區(qū)水侵蝕、植物吸收和火山活動等自然過程環(huán)境As工礦業(yè)活動廢棄物排放燃煤農(nóng)業(yè)活動AS的來源(SourcesofAs)AS的循環(huán)(Biogeochemicalcycleofarsenic)As(Ⅲ)As(Ⅴ)還原條件氧化條件As的形態(tài)有機砷1.毒性一甲基砷酸MMA(Ⅴ)二甲基砷酸DMA(Ⅴ)砷酸鹽亞砷酸鹽甲基化無機砷AS的形態(tài)(SpeciationofAs)AS的形態(tài)(SpeciationofAs)2.AS的賦存形態(tài)可交換態(tài)(SOL-As)碳酸鹽結(jié)合態(tài)(EX-As)鐵-錳氧化物結(jié)合態(tài)(FMO-As)有機結(jié)合態(tài)(OM-As)殘渣態(tài)(RES-As)AS的分布(DistributionofAs)食用菌產(chǎn)業(yè)清潔化生產(chǎn)操作技術(shù)工藝氧化-還原過程甲基化-脫甲基化過程AS的轉(zhuǎn)化(ConversionofAs)易溶性砷難溶、低毒和低移動的砷

pH和Eh值溶解-沉淀過程生物富集過程

砷生物態(tài)1.生物吸著作用2.超富集植物主動和被動過程吸收AS的轉(zhuǎn)化(ConversionofAs)砷土壤金屬鋁型砷Al-As鐵型砷Fe-As鈣型砷Ca-As閉蓄型砷O-As水溶性砷SOL-As毒性AS的轉(zhuǎn)化(ConversionofAs)1.As(Ⅴ)還原導致的地下水污染。2.進入土壤或滲入水體，在農(nóng)作物、藥用植物及其他生物體內(nèi)富集。3.阻滯植物的正常生長發(fā)育或使砷在其可食部分累積。4.增加癌癥患病率，影響人體健康AS的危害(HazardsofAs)土壤As污染的修復（RemediationofAs)1.As的修復人工修復自然人工自然生物地球化學循環(huán)農(nóng)業(yè)生態(tài)修復生物修復傳統(tǒng)物理修復工程措施化學修復①客土法②換土法③深耕翻土④玻璃化法⑤電動修復①固化/穩(wěn)定化技術(shù)②土壤淋洗法③電化學-PRB復合修復法①微生物修復②植物修復(綠色修復)①土壤水分調(diào)節(jié)②改變作物種類任春強等，2012客土法換土法深耕翻土法玻璃化法電動修復法客土法是指向污染土壤內(nèi)加入大量干凈的土壤，覆蓋在表層或混合均勻，使污染物含量降低或減少污染物與植物根系的接觸，以增加土壤的環(huán)境容量，增強土壤自凈能力的方法。（≥15cm）換土法就是將污染的土壤取走，換入新的干凈土壤。一般適用于事故后的簡單處理。深耕翻土法就是深翻土壤，使聚集在表層的污染物分散在土壤的深層，達到稀釋和自處理的目的。玻璃化法是一種原位固化、穩(wěn)定化技術(shù)，即在砷污染區(qū)土壤中插入電極，并通入高壓電流產(chǎn)生高溫將土壤融化，冷卻后形成化學惰性的、非擴散的堅硬玻璃體，砷酸鹽進而轉(zhuǎn)化為硅酸化砷酸鹽固定其中．電動修復法是一種原位修復技術(shù)，將電極插入污染土壤，并施加微弱直流電（mA/cm2或電勢為V/cm）形成電場，利用電場產(chǎn)生的電滲析、電遷移和電泳等效應，驅(qū)動污染物沿電場方向定向遷移，從而將污染物富集至電極區(qū)，隨后進行集中處理或分離的方法。傳統(tǒng)物理修復工程措(Traditionalphysicalrepair)限制條件工程量大，成本高，不適于大面積砷污染土壤。翻土需費較多人力，應用較有限。需要大量電能維持高溫，成本高，且會產(chǎn)生含砷尾氣等問題，限制了該技術(shù)的大范圍應用。適合小范圍、低滲透性的黏土和淤泥土。尚未工程化應用。需對換出土進行治理，可能對操作人有危害任春強等，2012固化/穩(wěn)定化修復土壤淋洗技術(shù)固化穩(wěn)定化(solidificationstabilizationSS)修復技術(shù)是指向土壤中添加固化穩(wěn)定劑，通過吸附、沉淀或共沉淀、離子交換等作用改變重金屬在土壤中的存在形態(tài)，降低砷在土壤環(huán)境中的溶解遷移性、浸出毒性和生物有效性的修復方法。（二次破壞小）土壤淋洗(soilwashing)修復技術(shù)是從污染土壤中去除有機和無機污染物的過程，通過污染土壤和淋洗劑的高能量接觸(包括物理和化學作用)實現(xiàn)污染物的分離、隔離和無害化轉(zhuǎn)變?；瘜W修復(Chemicalrepair)化學固定化修復(Solidification)具有快速、簡單、成本低且二次污染小等優(yōu)點，但該技術(shù)只是改變了砷在土壤中的存在形態(tài)，并沒有將其去除。

鐵氧化物鋁氧化物錳氧化物As3+溶解、遷移性降低

As3+

固化劑+As5+

土壤化學淋洗技術(shù)(Soilwashing)

污染土壤As淋洗劑該技術(shù)適用于面積小、污染重的土壤治理，操作靈活、效率高，但也容易引起某些營養(yǎng)元素的淋失和沉淀

無機淋洗劑(H3PO4)生物表面活性劑草酸、EDTA、檸檬酸99.9%79%~82%70.58%植物修復(plantrepair)超富集植物

蜈蚣草22600mg/kg羽葉：5070mg/kg大葉井口邊草Shoot:6000mg/kg藨草Root:251.40mg/kgShoot:12.38mg/kg蘆葦Root:92.91mg/kgShoot:4.03mg/kg粉葉蕨Shoot：2438.33mg/kg濕地超富集植物

美人蕉芋頭(修復效率最高)68mg/(m2·d)紙莎草130-172mg/kg柳樹可作為砷污染地區(qū)植物修復材料香蒲莎草微生物修復(microorganismRemediation)降低砷毒性、可移動性As3+

微生物氧化菌+As5+

修復效果好、投資少、費用低，易于管理與操作不會產(chǎn)生二次污染。但目前該技術(shù)很難同時修復多種重金屬污染土壤，應用難度較大

假單胞桿菌硫鐵桿菌類02土壤Cr的存在、轉(zhuǎn)化、危害及修復TWO土壤鉻的形態(tài)與來源

(SpeciationandSourcesofCr)

大氣沉降污水灌溉礦山開采隨固體廢物進入土壤12345隨農(nóng)用物資進入土壤Cr的形態(tài)Cr(Ⅵ)Cr(Ⅱ)Cr(Ⅲ)Transformation

膠體吸附Adsorptionofsoilcolloid絡合作用Complexation沉淀溶解Precipitationanddissolution生物轉(zhuǎn)運BiotransformationCrEffects鉻性皮膚潰瘍（鉻瘡）鉻性皮炎及濕疹鉻性鼻炎皮膚skin呼吸道眼及耳腸胃道對人體健康的危害Harmfultopeople眼球結(jié)膜充血、有異物感、流淚刺痛、視力減弱；鼓膜及外耳引起潰瘍反胃嘔吐，劇烈腹痛；六價鉻化合物有致癌性的，會造成肺癌。Cr污染的修復(RepairofCrpollution)物理修復物理固定化修復化學清洗化學還原化學固定電動修復化學修復生物修復植物修復微生物修復聯(lián)合修復電動修復(Electricremediation)陽極Anode陰極CathodeOH-Cr2O72-NO3-膠體電泳Gelelectrophoresis離子遷移IonmigrationH+H+電滲析運動ElectrodialysisH+Cr3+Me2+土壤毛細孔Soilcapillary物理固定化修復(Solidification)惰性材料污染土壤固化劑沸石硅土膨潤土化學固定化修復(Solidification)Cr6+遷移性和活性降低

Cr6+

固化劑吸附沉淀配合+適用于低濃度鉻污染土壤，且無法對土壤中的鉻離子進行消除，鉻離子仍然存留在土壤環(huán)境中

化學清洗化修復(Soilwashing)

污染土壤Cr清洗液EDTASDSNTA54%僅對砂壤等滲透系數(shù)大的土壤適用，且清洗劑廢液容易對環(huán)境造成二次污染

化學還原化修復(Reduction)鉻的遷移性、生物可利用性降低

Cr6+

還原劑鐵屑硫酸亞鐵+Cr3+

存在于土壤顆粒內(nèi)部的六價鉻，難以與還原劑發(fā)生還原反應。需要額外的超量還原劑來還原它，還原劑有可能造成二次污染

硫化物微生物修復(Microorganism)鉻的遷移性、生物可利用性降低

Cr6+

土著、馴化微生物硫酸鹽還原菌大腸桿菌

+Cr3+

不會破壞植物生長的土壤環(huán)境、土壤結(jié)構(gòu)，可原地處理，操作簡單方便，處理費用低，不會產(chǎn)生二次污染。但是，目前這個技術(shù)還需系統(tǒng)地研究

芽抱桿菌屬

假單胞菌屬

（1）植物萃取(phytoextration)超積累植物（hyperaccumulator）將土壤中的金屬提取出來，富集搬運到植物根部可收割部位和地上莖葉部位的過程。淺層受重金屬污染程度較低（2.5～100mg·kg-1）的土壤的修復（2）植物過濾(phytofiltration)植物通過生物或非生物過程，將根際周圍液體中的污染物吸收或沉淀在根部表面，或者吸收并轉(zhuǎn)移至根內(nèi)部。常適用于低濃度、水量高的情況植物修復（Plantrepair）（3）植物固定(phytostablization)被植物的根吸收、在體內(nèi)富集，或者被吸附到根表面，或者在根際區(qū)沉淀下來；植物及其根部可防止污染物被風或水侵蝕而遷移，還可防止其在土壤中滲漏及擴散。植物修復(Plantrepair)PaspalumdistichumLeersiahexan-draSwartz聯(lián)合修復（Jointrepair）有機質(zhì)根系分泌物鐵載體質(zhì)子酶活化污染土壤中的重金屬鉻從而促進鉻積累植物的吸收富集

Cr污染的修復總結(jié)修復方法限制條件資源需求健康分析成本元/t電動修復法適于低滲透性的土壤，浸水，對殘渣鉻無效電、水耗人少接觸毒害少320固化穩(wěn)定法需將鉻污染的土壤中挖出來，沒有從根本上去除污染物固化劑揮發(fā)性有機污染120化學清洗法僅對砂壤等滲透系數(shù)大的土壤適用，易對環(huán)境造成二次污染水、化學劑易造成污染轉(zhuǎn)移140化學還原法未做防滲處理的渣

場，會引起二次污染大量的還原劑人不直接接觸污染150生物修復法修復時間長，且尚未具體應用到大面積土壤修復鉻富集植株微生物菌株人不直接接觸、無二次污染11003土壤As、Cr污染的EK-PRB聯(lián)合修復技術(shù)Three土壤As、Cr污染的EK-PRB聯(lián)合修復技術(shù)PRBFeOOH+Fe0改性紅泥CNT-Co去除率增加1.6-2.2倍效果顯著優(yōu)于EK63%EK-PRB聯(lián)合修復技術(shù)不攪動土層，并可縮短修復時間，比較適合于低滲透的載土和淤泥土，且可回收砷，具有經(jīng)濟效益高、后處理方便、二次污染少等優(yōu)點。04As、Cr污染修復技術(shù)未來發(fā)展方向Four聯(lián)合修復技術(shù)生物-植物聯(lián)合修復技術(shù)化學-物化生物聯(lián)合修復技術(shù)Ⅲ物理化學聯(lián)合修復技術(shù)參考文獻（Reference）05[1]李雨奎,笪婷婷.土壤中重金屬砷賦存形態(tài)和檢測方法研究進展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學,2017,45(21):123-125.[2]謝正苗,黃昌勇.不同價態(tài)砷在不同母質(zhì)土壤中的形態(tài)轉(zhuǎn)化及其與土壤性質(zhì)的關系[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報,1988(5):23-26.[3]韓永和.根際土壤—微生物—蜈蚣草系統(tǒng)中砷的形態(tài)轉(zhuǎn)化與解毒機制[D].南京大學,2017.[4]劉坤.土壤中重金屬污染調(diào)查研究——以砷和汞為例[J].黑龍江科技信息,2017(9):30-30.[5]李生志,楊居榮.土壤中砷的毒性與存在形態(tài)的關系[J].河北師范大學學報(自然科學版),1987(2):57-62.[6]宋書巧,周永章,周興,等.土壤砷污染特點與植物修復探討[J].熱帶地理,2004,24(1):6-9.[7]王新,賈永鋒.土壤砷污染及修復技術(shù)[J].環(huán)境科學與技術(shù),2007,30(2):107-110.[8]高松,謝麗.中國土壤砷污染現(xiàn)狀及修復治理技術(shù)研究進展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學,2009,37(14):6587-6589.[9]唐敏,張煥禎,李亮.砷污染土壤檸檬酸萃取修復技術(shù)研究[J].環(huán)境污染與防治,2010,32(12):44-47+71.[10]吳佳,謝明吉,楊倩,等.砷污染微生物修復的進展研究[J].環(huán)境科學,2011,32(3):817-824.參考文獻（Reference）05[11]任春強,張云,楊明.土壤砷污染修復技術(shù)研究進展[J].環(huán)境保護與循環(huán)經(jīng)濟,2014,34(6):30-33.[12]王婷.鉻污染土