污染土壤修復(fù)技術(shù)與應(yīng)用

第1章概論1

1.1土壤及其組成、性質(zhì)和功能1

1.1.1土壤1

1.1.2土壤的組成1

1.1.3土壤的性質(zhì)4

1.1.4土壤環(huán)境質(zhì)量及其功能8

1.2土壤污染9

1.2.1土壤污染的定義與特點(diǎn)9

1.2.2土壤污染物10

1.2.3土壤污染物的來源13

1.2.4土壤污染典型事件16

1.2.5我國土壤污染概況19

1.3土壤污染修復(fù)技術(shù)23

1.3.1土壤污染修復(fù)概述23

1.3.2土壤污染修復(fù)技術(shù)24

1.3.3土壤污染修復(fù)技術(shù)的研究及應(yīng)用26

1.3.4土壤污染修復(fù)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)32

參考文獻(xiàn)33

第2章土壤污染政策法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)35

2.1政策概況35

2.2土壤污染法律法規(guī)37

2.2.1土壤污染防治法律制度的概念37

2.2.2國外土壤污染防治法律37

2.2.3我國現(xiàn)行土壤污染防治法律制度40

2.3土壤質(zhì)量相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)45

2.3.1國外土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)概況46

2.3.2我國土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)概況50

2.3.3我國土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)存在的問題55

2.4我國土壤污染的導(dǎo)則與指南57

2.4.1污染場(chǎng)地術(shù)語57

2.4.2工業(yè)企業(yè)場(chǎng)地環(huán)境調(diào)查評(píng)估與修復(fù)工作指南65

2.4.3地下水環(huán)境狀況調(diào)查評(píng)價(jià)工作指南66

參考文獻(xiàn)67

第3章土壤污染調(diào)查與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)68

3.1土壤污染調(diào)查68

3.1.1土壤調(diào)查概述68

3.1.2土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)71

3.1.3土壤污染生態(tài)毒理診斷77

3.1.4土壤調(diào)查的國內(nèi)外研究進(jìn)展79

3.2土壤污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與管理79

3.2.1風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)概述79

3.2.2土壤污染的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)及管理82

3.2.3土壤污染的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)93

3.2.4國內(nèi)外污染土壤風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估進(jìn)展102

3.3重金屬污染土壤的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)104

3.3.1風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)基本框架104

3.3.2土壤重金屬污染途徑與暴露分析104

3.3.3生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)107

3.3.4人體健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)108

3.3.5土壤重金屬風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究現(xiàn)狀109

3.4有機(jī)物污染土壤的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)——以農(nóng)藥為例109

3.4.1風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)基本框架109

3.4.2土壤農(nóng)藥污染途徑與暴露分析111

3.4.3生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)113

3.4.4人體健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)118

3.5污染土壤防范及國內(nèi)外土壤管理119

3.5.1減少危害的防范措施119

3.5.2應(yīng)急措施預(yù)案121

3.5.3國外污染土壤管理121

3.5.4對(duì)中國污染土壤管理的啟示128

參考文獻(xiàn)128

第4章污染物在土壤中的遷移和轉(zhuǎn)化131

4.1污染物在土壤中的形態(tài)131

4.1.1土壤中重金屬的形態(tài)131

4.1.2土壤中有機(jī)污染物的形態(tài)133

4.1.3典型重金屬在土壤中的形態(tài)與分布134

4.1.4典型有機(jī)污染物在土壤中的形態(tài)與分布137

4.2污染物在土壤中的遷移141

4.2.1機(jī)械遷移141

4.2.2物理-化學(xué)遷移141

4.2.3生物遷移141

4.3污染物在土壤中的轉(zhuǎn)化141

4.3.1物理轉(zhuǎn)化141

4.3.2化學(xué)轉(zhuǎn)化142

4.3.3生物轉(zhuǎn)化142

4.4影響污染物在土壤中轉(zhuǎn)化的因素143

4.4.1影響重金屬在土壤中轉(zhuǎn)化的因素143

4.4.2影響有機(jī)污染物在土壤中轉(zhuǎn)化的因素144

4.5典型重金屬在土壤中的遷移與轉(zhuǎn)化146

4.5.1汞在土壤環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化146

4.5.2砷在土壤環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化147

4.5.3鉛在土壤環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化148

4.5.4鎘在土壤環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化149

4.5.5鉻在土壤環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化151

4.6典型有機(jī)污染物在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化152

4.6.1有機(jī)氯農(nóng)藥152

4.6.2有機(jī)磷農(nóng)藥154

4.6.3多環(huán)芳烴156

4.6.4石油烴158

4.6.5多氯聯(lián)苯158

參考文獻(xiàn)161

第5章污染土壤物理化學(xué)修復(fù)技術(shù)163

5.1土壤氣相抽提技術(shù)163

5.1.1基本原理163

5.1.2系統(tǒng)構(gòu)成164

5.1.3影響因素165

5.1.4適用性168

5.1.5費(fèi)用170

5.1.6應(yīng)用概況與理論研究進(jìn)展170

5.1.7氣相抽提增強(qiáng)技術(shù)170

5.2土壤淋洗技術(shù)175

5.2.1基本原理175

5.2.2技術(shù)分類175

5.2.3影響因素178

5.2.4適用性181

5.3電動(dòng)修復(fù)技術(shù)181

5.3.1基本原理181

5.3.2系統(tǒng)構(gòu)成182

5.3.3影響因素184

5.3.4適用性187

5.3.5改進(jìn)技術(shù)工藝187

5.4化學(xué)氧化技術(shù)190

5.4.1技術(shù)概要190

5.4.2系統(tǒng)構(gòu)成和主要設(shè)備191

5.4.3影響因素192

5.4.4常用氧化劑193

5.4.5適用性195

5.5溶劑萃取技術(shù)195

5.5.1基本原理195

5.5.2系統(tǒng)構(gòu)成197

5.5.3影響因素197

5.5.4適用性197

5.5.5工藝舉例199

5.6固化/穩(wěn)定化技術(shù)199

5.6.1基本原理200

5.6.2常用系統(tǒng)202

5.6.3影響因素204

5.6.4固化/穩(wěn)定化工藝205

5.6.5技術(shù)應(yīng)用206

5.6.6固化/穩(wěn)定化優(yōu)缺點(diǎn)209

5.7熱脫附技術(shù)209

5.7.1基本原理210

5.7.2系統(tǒng)構(gòu)成和主要設(shè)備212

5.7.3影響因素213

5.7.4適用性214

5.7.5熱脫附技術(shù)的工程應(yīng)用214

5.8水泥窯協(xié)同處置技術(shù)214

5.8.1基本原理214

5.8.2系統(tǒng)構(gòu)成和主要設(shè)備215

5.8.3影響因素215

5.8.4水泥窯協(xié)同處置技術(shù)工藝216

5.8.5技術(shù)應(yīng)用217

5.9其他物理化學(xué)修復(fù)技術(shù)217

5.9.1物理分離技術(shù)217

5.9.2阻隔填埋技術(shù)219

5.9.3可滲透反應(yīng)墻技術(shù)220

參考文獻(xiàn)221

第6章污染土壤生物修復(fù)223

6.1 生物修復(fù)簡(jiǎn)介223

6.2 微生物修復(fù)225

6.2.1 重金屬污染土壤的微生物修復(fù)226

6.2.2有機(jī)污染土壤的微生物修復(fù)231

6.3植物修復(fù)241

6.3.1重金屬污染土壤的植物修復(fù)242

6.3.2有機(jī)污染土壤的植物修復(fù)250

參考文獻(xiàn)256

第7章污染場(chǎng)地土壤修復(fù)工程實(shí)施與管理259

7.1污染場(chǎng)地土壤修復(fù)工程實(shí)施的特點(diǎn)與影響因素259

7.1.1修復(fù)工程實(shí)施的特點(diǎn)259

7.1.2修復(fù)工程實(shí)施的影響因素260

7.2修復(fù)工程實(shí)施流程與工作內(nèi)容261

7.2.1實(shí)施流程261

7.2.2工作內(nèi)容263

7.3土壤修復(fù)工程技術(shù)篩選及方案制訂278

7.3.1目的及意義278

7.3.2基本原則278

7.3.3工作程序和內(nèi)容279

7.3.4確定修復(fù)策略及修復(fù)模式280

7.3.5修復(fù)技術(shù)篩選與評(píng)估282

7.3.6形成修復(fù)技術(shù)備選方案與方案比選296

7.3.7制訂環(huán)境管理計(jì)劃309

7.3.8編制修復(fù)方案310

7.4土壤修復(fù)工程實(shí)施過程中的儀器設(shè)備311

7.4.1現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀器設(shè)備311

7.4.2實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備314

7.4.3工程修復(fù)設(shè)備322

7.5土壤修復(fù)工程實(shí)施過程中的藥劑334

7.5.1穩(wěn)定固化藥劑334

7.5.2化學(xué)淋洗藥劑335

7.5.3化學(xué)氧化還原藥劑336

7.5.4生物修復(fù)藥劑336

7.6土壤修復(fù)工程項(xiàng)目管理338

7.6.1項(xiàng)目組織結(jié)構(gòu)338

7.6.2施工組織及過程管理338

7.6.3安全保障342

7.6.4二次污染控制342

7.6.5監(jiān)理342

7.7典型案例——廣州某工業(yè)退役地塊固體廢物污染治理項(xiàng)目典型案例343

7.7.1項(xiàng)目基本情況343

7.7.2場(chǎng)地狀況344

7.7.3治理修復(fù)346

7.7.4修復(fù)環(huán)境監(jiān)理355

7.7.5修復(fù)驗(yàn)收358

7.7.6案例特色360

7.7.7案例總結(jié)362

參考文獻(xiàn)362

第8章展望364

8.1我國土壤修復(fù)行業(yè)面臨的主要問題364

8.1.1土壤污染詳細(xì)情況有待進(jìn)一步摸清364

8.1.2土壤污染防治政策、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)亟須完善364

8.1.3土壤污染防治與修復(fù)技術(shù)研究基礎(chǔ)薄弱364

8.1.4土壤污染修復(fù)設(shè)備化、工程化、產(chǎn)業(yè)化研究滯后365

8.1.5土壤污染防治與修復(fù)資金不明確365

8.1.6土壤環(huán)境保護(hù)管理體制不完善365

8.1.7土壤環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)化鏈條尚未形成365

8.2我國污染土壤修復(fù)的技術(shù)局限性365

8.3我國污染土壤修復(fù)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)367

8.3.1向綠色與環(huán)境友好的土壤生物修復(fù)技術(shù)發(fā)展367

8.3.2從單項(xiàng)向協(xié)同、聯(lián)合的土壤綜合修復(fù)技術(shù)發(fā)展367

8.3.3從異位向原位的土壤修復(fù)技術(shù)發(fā)展367

8.3.4基于環(huán)境功能修復(fù)材料的土壤修復(fù)技術(shù)發(fā)展368

8.3.5基于設(shè)備化的快速場(chǎng)地污染土壤修復(fù)技術(shù)發(fā)展368

8.3.6從土壤修復(fù)向土壤水體聯(lián)合修復(fù)368

8.3.7從點(diǎn)源污染場(chǎng)地修復(fù)向流域生態(tài)修復(fù)發(fā)展368

8.3.8土壤修復(fù)決策支持系統(tǒng)及后評(píng)估技術(shù)發(fā)展369

8.4我國污染土壤修復(fù)商業(yè)模式建議369

8.4.1第三方治理和PPP模式369

8.4.2幾種土壤修復(fù)商業(yè)模式建議369

8.5我國土壤修復(fù)行業(yè)代表性單位介紹371

8.5.1中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所372

8.5.2中國科學(xué)院南京土壤研究所372

8.5.3中國環(huán)境科學(xué)研究院土壤污染與控制研究室372

8.5.4上海市環(huán)境科學(xué)研究院固體廢物與土壤環(huán)境研究所373

8.5.5武漢都市環(huán)保工程技術(shù)股份有限公司373

8.5.6北京建工環(huán)境修復(fù)有限責(zé)任公司374

8.5.7中節(jié)能大地環(huán)境修復(fù)有限公司374

8.5.8上田環(huán)境修復(fù)股份有限公司374

8.6我國土壤修復(fù)工作展望375 2100433B

《污染土壤修復(fù)技術(shù)與應(yīng)用》在介紹土壤污染的特點(diǎn)和修復(fù)原理、土壤污染政策法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，依次介紹了土壤污染調(diào)查與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、污染物在土壤中的遷移和轉(zhuǎn)化、污染土壤物理化學(xué)修復(fù)技術(shù)、污染土壤生物修復(fù)、污染場(chǎng)地土壤修復(fù)工程實(shí)施與管理等內(nèi)容，編寫中注意理論與實(shí)際相結(jié)合，以使本書內(nèi)容具有更強(qiáng)的指導(dǎo)性。最后一章介紹了我國污染土壤修復(fù)面臨的問題和發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)土壤修復(fù)科研工作者具有一定參考價(jià)值。

《污染土壤修復(fù)原理與方法》系統(tǒng)地論述了污染土壤修復(fù)得計(jì)基本原理與基礎(chǔ)理論，全面地介紹了污染土壤修復(fù)的各種方法與技術(shù)及其進(jìn)展，比較詳細(xì)地分析了現(xiàn)有方法所存在的技術(shù)問題與局限性，并對(duì)今后解決問題的辦法與發(fā)展前景進(jìn)行了展望。主要內(nèi)容包括：污染土壤診斷及其方法，土壤污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與管理，污染土壤的植物修復(fù)、生物修復(fù)、化學(xué)修復(fù)、物理修復(fù)，污染土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)，污染土壤修復(fù)的技術(shù)再造與展望等。

污染土壤修復(fù)污染物的性質(zhì)

污染物在土壤中常以多種形態(tài)貯存，不同的化學(xué)形態(tài)有效性不同。此外，污染的方式(單一污染或復(fù)合污染)、污染物濃度的高低也是影響修復(fù)效果的重要因素。有機(jī)污染物的結(jié)構(gòu)不同，其在土壤中的降解差異也較大。

污染土壤修復(fù)環(huán)境因子

了解和掌握土壤的水分、營養(yǎng)等供給狀況，擬訂合適的施肥、灌水、通氣等管理方案，補(bǔ)充微生物和植物在對(duì)污染物修復(fù)過程中的養(yǎng)分和水分消耗，可提高生物修復(fù)的效率。一般來說，土壤鹽度、酸堿度和氧化還原條件與生物可利用性及生物活性有密切關(guān)系，也是影響污染土壤修復(fù)效率的重要環(huán)境條件。

對(duì)有機(jī)污染土壤進(jìn)行修復(fù)時(shí)，添加外源營養(yǎng)物可加速微生物對(duì)有機(jī)污染物的降解。對(duì)PAHs污染土壤的微生物修復(fù)研究表明，當(dāng)調(diào)控C：N：P為120：10：l時(shí)，降解效果最佳。此外，采用生物通風(fēng)、土壤真空抽取及加入H₂O₂等方法對(duì)修復(fù)土壤添加電子受體，可明顯改善微生物對(duì)污染物的降解速度與程度。此外，即使是同一種生物通風(fēng)系統(tǒng)，也應(yīng)根據(jù)被修復(fù)場(chǎng)地的具體情況而進(jìn)行設(shè)計(jì)。

污染土壤修復(fù)生物體本身

微生物的種類和活性直接影響修復(fù)的效果。由于微生物的生物體很小，吸收的金屬量較少，難以后續(xù)處理，限制了利用微生物進(jìn)行大面積現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)的應(yīng)用。因此，在選擇修復(fù)技術(shù)時(shí)，應(yīng)根據(jù)污染物的性質(zhì)、土壤條件、污染的程度、預(yù)期的修復(fù)目標(biāo)、時(shí)間限制、成本、修復(fù)技術(shù)的適用范圍等因素加以綜合考慮。微生物雖具有可適應(yīng)特殊污染場(chǎng)地環(huán)境的特點(diǎn)，但土著微生物一般存在生長(zhǎng)速度慢、代謝活性不高。在污染區(qū)域中接種特異性微生物并形成生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)，可促進(jìn)微生物對(duì)污染物的降解 。

污染土壤修復(fù)工程 環(huán)境工程專業(yè)名詞，如下定義來自中華人民共和國環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)《環(huán)境工程 名詞術(shù)語》（HJ2016-2012）　

英文：contaminated soil remediation engineering

定義：修復(fù)受污染的土壤環(huán)境的工程。 2100433B