化學修復優缺點有哪些

『壹』 物理化學修復可用來修復哪些污染

物理/化學修復技術主要基於土壤理化性質和重金屬的不同特性，通過物理/化學手段來分離或固定土壤中的重金屬，達到清潔土壤和降低污染物環境風險和健康風險的技術手段。

物理/化學技術實施方便靈活，周期較短，適用於多種重金屬的處理，在重金屬污染土壤的工程修復中得到廣泛應用，但該技術實施的工程量較大，實施成本較高，在一定程度上限制其推廣應用。

1、客土、換土、去表土和深耕翻土法

這些適合於小面積污染土壤的治理。這些方法最初在英國、荷蘭、美國等國家被採用，達到了降低污染物危害的目的，是一種切實有效的治理方法。但該方法需耗費大量的人力、財力和物力，成本較高，且未能從根本上清除重金屬，存在佔用土地、滲漏和二次污染等問題，因此不是一種理想的治理土壤重金屬污染的方法。

2、土壤淋洗

土壤淋洗是指用淋洗劑去除土壤中重金屬污染物的過程，選擇高效的淋洗助劑是淋洗成功的關鍵。淋洗法可用於大面積、重度污染土壤的治理，尤其是在輕質土和砂質土中效果較好，但對滲透系數很低的土壤效果不太好。土壤淋洗需添加昂貴的淋洗液，且淋洗液對地下水也有污染風險；另一方面，淋洗液在淋洗土壤重金屬的同時也將植物必需的 Ca 和 Mg 等營養元素淋洗出根際，造成植物營養元素的缺失。

3、熱解吸法

熱解吸技術是採用直接或間接的方式對重金屬污染土壤進行連續加熱，溫度到達一定的臨界溫度時土壤中的某些重金屬（如 Hg、Se 和 As）將揮發，收集該揮發產物進行集中處理，從而達到清除土壤重金屬污染物目的的技術。熱解吸技術的一大缺陷是耗能，加熱土壤必須要消耗大量的能量，提高了修復的成本。另一個問題是揮發污染物的收集和處置問題。

4、玻璃化技術

玻璃化技術指將重金屬污染土壤置於高溫高壓的環境下，待其冷卻後形成堅硬的玻璃體物質，這時土壤重金屬被固定，從而達到阻抗重金屬遷移目的的技術。玻璃化技術最早在核廢料處理方面應用，但是由於該技術需要消耗大量的電能，其成本較高而沒有得到廣泛的應用。

5、電動修復

電動修復是指向重金屬污染土壤中插入電極施加直流電壓導致重金屬離子在電場作用下進行電遷移、電滲流、電泳等過程，使其在電極附近富集進而從溶液中導出並進行適當的物理或化學處理，實現污染土壤清潔的技術。電動修復技術目前還主要停留在實驗室研究階段，在污染場地的應用案例比較少。

『貳』 污染土壤修復通常有哪些措施

向土壤中施用石灰、鹼性磷酸鹽、氧化鐵、碳酸鹽和硫化物等化學改良劑,加速有機物的分解,使重金屬固定在土壤中,降低重金屬在土壤及土壤植物體的遷移能力,使其轉化成為難溶的化合物,減少農作物的吸收,以減輕土壤中重金屬的毒害。針對有機物污染,用植物、細菌、真菌聯合加速有機物降解。針對無機物污染,利用植物修復可以把一部分重金屬從土壤中帶走。
增加土壤有機質含量、砂摻粘改良性土壤,增加和改善土壤膠體的種類和數量,增加土壤對有害物質的吸附能力和吸附量,從而減少污染物在土壤中的活性。發現、分離和培養新的微生物品種,以增強生物降解作用。
2、強化污染土壤環境管理與綜合防治,大力發展清潔生產
控制和消除土壤污染源,組織有關部門和科研單位,篩選污染土壤修復實用技術,加強污染土壤修復技術集成,選擇有代表性的污灌區農田和污染場地,開展污染土壤治理與修復。重點支持一批國家級重點治理與修復示範工程,為在更大范圍內修復土壤污染提供示範、積累經驗。合理利用污染土地,嚴重污染的土壤可改種非食用經濟作物或經濟林木以減少食品污染。科學地進行污水灌溉,加強土壤污灌區的監測和管理,了解水中污染物的成分、含量及其動態,避免帶有不易降解的高殘留污染物隨機進入土壤。
增施有機肥,提高土壤有機質含量,增強土壤膠體對重金屬和農葯的吸附能力。強化對農葯、化肥、除草劑等農用化學品管理。增施有機肥同時採取防治措施,不僅可以減少對土壤的污染,還能經濟有效地消滅病、蟲、草害,發揮農葯的積極效能。在生產中合理施用農葯、化肥,控制化學農葯的用量、使用范圍、噴施次數和噴施時間,提高噴灑技術,改進農葯劑型,嚴格限制劇毒、高殘留農葯的使用,大力發展高效、低毒、低殘留農葯。大力發展生物防治措施。
大力推廣閉路循環、無毒工藝,以減少或消除污染物的排放。對工業「三廢」進行回收凈化處理,化害為利,嚴格控制污染物的排放量和濃度。大力推廣和發展清潔生產。
針對土壤污染物的種類,種植有較強吸收能力的植物,降低有毒物質的含量,或通過生物降解凈化土壤,通過改變耕作制度、換土、深翻等手段,施加抑制劑改變污染物質在土壤中的遷移轉化方向,減少農作物的吸收,提高土壤pH值,促使鎘、汞、銅、鋅等形成氫氧化物沉澱。
根據土壤的特性、氣候狀況和農作物生長發育特點,既要防治病蟲害對農作物的威脅,又要把化肥、農葯對環境和人體健康的危害限制在最低程度。利用物理、物理化學原理治理污染土壤。大力開展植樹造林,提高森林覆蓋率,維護森林生態系統平衡。
3、調控土壤氧化還原條件
調節土壤氧化還原電位,使某些重金屬污染物轉化為難溶態沉澱物,控制其遷移和轉化,降低污染物的危害程度。調節土壤氧化還原電位主要是通過調節土壤水分管理和耕作措施實現。
4、改變耕作制度,實行翻土和換土
改變耕作制度會引起土壤環境條件的變化,消除某些污染物的危害。對於污染嚴重的土壤,採取鏟除表土和換客土的方法;對於輕度污染的土壤,採取深翻土或換無污染客土的方法。
5、採用農業生態工程措施
在污染土壤上繁殖非食用的種子、種經濟作物,從而減少污染物進入食物鏈的途徑;或利用某些特定的動植物和微生物較快地吸走或降解土壤中的污染物質,從而達到凈化土壤的目的。
6、工程治理
利用物理(機械)、物理化學原理治理污染土壤,是一種最為徹底、穩定、治本的措施,但投資大,適於小面積的重度污染區,主要有隔離法、清洗法、熱處理、電化法等。近年來,把其他工業領域,特別是污水、大氣污染治理技術引入土壤治理,為土壤污染治理研究開辟了新途徑。

『叄』 治理土壤污染可以採取哪些方法

治理土壤污染一般是比較困難的，特別是大面積的治理更困難。常用的措施：把污染物質濃度高的上層翻至下層，而把濃度低的下層翻至上層，以此稀釋耕層中污染物質的濃度。如果耕層以下土層中污染物質濃度高，則此法無效。此外，土層淺薄，翻耕法也無效。再者，為使翻上來的心土熟化，還必須考慮施用土壤改良劑和增加施肥量。

施用客土系指在現有的污染土上覆上一層未污染土壤。換土系指將受污染的耕層挖除至適當深度後再填入未污染土壤。覆蓋客土使耕地地面增高，因此在稻田的情況下會使水漿管理產生困難，所以客土量是受限制的，客土效果常常是不大的。目前，採取換土的辦法居多。無論客土、換土或深翻，對小面積污染嚴重的土壤均可採用。但對換下來的土壤一定要妥善處理，客土的厚度一般為10～25厘米。將污染的土壤深翻到下層也可以。這些工程都很大，一般的人力手工操作難以辦到。故對大面積的換土與深翻，適用於機械操作。

了解有害金屬元素的特性及其在土壤中的活動，對於研究某些能使作物減少吸收該元素的方法來說，是極為重要的。在自然條件下重金屬的自然背景值保持著極為緩慢的動平衡而很少發生變化。與此相反，在耕種條件下人為活動使土壤環境發生變化，從而也使土壤中重金屬的活動發生變化。這就是說，在自然土壤中這些物質的變化是在很長的時間里完成的，而在耕種土壤中這些變化是在極短的時間里完成的，這些變化對制定減少有毒物質吸收的措施則是很重要的。從這一觀點出發，改良受重金屬污染的土壤的根本措施是施用客土，但是我們不能在任何情況下總是局限於追求永久性效果，排土、客土這樣的根本性措施也不是一成不變。即使是採取這樣的根本性措施也要作到因地制宜，在污染程度輕而不宜於採取排土、客土措施的情況下，可考慮利用土壤中污染物質的特性（難溶化），施用改良劑來防治土壤污染。在土壤受重金屬（如鎘、銅、鋅等）污染的情況下，施用石灰性物質提高土壤pH可使重金屬形成氫氧化物沉澱；施用促進還原的有機物質可使重金屬形成硫化物沉澱；施用磷酸鹽物質可使重金屬形成難溶性磷酸鹽；利用離子拮抗減少植物對重金屬的吸收，所有這些措施都可考慮採用。

『肆』 生態化學修復

生態化學修復是集植物修復技術、微生物修復技術和化學修復技術為一體的綜合性技術。它是近年來新興發展起來的一種高新技術，被認為是21世紀解決土壤污染問題最有發展前景的技術，同時是生態修復理論研究領域的重點課題之一。生態化學修復的應用，是非常環保的一種手段，其最終產物是水、二氧化碳等不會造成二次污染的物質，由於其投資相對較低、應用范圍廣、操作簡便、處理效果好，在災毀土地生態修復中很容易被接受。

『伍』 什麼是化學修復

指引起突變的化學物質。已知的有烷化劑、鹼基類似物(base analog)、羥胺(hydroxylamine)、吖啶色素等。

常用化學誘變劑的種類及作用機制

（一）烷化劑

是栽培作物誘發突變的最重要的一類誘變劑。葯劑帶有一個或多個活潑的烷基。通過烷基置換，取代其它分子的氫原子稱為"烷化作用"所以這類物質稱烷化劑。

烷化劑分為以下幾類：

1. 烷基磺酸鹽和烷基硫酸鹽

2. 代表葯劑：甲基磺酸乙酯（EMS）、硫酸二乙酯（DES）

3. 2. 亞硝基烷基化合物

4. 代表葯劑：亞硝基乙基脲（NEH）、N-亞硝基-N-乙基脲烷（NEU）

5. 3. 次乙胺和環氧乙烷類

6. 代表葯劑：乙烯亞胺（EI）

7. 4. 芥子氣類

8. 氮芥類、硫芥類

9. 烷化劑的作用機制--烷化作用 作用重點是核酸，導致DNA斷裂、缺失或修補。

（二）核酸鹼基類似物

這類化合物具有與DNA鹼基類似的結構。

代表葯劑：

5-溴尿嘧啶（BU）、5-溴去氧尿核苷（BudR） 為胸腺嘧啶（T）的類似物

2-氨基嘌呤（AP） 為腺嘌呤（A）的類似物

馬來醯肼（MH） 為尿嘧啶（U）的異構體

作用機制：作為DNA的成份而滲入到DNA分子中去，使DNA復制時發生配對錯誤，從而引起有機體變異。

（三）其它誘變劑

亞硝酸 能使嘌呤或嘧啶脫氨，改變核酸結構和性質，造成DNA復制紊亂。HNO2還能造成DNA雙鏈間的交聯而引起遺傳效應。

疊氮化鈉(NaN3) 是一種呼吸抑制劑，能引起基因突變，可獲得較高的突變頻率，而且無殘毒。

『陸』 土壤修復的化學方法有哪些

總體劃分可以分為物理，化學和生物方法。物理方法可以包括機械翻土，客土等稀釋方法。但是這種方法的缺點在於，可能會導致土壤的物理化學性質改變，因為深層土壤的氧化還原電位不一樣，所以翻土後可能會讓一些物質發生氧化還原反應，產生負效應。化學方法包括電化學、淋洗、氣提等等。但是化學方法的問題是，所用的葯劑可能會產生二次污染。生物方法一種環境友好型方法。比如植物修復，微生物修復，以及植物-微生物聯合修復。但是此方法的缺點是修復周期較長，往往需要幾年到幾十年的時間。綜上所述，每種方法有各自的優缺點，一般在實際修復工程中，需要聯合幾種不同的技術來達到最優的效果。

『柒』 土壤化學還原修復常用的還原劑

土壤化學還原修復常用的還原劑有臭氧、過氧化氫、高錳酸鉀等。使其與污染物質發生化學反應來實現凈化土壤的目的。化學氧化法適用於土壤和地下水同時被有機物污染的修復。

相關信息

1、化學修復技術發展較早，主要有土壤固化-穩定化技術、淋洗技術、氧化還原技術、光催化降解技術和電動力學修復等。

2、固化-穩定化技術是將污染物在污染介質中固定，使其處於長期穩定狀態，普遍應用於土壤重金屬污染的快速控制修復方法，對同時處理多種重金屬復合污染土壤具有明顯的優勢。

3、淋洗技術，土壤淋洗修復技術是將水或含有沖洗助劑的水溶液、酸鹼溶液、絡合劑或表面活性劑等淋洗劑注入到污染土壤或沉積物中，洗脫和清洗土壤中的污染物的過程。淋洗的廢水經處理後達標排放，處理後的土壤可以再安全利用。

4、氧化-還原技術，土壤化學氧化-還原技術是通過向土壤中投加化學氧化劑，例如臭氧、過氧化氫、高錳酸鉀等還原劑。化學氧化法適用於土壤和地下水同時被有機物污染的修復。

5、光催化降解技術土壤光催化降解技術是一項新興的深度土壤氧化修復技術，可應用於農葯等污染土壤的修復。電動力學修復是通過電化學和電動力學的復合作用，例如電滲、電遷移和電泳等。驅動污染物富集到電極區，進行集中處理或分離的過程。電動修復技術已進入現場修復應用。

『捌』 重金屬污染土壤修復原理

植物修復技術是以植物忍耐和超量積累某種或某些化學元素的理論為基礎，利用植物及其共存微生物體系清除環境中污染物的一項環境污染治理技術。目前國內外對植物修復技術的基礎理論研究和推廣應用大多限於重金屬元素，因此狹義的植物修復技術也主要指利用植物清除污染土壤中的重金屬。但是，隨著對重金屬植物修復技術研究的深入，特別是重金屬耐受和超積累植物及其根際微生物共存體系的研究，植物修復技術的涵義和應用得到了延伸。如美國阿崗國家實驗室利用野生植物建立各種生物反應器，凈化石油天然氣生產過程中產生的污水及其污染物，如Newman等（1997）用白楊樹來修復三氯乙烯（TCE）污染的地下水。在這些植物修復技術中，根際耐性微生物和化學添加劑的強化作用使修復效果更加理想，大大改進了植物修復技術。
植物修復是生物治污工程中一個非常獨特的治理技術，與物理的、化學的和微生物的處理技術相比，有其獨特的優點；但同時植物修復技術本身及發展過程中也存在一些問題，需要進一步研究解決。植物修復技術的優缺點具體見表5-1。
表5-1 植物修復技術的優缺點（Glass 2000）
優點 缺點
成本低廉 修復時間較長，處理過程比物理化學處理慢
原位的、主動的修復 不能修復所有污染對象，只針對淺層地下水、表層土壤和沉積物
凈化與美化環境 生物降解產物的生物毒性還不清楚
增加土壤有機質和肥力 超積累植物吸收重金屬的分子、生化、生理過程有待深入闡明，限制了植物修復的潛力發揮
環境擾動小 食草動物對修復植物的取食行為使污染物進入食物鏈
大面積處理 修復植物的後期處置問題難以解決
易為公眾所接受 外來修復植物種類可能對當地的土壤、生物多樣性產生不良影響

『玖』 土壤污染修復技術方法有哪些

一、植物修復技術
從20 世紀80 年代問世以來，利用植物資源與凈化功能的植物修復技術迅速發展[4,5]。植物修復技術包括利用植物超積累或積累性功能的植物吸取修復[6,7,8] 、利用植物根系控制污染擴散和恢復生態功能的植物穩定修復[9] 、利用植物代謝功能的植物降解修復[10] 、利用植物轉化功能的植物揮發修復[4 ] 、利用植物根系吸附的植物過濾修復[4] 等技術；可被植物修復的污染物有重金屬、農葯、石油和持久性有機污染物、炸葯、放射性核素等。其中，重金屬污染土壤的植物吸取修復技術在國內外都得到了廣泛研究，已經應用於砷、鎘、銅、鋅、鎳、鉛等重金屬以及與多環芳烴復合污染土壤的修復[6,7,11,12]，並發展出包括絡合誘導強化修復[13] 、不同植物套作聯合修復、修復後植物處理處置的成套集成技術[1]。這種技術的應用關鍵在於篩選具有高產和高去污能力的植物，摸清植物對土壤條件和生態環境的適應性。近年來，中國在重金屬污染農田土壤的植物吸取修復技術應用方面在一定程度上開始引領國際前沿研究方向。但是，雖然開展了利用苜蓿、黑麥草等植物修復多環芳烴、多氯聯苯和石油烴的研究工作[1]，但是有機污染土壤的植物修復技術的田間研究還很少，對炸葯、放射性核素污染土壤的植物修復研究則更少。
植物修復技術不僅應用於農田土壤中污染物的去除，而且同時應用於人工濕地建設、填埋場表層覆蓋與生態恢復、生物棲身地重建等。近年來，植物穩定修復技術被認為是一種更易接受、大范圍應用、並利於礦區邊際土壤生態恢復的植物技術，也被視為一種植物固碳技術和生物質能源生產技術；為尋找多污染物復合或混合污染土壤的凈化方案，分子生物學和基因工程技術應用於發展植物雜交修復技術[14] ；利用植物的根圈阻隔作用和作物低積累作用[15]，發展能降低農田土壤污染的食物鏈風險的植物修復技術正在研究。
二、微生物修復技術
微生物能以有機污染物為唯一碳源和能源或者與其他有機物質進行共代謝而降解有機污染物。利用微生物降解作用發展的微生物修復技術是農田土壤污染修復中常見的一種修復技術。這種生物修復技術已在農葯或石油污染土壤中得到應用。在中國，已構建了農葯高效降解菌篩選技術、微生物修復劑制備技術和農葯殘留微生物降解田間應用技術；也篩選了大量的石油烴降解菌，復配了多種微生物修復菌劑，研製了生物修復預制床和生物泥漿反應器，提出了生物修復模式[1]。近年來，開展了有機胂和持久性有機污染物如多氯聯苯和多環芳烴污染土壤的微生物修復技術工作。分離到能將PAHs 作為唯一碳源的微生物如假單胞菌屬、黃桿菌屬等，以及可以通過共代謝方式對4 環以上PAHs 加以降解的如白腐菌等[16]。建立了菌根真菌強化紫花苜蓿根際修復多環芳烴的技術和污染農田土壤的固氮植物2根瘤菌2菌根真菌聯合生物修復技術[17,18 ]。總體上，微生物修復研究工作主要體現在篩選和馴化特異性高效降解微生物菌株，提高功能微生物在土壤中的活性、壽命和安全性，修復過程參數的優化和養分、溫度、濕度等關鍵因子的調控等方面。微生物固定化技術因能保障功能微生物在農田土壤條件下種群與數量的穩定性和顯著提高修復效率而受到青睞。通過添加菌劑和優化作用條件發展起來的場地污染土壤原位、異位微生物修復技術有：生物堆漚技術、生物預制床技術、生物通風技術和生物耕作技術等。運用連續式或非連續式生物反應器、添加生物表面活性劑和優化環境條件等可提高微生物修復過程的可控性和高效性[19,20]。目前，正在發展微生物修復與其他現場修復工程的嫁接和移植技術，以及針對性強、高效快捷、成本低廉的微生物修復設備，以實現微生物修復技術的工程化應用。
污染土壤物理修復技術

物理修復是指通過各種物理過程將污染物（特別是有機污染物） 從土壤中去除或分離的技術。熱處理技術是應用於工業企業場地土壤有機污染的主要物理修復技術，包括熱脫附[21] 、微波加熱[22] 和蒸氣浸提[23] 等技術，已經應用於苯系物、多環芳烴、多氯聯苯和二英等污染土壤的修復。
一、熱脫附技術
熱脫附是用直接或間接的熱交換，加熱土壤中有機污染組分到足夠高的溫度，使其蒸發並與土壤介質相分離的過程。熱脫附技術具有污染物處理范圍寬、設備可移動、修復後土壤可再利用等優點，特別對PCBs這類含氯有機物，非氧化燃燒的處理方式可以顯著減少二惡英生成[21]。目前歐美國家已將土壤熱脫附技術工程化，廣泛應用於高污染的場地有機污染土壤的離位或原位修復，但是諸如相關設備價格昂貴、脫附時間過長、處理成本過高等問題尚未得到很好解決，限制了熱脫附技術在持久性有機污染土壤修復中的應用[24]。發展不同污染類型土壤的前處理和脫附廢氣處理等技術，優化工藝並研發相關的自動化成套設備正是共同努力的方向。
二、蒸氣浸提技術
土壤蒸氣浸提（簡稱SVE) 技術是去除土壤中揮發性有機污染物（VOCs) 的一種原位修復技術。它將新鮮空氣通過注射井注入污染區域，利用真空泵產生負壓，空氣流經污染區域時，解吸並夾帶土壤孔隙中的VOCs 經由抽取井流回地上；抽取出的氣體在地上經過活性炭吸附法以及生物處理法等凈化處理，可排放到大氣或重新注入地下循環使用。SVE具有成本低、可操作性強、可採用標准設備、處理有機物的范圍寬、不破壞土壤結構和不引起二次污染等優點。苯系物等輕組分石油烴類污染物的去除率可達90 %[25 ]。深入研究土壤多組分VOCs 的傳質機理，精確計算氣體流量和流速，解決氣提過程中的拖尾效應，降低尾氣凈化成本，提高污染物去除效率，是優化土壤蒸氣浸提技術的需要。
化學/物化修復技術

相對於物理修復，污染土壤的化學修復技術發展較早，主要有土壤固化-穩定化技術、淋洗技術、氧化2還原技術、光催化降解技術和電動力學修復等。
一、固化-穩定化技術
固化-穩定化技術是將污染物在污染介質中固定，使其處於長期穩定狀態，是較普遍應用於土壤重金屬污染的快速控制修復方法，對同時處理多種重金屬復合污染土壤具有明顯的優勢[26 ]。美國環保署將固化/穩定化技術稱為處理有害有毒廢物的最佳技術。[5] 中國一些冶煉企業場地重金屬污染土壤和鉻渣清理後的堆場污染土壤也採用了這種技術。國際上已有利用水泥固化-穩定化處理有機與無機污染土壤的報道[27 ]。
根據EPA的定義，固化和穩定化具有不同的含義。固定化技術是將污染物囊封入惰性基材中，或在污染物外面加上低滲透性材料，通過減少污染物暴露的淋濾面積達到限制污染物遷移的目的；穩定化是指從污染物的有效性出發，通過形態轉化，將污染物轉化為不易溶解、遷移能力或毒性更小的形式來實現無害化，以降低其對生態系統的危害風險。固化產物可以方便地進行運輸，而無需任何輔助容器；而穩定化不一定改變污染土壤的物理性狀。
固化技術具有工藝操作簡單、價格低廉、固化劑易得等優點，但常規固化技術也具有以下缺點，如固化反應後土壤體積都有不同程度的增加，固化體的長期穩定性較差等。而穩定化技術則可以克服這一問題，如近年來發展的化學葯劑穩定化技術，可以在實現廢物無害化的同時，達到廢物少增容或不增容，從而提高危險廢物處理處置系統的總體效率和經濟性；還可以通過改進螯合劑的結構和性能使其與廢物中的重金屬等成分之間的化學螯合作用得到強化，進而提高穩定化產物的長期穩定性，減少最終處置過程中穩定化產物對環境的影響。由此可見，穩定化技術有望成為土壤重金屬污染修復技術領域的主力。