[工学]大学生态修复课程重点内容.doc

1 修复（remediation）：借助外界作用力使受损的特定对象部分或全部恢复到原初状态的过程。2恢复（restoration）：使受损对象向原初状态发生改变3 重建（reconstruction）：使完全丧失功能的对象恢复至原初水平4 改建（renewal）：使部分受损的对象进行改善，增加人类期望的特点，减小人类不希望的自然特点5 环境修复：对被污染的环境采取物理、化学与生物学技术措施，使存在于环境中的污染物浓度减少或毒性降低或完全无害化。其主要类型：工程技术、物理技术、化学技术和生物技术四类基本技术。6环境修复的类型：依照环境修复的对象可以分为：土壤环境修复、水体环境修复、大气环境修复和固体废物环境修复几个类型。土壤环境修复：对污染的土壤实施修复，以阻断污染物进入食物链，防止随生物造成危害，促进土地资源的保护和可持续发展。水体环境修复：利用物理的、化学的、生物的和生态的方法减少水环境中有毒有害物质的浓度或使其完全无害化，使污染了的水环境能部分或完全恢复到原始状态的过程。大气环境修复：采取一定的措施，包括物理、化学和生物的方法来减少大气环境中的有毒有害化合物。固体废弃物环境修复：利用化学、物理或生物的方法对污染环境的固体废弃物进行处理，以达到减少污染的无害化处理。7依照环境修复的方法可以分为：环境物理修复技术：工艺简单、费用低。通常没有高度的选择性，多用作初步的分选。环境化学修复技术：化学修复技术往往代价较高，容易导致其它化学物质留存于环境中，可能产生其它环境危害等。环境生物修复技术：费用小，不会引入其它化学物质，对环境的整体修复性能好，但往往耗时。8蒸汽浸提修复的原理：在污染环境中引入清洁空气产生驱动力，利用土壤固相、液相和气相之间的浓度梯度，在气压降低的情况下，将其转化为气态的污染物排出土壤的过程。其特点：可操作性强；处理污染物的范围宽；可由标准设备操作；不破坏土壤结构以及对回收利用废物有潜在价值。111固定/稳定化通常采用的步骤：首先，利用吸附质如黏土、活性炭和树脂等吸附污染物，浇上沥青；然后添加某种凝固剂或黏合剂（可用水泥、硅土、小石灰、石膏或碳酸钙），使混合物称为一种凝胶，最后固化为硬块，其结构类似矿石，使金属离子和放射性物质的迁移性和对地下水污染的威胁大为降低降低。9化学淋洗修复原理：借助能促进土壤环境中污染物溶解或迁移的化学/生物化学溶剂,在重力作用下或通过水力压头推动淋洗液注入到被污染土层中,然后再把含有污染物的液体从土层中抽提出来,进行分离和污水处理的技术。淋洗液类型：清水，无机溶剂，螯合剂，表面活性剂。10化学固定修复概述：在污染环境中加入化学试剂或化学材料，并:利用它们调节污染环境条件、控制反应条件、改变污染物的形态、水溶性迁移和生物有效性，使污染物钝化，形成不溶性或移动性差、毒性小的物质而降低其在污染环境中的生物有效性，减少其向其他环境系统的迁移或结合其他修复技术手段永久地清除污染物，实现污染环境的化学修复。化学氧化修复概念：向污染环境中加入化学氧化剂，依靠化学氧化剂的氧化能力，分解破坏污染环境中污染物的结构，使污染物降解或转化为低毒、低移动性物质的一种修复技术。化学还原修复概念：利用化学还原剂将污染环境中的污染物质还原从而去除的方法，多用于地下水的污染治理。11生物修复：利用生物，特别是微生物催化降解有机污染物，从而修复被污染环境或消除环境中的污染物的一个受控或自发进行的过程.特点：优点：（1）可现场进行，费用低。（2）环境影响小。（3）最大限度地降低污染物的浓度。（4）应用场地受限小。（5）同时适用于土壤环境和水环境。（6）可与其他技术结合使用，治理复合污染。局限性：（1）耗时长。（2）条件苛刻。（3）能处理的污染物的种类有限。（4）对污染物选择性太强。类型：(1)按照修复主体分类：A 微生物修复：B 植物修复: C 动物修复D 生态修复（2）按照修复受体分类： 土壤生物修复 河流水生物湖泊水库生物修复 海洋生物修复 地下水生物修复 大气生物修复 矿区生物修复 垃圾场生物修复（3）按照修复场所分类：原位生物修复，异位生物修复，原位异位联合生物修复12生物修复的四项基本原则：（1）适合的生物（生物修复的先决条件）（2）适合的场所（3）适合的环境条件（4）适合的技术费用可处理性试验的目的：环境中的污染物一般是混合性化学物质，各污染现场各有特点，在某一现场起作用的生物修复技术在另一现场不一定有效，例如氧浓度、营养物浓度、水的移动性等因素会影响污染物的生物可利用性及生物的生长发育，因此要对每一个现场进行可处理性试验，以了解决定生物修复技术效果的关键因素。可处理性试验分为三个不同规模：小试、中试和现场试验 可处理性试验方法：A 土壤灭菌试验B 土壤柱试验C 摇瓶试验D 反应器试验可处理性试验应为实际工程的实施回答一下几个问题：一、污染物进一步扩散的可能性以及防治措施；二、提高生物活性的技术手段；三、评价生物修复效果所需要的检测手段。13污染物总量指标：14土壤污染：人类活动产生的污染物质通过各种途径输入土壤，其数量和速度超过了土壤净化作用的速度，破坏了自然动态平衡，使污染物质的积累逐渐占据优势，导致土壤正常功能失调，土壤质量下降，从而影响土壤动物、植物、微生物的生长发育及农副产品的产量和质量的现象。土壤环境容量：一定的土壤环境单元，在一定范围内遵循环境质量标准，即维持土壤生态系统的正常结构，保证农产品的生物学产量与质量，也不使环境系统污染的土壤环境所能容纳污染物的最大负荷值。 土壤自净作用：在自然因素作用下，通过土壤自身的作用，使污染物在土壤环境中的数量、浓度或毒性、活性降低的过程。 土壤污染物质：最主要的是重金属和有机物，特别是持久性有毒有害有机污物（PTS）以及石油类。15 污染土壤物理分离修复技术依据污染物和土壤颗粒的特性，借助物理手段将污染物从土壤分离开来的技术该技术通过抽气井产生真空，使形成一个压力或浓度梯度，并使气相中的挥发性有机物由抽气井抽出，从而使土壤中的挥发性或半挥发性污染物质得到去除3固化/稳定化技术 玻璃化修复技术原理：高强度能量输入条件下，使污染土壤熔化，将含有挥发性污染物的蒸汽回收处理，同时污染土壤冷却后成玻璃状固定。热力学修复技术 热解吸修复技术原理：利用直接或间接热交换，通过控制热解吸系统的床温和物料停留时间有选择地使污染物得以挥发去除的技术。16 污染土壤化学修复技术土壤性能改良修复技术 化学氧化修复技术化学还原与还原脱氯修复技术 原理：利用化学还原剂将污染物还原为难溶态，从而使污染物在土壤环境中的迁移性和生物可利用性降低的一项污染土壤原位修复技术。化学淋洗修复技术原理：借助能促进土壤环境中污染物溶解或迁移的化学/生物化学溶剂,在重力作用下或通过水力压头推动淋洗液注入到被污染土层中,然后再把含有污染物的液体从土层中抽提出来,进行分离和污水处理的技术。 溶剂浸提修复技术原理：利用溶剂将污染物从污染土壤中提取出来或去除的技术。17水环境修复定义：利用物理的、化学的、生物的和生态的方法减少水环境中有毒有害物质的浓度或使其完全无害化，使污染了的水环境能部分或完全恢复到原始状态的过程。修复目标：保证水环境结构健康的前提下，满足人类可持续发展对水环境的要求。水环境修复原则：（1）水体的地域性（2）生态学原则（3）最小风险和最大效益原则18湖泊水库水环境修复技术 类型控制营养物质来源控制藻类和植物水动力学和消除内源污染湖 常用技术：、外源污染控制技术湖泊内源控制技术3沉积物疏浚技术4沉积物原位处理技术物理法：人工解层、混凝沉淀、机械打捞；化学法：化学杀藻药剂；生物法：生物操纵技术19 生态恢复技术(这个有问题)5修复水生植物植被的技术途径_ 挺水植物：直接种植和移栽_ 浮叶植物：直接抛投_ 沉水植物：低水位时候选择从水浅地带开始20河流生态修复规划的原则1. 河流生态修复与社会经济协调发展的原则2、提高空间异质性的景观格局原则3、流域尺度规划原则4、以生态自我修复为主，人工适度干预为辅的原则5 5、与资源、环境管理相结合的原则 技术类型：河流堤防、护岸带的生态技术应用1、堤线布置及堤型选择为辅的原则2 河流断面设计3岸坡防护 4景观建设河流地貌多样性修复方法1、河岸带廊道的修2、河流蜿蜒性特征的修复4、创建深潭浅滩序列5、河道内部地貌特征的改善6、生态型岸坡防护技术4