大學《生態(tài)修復》課程重點內(nèi)容

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1、1修復(remediation ):借助外界作用力使受損的特定對象部分或全部恢復到 原初狀態(tài)的過程。 2恢復(restoration ):使受損對象向原初狀態(tài)發(fā)生改變 3重建(reconstruction ):使完全喪失功能的對象恢復至原初水平 4改建(renewal):使部分受損的對象進行改善，增加人類期望的特點，減小 人類不希望的自然特點 5環(huán)境修復：對被污染的環(huán)境采取物理、化學與生物學技術(shù)措施，使存在于環(huán)境 中的污染物濃度減少或毒性降低或完全無害化。 其主要類型：工程技術(shù)、物理技 術(shù)、化學技術(shù)和生物技術(shù)四類基本技術(shù)。 6環(huán)境修復的類型：依照環(huán)境修復的對象可以分為：土壤環(huán)

2、境修復、水體環(huán)境修 復、大氣環(huán)境修復和固體廢物環(huán)境修復幾個類型。 土壤環(huán)境修復：對污染的土壤實施修復，以阻斷污染物進入食物鏈，防止隨生物 造成危害，促進土地資源的保護和可持續(xù)發(fā)展。 水體環(huán)境修復：利用物理的、化學的、生物的和生態(tài)的方法減少水環(huán)境中有毒有 害物質(zhì)的濃度或使其完全無害化，使污染了的水環(huán)境能部分或完全恢復到原始狀 態(tài)的過程。 大氣環(huán)境修復：采取一定的措施，包括物理、化學和生物的方法來減少大氣環(huán)境 中的有毒有害化合物。 固體廢棄物環(huán)境修復：利用化學、物理或生物的方法對污染環(huán)境的固體廢棄物進 行處理，以達到減少污染的無害化處理。 7依照環(huán)境修復的方法可以分為：環(huán)境物理修復技術(shù)：

3、工藝簡單、費用低。通常 沒有高度的選擇性，多用作初步的分選。環(huán)境化學修復技術(shù)：化學修復技術(shù)往往 代價較高，容易導致其它化學物質(zhì)留存于環(huán)境中， 可能產(chǎn)生其它環(huán)境危害等。環(huán) 境生物修復技術(shù)：費用小，不會引入其它化學物質(zhì)，對環(huán)境的整體修復性能好， 但往往耗時。 8蒸汽浸提修復的原理：在污染環(huán)境中引入清潔空氣產(chǎn)生驅(qū)動力， 利用土壤固相、 液相和氣相之間的濃度梯度，在氣壓降低的情況下，將其轉(zhuǎn)化為氣態(tài)的污染物排 出土壤的過程。其特點：可操作性強；處理污染物的范圍寬；可由標準設(shè)備操作； 不破壞土壤結(jié)構(gòu)以及對回收利用廢物有潛在價值。 111固定/穩(wěn)定化通常采用的步驟：首先，利用吸附質(zhì)如黏 土、活性炭和樹脂

4、等吸附污染物，澆上瀝青；然后添加某 種凝固劑或黏合劑(可用水泥、硅土、小石灰、石膏或碳 酸鈣)，使混合物稱為一種凝膠，最后固化為硬塊，其結(jié) 構(gòu)類似礦石，使金屬離子和放射性物質(zhì)的遷移性和對地下 水污染的威脅大為降低降低。 9化學淋洗修復原理：借助能促進土壤環(huán)境中污染物溶解或遷移的化學 /生物化學 溶劑,在重力作用下或通過水力壓頭推動淋洗液注入到被污染土層中 ，然后再把 含有污染物的液體從土層中抽提出來 , 進行分離和污水處理的技術(shù)。 淋洗液類型： 清水，無機溶劑，螯合劑，表面活性劑。 10化學固定修復概述：在污染環(huán)境中加入化學試劑或化學材料，并 : 利用它們調(diào) 節(jié)污染環(huán)境條件、控制反應(yīng)條件、

5、改變污染物的形態(tài)、 水溶性遷移和生物有效性， 使污染物鈍化， 形成不溶性或移動性差、 毒性小的物質(zhì)而降低其在污染環(huán)境中的 生物有效性，減少其向其他環(huán)境系統(tǒng)的遷移或結(jié)合其他修復技術(shù)手段永久地清除 污染物，實現(xiàn)污染環(huán)境的化學修復。 化學氧化修復概念：向污染環(huán)境中加入化學氧化劑， 依靠化學氧化劑的氧化能力， 分解破壞污染環(huán)境中污染物的結(jié)構(gòu)， 使污染物降解或轉(zhuǎn)化為低毒、 低移動性物質(zhì) 的一種修復技術(shù)。 化學還原修復概念： 利用化學還原劑將污染環(huán)境中的污染物質(zhì)還原從而去除的方 法，多用于地下水的污染治理。 11生物修復： 利用生物，特別是微生物催化降解有機污染物， 從而修復被污染環(huán) 境或消除環(huán)境中

6、的污染物的一個受控或自發(fā)進行的過程 . 特點：優(yōu)點： （1）可現(xiàn) 場進行，費用低。（ 2）環(huán)境影響小。（ 3）最大限度地降低污染物的濃度。（ 4） 應(yīng)用場地受限小。 （5）同時適用于土壤環(huán)境和水環(huán)境。 （6）可與其他技術(shù)結(jié)合 使用，治理復合污染。局限性：（ 1）耗時長。（ 2）條件苛刻。（ 3）能處理的 污染物的種類有限。（ 4）對污染物選擇性太強。類型： （1） 按照修復主體分類： A 微生物修復： B 植物修復 : C 動物修復 D 生態(tài)修復（ 2 ）按照修復受體分類： ? 土壤生物修復 ? 河流水生物 ?湖泊水庫生物修復 ? 海洋生物修復 ? 地下水生物修 復 ? 大氣生物修復 ? 礦區(qū)

7、生物修復 ? 垃圾場生物修復 （3）按照修復場所分類： 原 位生物修復，異位生物修復，原位－異位聯(lián)合生物修復 12生物修復的四項基本原則： （ 1）適合的生物（生物修復的先決條件）（ 2）適合的場所 （ 3）適合的環(huán)境條件（ 4）適合的技術(shù)費用 可處理性試驗的目的： 環(huán)境中的污染物一般是混合性化學物質(zhì)， 各污染現(xiàn)場各有 特點，在某一現(xiàn)場起作用的生物修復技術(shù)在另一現(xiàn)場不一定有效，例如氧濃度、 營養(yǎng)物濃度、水的移動性等因素會影響污染物的生物可利用性及生物的生長發(fā) 育，因此要對每一個現(xiàn)場進行可處理性試驗， 以了解決定生物修復技術(shù)效果的關(guān) 鍵因素。 可處理性試驗分為三個不同規(guī)模：小試、中試和現(xiàn)場

8、試驗 可處理性試驗方法： A 土壤滅菌試驗 B 土壤柱試驗 C 搖瓶試驗 D 反應(yīng)器試驗 可處理性試驗應(yīng)為實際工程的實施回答一下幾個問題： 一、污染物進一步擴散的可能性以及防治措施； 二、提高生物活性的技術(shù)手段； 三、評價生物修復效果所需要的檢測手段。 13污染物總量指標： 2 原有濃度-現(xiàn)存濃度 原生污染物去除率= 次生污染物去除率= 污染物毒性增加率= 原有濃度 現(xiàn)存濃度-原有濃度 原有濃度 XlOO^S X100% 原有奉性水平-現(xiàn)有毒性水平 原有毒性水平 X100% 3 # 14土壤污染：人類活動產(chǎn)生的污染物質(zhì)通過各種途徑

9、輸入土壤， 其數(shù)量和速度超 過了土壤凈化作用的速度，破壞了自然動態(tài)平衡，使污染物質(zhì)的積累逐漸占據(jù)優(yōu) 勢，導致土壤正常功能失調(diào)，土壤質(zhì)量下降，從而影響土壤動物、植物、微生物 的生長發(fā)育及農(nóng)副產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量的現(xiàn)象。 土壤環(huán)境容量：一定的土壤環(huán)境單元，在一定范 圍內(nèi)遵循環(huán)境質(zhì)量標準，即維持土壤生態(tài)系統(tǒng)的 正常結(jié)構(gòu)，保證農(nóng)產(chǎn)品的生物學產(chǎn)量與質(zhì)量，也 不使環(huán)境系統(tǒng)污染的土壤環(huán)境所能容納污染物的 最大負荷值。 ? 土壤自凈作用：在自然因素作用下，通過土壤自 身的作用，使污染物在土壤環(huán)境中的數(shù)量、濃度 或毒性、活性降低的過程。 ? 土壤污染物質(zhì)：最主要的是重金屬和有機物，特 別是持久性有毒有害有機

10、污物（PTS ）以及石油 類。 15污染土壤物理分離修復技術(shù)①依據(jù)污染物和土壤顆粒的特性， 借助物理手段 將污染物從土壤分離開來的技術(shù)②該技術(shù)通過抽氣井產(chǎn)生真空， 使形成一個壓力 或濃度梯度，并使氣相中的揮發(fā)性有機物由抽氣井抽出， 從而使土壤中的揮發(fā)性 或半揮發(fā)性污染物質(zhì)得到去除3③固化/穩(wěn)定化技術(shù)④玻璃化修復技術(shù)原理：高 強度能量輸入條件下，使污染土壤熔化，將含有揮發(fā)性污染物的蒸汽回收處理， 同時污染土壤冷卻后成玻璃狀固定。⑤熱力學修復技術(shù) ?⑥熱解吸修復技術(shù)原 理：利用直接或間接熱交換，通過控制熱解吸系統(tǒng)的床溫和物料停留時間有選擇 地使污染物得以揮發(fā)去除的技術(shù)。 16污染土壤化學

11、修復技術(shù)①土壤性能改良修復技術(shù)② 化學氧化修復技術(shù)③化 學還原與還原脫氯修復技術(shù) 原理：利用化學還原劑將污染物還原為難溶態(tài)，從 而使污染物在土壤環(huán)境中的遷移性和生物可利用性降低的一項污染土壤原位修 復技術(shù)。④化學淋洗修復技術(shù)原理：借助能促進土壤環(huán)境中污染物溶解或遷移的 化學/生物化學溶劑,在重力作用下或通過水力壓頭推動淋洗液注入到被污染土層 中，然后再把含有污染物的液體從土層中抽提出來，進行分離和污水處理的技術(shù)。 ⑤ 溶劑浸提修復技術(shù)原理：利用溶劑將污染物從污染土壤中提取出來或去除的 技術(shù)。 17水環(huán)境修復定義：利用物理的、化學的、生物的和生態(tài)的方法減少水環(huán)境中有 毒有害物質(zhì)的濃度或使其

12、完全無害化，使污染了的水環(huán)境能部分或完全恢復到原 始狀態(tài)的過程。修復目標：保證水環(huán)境結(jié)構(gòu)健康的前提下，滿足人類可持續(xù)發(fā)展 對水環(huán)境的要求。水環(huán)境修復原則：（ 1）水體的地域性（ 2）生態(tài)學原則（ 3） 最小風險和最大效益原則 18湖泊水庫水環(huán)境修復技術(shù) 類型①控制營養(yǎng)物質(zhì)來源②控制藻類和植物 水動 力學和消除內(nèi)源污染湖 常用技術(shù)：①、外源污染控制技術(shù)①湖泊內(nèi) 源控制技術(shù)3沉積物疏浚技術(shù)4沉積物原位處理技術(shù)②物理法：人工解層、混凝沉 淀、機械打撈；化學法：化學殺藻藥劑；生物法：生物操縱技術(shù) 19 生態(tài)恢復技術(shù) （這個有問題 ）5修復水生植物植被的技術(shù)途徑 挺水植物：直 接種植和移栽 浮葉植物：直接拋投 沉水植物：低水位時候選擇從水淺 地帶開始 20河流生態(tài)修復規(guī)劃的原則 1. 河流生態(tài)修復與社會經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展的原則 2、提高 空間異質(zhì)性的景觀格局原則 3、流域尺度規(guī)劃原則 4、以生態(tài)自我修復為主， 人工 適度干預(yù)為輔的原則 5 5、與資源、環(huán)境管理相結(jié)合的原則 技術(shù)類型：①河流堤防、護岸帶的生態(tài)技術(shù)應(yīng)用 1、堤線布置及堤型選擇為輔的 原則2河流斷面設(shè)計3岸坡防護4景觀建設(shè)③河流地貌多樣性修復方法1、河岸帶 廊道的修 2、河流蜿蜒性特征的修復 4、創(chuàng)建深潭－淺灘序列 5、河道內(nèi)部地貌特 征的改善 6、生態(tài)型岸坡防護技術(shù) 4