修复技术十篇

时间:2023-04-07 05:08:47

修复技术

修复技术篇1

论文关键词:管道修复非开挖内衬修复聚合物

论文摘要:文章概括总结了国外管道修复技术的发展概况以及管道修复技术在我国的应用情况,能够有效地指导破损管道修复,并针对当前管道修复技术的研究现状,结合我国的国情提出了改进方向,应积极借鉴国外先进技术,加速发展国内技术,并做好管道修复技术的相应标准的配套工作,以推进管线修复技术的研究与进一步推广应用。

一、概述

各种管道经过多年运行后,由于腐蚀、运行管理不善等原因,不可避免的会产生各种损伤和泄露,带来严重的经济损失,但全线更换新管道,不仅工程量庞大,而且耗资大、工程期长。如何经济高效、快捷地恢复管道安全运行受到了国内外的极大关注,因此管道修复技术的研究具有十分重要的意义。

二、国外管道修复技术的发展及应用

(一)基于开挖的管道修复技术

ClockSpring复合修复套筒技术是近几年在世界上发展比较迅速且应用较为广泛的修复技术。该产品可应用于缺陷程度小于80%的管道缺陷补强修复。其优点有:修复期间不需要停输,不影响生产运行;与传统方法相比,节约成本40%~50%;恢复管道的运行能力可以达到100%;易于安装,不需要专门的设备,也不需要专门的技术工人;整个安装作业时间少于2h。

环氧填充套筒技术由英国天然气公司(BG)、美国Battelle公司和荷兰的Gasunie公司等各自独立开发。它可以实现钢质管道缺陷的永久性修复,可使管道腐蚀得到彻底抑制。修复施工时无需减压或停输操作,施工灵活性强,无热操作风险,可修复各种管道外观缺陷。从1992年起,WIUbots公司用英国天然气公司制造的环氧套管为阿曼国有石油公司修复各种管道数百万米,实现了不停输在线修复,使用效果良好。

(二)基于非开挖的管道修复技术

非开挖技术一般是指管径小于1米的管线,利用不开挖或少开挖方法进行安装、修复与更换的技术。该技术是对传统地下管线修复的一次革命,在西方发达国家成为一项政府支持、社会提倡和企业参与的新技术产业。

Amex-10型修复技术是英国的管道修复PMP公司推出的,它是一种适用于管道接头及管道周边裂纹的非开挖管道修复系统。这套装置的密封对防止渗入和渗出都同样有效,而且可适用于任何材料的管道。虽然Amex-10型装置的压紧力可达20bar(2MPa),但只需2~3bar(0.2~0.3MPa)的液压就可以使它膨胀,所以它不会对低强度或是易碎的管材产生过大的压力。

CIPP修复技术(cured-in-place-pipe,CIPP),称为原位固化法或软衬法,是在现有的旧管内壁上衬一层液态的热固性树脂,通过加热利用热水、热汽或紫外线等使其固化,形成与旧管紧密配合的薄层管,管道的过流断面没有损失,但流动性能大大改善了。

法国BaRiquand公司研制了“Photoliner”系统,它也是基于CIPP法,用装载机械人上的一些紫外线灯光来聚合聚酯树脂。美国的Ultraline公司最近引入了一种新的全长度衬管系统PVCAlloyPipeliner,它可通过急拐的弯头、移位的接头和管道变径部分,也可耐受大多数酸碱盐燃料和腐蚀性介质。

对于那些穿越河流、湖泊、铁路以及繁华地段的含缺陷管段的修复作业而言,非开挖技术更具有明显优势。通常管道埋置越深,采用非开挖修复技术的经济效益越可观。

三、管道修复技术在国内的应用及效果

(一)塑膜管内衬修复技术应用

穿插衬塑修复管道技术是在不开挖请况下,指将具有形状记忆特性的热缩性聚合物材料制成特定形状的管材,该技术对环境有利,费用可节约管线重建费用40%以上,可靠性高,其使用寿命长达50年以上。

塔里木轮南油田注水干线应用塑料软管内衬管道修复技术十分成功。自1992年12月投产后,2000年出现过多次腐蚀穿孔现象,严重影响正常注水工作。2000年8月,应用塑料软管内衬管道修复技术对其进行了修复,仅25天完工,自2000年10月运行至今,管线运行正常,没有出现腐蚀穿孔现象。

(二)玻璃钢内衬修复技术应用

预成型软管内衬玻璃钢技术是以防护膜、无纺布、浸渍树脂组成的复合软管,用水牙或压缩空气压力将其翻转内衬在待修复管内,经加温固化,与旧管内壁紧密粘接在一起,属管中管修复,防腐、防渗漏整体效果好。

胜利油田胜利采油厂坨三站至坨十三队φ219×7钢质输油管道,管道多处穿孔,采取“打卡子”和“补丁”的临时措施维持运行。采用预成型软管内衬玻璃钢技术修复管道后,至今运行正常,管道无穿孔渗漏现象。该方法不污染环境,而工程费用低,仅为新建管道总造价的50%,具有明显的经济效益和良好的社会效益。

(三)聚合物水泥砂浆涂敷内衬修复技术应用

聚合物水泥砂浆涂敷内衬修复技术是用风送挤涂法(即管道内挤涂)将聚合物水泥砂浆—环氧胶泥—环氧钢鳞片复合涂层涂敷于无油、无垢清洁的钢管内壁,形成厚约4~6mm的复合衬层,三层之间粘结强度高,结构一体化程度好,具有防腐、防渗透、改善表面状态、降低摩阻和扩大使用范围的特点,能提高耐酸、耐碱等各种介质的腐蚀能力。

胜利油田东辛采油厂永一站至辛三站输油管道内腐蚀非常严重,频繁穿孔,于1998年被迫停用。1999年采用该技术对该管道进行修复,经验收质量合格,试压一次成功,使待报废管道重新有了使用价值,经过近几年的运行,取得了较好效果。

四、结语

随着管道修复技术的发展,国内的管道修复市场正在日趋成熟,对老管线的缺陷补强修复与内部防腐是成功的,并显示了巨大的经济与社会效益。应积极借鉴国外先进技术,加速发展国内技术,并做好管道修复技术的相应标准的配套工作,以推进管线修复技术的研究与进一步推广应用。

参考文献

[1]王巨洪,姜世强.管道缺陷补强修复新技术[J].管道技术与设备,2006,(5).

[2]宋生奎,石永春,等.输油管道修复业现状及其发展趋势[J].石油工程建设,2006,32(3).

[3]霍宇翔,李山.国外非开挖管道修复技术的最新进展[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2005,增刊.

[4]王欢,王瑞.非开挖管道修复技术及相关建议[J].油气储运,2008,27(1).

[5]宋连仲,张伟林.国内外管道修复技术现状及发展趋势[J].中国给水排水,2005,21(3).

[6]宋生奎,石永春,等.输油管道修复业现状及其发展趋势[J].石油工程建设,2006,32(3).

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[8]董训长,杨建文.塑料软管内衬管道修复技术[J].油气田地面工程,2005,24(8).

[9]董学旺,刘德平.预成型软管内衬玻璃钢修复管道[J].油气储运,2000,19(6).

修复技术篇2

关键词:计算机图像;修复技术;问题描述;技术介绍

中图分类号:TP391.41

计算机存储的信息在各种因素的作用下可能会被破坏,一旦信息缺失,将会造成图像的无法解读,图像的修复技术的研究可以将原本被破坏的图像恢复到其最初的面貌,能够将空白的信息给找回,从而恢复图像的完整面貌。这一技术在电影的特技和文物的保护上能够起到举足轻重的作用,因此,这是当今的一个研究热点,图像的产生也就意味着图像修补技术的必要性,而该技术将会不断发展。

1 计算机图像修复的描述

对于计算机的图像修复技术,如果从数学的角度进行分析,那么可以较为简单地用区域的概念来阐述,在某一个区域内,某部分的信息是残缺的,而其它的信息则是已知的,要根据现有的已知信息将残缺部分的信息找回,从而使其恢复到原先的状态或者是接近原先的图像。但是,如果想要将图像修复到和残缺之前一模一样,就需要足够并且准确的信息量,然而,实际中所残缺的各种图像,有些的残缺程度往往非常严重,所以,很难保证所被修复的图像和原先的图像时没有任何差别的,按照目前的修复技术,所能够保证的只是最大程度地将其修复到和原图像接近。因此,在这种现状下,研究者提出了各种假设,针对图像修复这一问题,还需要不断地研究和探索,不断地提高图像修补技术的功能,从而在图像缺失严重的情况下,也能够较为准确地恢复图像的缺失和损坏部分。

2 计算机图像修复技术介绍

2.1 O live ira技术

在该技术的使用下,计算机在处理损坏的图像时,并不能够非常准确地恢复原本的图像,因为残缺的图像所缺失的部分可能程度较大,而且它可能和任意空间出现断绝,因此在采样技术的作用下,它是将断裂缺失的部分自动修复,缺乏一定的精准性,只能够最大程度地和原图像接近。为了使得被修复的图像的精确度得到提高,应该将要处理的图像尽可能地缩小其区域范围,图像的区域范围越小,那么修复的结构就越为科学合理而且更加精确。

在图像的区域缩小之后,通过采用接近的模型,在以往经验的总结的基础上,对残缺的图像进行定位,从而找出缺失的信息。这种图像修复技术的使用前提是,人们的视觉是存在一定的误差的,不能够通过肉眼观察出极为细小的差别,正是这一前提的存在,所以允许被修复的图像的模糊区域存在。该算法下的被修复的图像虽然比较粗糙,不能保证较高的精确度,但是它有一个很大的优点,就是简单迅速,在时间上比较紧迫,并且需要修复的图像不需要太高的精确度时,这种算法是较为有利的。

2.2 基于径向基函数的图像修复技术

这种图像修复技术建立在三维曲面的重建问题上,在曲面重建中,径向的基函数具有足够的优势,而这一优势可以应用在图像修复中,并且取得了较好的效果。在径向基函数的原理下,该算法在计算过程中,对各分散的点进行采样,在采集到一定的点数之后,构建出连续函数,只要对构建出的函数进行再次的采样工作,就可以将破损的区域找出并恢复。

计算机的图像修复就是基于这一原理上进行的,这种算法处理的图像,具备一定的科学合理性,并不是胡乱将缺失的信息补全,而是通过对所要修复的图像,根据已有的信息进行样点的采集,以这些样点为基础,构建连续函数,从而补全图像。该计算方法的优点在于,它能够突出该信息的典型特点,从而构建出较为合理和准确的图像,它不仅仅计算速度快捷灵敏,而且对于缺失区域较大的图像的修复也能取得较好的效果,和第一种方法计算方法相比,明显具备更大的优势,对于残缺的图像,具备稳定的修复功能。

2.3 基于纹理合成的图像修补技术

基于约束和纹理合成的图像修补技术,这种算法极大地限制了错误率,提高了修复速度和精确性,并且分割的效果比较好,而且处理的破损区域更大。该技术的应用有其针对的范围,在图像给定的条件下,通过算法是使用,对其设立对应的约束条件。在这一基础上,需要图像的样本纹理才能够完成,所采集的样本信息比较繁多,所以要对其进行筛选,在筛选完之后,将选出的信息综合处理,在图像的合理分割的算法上,对原先的图像进行处理,这一处理过程中,必须保持图像的平滑性,否则,就会无法完好地恢复图像。

在该种修补技术下,经过一系列的处理过程,所得到的图像时较为令人满意的,除了图像的准确度和精确度得到了保证外,其图像的修补速度也是非常迅速的,在较为紧急的情况下,也能够将图像修补到所要求的程度。这种算的前提是要选定一个采样的区域,而这一区域的选择是科学合理的,选择好区域之后,自然能够缩小图像修补的范围,将错误率在一定程度上控制到最低。在纹理的采样之后,则是对图像的分割处理,在这种技术下,能够最大程度地保持图像原先的平滑性,不会给人过于突兀的视觉感官效果,使得人们在视觉上能够更好地接受,并且还极大提高了图像的连续平滑性,图像的匹配性也能够达到修补的要求。

2.4 其它图像修复技术

除了上述两种修复技术以处,还有一些其它图像修复方法被提出并使用,例如,整体变分方法在扩散过程中考虑了轮廓的几何信息,可以处理较大的区域但边界处往往很模糊。非线性扩散图像修补算法能够达到非常好的修补效果,而且该算法的收敛速度是其它算法所不能够媲美的,因此,其应用也是较为泛的。近年来,由霍星等人提出的基于连分式的图像修复方法,在用于数字图像的修复方面也是十分有效的,该算法因为数学公式的引用的特殊性,使其对数字方面的图像修复有着重要的作用,并且也取得了较为不错的结果。

偏微分方程的方法可以针对用户需指定需要修复的区域进行修复,该算法用保证边缘处的边界连续,但是,该方法有一个明显的缺点,及时其计算的稳定性不强,这样就无法很好地保证图像的修复质量。图像修补技术人员在偏微分方程的方法下,需要指等待被修复的图像区域,并将图像分为典型的3个独立的通道,继而,算法将每个通道需要修补的区域边界的等值线沿着中间部分扩散。

3 结束语

图像的意味着图像修补技术的出现,图像修补技术的起步较晚,但是发展极为迅速,随着科技的发达,计算机在图像修补中得到了广泛的应用。图像修补技术的应用给一些电影视频的制作等工作带来了极大地方便,在该技术下,有残缺的图像能够自动找回所丢失或者损坏的信息,从而保证图像的完整性,有利于对相关图像的研究工作,由此可见,其重要性以及实用性是不言而喻的。目前该技术虽然取得了较大的突破,但是依然存在一些不足之处,因此还需要不断地研究和创新,争取更大的进步。

参考文献:

[1]胡正平,刘文,许成谦,李杰.局部自适应学习基稀疏约束结合信息优先权选择扩散的迭代图像修复算法研究[J].仪器仪表学报,2010(03).

修复技术篇3

关键词:矿区废弃地;环境问题;生态修复;技术措施

中图分类号:X171文献标识码:A文章编号:1674-9944(2012)12-0060-03

1引言

矿产资源为国民经济和社会可持续发展提供了重要的物质基础,是人类社会可持续发展的重要保障[1]。但是经济的发展使得矿产资源需求量不断增大,导致的生态环境问题与日俱增,成为影响可持续发展的重要因素[2],因此,使矿区在生态修复后能达到最佳的生态环境效益、社会效益和经济效益,满足可持续发展的需要,成为目前急需解决的问题。

2矿产资源开发对生态环境和社会的

影响2.1对地表景观的破坏

矿产资源的开采包括露天开采和地下开采,都不同程度地对地表景观造成破坏。露天开采主要通过剥离挖损土地而改变地表景观;地下开采由于矿物的采出而导致上覆岩层发生变化甚至破坏。矿产资源的开采破坏了原有的森林、草地等自然植被以及山体本身,严重破坏了地表景观[3,4]。

2.2对土地资源的破坏

矿产资源的开采通常要压占大量的土地。露天开采中,采矿剥离的表土、井工采矿后的废石,以及选矿后的尾矿都会破坏与压占矿区土地[5]。地下开采中,挖损土地会导致地面沉降和塌陷,同时加速水土流失和土壤侵蚀。

2.3对水资源的破坏

矿产资源的开采对地表水资源以及地下水资源造成影响。对地表水资源的影响主要有取水、河道和水文的改变、水质的污染等。对地下水资源的影响主要是导致地下水位的下降和地面沉降等。

2.4诱发地质灾害

矿产资源的开采和相关工程的建设会对矿区地质结构产生扰动,地下开采、地面及边坡开挖都有可能诱发崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地震等地质灾害[6]。同时在开采过程中,如果尾矿库管理不当,易引发溃堤垮坝等灾难事故,引起泥石流,淹没耕地、淤塞河道、损毁公路,给人民生命财产带来巨大损失,严重威胁着人类的生存环境[7]。

2.5对生物多样性的破坏

矿产资源开采过程中的植被破坏、矿渣堆放等都会对矿区的生物多样性造成破坏,同时由于废弃土地中微生物活性差,生态系统的自身修复十分缓慢[4]。

3矿区废弃地的类型及特点

矿区废弃地是指在矿产资源开采过程中所破坏的、不经过一定的处理而无法使用的土地。主要分为以下4种。

(1)废石堆废弃地,是由剥离的表土、开采的废石及低品位的矿石堆积形成的。这种废弃地的特点是废弃物粒径常在几百乃至上千毫米,难以在短期内自行粉碎风化,并且空隙大,持水性差。

(2)开采坑废弃地,是伴随矿物开采而形成的采空区及塌陷区。开采坑废弃地形成的深坑会因常年积水形成潮湿的湿地。

(3)尾矿废弃地,是通过分选精矿物后剩余的固体废物形成的。由于现在的技术条件有限导致选择矿回收率较低,使得尾矿排放量较大。

(4)采矿作业面、机械设施、矿区辅助建筑物和道路交通等先占用后废弃的土地[7]。

4矿区生态修复的技术措施

矿区生态修复是指对采矿引起的土地功能退化、生态结构缺损、功能失调等矿区生态系统退化的问题,通过工程、生物及其他综合措施来修复和提高生态系统的功能,修复其生态平衡的过程[8]。目前研究的主要生态修复技术措施如下。

4.1矿区生态修复的工程措施

矿产资源开采过程造成的最重要的生态破坏就是土地退化,因此,矿区生态修复的重要环节就是土壤基质改良。

4.1.1地表土保存技术

因为可耕种的表土的形成需要很长时间,所以,在矿山开采之前,可先取50cm左右厚的土壤保存,在矿山开采结束后,再把封藏的表土填回[9]。

4.1.2废弃地改造技术

因为废渣的淋溶水中镉、汞、铅、砷等剧毒元素的含量均超过国家水质标准,所以,在进行地表造之前,可先建造一个人工隔水层,减少地表水下渗,从而减少淋溶水中有毒元素的含量[10]。

4.1.3土壤增肥改良技术

在矿区生态修复过程中,可以添加营养物质、有机物质等有效物质来改良土壤的物理化学性质,缩短植被演替的过程,加快矿区的生态修复。

4.2矿区生态修复的生物措施

4.2.1植被修复措施

植被修复是生态修复中生物措施的关键,而根据具体环境条件与需要选择适宜的树种是其关键技术之一。

首先分析土壤的物化、生化性质,查明土壤pH值,土壤含水量、通气性、土壤氮素等,从而选择树种、草种。应遵循的原则是:①生长快,适应性强,抗逆性好;②优先选择固氮树种等植被;③尽量选择当地优良的乡土树种和先锋植被种子,也可以引进外来速生植被;④植被修复时不仅要考虑经济价值高,更主要的是要考虑多种功能效益,主要包括抗旱、耐湿、抗污染、抗风沙、耐瘠薄、抗病虫害以及具有较高的经济价值。

同时,矿山废弃地一般重金属污染较重,植被修复在重金属污染修复中也起到关键作用,目前主要通过植物吸收、植物挥发、植物固定3种措施来进行重金属污染土壤的植物修复。

4.2.2微生物技术的应用

微生物在矿山植被恢复过程中起到越来越重要的作用。利用微生物技术可以增加植物对营养的吸收、改良土壤结构、减少重金属的毒害以及抵抗不良环境。主要运用的微生物有以下两种:一是抗污染的细菌,二是利于植物吸收营养物质的微生物[11]。

4.3尾矿的综合利用

未经处理或再利用的尾矿不仅占用了大量土地而且还污染环境,对尾矿进行合理的综合利用,能带来显著的环境及经济效益:①从废弃物中进一步回收有价元素,不仅降低了成本,还可以减少环境污染;②作为二次资源制取新形态物质,不仅能变害为利,更能降低有毒、有害物质对人类造成的伤害;③用废石与尾矿作为井下采空区的充填材料不仅能节省费用,还能避免土地占压,又可减少水土流失源。

5结论与建议

矿区生态环境的形成是一个非常复杂的过程,必须按照科学发展观的要求,从当地的社会自然环境和长远规划出发,同时结合矿产资源开发过程中对生态环境和社会产生的影响以及矿区废弃地的类型和特点,采取工程措施、生物措施和尾矿的综合利用等切实可行的措施,使受损的生态环境得到有效的修复,使矿区经济和社会的发展相一致,人类活动和遵循自然规律相互协调,促进和谐社会建造,实现生态修复的目的。

目前矿区生态修复已经取得了一些成绩,根据我国的实际情况,还应当在以下几个方面继续加强。

(1)目前,对矿山废弃地中单个重金属的污染治理已经有一定的理论基础,但是一般矿山都不是单一的重金属污染,因此需要找到适合治理多种重金属污染的方法。

(2)矿区生态环境的治理与保护必需纳入法制化轨道,在已有法律条款的基础上,结合矿区环境的特点,建立符合我国国情的矿区环境保护法律法规体系和技术标准体系。

(3)采矿企业追求利润、法律法规在执行中不当等都导致了矿山的破坏,所以,要各尽其责,做好防范措施,减轻后期的治理。

(4)动员全社会的力量参与矿区生态环境保护,增强广大群众的生态环保意识和参与意识,唤起全社会对生态环境修复的广泛关注,促使企业自觉地保护矿区生态环境。

参考文献:

[1]李莲华,高海英.矿山开采的环境问题及生态修复研究[J].现代矿业,2009,2(2):28~30.

[2]庄肃军,戴洪尉.矿区生态环境的整治与修复探讨[J].科技信息,2008(20):647.

[3]庄肃军,戴洪尉.苍山县矿区生态环境的整治与修复探讨[J].山东水利,2008(10):44~45.

[4]姚国征,杨婷婷.矿区土地复垦与生态修复研究综述[J].西部资源,2006(12):34~35.

[5]宋书巧,周永章.矿业废弃地及其生态修复与重建[J].矿产保护与利用,2001(5):43~49.

[6]秦高远,周跃,郭广军,等.矿山生态修复研究进展[J].云南环境科学,2006,25(4):19~21.

[7]唐恒.我国矿山生态环境与保护现状[J].内蒙古环境保护,2006(8):50~53.

[8]李水涛,吴启堂.土壤污染治理方法研究[J].农业环境保护,1997,16(3):118~122.

[9]戴塔根,刘星辉.我国矿山生态修复的现状和展望[J].矿业快报,2006(6):140~143.

修复技术篇4

关键词:农田林网;断带;修复

中图分类号:S754 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20160432137

近年来,农田林网出现了好多有树不成林、有林不成网、缺株断档的现象,只有因地制宜采取补植补造、修枝抚育、病虫害防治等相关措施,全面修复农田林网,才能确保农田林网的整体生态功能。

1 因地制宜,确定修复方式

由于农田林网断带情况不尽相同,根据地貌、地形、地被物等条件,统筹考虑水、渠、田 、林、路,因地制宜确定修复方式,既要考虑耕作的需要,又要考虑水利排灌系统和田间道路的配套,达到有路有树、有水有林。

1.1 断带补植,健全林网

对于缺苗断带的林网,进行大规模补植补造,在保持网不破带不断,添漏补缺、断带合拢。当年造林成活率不低于85%的林地,用同龄健壮大苗进行补植,确保林带完整、林相整齐。

1.2 依托道渠,新建林网

排灌渠已定型的利用原有河渠、道路、边坡栽植林木,顺其自然连接成网;新垦区按道路排灌的设计,形成网格完整的林网类型,植树2~4行,副林带与主林带垂直,栽树2行;在新、扩、改建的沟渠两侧建设林带,干渠每侧2行,支渠每侧1行。

1.3 适度更新,改造林网

对枯死树较多、病虫危害严重、“小老树”多的地段采用伐1补1的方式更新,即伐1株枯死树、受病虫危害树和“小老树”后必须在原址上重新栽植1株幼树 。枯死树株数已达全林株数50%则应全部更新。

1.4 修枝抚育,改善林网

对林带相对健全,但缺乏管理、长势不良的树木,实施修枝、施肥、打药等抚育措施,促进林木健康生长。

2 控制苗木、科学造林

良种壮苗是保证造林苗全、苗旺、优质、丰产的先决条件,丰润区所产木材主要用于胶合板的生产,而适宜培养胶合板材的主要欧美107、108杨、中林46。苗木要选用2年根2年干或2年根1年干,根系发达完整,具有充实饱满的顶芽,无病虫害。在起苗、运苗、栽植的各个环节防止苗木失水。尽量做到随起、随运、随栽。不能及时栽植的苗木,要妥善假植。苗木都要进行检疫。

整地是造林前的一项基础工程,为保证质量,丰润区平原造林采取机械化整地,也可以采用植树机,边开沟边栽植。农田林网要修缮好排灌沟渠系统,以利浇灌。栽植时间,春季萌芽前和秋冬季杨树落叶后及土壤封冻前;栽植密度:单行株距为2m;2~3行林带株行距为3m×3m,多行树林带株行距4m×4m;栽植深度:在较干旱疏松的土壤上栽植50cm左右为宜,在比较粘重的土壤和洼地应控制在40cm左右;适用技术:在苗木栽植前,使用50ppmABT浸根1.5~2h,促进受伤根系的恢复;在一些沙化土地或干旱季节造林时,使用林果专用保水剂,挖出的土与保水剂比例约为1000:1,对造林成活率的提高有重要作用。泥浆蘸根、截干、上部蜡封套袋等技术。

3 抚育管理

3.1 适时灌溉

每年灌水3次:返青水,3月旬树木发芽前灌水;促生水,5~6月份枝叶扩大期灌水;封冻水,11月份灌溉。夏季干旱时加灌1次,幼林可增加灌水次数。

3.2 合理施肥

基肥。造林前每667m2施土杂肥1500kg以上,掺入过磷酸钙50kg左右集中施入。追肥,在5月份林木旺盛生长开始追施氮肥,幼树施尿素0.5kg/株,大树每株施尿素1kg/株,施肥后及时浇水;幼林抚育,抹芽,造林当年萌发的嫩芽尚未木质化时,把树干中部以下的萌芽全部抹掉;平茬,造林后由于人畜损伤,病虫危害,丧失培养前途时,从根茎处进行平茬,选1~2根萌蘖条培养成良好的主干。平茬要紧贴地面;涂白,用水、石灰水、石硫合剂、盐配比10:3:0.5:0.5将胸径以下树干涂白,主要是保护树体,防治病虫危害;修枝,有生长季修枝和冬季修枝,以冬季修枝为主,树干中部以下的萌生枝条全部疏除。生长季修枝躲过虫害产卵期。修枝后树冠高度应为树高的1/2~1/3。

修复技术篇5

[关键词]地下水;污染修复技术;综合评价

中图分类号:X523 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)23-0390-01

引言:由于不合理填埋处理工农农业废物,事故性污染物排放和地下储油设施泄露,许多有机物、重金属及放射性有害物质进入地下系统,因此我国的地下水污染情况愈加严重。国内越来越关注地下水污染的修复技术,加强地下水环境的保护。我国地下水污染发展迅猛,但是与发达国家相比,仍然存在许多问题。要通过大量的实践和应用才能保证地下水修复技术不断的改进和创新。

一、抽出处理修复技术

抽出处理修复技术是我国地下水修复技术投入使用最早、最典型的地下水污染治理技术,现在仍被广泛使用。根据污染物的类型可将抽出处理修复技术分为三类:物理法、化学法和生物法。

根据受污染的地下水的分布情况,布置一定数量的抽水井,利用地上的设备治理地下水污染。根据地域的地质情况原则正确的排放处理方法。抽出处理修复技术适用范围广、对污染程度没有具体要求。但是抽出处理修复技术存在一些问题,在治理滞留的水溶相溶液不能采用抽出处理修复技术、未封闭污染源的地域不能采用抽出处理修复技术,并且抽出处理修复技术的运行成本较高[1]。

二、监测天然衰减修复技术

20世纪90年代,监测天然衰减技术开始正式应用于地下水污染治理,一般与其他修复方式联合使用,能够在合理的时间内达到修复的目的。监测天然衰减技术作用包括物理、化学和生物修复的方法。微生物的降解作用主要是自然衰减作用,将污染物降解为无害物质,实现彻底的去除地下水污染物。

监测天然衰减修复技术具有对环境的扰动性小、施工简单、费用低、易于操作等特点。但是监测天然衰减修复技术也存在着局限性,只使用于污染程度较轻、自然衰减能力较强的地区。

三、原位修复技术

(一)可渗透反应墙技术

传统的可渗透反应墙有连续反应墙和漏斗-导水门式反应墙。近几年,通过国内外学者的不断研究,研究出新型的可渗透反应墙技术。可渗透反应墙技术使用的反应技术一般使用还原能力较强的零价金属材料,处理效果最好的双金属系统。可渗透反应墙技术的反应介质也越来越丰富,对介质的要求具体有以下6点:第一,吸附降解能力强;第二,抗腐蚀性强;第三,为施工安装带来便利;第四,在处理过程中不会产生有毒有害物质;第五,保证不影响当地的水文地质条件;第六,能够在水力和矿化的作用下依旧保持稳定[2]。

(二)地下水曝气技术

地下水曝气技术时去除地下水和饱和区土壤中挥发性和半挥发性有机物的最经济有效的途径之一。我国的地下水曝气技术才刚刚发展起来,应用的范围较小,大多是在实验室里进行模拟实验。地下水曝气技术具有操作简单、修复效率高、治理时间短、干扰性小等优点。但是地下水曝气技术只适用于容易挥发难以移动的污染物,并且受水文地质条件的水层中的污染物的限制。

四、综合评价地下水污染修复技术

(一)对比分析修复技术的主要治理目标

经过国外多年研究结果表明,抽出处理修复技术主要治理12种污染物,比较典型的治理目标除三氯乙烯外,还有卤化挥发性有机物。不同污染物的治理在抽出处理修复技术应用中所占的比重也不相同。

运用原位修复技术,主要治理对象有8种,其中可渗透反应墙技术主要治理金属、非金属、卤化挥发性有机物、杀虫剂、除草剂等污染物。同样不同的污染物应用技术所占的比例也有所不同。

(二)对比分析修复技术的修复成本

针对同一污染物,使用不同技术共同治理,分析对比各种技术的运行成本、治理时间、修复效果以及工程的投资。

在技术运行成本方面,技术运行成本最高的是抽出处理修复系统,运行成本最低的是监测天然衰减修复技术和可渗透反应墙技术;在技术的治理时间方面,除了监测天然衰减修复技术实践较长以外,其他技术并没有明显的优劣之分;在修复效果方面,抽出处理修复技术的修复效果最好,监测天然衰减修复技术的修复效果最差,其他技术的修复效果最好;在工程投资方面,技术造价最高的是监测天然衰减修复技术。

五、展望

随着我国地下水修复技术的深入研究,地下水修复技术日益成熟,修复技术更加广泛的应用在地下水污染修复工作中。针对我国地下水污染的实际情况,选择出最适合治理我国地下水污染的修复技术。在未来主要研究的方向主要有两个,第一,主要研究零价纳米铁失活问题和使用金属催化剂去除污染物机理;第二,实现微生物降解型的可渗透反应墙技术,为了提高修复效率和解决反应墙生物於堵的问题以及延长反应墙体的使用寿命等,将利用基因工程培养纯化特效降解菌[3]。

结束语:由于地下水污染过程缓慢、轻易不被人类发现和治理困难,所以地下水污染具有危害性、复杂性和隐蔽性。现如今,我国已经成功的将各种修复技术应用于地下水污染整治的领域中。我们要针对不同领域、地质、地下水污染的实际情况,采用最合适的修复技术。我国地下水污染情况越来越严重,为了满足地下水修复技术的多元化,将不同的地下水修复技术相结合共同治理地下水污染。

参考文献

[1] 井柳新,程丽.地下水污染原位修复技术研究进展[J].水处理技术,2010,12(07):6-9.

[2] 张学礼,徐乐昌,魏广芝等.用PRBs技术修复铀污染地下水的研究现状[J].铀矿冶,2010,27(2):55-61.

[3] 王丽丽,王文超,张欣.污染地下水修复的渗透反应墙技术[J].西南给排水,2011,29(6):17-19.

修复技术篇6

关键词:土壤污染、生物修复、研究进展

前言

土壤重金属污染是指由于人类活动将金属加入到土壤中,致使土壤中重金属明显高于原生含量、并造成生态环境质量恶化的现象。加之重金属离子难移动性,长期滞留性和不可分解性的特点,对土壤生态环境造成了极大破坏,同时食物通过食物链最终进入人体,严重危害人体健康,已成为不可忽视的环境问题。随着我国人民生活水平的提高,生态环境保护日趋受到重视,国家对污染土壤治理和修复的人力,物力的投入逐年增加,土壤污染物的去除以及修复问题,已成为土壤环境研究领域的重要课题。而生物修复技术是近20年发展起来的一项用于污染土壤治理的新技术,同传统处理技术相比具有明显优势,例如其处理成本低,只为焚烧法的1/2-1/3,处理效果好,生化处理后污染物残留量可达到很低水平;对环境影响小,无二次污染,最终产物CO2、H2O和脂肪酸对人体无害,可以就地处理,避免了集输过程的二次污染,节省了处理费用,因而该技术成为最有发展潜力和市场前景的修复技术。

1.污染土壤生物修复的基本原理和特点

土壤生物修复的基本原理是利用土壤中天然的微生物资源或人为投加目的菌株,甚至用构建的特异降解功能菌投加到各污染土壤中,将滞留的污染物快速降解和转化成无害的物质,使土壤恢复其天然功能。由于自然的生物修复过程一般较慢,难于实际应用,因而生物修复技术是工程化在人为促进条件下的生物修复,利用微生物的降解作用,去除土壤中石油烃类及各种有毒有害的有机污染物,降解过程可以通过改变土壤理化条件(温度、湿度、pH值、通气及营养添加等)来完成,也可接种经特殊驯化与构建的工程微生物提高降解速率。

2.污染土壤生物修复技术的种类

目前,微生物修复技术方法主要有3种:原位修复技术、异位修复技术和原位-异位修复技术。

2.1原位修复技术:

原位修复技术是在不破坏土壤基本结构的情况下的微生物修复技术。有投菌法、生物培养法和生物通气法等,主要用于被有机污染物污染的土壤修复。投菌法是直接向受到污染的土壤中接入外源污染物降解菌,同时投加微生物生长所需的营养物质,通过微生物对污染物的降解和代谢达到去除污染物的目的。生物培养法是定期向土壤中投加过氧化氢和营养物,过氧化氢则在代谢过程中作为电子受体,以满足土壤微生物代谢,将污染物彻底分解为CO2和H2O。生物通气法是一种加压氧化的生物降解方法,它是在污染的土壤上打上几眼深井,安装鼓风机和抽真空机,将空气强行排入土壤中,然后抽出,土壤中的挥发性有机物也随之去除。在通入空气时,加入一定量的氨气,可为土壤中的降解菌提供所需要的氮源,提高微生物的活性,增加去除效率。

2.2异位修复技术:

异位修复处理污染土壤时,需要对污染的土壤进行大范围的扰动,主要技术包括预制床技术、生物反应器技术、厌氧处理和常规的堆肥法。预制床技术是在平台上铺上砂子和石子,再铺上15-30cm厚的污染土壤,加入营养液和水,必要时加入表面活性剂,定期翻动充氧,以满足土壤微生物对氧的需要,处理过程中流出的渗滤液,即时回灌于土层,以彻底清除污染物。生物反应器技术是把污染的土壤移到生物反应器,加水混合成泥浆,调节适宣的pH值,同时加入一定量的营养物质和表面活性剂,底部鼓入空气充氧,满足微生物所需氧气的同时,使微生物与污染物充分接触,加速污染物的降解,降解完成后,过滤脱水这种方法处理效果好、速度快,但仅仅适宜于小范围的污染治理。厌氧处理技术适于高浓度有机污染的土壤处理,但处理条件难于控制。常规堆肥法是传统堆肥和生物治理技术的结合,向土壤中掺入枯枝落叶或粪肥,加入石灰调节pH值,人工充氧,依靠其自然存在的微生物使有机物向稳定的腐殖质转化,是一种有机物高温降解的固相过程。上述方法要想获得高的污染去除效率,关键是菌种的驯化和筛选。由于几乎每一种有机污染物或重金属都能找到多种有益的降解微生物。因此,寻找高效污染物降解菌是生物修复技术研究的热点。

3.影响污染土壤生物修复的主要因子

3.1污染物的性质:

重金属污染物在土壤中常以多种形态贮存,不同的化学形态对植物的有效性不同。某种生物可能对某种单一重金属具有较强的修复作用。此外,重金属污染的方式(单一污染或复合污染),污染物浓度的高低也是影响修复效果的重要因素。有机污染物的结构不同,其在土壤中的降解差异也较大。

3.2环境因子:

了解和掌握土壤的水分、营养等供给状况,拟订合适的施肥、灌水、通气等管理方案,补充微生物和植物在对污染物修复过程中的养分和水分消耗,可提高生物修复的效率。一般来说土壤盐度、酸碱度和氧化还原条件与重金属化学形态、生物可利用性及生物活性有密切关系,也是影响生物对重金属污染土壤修复效率的重要环境条件。

3.3生物体本身:

微生物的种类和活性直接影响修复的效果。由于微生物的生物体很小,吸收的金属量较少,难以后续处理,限制了利用微生物进行大面积现场修复的应用,

植物体由于生物量大且易于后续处理,利用植物对金属污染位点进行修复成为解决环境中重金属污染问题的一个很有前景的选择。但由于超积累重金属植物一般生长缓慢,且对重金属存在选择作用,不适于多种重金属复合污染土壤的修复。因此,在选择修复技术时,应根据污染物性质、土壤条件、污染程度、预期修复目标、时间限制、成本及修复技术的适用范围等因素加以综合考虑。

4.发展中存在的问题:

生物修复技术作为近20年发展起来的一项用于污染土壤治理的新技术,虽取得很大进步和成功,但处于实验室或模拟实验阶段的研究结果较多,商业性应用还待开发。此外,由于生物修复效果受到如共存的有毒物质(Co-toxicants)(如重金属)对生物降解作用的抑制;电子受体(营养物)释放的物理;物理因子(如低温)引起的低反应速率;污染物的生物不可利用性;污染物被转化成有毒的代谢产物;污染物分布的不均一性;缺乏具有降解污染物生物化学能力的微生物等因素制约。因此,目前经生物修复处理的污染土壤,其污染物含量还不能完全达到指标的浓度要求。

5.应用前景及建议:

随着生物技术和基因工程技术的发展,土壤生物修复技术研究与应用将不断深入并走向成熟,特别是微生物修复技术、植物生物修复技术和菌根技术的综合运用将为有毒、难降解、有机物污染土壤的修复带来希望。为此,建议今后在生物修复技术的研究和开发方面加强做好以下几项工作:

(1)进一步深入研究植物超积累重金属的机理,超积累效率与土壤中重金属元素的价态、形态及环境因素的关系。(2)加强微生物分解污染物的代谢过程、植物-微生物共存体系的研究以及植物-微生物联合修复对污染物的修复作用与植物种类具有密切关系。

(3)应用现代分子生物学与基因工程技术,使超积累植物的生物学性状(个体大小、生物量、生长速率、生长周期等)进一步改善与提高,培养筛选专一或广谱性的微生物种群(类),并构建高效降解污染物的微生物基因工程菌,提高植物与微生物对污染土壤生物修复的效率。

(4)创造良好的土壤环境,协调土著微生物和外来微生物的关系,使微生物的修复效果达到最佳,并充分发挥生物修复与其他修复技术(如化学修复)的联合修复作用。

(5)尽快建立生物修复过程中污染物的生态化学过程量化数学模型、生态风险及安全评价、监测和管理指标体系。

结论

综上所述,我们不难发现由于土壤重金属来源复杂,土壤中重金属不同形态、不同重金属之间及与其它污染物的相互作用产生各种复合污染物的复杂性增加了对土壤重金属治理和修复难度,且重金属对动植物和人体的危害具有长期性、潜在性和不可逆性,同时进一步恶化了土壤条件,严重制约了我国农业生产的加速发展,所以要更好的防治土壤重金属污染还需要广大科研工作者不懈的努力,研发出更好的效率更高的修复治理技术,同时我们还不应该忘记必须加强企业自身的环保意识,提高企业自我约束能力,始终将防治污染积极治理作为企业工作的头等大事来抓,把企业对环境的污染程度降到最低限度,形成全社会都来重视土壤污染问题的良好环保氛围,逐步改善我们的土壤生态环境。

参考文献:

[1]钱暑强,刘铮.污染土壤修复技术介绍[J].化工进展,2000(4):10-12,20.

[2]陈玉成.土壤污染的生物修复[J].环境科学动态,

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[3]李凯峰,温青,石汕.污染土壤的生物修复[J].化学工程师,2002,93(6):52-53.

[4]杨国栋.污染土壤微生物修复技术主要研究内容和方法

[5]张春桂,许华夏,姜晴楠.污染土壤生物恢复技术[J].生态学杂志,1997,18(4):52-58.

[6]李法云,臧树良,罗义.污染土壤生物修复枝木研究[J].生态学杂志,2003,22(1):35-39.

[7]滕应,黄昌勇.重金属污染土壤的微生物生态效应及修复研究进展[J].土壤与环境,2002,11(1):85-89.

[8]沈德中.污染环境的生物修复(第一版)[M].北京:化学工业出版社,2001:14,311.

修复技术篇7

【摘要】近年来口腔修复医学技术发展迅速,其涉及多个学科,同口腔组织学、口腔生物力学、解剖生理学、材料科学关联密切,产生了新修复技术。如人工种植技术,激光修复,铸钛技术,烤瓷技术,铸瓷技术,全瓷技术等。

【关键词】口腔修复;人工种植;烤瓷;全瓷{KH*2/3D

1、引言

随着生活水平的提高,对口腔的保健越来越受到人们的重视。口腔修复涉及学科多,与口腔组织学、解剖生理学、口腔生物力学、材料学等有着密切联系。当前计算机辅助设计完成修复技术,人工种植技术,激光在修复的应用,铸钛技术,精密铸造技术,烤瓷、铸瓷技术、全瓷技术等的出现提升了口腔修复技术水平,满足了患者的需求[1]。

2、人工植牙技术

人工种植牙技术改变了口腔修复的传统观念和修复方式。人工种植牙是目前最近似自然牙的一种修复缺牙的方法。人工种植牙是以手术方法将种植体植入到缺牙部位,种植体的基本形式包括埋植型二段式和非埋植型一段式种植体。等待种植体愈合后再在其上完成牙冠的制作。此种修复改变了以往假牙固定方式,通过种植体与牙槽骨的骨性结合而固定在牙槽骨内,将咀嚼力量直接传导到颌骨内,因此固定效果好,能较好地恢复咀嚼功能,舒适而无异物感,不影响发音。选择与牙槽骨有较好生物相容性的材料,无论在其表面是否有羟基磷灰石涂层,均有很好的修复效果。适应症的选择也是种植能否成功的重要因素,主要适合于身心健康、牙齿及骨骼也发育完成定型的成年人,缺牙在半年左右,口腔卫生状况适合种植的人,而年老体弱、口腔卫生差、患有全身、消耗性疾病,无论缺牙多少,均不宜做种植。

3、激光修复技术

激光技术在口腔研究领域可用于防龋、去龋、备洞、止痛、牙髓牙周组织的治疗等。修复激光技术在口腔修复中的应用主要为激光焊接,目前定型的为冠桥修复体支架的焊接,修复体的焊接。激光技术在口腔修复领域还可用活髓牙修复时牙体预备后牙本质过敏的止痛。现代修复技术特别是对以种植体为基牙的修复技术要求制作更加精确的桥体。常用的冠桥铸造技术常常产生金属微收缩。但在种植体为基牙的桥体要求相当精确,金属微收缩可能导致桥体不能就位。现在已开发出立体激光焊接系统,既能用于种植体桥体制作,又适于常规精密金属冠桥加工。有较强的金属焊接能力,可用以焊接制备以种植体为基牙的桥体支架中的纯钛部件。

4、铸钛技术

钛、钛合金由于具有优良的生物相容性、耐腐蚀性及生物力学性能,资源丰富、价格低廉,可满足口腔修复金属材料的要求,是一种具有巨大开发潜力和应用前景的金属。钛在口腔修复学中的应用, 固定义齿,纯钛的力学性能接近Ⅲ型金合金,适合冠桥的修复。钛冠桥锻造的方法是用电火花蚀刻机械加工。局部可摘义齿,纯钛的力学性能较目前常用的钴铬合金低,因此在局部可摘局部义齿支架时,其厚度要高于钻铬合金才能达到支架的性能要求,纯钛及钛合金制作局部可摘义齿支架时铸造后线性收缩率为,比钻铬合金小,因此具有更好的适应性。钛烤瓷修复,钛底层冠加工方法有机床加工、放电加工、CAD/CAM加工和铸造加工。牙颌畸形矫治,合金正牙丝弹性模量低,强度适中,具有良好的回弹性,可多次产生温和、持久的矫正力,这种矫正适合生理要求[2]。

5、金属烤瓷修复技术

临床常用的金属烤瓷是贵金属和非贵金属烤瓷两种技术。贵金属烤瓷的金属内冠一般是金、钯合金。这种烤瓷冠有两个优点,一是颜色美观,尤其是瓷冠边缘,不会发青、发灰;二是瓷与金属结合非常好,少有崩瓷的情况,但成本较高。非贵金属烤瓷一般是在镍铬台金烤瓷,其优点是成本较低,缺点是边缘密合度差和边缘颜色差,容易出现发青,发灰的情况,镍对人体细胞有毒性。如果瓷粉合金选择不当,其膨胀系数不配,容易出现崩瓷现象。钛及钛合金由于具有优良的相容性,耐腐蚀性,及生物力学性能,而且来源丰富,价格价廉,成为具有较大开发潜力和应用前景的修复体金属。

6、全瓷修复技术

由可铸造的新型陶瓷材料制作而成,同金属烤瓷牙相比,区别在于内冠,全瓷牙的内冠是瓷,是一种透明的骨架,没有金属基底层。全瓷牙由于没有金属基底冠的存在,有效避免了金属过敏和牙龈黑线等问题的出现,对人体健康无任何毒副作用。全瓷牙的内冠是一层全瓷的透明支撑骨架,然后在它的外冠面烤上一层与天然牙色泽相近的瓷粉。全瓷牙是一种最具美观效果的牙齿修复体,坚硬、耐磨、抗压强度高,外观自然纯真,晶莹剔透、透光性极佳,色泽逼真,接近天然牙。口腔中镶嵌的假牙是含金属的烤瓷冠,做头颅x线、CT、核磁共振检查时,在附近会形成伪影,影响周围的耳鼻喉和眼科等头颅组织系统的检查效果。而非金属的全瓷牙对x线却无任何阻挡,对X射线有透射性,对于需要核磁共振检查的患者来说是最佳的选择。全瓷牙的适应症很广泛,可将严重的口腔牙列不齐、牙缝、四环素牙、氟牙症、畸形牙及各种不能充填的牙根等通过烤瓷来修复[3]。

7、结语

随着人们物质文化水平的提高及科学技术的发展,进一步与信息科学、材料科学、计算机学、机械学及生物医学紧密结合,口腔修复学的发展将更为迅速,高科技已广泛促进了修复学的发展,特别是人工种植牙技术的发展以及计算机辅助 (CAD)与计算机辅助制作(CAM)及复合材料的出现与应用,从根本上改变了人们的常规的修复观念与修复方式,而这些技术的进一步完善,还将进一步促进修复学的发展。

参考文献

[1]左雅辉. 口腔修复的发展历程与前景展望[J]. 中国卫生产业. 2012(02)

修复技术篇8

关键词:铅污染土壤 修复技术 研究 发展趋势 分析

众所周知,铅一直都是重金属污染土壤中蓄积性最强且分布面积最广的污染物之一。自然环境当中风化岩石中的矿物构成是导致土壤中铅元素产生并蔓延的最根本因素。在长时间的环境保护作用之下,现代经济社会对于废水、废弃以及废渣的排放问题得到了明显改善,但大量工业化活动的迅猛发展使得铅污染无法得到有效抑制。对于铅污染土壤而言,这种破坏性极强的元素一旦进入土壤当中就会始终停留在表土层位置,向土壤深层移动的可能性极小。从这一角度来说,铅元素与土壤中有机物元素发生结合反应的可能性就极大,且这种合成物是很难被溶解的,土壤表层植物的生长发育也会受到极大的影响。并且,对于人类而言,铅元素自身所具备的强累积性能够在食物链的传导作用之下被人体所吸收,从而与人体内部的多种酶元素发生组合反应,此种反应会对人体的神经系统、消化系统、生殖系统以及免疫系统产生极为不利的影响。基于以上分析,我们需要清醒的认识到一个方面的问题:铅污染土壤对植物、人体正常生长发展造成的影响极为不利的,展开有关铅污染土壤修复技术的研究迫在眉睫。那么,现阶段铅污染土壤修复技术研究有着怎样的进展?铅污染土壤修复技术又有着怎样的发展趋势呢?笔者现结合实践工作经验,就这一问题谈谈自己的看法与体会。

一、铅污染土壤修复技术的研究进展分析

我们必须明确的一点在于:铅污染土壤最显著的特性在于长期性、隐蔽性以及不可逆性。以上特性直接导致了铅污染土壤修复难度大。如何在确保土壤可持续利用的基础之上,研究高效修复铅污染土壤的修复技术是现阶段相关工作人员最亟待解决的问题之一。在当前研究技术条件支持之下,按照土壤反应性质的差异性进行划分,铅污染土壤修复技术可以分为物理化学修复技术以及生物修复技术这两大类型。客土深耕法、隔离法以及固化稳定化法均属于物理化学修复技术范畴,微生物修复法以及植物法属于生物修复技术研究范畴。笔者现从以上几个方面就铅污染土壤修复技术的研究进展做详细分析与说明。

(一)客土深耕法。客土深耕法的依据在于铅污染土壤所表现出的表聚性特征。正如上文所述:对于铅污染土壤而言,这种破坏性极强的元素一旦进入土壤当中就会始终停留在表土层位置,向土壤深层移动的可能性极小。客土法的关键在于对铅污染土壤表层土进行移除,以新鲜土进行补足,或是将铅污染土壤中的表层土深翻至深层土壤当中,从而控制铅污染土壤与植物直接接触的机会,将其铅污染毒性的传播。此种方式最大的缺陷在于修复成本较高,人力、物力、财力投入较大,且置换或深翻的表层土存在二次污染的可能性,修复效果并不显著。

(二)隔离法。隔离法实施的关键在于工程改造,施工作业人员需要将铅污染土壤与周边环境进行有效的隔离,最大限度的控制铅污染的渗透、蔓延与迁移。在工程改造过程当中,可以选用钢筋水泥材料在铅污染土壤周边修建隔离墙墙体,也可以选用防渗膜材料对铅污染土壤表面进行敷设。此种方式属于物理化学修复技术的一种,在实际应用当中受到施工作业以及修复成本的限制性影响,隔离法仅适用于铅污染土壤问题严重且污染较小的土壤修复。

(三)固化稳定化法。此种修复技术能够在化学方法的作用之下就铅元素在土壤表层中的溶解性以及迁移性进行控制,与此同时在物理方法的作用之下将铅污染土壤转化为紧密固体或是不可流动固体。此种铅污染土壤修复技术适用于污染程度并不严重的土壤,且修复成本较低,有一定的应用空间。但是这种修复方式无法彻底根除土壤表层中的铅元素,修复效果具有一定的暂时性。

(四)微生物修复法。在对铅污染土壤表层生长植物及微生物抗性细菌进行筛选的基础之上,得到具备较为显著耐重金属铅特性的植物与微生物抗性细菌菌种,进而将所得菌种在培育菌液当中加以包衣,所得种子将直接种植在铅污染土壤当中,以此对土壤表层当中的铅进行毒性还原。此种修复方式属于微生物修复技术的一种,修复成本较低、操作便捷且修复效果显著,值得关注。

(五)植物修复法。植物修复法的关键在于以超富集植物为载体,将铅污染土壤中大量的铅元素完全转移至植株内或是地表部分,从而达到控制并修复铅污染土壤的目的。在这一过程当中,有关超富集植物的筛选工作尤为关键。我们应当确保所选取超富集植物具备较高的吸收速率、转运能力以及抗病虫能力。此种修复技术适应了绿色环保的修复要求,对生态环境的扰动较小,在达到修复目的的同时提升了土壤肥力,是未来铅污染土壤修复技术的主流发展方向。

二、铅污染土壤修复技术发展趋势分析

上文所述,我们不难发现,对于铅污染土壤修复技术研究而言,有关物理化学修复技术与微生物修复技术的研究均取得了一定的成果,微生物修复技术潜在应用空间要想得以激发与利用,其关键在于同物理化学修复技术进行组合,这也正是铅污染土壤修复技术的发展趋势。具体而言,可重点关注以下几点。

(一)螯合诱导植物吸收修复技术。在植物富集效率低下的情况下,可以通过向土壤表层施加包括柠檬酸以及EDTA在内多种螯合剂的方式实现土壤表层铅元素的活化目的,从而加速铅元素的溶解,促进土壤表层铅元素能够自根系较快的向地表进行转运。

(二)微生物-植物修复技术。我们知道,发的菌丝对于提升植物根系营养吸收范围而言是至关重要的。换句话来说,发达菌丝能够促进植物对土壤表层中铅元素的吸收,这是一方面。另一方面,真菌自身所具备的对铅元素的高耐性能够控制铅元素在植物根系中毒性的发挥,从而兼顾土壤修复与植物正常生长发育。

(三)基因工程植物修复技术。在基因重组技术的作用之下将金属富集特性表现显著地基因直接导入处于生长发育阶段且极易收获的植株当中。植株在生长发育过程当中自身特定的载体与受体细胞能够在分子生物作用之下被完整复制与表达,从而赋予受体细胞新型遗传特性,最终实现土壤修复的功效。

三、结束语

总而言之,市场经济的建设发展与生态环境的保护是相辅相成的有机整体。市场经济的建设发展绝不能以生态环境的恶化为代价。国民经济在建设发展过程当中所产生的各种有害元素对于生态环境的破坏是极其显著的,生态环境的修复同样是极为必要的。本文针对铅污染土壤修复技术研究及发展趋势这一中心问题做出了简要分析与说明,希望能够为今后相关研究与实践工作的开展提供一定的参考与帮助。

参考文献:

[1] 谢德燕.刘奇志.王建魁等.根结线虫污染的温室番茄土壤修复——土壤修复剂稀释倍数筛选. [J].中国农学通报.2008.24.(10).457-461.

[2] 王丽萍.郭光霞.华素兰等.丛枝菌根真菌——植物对石油污染土壤修复实验研究. [J].中国矿业大学学报.2009.38.(01).91-95.

[3] 卫泽斌.郭晓方.丘锦荣等.间套作体系在污染土壤修复中的应用研究进展. [J].农业环境科学学报.2010.29.(Z1).267-272.

修复技术篇9

2016年5月28日,国务院印发了《土壤污染防治行动计划》,简称“土十条”。这一计划的可以说是这个土壤修复事业的里程碑事件。土壤是经济社会可持续发展的物质基础,关系人民群众身体健康,关系美丽中国建设,保护好土壤环境是推进生态文明建设和维护国家生态安全的重要内容。当前,我国土壤环境总体状况堪忧,部分地区污染较为严重,已成为全面建成小康社会的突出短板之一。

土壤修复是使遭受污染的土壤恢复正常功能的技术措施。在土壤修复行业,已有的土壤修复技术达到一百多种,常用技术也有十多种,大致可分为物理、化学和生物三种方法。世界上许多国家特别是发达国家均制定并开展了污染土壤治理与修复计划,因此也形成了一个新兴的土壤修复行业。本期大讲堂聚焦土壤修复技术及产业应用,重点讨论土壤修复技术在服务领域及工业领域的应用场景;土壤修复技术与信息、网络、材料、感知、仿生技术如何融合突破;土壤修复技术产业化对服务和劳动成本的影响;国内外土壤修复技术及应用的差距。

本期大讲堂,中国科学院地理研究所研究员廖晓勇作专题报告,中节能六合天融环保科技有限公司副总经理王昕f、意谷(北京)投资管理有限公司总经理刘媛媛、中国环境修复产业联盟秘书长高胜达、北京生态修复学会理事长刘俊国等业内专家共同围绕土壤修复技术产品化、产业化、市场化路径等进行全方位探讨。

修复技术篇10

关键词:水体底泥修复;原位修复技术;生物制剂原位修复技术;天然粘土矿物原位除藻技术

Abstract: the rapid development of social economy has brought increasingly serious environmental problems, a great deal of sewage emission to serious water pollution, decomposition of sediment pollutant effects on plants and the great reconstruction of water. In situ remediation technology has been increasingly applied to repair the water sediment, the natural clay minerals in situ removal technology, biological preparation in situ remediation technology to introduce water in-situ sediment remediation technology and its application.

Keywords: water sediment remediation; in situ remediation technology; biological preparation in situ remediation technology; algae removal technology of natural clay minerals in situ

中图分类号:[TU992.3]文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

1前言

随着社会经济的快速发展,工业化和城镇化的不断推进,工业废水和生活污水的集中大量排放,水体中有机碳污染物、有机氮污染物以及含磷化合物负荷不断加大,水体水质污染日趋严重。水体富营养化也已成为世界性的环境问题,突出表现为蓝藻水华暴发、沉水植物衰退和底泥的高度厌氧。水体底泥是大型沉水植物固着的基础,也是植物生长所需营养物质的重要来源。底泥上污染物的分解会消耗过多的溶解氧而导致底泥和底层水体缺氧,造成植物根系呼吸困难;同时,厌氧分解过程中产生的还原性有毒物质,也可能对植物产生毒害。尤其在一些大型浅水湖泊的湖湾和湖口区,暗黑、发臭的厌氧污泥不仅造成了严重的内源污染,也会影响植物重建和水体修复。本文就水体底泥修复中常用的原位修复技术做一下介绍。

原位生物修复技术是一种有发展潜力、效率高且投资少的环境修复技术。研究原位生物修复技术的过程、效果以及系统的利用率越来越成为人们关注的热点。

所谓原位修复技术就是利用微生物对污染土壤不经搅动、在原位和易残留部位之间进行现场处理。该技术应用于被石油类碳氢化合物所污染约地下水治理己经有多年历史,但是直接用于治理被其它污染物污染的地下水和水体底泥也只是近几年的事。原位修复技术的研究结果一方面加深了我们对该技术使用过程中一些限制因素的理解,同时也为使用其他相关的生物、化学和水力参数等提供了帮助。以下将结合具体的应用来介绍一下水体底泥的原位修复技术。

2天然粘土矿物原位除藻技术

天然粘土矿物原位除藻技术是指采用当地易得的底泥或岸边粘土等经改性处理后,用于凝聚、沉降去除水体中的污染物及有害藻类,因其具有材料廉价易得、安全无毒、操作简单等优点,被认为是目前最具前景的应急除藻技术之一。邹华等提出、发展并应用了改性当地土壤除藻技术,研究了其除藻机理、室内和围隔实验及其对水质改善的作用,实现了应急水华治理、水质底质改善和沉水植物恢复的综合效应。随着当地土壤湖泊修复技术的发展和完善,改性土壤及去除的蓝藻在水-沉积物界面处的变化及该技术长期的生态效应更加引起关注,Pan等提出通过追加喷洒原位土壤覆盖先期絮凝的蓝藻及其所含营养盐实现对沉降蓝藻封藏、对污染底泥覆盖、生境改善和“藻-草”转化的技术。

室内模拟系统中,在高度厌氧底泥上进行土壤和硅藻土原位覆盖修复,约1 cm 的材料能够明显逆转底质和水质条件: 污染厌氧底泥与水体隔绝,表层底质类型改变; 底泥的氧化还原电位大幅上升(分别提高了48. 37%和46. 77%); 水体中的TN、TP释放受到减缓,营养盐含量降低; 相比于对照水体底层溶解氧的明显下降,覆盖材料使水中溶氧维持在初始水平并略有升高。底质覆盖的箱体中,苦草种子萌发并长势良好,而对照箱体中苦草种子萌发后幼苗腐烂死亡,可见土壤和硅藻土原位覆盖有效缓解了不利的环境胁迫,为苦草重建提供了适宜的底质和水质条件。硅藻土箱体中苦草的生物量、叶绿素和根冠比都高于土壤覆盖箱体,因而具多孔结构的硅藻土表层底质更利于植物的生物累积和根系定植。

本技术适用于底层厌氧严重的区域,如湖湾区或较为平静的水体; 然而天然水体经常面临风浪、水生动物等扰动会破坏土壤覆盖层,这也是该技术目前的局限性所在,因而有待开发更多新的覆盖材料以实现更稳固的覆盖和更长期的效果。

3生物制剂原位修复技术

3.1 生物制剂原位修复技术的概念

生物制剂原位修复技术主要是通过向污染水体中投加生物制剂,调控水体中微生物群体组成和数量,优化群落结构,提高水体中有自净能力的微生物对污染物的去除效率,使河水最大程度恢复其原有的自净能力,使污染物就地降解或转化成无害物质。该技术不需要搬运或输送污染水体(包括底泥和岸边受污染的土壤),而是在受污染区域直接进行原地的水体修复,具有使用安全方便、降解污染物彻底且费用低廉的优点。

3.2 生物制剂的种类和应用现状

用于生物修复的微生物通常是经过反复筛选的、对污染物具有较强降解功能的微生物菌株,也可以是以这些功能性微生物为核心经过进一步开发形成的商品化微生物菌剂。根据污染环境的不同,可以按照微生物生长代谢规律向水体中投加营养物质、无毒表面活性剂或电子受体等来激活水环境中土著微生物的代谢潜能,抑制产生黑臭的菌群生理活性。通过以上几种手段强化微生物对污染物的降解效能,从而达到水体原位修复的目的。以下对组成生物制剂的微生物菌剂、生物促生剂以及基质竞争抑制剂在水体底泥修复的应用逐一进行介绍。

3.2.1 投加复合微生物菌剂