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1、第九章第九章环境生态污染及其治理修复环境生态污染及其治理修复人类面临哪些环境问题？水污染大气污染土壤污染固体废弃物污染稳定塘：稳定塘：又称氧化塘、生物塘，是经过人工适当修整的土地，设围堤和防渗层的污水池塘，主要依靠自然生物净自然生物净化功能化功能使污水得到净化的一种污水生物处理技术。分类分类：好氧塘、厌氧塘、兼性塘、曝气塘稳定塘处理技术的优缺点稳定塘处理技术的优缺点优点：优点：充分利用地形，工程简单，投资省工程简单，投资省；可实现污水的资源化及回收利用资源化及回收利用，如灌溉、养殖；处理耗能低、运行维护耗能低、运行维护方便；污泥产量少污泥产量少，可作有机底肥；适应能力和抗冲击负荷能力强抗冲击负
2、荷能力强。缺点：缺点：占地面积大占地面积大，没有空闲余地不宜采用；净化效果受季节、气温、光照等自然因素控制自然因素控制；防渗处理不当可能导致二次污染二次污染；卫生卫生状况差。2.2 受损水体生态修复技术受损水体生态修复技术滇池水污染原因：滇池水污染原因：（1）地处昆明下游，是滇池盆地最低凹地带（2）半封闭性湖泊，缺乏洁净水对湖泊水体置换（3）污水进入滇池（生活污水、工业废水）（4）湖泊老龄化，湖盆变浅，内源污染物堆积严重，污染严重（5）农业面源污染污染源控制污染源控制生态修复生态修复在营养盐输入量一定的前提下，水动力要素水动力要素是影响湖泊水质的第一要素。目前，采用工程手段改善水体交换能力，是
3、我国大型湖泊治理工程都基本采用的措施。控制内源污染控制内源污染水体交换水体交换增加水体水体置换、外流引水体置换、外流引水、稀释水体水、稀释水体流动性，控制和解决内源污染问题。引水入滇（池）工程当湖泊底层氧化还原环境发生变化时，底泥中污染物质会重新释放，造成水体富营养化水体富营养化。底泥疏浚工程底泥疏浚工程利用装有搅吸式离心泵的船只在湖中抽泥，经管道输送到岸上专用堆积场所。控制内源污染控制内源污染生态清淤生态清淤底泥疏浚底泥疏浚植被恢复植被恢复矿山修复矿山修复当湖泊底层氧化还原环境发生变化时，底泥中污染物质会重新释放，当湖泊底层氧化还原环境发生变化时，底泥中污染物质会重新释放，造成造成水体富营养
4、化水体富营养化。底泥疏浚工程底泥疏浚工程利用装有搅吸式离心泵的船只在湖中抽泥，经管道输送利用装有搅吸式离心泵的船只在湖中抽泥，经管道输送到岸上专用堆积场所。到岸上专用堆积场所。生态清淤生态清淤旨在清除污染底泥，为水生生态系统的恢复创造条件。旨在清除污染底泥，为水生生态系统的恢复创造条件。用疏浚方法控制内源污染，成效有时不太好（太湖）。用疏浚方法控制内源污染，成效有时不太好（太湖）。生态清淤生态清淤旨在清除污染底泥，为水生生态系统的恢复创造条件旨在清除污染底泥，为水生生态系统的恢复创造条件水生动物水生动物可以消耗和降解水体中有机物质，使水体得以净化可以消耗和降解水体中有机物质，使水体得以净化水生
5、动物水生动物/植物修复植物修复虑食性鱼类和底栖动物虑食性鱼类和底栖动物对水体的净化作用尤为重要，特别是在封闭和半封闭的水体。由于湖泊富营养化，底栖动物生存环境遭到破坏，水生动物种类减少，系统自身的调节能力下降。自上而下控制水华暴发的措施就是水生动物恢复的良好效应。如常见的鳙鱼鳙鱼和鲢鱼鲢鱼，它们属虑食性鱼类，以虑食浮游植物（蓝藻）为主要食物，且生长速度快。5000 g 蓝藻500 g 鳙鱼/鲢鱼循环放养降低藻类数量成鱼捕捞减轻污染负荷循环放养降低藻类数量成鱼捕捞减轻污染负荷水生植物群落水生植物群落对维持湖体的水质功能具有举足轻重的作用对维持湖体的水质功能具有举足轻重的作用水生动物水生动物/植物
6、修复植物修复苦草苦草狐尾藻狐尾藻沉水植物修复沉水植物修复几种沉水植物对几种沉水植物对N、P的去除的去除几种沉水植物对重金属离子的去除几种沉水植物对重金属离子的去除生态塘生态塘堆肥堆肥农田农田漂浮植物修复漂浮植物修复水生植物修复机理水生植物修复机理植物修复原理示意图植物修复原理示意图课题组将试验区选定位于滇池东北部，蓝藻水华最严重的宝丰半岛两侧，经实地考察，根据生态学原理生态学原理，提出了采取安全的滤食性生物滤食性生物控制蓝藻水华、水生植被恢复水生植被恢复和机械除藻机械除藻相结合的措施。简单地说，它是由滤食性鱼类、滤食性底栖动物、浮游动物、噬藻体控制蓝藻水华技术四个部分组成的一项综合技术。用可操
7、作性强的滤食性鱼类滤食性鱼类（主要指鲢鱼、鳙鱼）控制蓝藻水华技术，实施控藻渔业工程，局部辅以河蚌等滤食性底栖动物清除藻类，并充分利用浮游动物浮游动物控制小型藻类，形成有效控制蓝藻水华发生的能力。同时通过建立生物控藻技术的安全保障系统，确保水域环境和水生生物的安全性，并在滇池大面积推广。滇池水污染控制技术研究中科院水生生物所-清华大学虑食性鱼类（白鲢、鳙鱼）高强度摄食大型蓝藻表面水华清除浮游动物种群扩增（枝角类）沉水植被恢复沉水植被恢复水质变清水质变清鱼类高强度摄食表面水华被清除藻类向小型化发展浮游动物种群扩增鱼类高强度摄食表面水华被清除藻类向小型化发展浮游动物种群扩增控制小型藻类沉水植物恢复透
8、明度上升控制小型藻类沉水植物恢复透明度上升植被缓冲带（shoreline vegetated bufferzone）是介于水体和陆地之间的过渡地带，可以生长于湖滨、河岸、河口海岸带等。过滤径流中的泥沙沉积物和其他污染物泥沙沉积物和其他污染物（化肥和除草剂），避免水体遭受危害。降低面源污染物降低面源污染物，维持和提高水质。植被缓冲带建设植被缓冲带建设改变水动力要素，改善水体交换改变水动力要素，改善水体交换底泥生态疏浚底泥生态疏浚水生植物与动物修复水生植物与动物修复植被缓冲带建设植被缓冲带建设小结：受损水体生态修复方法小结：受损水体生态修复方法第三节 大气污染的生态防治第三节 大气污染的生态防治植
9、物修复！植物修复！大气污染的植物修复大气污染的植物修复是一种以太阳能为动力，利用植物的同化或超同化功能净化污染大气的绿色植物技术。这种生物修复过程可以是直接的，也可以是间接的，或者两者同时存在。3.1 大气污染类型与植物修复大气污染类型与植物修复近地表大气污染物一般可分物理性大气污染理性大气污染、生物性生物性大气污染大气污染和化学性大气污染。化学性大气污染。粉尘粉尘是主要的物理性大气污染物。绿色植物都有滞尘的作用，但其滞尘量的大小与树种、林带宽度、种植状况和气象条件有关。总叶面积大、叶面粗糙多绒毛、叶面积大、叶面粗糙多绒毛、能分泌粘性油脂或浆汁能分泌粘性油脂或浆汁的物种，如核桃、板栗、臭椿、侧
10、柏等可被选为滞尘树种，用于防尘林带的建立。空气中一些原有微生物原有微生物（如芽孢杆菌属、无色杆菌属、八迭球菌属及一些放线菌、酵母菌和真菌等）和某些病原微生物病原微生物都可能成为经空气传播的病原体，即生物性大气污染物。由于空气中的病原体一般都附着在尘埃或飞沫上随气流移动，绿色植物的滞尘作用可以减小病原体在空气中的传播减小病原体在空气中的传播范围范围，并且植物的分泌物具有杀菌作用杀菌作用，因此植物可以减轻生物性大气污染。大气环境中的毒害化学物质毒害化学物质是化学性大气污染物。植物物可以吸收大气中的化合物或毒害性化学物质。如 桉 树、松 树 等能分 泌 柠 檬油，其他常见的植物分泌物如松脂、肉桂油、
11、丁香粉等（称为杀菌素）均能够直接杀死细菌、真菌杀死细菌、真菌等微生物。3.2 大气污染植物修复的机理大气污染植物修复的机理植物吸附与吸收修复植物可以有效地吸附空气中的如浮尘、雾滴浮尘、雾滴等悬浮物及多氯联多氯联苯（苯（PCBs）和多环芳烃（多环芳烃（PAHs）等有机污染物。植物可以吸收大气中的多种化学物质，如SO2、Cl2、HF、重金属Pb等。植物降解修复植物降解是指植物通过代谢过程代谢过程来降解污染物或通过植物自生的物质如酶类酶类来分解植物体内外来污染物的过程。植物转化修复植物转化是指利用植物的生理过程生理过程将污染物由一种形态转化为另一种形态的过程植物同化与超同化修复植物同化是指植物对含有
12、植物营养元素的污染物的吸收，并同同化到自身物质化到自身物质组成中，促进植物体自身生长的现象。3.3 大气污染植物修复的限制因素大气污染植物修复的限制因素植物修复与植物生命活动密不可分，因为植物只有在植物修复与植物生命活动密不可分，因为植物只有在其具有旺盛的生命活力时才有可能对大气污染进行有效其具有旺盛的生命活力时才有可能对大气污染进行有效地修复。所以，影响或抑制植物生命活动的因素都将影地修复。所以，影响或抑制植物生命活动的因素都将影响或抑制植物的修复，如响或抑制植物的修复，如气候、土壤条件气候、土壤条件等。等。植物在不同年龄、不同季节不同年龄、不同季节表现出的修复能力不同也是植物修复应用中的一
13、个重要限制因素。针对不同气候环境和土壤条件不同气候环境和土壤条件，构建不同生态型功能不同生态型功能植物的组合植物的组合以及优化农艺管理措施优化农艺管理措施是一项能实现最佳植物修复效果的研究工作。第四节 污染土壤的生态修复第四节 污染土壤的生态修复4.1 土壤污染问题土壤污染问题土壤背景值土壤背景值土壤在成土过程中，构成土壤自身的化学元素的组成和含量，即未受或少受人类活动影响下的土壤化学元素原始含量土壤化学元素原始含量。进行土壤质量评价，划分土壤质量等级或污染等级，均必须以土壤背景值作为基础参数基础参数和标准标准。土壤污染土壤污染当进入土壤的污染物超过土壤的自净能力超过土壤的自净能力，或污染物在
14、土壤中积累量超过土壤基准量超过土壤基准量，而给生态系统造成了危害，成为土壤污染。土壤污染不仅表现为土壤生产力下降，还可以通过食物链逐级富集污染物，给人类造成严重危害。土壤污染还能危害其他环境要素。4.2 土壤污染的特点土壤污染的特点隐蔽性和滞后性不直观，需检测；产生污染到发现问题需要较长时间不可逆转性重金属污染基本不可逆转，有机污染需要较长时间降解累积性不易迁移、扩散和稀释，不断积累而超标，地域性强难治理性滞留时间长，技术难度大、成本高、见效慢、周期长4.3 土壤污染来源土壤污染来源大气沉降大气沉降大气中重金属主要来源于能源、运输、冶金和建筑材料生产产生的气体气体和粉尘粉尘。除汞(Hg)以外，
15、重金属基本是以气溶胶的形态进入大气，经自然沉降自然沉降和降水降水进入土壤。重金属污染重金属污染随污水进入土壤的重金属随污水进入土壤的重金属污水灌溉是一项古老的农业技术，主要是把污水作灌溉水源利用。主要包括生活污水和工业污水，工业污水未经处理排放未经处理排放，造成土壤重金属Hg、Cd、Cr、Pb等含量的超标。2014年腾格里沙漠排污事件2014年腾格里沙漠排污事件随固体废弃物进入土壤的重金属随固体废弃物进入土壤的重金属一些矿山在开采、加工和冶炼过程中的废渣和尾矿等随意堆放，由于日晒、雨淋等导致其中重金属直接或间接进入土壤。翁源县上坝翁源县上坝“癌症村”“癌症村”死者名单死者名单(1987-200
16、5年计(1987-2005年计250名250名)何新韶 男，76岁，2005年4月死于食道癌何新韶 男，76岁，2005年4月死于食道癌何兆南 男，41岁，2005年1月死于肺癌何兆南 男，41岁，2005年1月死于肺癌梁寿财 男，40岁，2004年8月死于肝癌梁寿财 男，40岁，2004年8月死于肝癌何先福 男，25岁，2004年7月死于肺癌何先福 男，25岁，2004年7月死于肺癌何俾模 男，79岁，2004年5月死于食道癌何俾模 男，79岁，2004年5月死于食道癌何来发 男，74岁，2004年5月死于癌症何来发 男，74岁，2004年5月死于癌症何石保 男，51岁，2004年3月死于食
17、道癌何石保 男，51岁，2004年3月死于食道癌曾细花 女，42岁，2004年1月死于肝癌曾细花 女，42岁，2004年1月死于肝癌土壤污染来源土壤污染来源有机物污染有机物污染有机农药有机农药如：六六六、滴滴涕如：六六六、滴滴涕有机氯农药水溶性高、脂溶性低，表现高残留、易迁移禁用20多年后全国大部分土壤仍有残留！多氯联苯（PCBs）多氯联苯（PCBs）性质稳定、具有急性和慢性毒性、典型的持久性有机污染物土壤中P CBs 含量一般比空气中含量要高出10倍以上多环芳烃(PAHs)多环芳烃(PAHs)主要来源于石油化工产品以及化石燃料不完全燃烧产物石油污染石油污染含有多种烃类(正烷烃、支链烷烃、芳烃
18、、脂环烃)及少量其他有机物(硫化物、氮化物、环烷酸类等)的复杂混合物4.4 污染土壤的修复污染土壤的修复换土法换土法 将污染土壤通过深翻到土壤底层、或在污染土壤上覆盖清洁土壤、或将污染土壤挖走换上清洁土壤等方法进行处理。换土法能够有效地将污染土壤与生态系统隔离，从而减少它对环境的影响。但该方法工程量大，费用高工程量大，费用高只适宜用于小面积的、土壤污染严重的状况。不能将污染物质取出也会对环境产生一定风险。物理化学修复物理化学修复热处理热处理 将一些具有挥发性的重金属如汞、砷等从土壤中解吸出来，或者进行热固定等的一种方法。该方法工艺简单，但能耗大，操作费用高能耗大，操作费用高，且只适用于易挥发的
19、污染物。化学固定或淋洗化学固定或淋洗 利用化学试剂与重金属之间形成不溶性或移动性差、毒性小的物质而降低其在土壤中的生物有效性降低其在土壤中的生物有效性；利用化学/生物试剂增强重金属在土壤中的移动性，并通过化学洗脱化学洗脱的方式将淋洗液集中处理,可将重金属从土壤中有效去除。固定在土壤中的重金属在环境条件发生改变环境条件发生改变时，仍然可以从土壤中释放释放出来，变成生物有效形态;化学络合剂因为价格贵，容易产生次价格贵，容易产生次生污染生污染等问题，也不适合密实性的污染土体。化学降解化学降解 使土壤中的有机化合物分解或转化分解或转化为其它无毒或低毒性物质而得以去除的方法，主要包括化学修复技术、光催化
20、修复技术、电化学修复技术、微波分解及放射性辐射分解修复技术等化学降解虽然可以降低土壤污染物的毒性或含量，但是可能形成毒可能形成毒性性更大的副产物。生物修复-生物修复-微生物修复微生物修复微生物对有机污染物的降解与转化微生物对有机污染物的降解与转化微生物是自然界中的分解者分解者。好氧好氧条件下，它能将有机污染物彻底氧化，分解成CO2、H2O、SO42-、PO43-、NO2-、NO3-等无机物。厌氧厌氧条件下，能将有机物降解，转化成小分子有机酸、CO2、H2、CH4等。因此，微生物是污染土壤生物修复的主体。微生物对重金属的转化与固定微生物对重金属的转化与固定微生物虽然不能降解重金属，但可通过改变它
21、们的化学或物理特性而影响金属在环境中的迁移与转化迁移与转化。汞的去甲基化及还原汞的去甲基化及还原例如：蓝绿色假单胞菌、变形杆菌可使汞离子转化成元素汞，经10小时后挥发掉的汞可达75%。假单胞菌K62能使无机汞和有机汞形成元素汞。累积及固定重金属累积及固定重金属在微生物累积重金属方面，已阐明同细胞内金属硫蛋白(Metalothioneins)简称MT有关，MT是一种低分子量的细胞质蛋白，同Hg、Zn、Cd、Cu和Ag等重金属有强烈的亲和性，结果使重金属富集并抑制其毒性。营养条件营养条件微生物的生长需要维持一定量的C:N:P营养物质及某些微量营养元素。污染物污染物的自身特性土壤特性土壤特性影响微生
22、物修复的环境条件包括土壤水分、pH、有机质含量、质地、孔隙度、氧化还原电势、可溶性氧等因素。影响因素影响因素AM真菌真菌促进植物根系吸收养分促进植物根系吸收养分增强植物对多种生物、非生物胁迫的抗性增强植物对多种生物、非生物胁迫的抗性影响植物的群落结构影响植物的群落结构促进植物根系吸收养分促进植物根系吸收养分增强植物对多种生物、非生物胁迫的抗性增强植物对多种生物、非生物胁迫的抗性影响植物的群落结构影响植物的群落结构AM真菌，又称丛枝菌根真菌真菌，又称丛枝菌根真菌Arbuscular Mycorrhizal fungi菌根真菌对重金属的吸收和转移菌根真菌对重金属的吸收和转移提高植物对重金属胁迫的抗
23、性菌根真菌对重金属的吸收和转移菌根真菌对重金属的吸收和转移接种接种AM真菌真菌根际钝化根际钝化地上部累积地上部累积生物量增加生物量增加植物钝化植物钝化植物提取植物提取分泌螯合物，土壤中钝化重金属分泌螯合物，土壤中钝化重金属菌丝吸附重金属菌丝吸附重金属细胞膜选择性地阻碍重金属细胞膜选择性地阻碍重金属细胞质中钝化重金属细胞质中钝化重金属向外排放重金属向外排放重金属液泡中分隔重金属液泡中分隔重金属可以促进植物对重金属离可以促进植物对重金属离子的吸收子的吸收可能降低重金属离子在土可能降低重金属离子在土壤中的移动性壤中的移动性重金属污染土壤的植物修复重金属污染土壤的植物修复筛选和培育特种植物，特别是对重
24、金属具有超常规吸收超常规吸收和富集能力富集能力的植物，种植在污染的土壤上，让植物把土壤中的污染物吸收起来，再将收获植物中的重金属元素加以回收利用。植物修复的运行成本低，回收和处理富集重金属的植物较为容易，所以近年来得到了重视和发展。生物修复-生物修复-植物修复植物修复植物固定植物固定(Phytostabilization)是利用植物降低重金属的生物可利用性或毒性,减少其在土体中通过淋滤进入地下水或通过其它途径进一步扩散。植物挥发植物挥发(phytovolatilization)是指植物将吸收到体内的污染物转化为气态物质,释放到大气环境中。植物吸收植物吸收(Phytoextraction）是指植
25、物从土壤中吸取重金属，并将其转移、贮存到地上部并通过收获而去除，包括连续植物提取和螯合剂辅助的植物提取。元素超积累植物元植物种名地上部分素含量要求元素含量Cd100 天蓝遏蓝菜1800Co 1000 天蓝遏蓝菜10200Cu 1000 高山甘薯12300Mn10000 粗脉叶澳洲坚果51800Ni 1000 九节木属47500Pb1000 圆叶遏蓝菜8200Zn 10000 天蓝遏蓝菜51600As 100 蜈蚣草2015典型的超积累植物典型的超积累植物金属元素植物金属元素植物Cu 甘薯属高山薯 异叶柔花星香草Cd遏蓝菜遏蓝菜Co 星香草异叶柔花Pb高山漆姑草遏蓝菜属遏蓝菜属Mn澳洲坚果属脉叶
26、坚果 串珠藤属红茎串珠藤Ni 哇九节套哇九节珠庭花菜Zn遏蓝菜遏蓝菜巴丽芥菜芦苇荃菜东南景天Se 黄氏属总状黄氏Re 铁芒其As 蜈蚣草蜈蚣草风尾蕨科大叶井口边草Cr 线蓬尼科菊遏蓝菜遏蓝菜蜈蚣草蜈蚣草砷污染土壤的植物修复基地砷污染土壤的植物修复基地(湖南郴州湖南郴州)建立了世界上第一个砷污染土壤的植物修复基地，面 积13亩。在 含 砷80mg/kg的土壤中，通过种植生长迅速的砷超富集植物(蜈蚣草)，每年可以从土壤中吸走20 kg砷/ha，砷去除效率约12。有机污染土壤的植物修复有机污染土壤的植物修复植物对有机污染物的直接吸收植物对有机污染物的直接吸收有机污染物被植物吸收后,可通过木质化作用使
27、其在新的组织中贮藏,也可使污染物矿化或代谢为H2O 和CO2,还可通过植物挥发或转化成无毒性作用的中间代谢产物。植物释放的酶类促进有机污染物的降解植物释放的酶类促进有机污染物的降解植物释放到环境中的酶类,如脱卤酶、过氧化物酶、漆酶及脱氢酶等。这些酶可以降解TNT、三氯乙烯、PAHs和PCB 等细菌难以降解的有机污染物。植物和微生物促进根际有机污染物的矿化植物和微生物促进根际有机污染物的矿化根系分泌物和根际微生物促进有机污染物的矿化。植物修复的优点及局限性植物修复的优点及局限性成本低成本低成本低成本低个体矮小、生长缓慢，生个体矮小、生长缓慢，生物量小，修复速度慢物量小，修复速度慢个体矮小、生长缓
28、慢，生个体矮小、生长缓慢，生物量小，修复速度慢物量小，修复速度慢不会破坏土壤不会破坏土壤不会破坏土壤不会破坏土壤较好经济效益较好经济效益较好经济效益较好经济效益避免二次污染避免二次污染避免二次污染避免二次污染生态适应性较窄生态适应性较窄生态适应性较窄生态适应性较窄土壤类型、温度、湿度、土壤类型、温度、湿度、营养等环境条件限制营养等环境条件限制土壤类型、温度、湿度、土壤类型、温度、湿度、营养等环境条件限制营养等环境条件限制第五节 废弃物资源化利用第五节 废弃物资源化利用废弃物指在社会的生产、流通、消费等一系列活动中产生的，不再具有原来使用价值不再具有原来使用价值而被丢弃的物质，或是提取组分后弃之
29、不用的剩余物质。5.1 概述概述放错地方的资源！(宝贝)放错地方的资源！(宝贝)废弃物种类废弃物种类来源种类来源种类工业废弃物工业废弃物高炉渣、粉煤灰、煤矸石高炉渣、粉煤灰、煤矸石、废塑料、废塑料、电子垃圾、电子垃圾、废石膏、病原菌等废石膏、病原菌等生活废弃物生活废弃物食物、食物、污泥、垃圾、污泥、垃圾、粪便等粪便等农业废弃物秸秆、粪便农业废弃物秸秆、粪便、残留物等残留物等液体液体废弃物工业废水、生活污水、农业废水等废弃物工业废水、生活污水、农业废水等电子垃圾电子垃圾我国农业废弃物我国农业废弃物名称数量名称数量/（104 t)名称数量名称数量/（104 t)稻草稻草16000花生壳花生壳100
30、稻壳稻壳3000甘蔗渣甘蔗渣800麦秆麦秆7000甜菜渣甜菜渣500玉米芯玉米芯1250棉籽饼棉籽饼460棉秆棉秆1500油菜籽饼油菜籽饼240棉籽壳棉籽壳200林业废料林业废料15005.2 工业废弃物资源化利用工业废弃物资源化利用糖厂废渣废渣（包括滤泥、蔗渣、蔗髓等）制肥模式制肥模式100t甘蔗可产糖12t、蔗渣23t（含水50%）和干滤泥0.7t。蔗渣纤维可造纸及制纤维板，滤泥的养分含量较高，可制取有机肥，但不同的制糖工艺养分差异很大蔗渣刨花板蔗渣刨花板虑泥有机肥虑泥有机肥可降解餐具可降解餐具酒精、味精厂废液、废液、酒厂酒糟酒糟废液浓缩，生产有机肥；酒糟发酵，生产天然气、有机肥粉煤灰-燃
31、煤电厂作饲料模式作饲料模式利用发酵工厂的废液生产饲料酵母饲料酵母。饲料酵母饲料酵母：指以碳水化合物（淀粉，糖蜜，以及味精、造纸、酒精等高浓度有机废液）为主要原料，经液态通风培养酵母菌，并从其发酵醪中分离酵母菌体（不添加其他物质），酵母菌体经干燥后制得的产品。呈浅黄色或褐色的粉末或颗粒，蛋白质的含量高，维生素丰富。其组成随原料和菌种而异。糖蜜糖蜜酒精酒精纸浆废液纸浆废液有机复合肥有机复合肥废水处理废水处理畜产品畜产品饲料酵母饲料酵母农产品农产品农田农田制糖业制糖业发酵业发酵业造纸业造纸业养殖场养殖场化工工业化工工业-糖醛渣糖醛渣钢铁工业钢铁工业-钢渣钢渣电力工业电力工业-粉煤灰粉煤灰粪便粪便饲料
32、工业废弃物的资源化利用工业废弃物的资源化利用5.3 生活废弃物资源化利用生活废弃物资源化利用5.3.1 污泥资源化技术污泥资源化技术工业和生活污水沉积出来的固体物质污泥工业和生活污水沉积出来的固体物质污泥美国目前所积累的干污泥的总量已达到美国目前所积累的干污泥的总量已达到1000万吨万吨欧洲各国总量达欧洲各国总量达660万吨万吨日本为日本为240万吨万吨我国每年排放干污泥约为我国每年排放干污泥约为550600万吨万吨污泥产量：污泥产量：城市污泥成分分析城市污泥成分分析城市污泥不同于其他固体废物，它具有以下几个主要特征：城市污泥不同于其他固体废物，它具有以下几个主要特征：（1）含水率高含水率高，
33、一般达到，一般达到70以上；以上；（2）微生物、病原体微生物、病原体含量高；含量高；（3）恶臭，同时向大气排放温室气体污染环境；）恶臭，同时向大气排放温室气体污染环境；（4）超细粉末，在热干燥处理过程中存在较大的危险；）超细粉末，在热干燥处理过程中存在较大的危险；（5）含有）含有重金属和有机污染物重金属和有机污染物。sewage sludge城市污泥城市污泥农业利用农业利用填埋填埋焚烧焚烧填海填海土壤污染土壤污染水体污染水体污染大气污染大气污染植物植物人人动物动物污泥生态效应污泥生态效应1）处理病原体1）处理病原体消化处理、堆肥，在70度下进行30分钟低温杀菌；2）2）为减少重金属污染，应严格
34、控制排放严格控制排放；3）作为肥料3）作为肥料有3种方法：直接使用、干燥污泥及制成复合肥料（Biochar）污泥农业利用注意事项污泥农业利用注意事项污泥中重金属处理：生物处理措施污泥中重金属处理：生物处理措施利用特定的动物、植物和微生物吸附或积累吸附或积累重金属。（1）动物）动物：蚯蚓和某些鼠类（2）微生物）微生物：抗性真菌、细菌、放线菌等，特殊酶能还原重金属,且对Cd、Co、Ni、Mn、Zn、Pb和Cu等有亲合力（3）植物）植物：超积累植物 土著微生物土著微生物：分离筛菌/内生菌分离筛菌/内生菌 外来微生物外来微生物 基因工程菌基因工程菌采用基因工程技术，将采用基因工程技术，将抗性基因抗性基
35、因转移到一些能转移到一些能在污水和受污染土壤中生存的菌体内，构建在污水和受污染土壤中生存的菌体内，构建高效高效降降解难降解污染物的工程菌。解难降解污染物的工程菌。微生物修复法微生物修复法垃圾资源化技术垃圾资源化技术美国垃圾出口去向欧洲主要垃圾出口国5.3.2 垃圾资源化技术垃圾资源化技术城市垃圾处理措施城市垃圾处理措施垃圾焚烧，指焚烧各种有机材料或物质，以缩减废物体积。焚化垃圾时会将垃圾转化为灰烬、气体、微粒和热力灰烬、气体、微粒和热力，而热力可用于发电。气体在排放到大气中之前，需要去除污染物，其余残余物则用于堆填。焚烧炉焚烧炉内温度一般控制在980左右，焚烧后垃圾体积比原来可缩小50-80%
36、，分类收集的可燃性垃圾经焚烧处理后甚至可缩小90%。诸多弊端诸多弊端，如耗资昂贵、操作复杂，并且如果各种垃圾混杂，则其效率会严重降低，且潜伏性污染严重。二恶英二恶英在焚烧炉内的生成来源是石油产品、含氯塑料等。生活垃圾中含大量的氯化钠(NaCl)、氯化钾(KCl)等化学物质，而当这些垃圾中的有机物质在含有氯的环境下燃烧，就会产生二恶英。尽管其污染防治技术在日益改进，但至今尚存在技术上的争议。城市垃圾焚烧城市垃圾焚烧讨论：城市垃圾焚烧讨论：城市垃圾焚烧解决城市垃圾的最佳方法不是焚烧而是综合利用解决城市垃圾的最佳方法不是焚烧而是综合利用热解技术是指在缺氧和300-600的环境下，大分子热解技术是指在
37、缺氧和300-600的环境下，大分子链裂解成低分子链的油气，以及焦炭或洁净物。链裂解成低分子链的油气，以及焦炭或洁净物。气体产物：气体产物：CO、HCO、H2 2、CH、CH4 4、C、C2 2H H4 4等等液体产物：液体产物：焦油、燃料油等焦油、燃料油等固体产物：固体产物：生物炭（碳）生物炭（碳）（1）城市垃圾热解技术（1）城市垃圾热解技术焚烧热解焚烧热解原理原理利用有机物的氧利用有机物的氧化分解性能化分解性能利用有机物的热利用有机物的热不稳定性不稳定性热效应放热、氧化吸热、还原热效应放热、氧化吸热、还原反应产物反应产物CO2、H2O、热、热能能可燃的低分子化可燃的低分子化合物合物释能方式
38、及应用释能方式及应用热能就近利用热能就近利用（发电、加热水）（发电、加热水）产生燃料油气和产生燃料油气和固体燃料，可贮固体燃料，可贮存或远距离输送存或远距离输送焚烧焚烧&热解热解(2)生活垃圾资源化技术(2)生活垃圾资源化技术分类集运分类集运堆肥堆肥居民分拣集运回收堆肥农业回收站回收站垃圾垃圾分拣分拣有害垃圾有害垃圾废旧充电电池、扣式电池废旧充电电池、扣式电池废电子产品，废灯管，旧电器废电子产品，废灯管，旧电器废日用化学品，油漆废日用化学品，油漆弃置药品弃置药品可回收物可回收物废纸、塑料、玻璃、金属废纸、塑料、玻璃、金属餐厨垃圾餐厨垃圾过期食品，蔬菜，瓜果皮核过期食品，蔬菜，瓜果皮核其他垃圾其
39、他垃圾难分类的大件垃圾（家具等）难分类的大件垃圾（家具等）城市垃圾处理措施城市垃圾处理措施(3)垃圾生物降解技术垃圾生物降解技术科学源自生活，留心观察科学源自生活，留心观察5.3 农业废弃物资源化利用农业废弃物资源化利用(1)直接利用(1)直接利用将有机废弃物如秸秆、树枝、谷壳等当作能源直接燃将有机废弃物如秸秆、树枝、谷壳等当作能源直接燃烧（只能利用热能的烧（只能利用热能的10%）将饼粕、枯枝落叶、秸秆和畜禽粪便作肥料将饼粕、枯枝落叶、秸秆和畜禽粪便作肥料（2）初加工（2）初加工将有机废弃物先粉碎处理，再配合部分粮食作饲料，将有机废弃物先粉碎处理，再配合部分粮食作饲料，经牲畜过腹后，其粪便作肥料。经牲畜过腹后，其粪便作肥料。二次利用较一次利用提高了物质能量的利用率和转二次利用较一次利用提高了物质能量的利用率和转化率。化率。太阳能太阳能主产品主产品土壤库土壤库植物植物饲料加工饲料加工副产品副产品肥料肥料燃料燃料畜禽畜禽动物产品动物产品人类人类粪便粪便5.3 农业废弃物资源化利用农业废弃物资源化利用易造成富营养化、含有病原微生物等易造成富营养化、含有病原微生物等处理措施：处理措施：（1）作肥料）作肥料（2）作培养料）作培养料（3）作燃料）作燃料畜禽粪便利用畜禽粪便利用