修复技术范文

导语：如何才能写好一篇修复技术，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

关键词：土壤污染；类型；修复

土壤污染是指人类活动产生的污染物进入土壤并积累到一定程度，引起土壤质量恶化的现象。主要污染物质包括农业生产中使用的化肥、农药，城市周边工业释放的有机物、重金属、放射性物质、病原菌等。特别是在近年来，对着经济发展与城市化的加速，工矿企业导致的场地污染严重，使土壤遭受到严重的有机物污染和重金属污染，没有处理的污染场地将是定时炸弹，可能对国家可持续发展造成巨大影响，因此必须对土壤污染进行妥善修复，促进社会、经济、环境的可持续发展。

1土壤污染类型

1.1重金属污染？

采矿、冶金和化工等工业排放的三废、汽车尾气以及农药和化肥的使用都是土壤重金属的重要来源。按生物化学性质土壤中的重金属可以分为两类：第一类，对作物以及人体有害的元素，如汞、镉、铅及类金属砷等，因此，必须减少这些元素的含量使其不超过环境的容量；第二类，常量下对作物和人体有益而过量时出现危险的元素，如铜、锌、铬、锰及类金属硒等，应控制其含量，使其有益作物生长和人体健康。

1.2石油污染

石油污染是指在石油的开采、炼制、贮运、使用过程中原油和各种石油制品进入环境而造成的污染，土壤中的石油污染物多集中在20cm左右的表层。石油开采过程中产生的落地油和油田的接转站、联合站的油罐、沉降罐、污水罐、隔油池的底泥，炼油厂含油污水处理设施产生的油泥，也是我国油田土壤石油污染的主要来源。污染土壤中石油主要成分为C15-C36的烷烃、多环芳香烃、烯烃、苯系物、酚类等，其中环境优先控制污染物多达30种。

1_3化肥污染

化学肥料在现代化的农业生产中不仅是粮食增产的物质基础，更是农业生产资料的主体。在粮食增产中花费的贡献率在40%-60%，稳定在50%左右，但是化肥中的有毒重金属、有机物以及无机酸类等是造成土壤污染的主要来源。

1.4农药污染

据初步统计，我国至少有1300-1600万hm2耕地受到农药污染。造成土壤农药污染的主要是有机磷和有机氯农药。据2000年国家质检总局数据，全国47.5%的蔬菜农药残留超标，因农残超标被退回的出口农产品金额达74亿美元。

2土壤污染的特点

2.1土壤污染具有隐蔽性和滞后性

往往要通过对土壤样品进行分析化验和农作物的残留检测，甚至通过研究对人畜健康状况的影响才能确定。因此，土壤污染从产生污染到出现问题通常会滞后较长的时间。

2.2壤污染具有累积性

污染物质在土壤中不容易迁移、扩散和稀释，因此容易在土壤中不断积累而超标，同时也使土壤污染具有很强的地域性。

2.3土壤污染具有不可逆转性

重金属对土壤的污染基本上是一个不可逆转的过程，许多有机化学物质的污染也需要较长的时间才能降解。对重金属污染，通常的方法有：利用植物吸收去除重金属、施加抑制剂、控制氧化还原条件、改变耕作制和换土、深翻等。土壤污染很难治理。积累在污染土壤中的难降解污染物很难靠稀释作用和自净化作用来消除。土壤污染一旦发生，有时要靠换土、淋洗土壤等方法才能解决问题，其他治理技术可能见效较慢。因此，治理污染土壤通常成本较高、治理周期较长。

3污染土壤的修复技术

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。近年来，在政府财政支持下，我国开展了多个类型场地的修复技术设备研发。尽管可以罗列的土壤及地下水污染的修复技术很多，但实际上经济实用的修复技术很少。常用的污染场地修复技术主要包括挖掘、稳定/固化、化学淋洗、气提、热处理、生物修复等。

3.1挖掘

指通过机械、人工等手段，使土壤离开原位置的过程。一般包括挖掘^程和挖掘土壤的后续处理、处置和再利用过程。在场地修复的各个阶段和多种修复技术实施过程中都可能采用挖掘技术，如场地环境评估、修复活动中和后评估阶段。作为修复技术，本导则推荐挖掘只能作为修复方案的一部分，不适用于传统的挖掘一填埋技术方案。

3.2稳定/固化

指通过固态形式在物理上隔离污染物或者将污染物转化成化学性质不活泼的形态，降低污染物的危害，可分为原位和异位稳定/固化修复技术。原位稳定/固化技术适用于重金属污染土壤的修复，一般不适用于有机污染物污染土壤的修复；异位稳定/固化技术通常适用于处理无机污染物质，不适用于半挥发性有机物和农药杀虫剂污染土壤的修复。

3.3化学淋洗

指借助能促进土壤环境中污染物溶解或迁移作用的溶剂，通过水力压头推动清洗液，将其注入被污染土层中，然后再将包含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，可分为原位和异位化学淋洗技术。原位化学淋洗技术适用于水力传导系数大于10-3cm/s的多孔隙、易渗透的土壤，如沙土、砂砾土壤、冲积土和滨海土，不适用于红壤、黄壤等质地较细的土壤；异位化学淋洗技术适用于土壤粘粒含量低于25%、被重金属、石油烃类、挥发性有机物、多氯联苯和多环芳烃等污染的土壤。

3.4气提技术

指利用物理方法通过降低土壤孔隙的蒸汽压，把土壤中的污染物转化为蒸汽形式而加以去除的技术，可分为原位土壤气提技术、异位土壤气提技术和多相浸提技术。气提技术适用于地下含水层以上的包气带；多相浸提技术适用于包气带和地下含水层。原位土壤气提技术适用于处理亨利系数大于0.01或者蒸汽压大于66.66Pa的挥发性有机化合物，如挥发性有机卤代物或非卤代物，也可用于去除土壤中的油类、挥发态重金属、多环芳烃或二嗯英等污染物；异位土壤气提技术适用于修复含有挥发性有机卤代物和非卤代物的污染土壤；多相浸提技术适用于处理中、低渗透型地层中的挥发性有机物。

3.5热处理

指通过直接或间接热交换，将污染介质及其所含的有机污染物加热到足够的温度（150～540℃），使有机污染物从污染介质挥发或分离的过程。按温度可分成低温热处理技术（土壤温度为150～315℃）和高温热处理技术（土壤温度为315～540℃）。热处理修复技术适用于处理土壤中挥发性有机物、半挥发性有机物、农药、高沸点氯代化合物，不适用于处理土壤中重金属、腐蚀性有机物、活性氧化剂和还原剂等。

3.6生物修复

生物修复指利用微生物、植物和动物将土壤、地下水中的危险污染物降解、吸收或富集的生物工程技术系统。按处置地点分为原位和异位生物修复。生物修复技术适用于烃类及衍生物，如汽油、燃油、乙醇、酮、乙醚等，不适合处理持久性有机污染物。

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    关键词:壤污染;危害;植物修复;修复机理

    1 土壤污染的含义以及危害

    土壤污染是指通过多种途径进入土壤的有毒有害污染物的数量和速度超过了土壤的容纳能力和净化速度, 造成土壤的物理、化学和生物学性质、组成及性状等发生变化, 破坏土壤的自然动态平衡, 从而导致土壤自然功能失调、土壤质量恶化、作物的生长发育受到影响、产品的产量和质量下降, 产生一定的环境效应 , 并可通过食物链对生物和人类构成危害。

    土壤污染的危害包括隐蔽性和滞后性、累积性和不可逆性、不易治理性和后果严重性。

    2 植物修复的研究和机理

    2.1 植物修复的研究 植物修复是利用植物修复有毒重金属、有机物、放射性核素污染土壤、沉积物、地表水、地下水的一项绿色技术,它是一项利用太阳能动力的处理系统。石油烃类作为早期有机污染植物修复的研究对象, 其修复机理已有较清楚的认识。

    2.2 植物修复机理 植物修复技术是一种绿色的修复技术,引起人们极大兴趣和关注,是污染土壤修复技术中发展最快的领域。土壤污染的植物修复机理包括植物提取作用、根际降解作用、植物挥发等作用。

    2.3 植物修复技术的局限性 植物修复不仅是一条绿色的,生态的净化途径,一种符合公众心理需求的新技术 ,而且也是一种经济有效的净化的方案。对环境扰动少,可谓是真正意义上的“绿色修复技术 ”。植物修复技术也具有其局限性, 主要表现在。

    1)目前发现的超富集植物所能累积的元素大多较单一,而土壤污染通常是多元素的复合污染。2)超富集植物生产缓慢,生物量低,而且生长周期长,因此从土壤中提取的污染物的总量有限。3)目前发现的超富集植物几乎都是野生植物,人们对其农艺性状、病虫害防治、育种潜力以及生理学等方面的了解有限,难以优化栽培和培育。4)超富集植物的根系比较浅,只能吸收浅层土壤中的污染物,对较深层土壤中的污染物则无能为力。5)异地引种对生物多样性的威胁 , 也是一个不容忽视的问题。6)植物器官往往会通过腐烂、落叶等途径使重金属污染物重返土壤, 因此富集重金属的超富集植物需收割并作为废弃物妥善处理。

    3 植物修复技术发展前景

    1)植物修复涉及一系列技术,包括不同的植被类型,其作用对象、修复机理和能力各不相同。2)利用放射性同位素标记技术,加强植物体内各种生理生化代谢途径对污染物胁迫下的适应性反应的研究,如光合反应、呼吸代谢、激素应激对污染物胁迫是如何做出适应性改变的,通过这种改变的机制,研究污染物胁迫下植物次生代谢途径反应以及逆境信号传导途径也是理解植物污染物耐性机理的一个重要方面。3)从分子生物水平加强对植物解毒机理等基础理论的研究。植物吸收污染物首先要经过根系, 因此, 应重点围绕根系来探索解毒机制和污染物在植物体内的运输机制, 了解植物、土壤、微生物整个体系下各物质之间的相互作用。4) 植物-微生物联合修复技术可以成为一种很有发展前途的新型生物修复技术, 但由于降解微生物的群落组成和变化动态的了解甚少, 为降解机理的阐明带来了困难, 所以其理论体系、修复机制和修复技术需进一步完善。5)在基础研究方面, 除了筛选耐受性高的植物和高效微生物以外, 如何通过遗传学、分子生物学、基因工程等手段进一步提高生物的活性和环境适应性, 也是今后研究的重点。

    4 结论

    综上所述土壤污染的植物修复技术发展前景十分宽广,并且与其他修复技术相比有许多优点,根据我国国情,也是十分适用于中国的一项值得开发的新技术。随着全球经济的快速发展, 有毒有害污染物通过各种途径进入土壤, 持久性污染物的危害开始显现, 土壤污染面积扩大。土壤污染不但影响农产品产量与品质, 而且涉及大气和水环境质量, 并可通过食物链危害动物和人类的健康, 影响环境安全和社会稳定。发展植物修复技术能有效解决我国目前和未来面临的严峻的环境保护问题, 对我国经济发展和环境保护都有着重大意义。

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[关键词] 非创伤性修复（ART）技术；传统备洞修复技术；儿童乳磨牙龋

[中图分类号] R780.1 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2012）07（b）-0030-03

Efficacy comparison of atraumatic restorative treatment technology and traditional prepared hole repair technology with glass ionomer cement in the repair of deciduous teeth cavity

WU Haoming LI Yongpeng

Department of Oral Medicine, Lecong Hospital of Shunde District in Foshan City, Guangdong Province, Foshan 528315, China

[Abstract] Objective To study the therapeutic efficacy of atraumatic restorative treatment (ART) technology and traditional prepared hole repair techniques with glass ionomer cement in the repair of single and complex deciduous teeth cavities. Methods 100 cases of shallow or medium single and complex deciduous teeth cavities were randomly assigned to ART group and traditional treatment group. Patient cooperation and treatment efficacy of the two groups were compared. Results Patient cooperation in the ART group was significantly better than that of traditional prepared hole treatment group (P < 0.05), while treatment success rate and secondary caries were not significantly different between the two groups (P > 0.05); Success rate of single cavity was significantly better than that of complex cavity with either treatment methods (P < 0.05). Conclusion ART treatment has no significant pain, no trauma, no noise and is easy to get accepted by pediatric patients, thus it is a simple, safe and effective treatment of pediatric caries.

[Key words] Atraumatic restorative treatment (ART) technology; Traditional prepared hole repair technology; Pediatric deciduous teeth cavity

我国儿童乳牙患病率极高，据2005年第三次全国口腔流行病学调查表明：我国5岁儿童的乳牙龋病的患病率高达66％，其中97％未经治疗[1]。治疗率低有多方面的原因，其中一个重要原因是儿童对传统备洞修复过程中如钻牙、噪音等有恐惧心理而不愿接受治疗。在保证疗效的前提下，找到一种更适合于治疗儿童龋病的方法，使儿童龋病患者能在无恐惧的状态下接受治疗，具有重大意义。我科于2010年6月起对儿童乳磨牙的单、复面龋洞患儿应用非创伤性修复（ART）技术治疗修复进行了研究，并对应用ART技术治疗结果与应用传统备洞修复技术治疗结果进行了比较，现将结果公布如下：

1 资料与方法

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关键词：污染土壤；危害；植物修复；技术

植物修复是利用某些植物对土壤重金属的超量吸收挥发以及对土壤中有机污染物降解等特殊功能，并与根际微生物协同作用，进行原位修复污染土壤的方法，这种方法费用低，效果显著，不影响环境，是一种极具发展潜力的“绿色产业”。植物修复的对象是重金属、有机物或放射性元素污染的土壤及水体的一项绿色技术。

一、土壤污染的含义以及危害

土壤污染是指有毒有害污染物的数量和速度超过了土壤的容纳能力和净化速度，而通过多种途径进入土壤。造成土壤的物理、化学和生物学性质、组成及性状等发生变化，使土壤的自然动态平衡遭到破坏，从而导致土壤自然功能失调、土壤质量恶化、严重影响作物的生长发育和产品的质量，从而产生一定的环境效应，并可通过食物链对生物和人类构成危害。土壤污染的危害包括隐蔽性和滞后性、累积性和不可逆性、不易治理性和后果严重性。

二、植物修复技术的含义

植物修复技术包括利用植物超积累或积累的植物吸取修复，利用植物代谢功能的植物降解修复、利用植物根系控制污染扩散和恢复生态功能的植物稳定修复、利用植物转化功能的植物挥发修复、利用植物根系吸附的植物过滤修复等技术；重金属、农药、石油和持久性有机污染物、炸药、放射性核素等是被植物修复的污染物。这种技术的应用关键在于筛选具有高产和高去污能力的植物，摸清植物对土壤条件和生态环境的适应性。

三、植物修复的研究和机理

1.植物修复的研究。植物修复是一项绿色技术，它是利用植物修复有毒重金属、有机物、放射性核素污染土壤、沉积物、地表水和地下水，是一项利用太阳能动力的处理系统。作为早期有机污染植物修复的研究对象是石油烃类，其修复机理已有较清楚的认识。

2.植物修复机理。植物修复技术是一种绿色的修复技术，已经引起人们极大兴趣和关注，植物修复技术是污染土壤修复技术中发展最快的领域。当前进行的土壤污染的植物修复机理包括植物提取作用、根际降解作用、植物挥发等作用。

3.植物修复技术的局限性。植物修复既是一种符合公众心理需求的新技术，是一条绿色的，生态的净化途径，而且也是一种经济有效的净化的方案。该技术对环境扰动少，可以说是真正意义上的“绿色修复技术”。但是植物修复技术也具有其局限性，这种局限性主要表现在：（1）目前发现的超富集植物所能累积的元素大多较单一，而土壤污染通常是多元素的复合污染。（2）超富集植物生产比较缓慢，生物量低，而且生长周期比较长，因此从土壤中提取的污染物的总量有限。（3）目前发现的超富集植物几乎都是野生植物，人们对其农艺性状、病虫害防治、育种潜力以及生理学等方面的了解还不够深刻，所以难以优化栽培和培育。（4）犹豫超富集植物的根系比较浅，只能吸收浅层土壤中的污染物，对较深层土壤中的污染物则无能为力。（5）异地引种对生物多样性的威胁，要引起足够的重视，这是一个不容忽视的问题。（6）植物器官往往会通过腐烂、落叶等途径使重金属污染物重返土壤，因此要将富集重金属的超富集植物进行收割并作为废弃物妥善处理。

4.植物修复技术发展前景

（1）植物修复涉及一系列技术，包括不同的植被类型，其作用对象、修复机理和能力都是不相同的。（2）利用放射性同位素标记技术，加强研究植物体内各种生理生化代谢途径对污染物胁迫下的适应性反应，如光合反应、呼吸代谢、激素应激对污染物胁迫是如何做出适应性改变的，还要加强研究污染物胁迫下植物次生代谢途径反应以及逆境信号传导途径。（3）从分子生物水平加强对植物解毒机理等基础理论的研究。应重点围绕根系来探索解毒机制和污染物在植物体内的运输机制，植物吸收污染物首先要经过根系，因此，要了解植物、土壤、微生物整个体系下各物质之间的相互作用。（4）植物一微生物联合修复技术可以成为一种很有发展前途的新型生物修复技术，需进一步完善其理论体系、修复机制和修复技术。

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关键词：矸石山　土壤复垦　生物修复

煤矸石是我国煤矿区最主要的固体废弃物，占据大量土地［1］。统计显示，我国煤矸石山约有1，500座，占地面积超过1.33万hm2，每年新增占地300―400　hm2　［2］。矸石山不但污染环境，而且容易诱发地质灾害［3］，对居民财产与生命安全构成极大威胁。重建和恢复退化生态系统，是矸石山复垦的关键［4］。矸石山植被立地条件较差［5］，运用生物技术治理矸石山，不仅费用低，而且具有可观的经济，社会和生态效益。本文对生物修复技术在矸石山复垦中的应用研究动态，矸石山复垦的限制因子，矸石山生物修复的概念与机理、技术特点与分类、存在的问题与展望等进行了探讨。

1.　矸石山复垦的限制因子

矸石山风化层熟化程度是复垦成功与否的关键。其限制因子包括风化层厚度，表层风化物的水分状况、养分状况、盐分、　pH、温度、重金属含量等［6］。风化层厚度是影响表层矸石风化物质地、孔隙、水分等的决定性因素。风化层薄、孔隙多、持水性差，水分往往是矸石山植物生长的主要限制因子。风化层养分缺乏，N、P、K和有机质含量极低是复垦失败的重要原因。风化层往往呈碱性，局部呈酸性，不利于植物的生存。风化层含盐量极高，在局部半干旱地区水溶性总盐量达到1.2g/kg以上，极大限制了植物的生存。矸石山温度极高，夏日局部可达50度以上，灼伤植物根系，导致植物死亡。土壤重金属含量较高，使很多植物无法存活。另外，风化层土壤动物和微生物极少，无法完成土壤熟化的自然演替过程。

2.　矸石山生物修复的概念与机理

概念：利用矸石山土壤中原有的或引入的功能生物体，包括植物、动物和微生物，单独地或联合地吸收、降解或转化土壤中的污染物，使污染物的浓度降低到可接受的水平或将污染物转化成无害物质，并恢复土壤功能的过程或技术。

机理：利用植物、动物和微生物等修复技术转移、吸收、降解或转化矸石山场地中的污染物，或阻断污染物对受体的暴露途径，使污染物稳定化、低毒化或无害化，使污染物对暴露人群的健康风险控制在可接受水平，从而恢复污染矸石山土壤使用功能，保证开发利用的安全性。

3.　矸石生物修复技术特点与分类

特点：矸石山生物修复可现场进行，减少了人体直接接触污染物的机会；常以原位方式进行，对污染位点的干扰或破坏达到最小；可永久性地消除污染物，无二次污染隐患；降解过程迅速，费用低，只是传统物理、化学修复费用的30％―50％；可与其他处理技术结合使用，处理复合污染。

分类：按照处理地点可分为原位生物修复和异位生物修复。按照应用生物种类分为植物、动物和微生物修复。植物修复技术应用较为广泛，包括植物提取，植物挥发，植物过滤和植物钝化。根据污染物种类，分为有机污染、重金属污染和放射性污染修复技术。

4.　生物修复技术在矸石山复垦中的应用研究动态

赵广东等［7］发现植物措施配合生物肥料，菌剂和保水剂能明显提高煤矸石山肥力。魏忠义等［8］发现林灌种植改善了矸石山保水特性和表层风化物的酸度，提高了表层风化深度和风化物颗粒组成。王丽艳等［9］证实种植植被可使矸石山土壤容重，土壤持水量和孔隙度明显改善。胡振琪［10］认为采取适当的配土和配肥技术可以极大提高矸石山绿化植物成活率。冯凤玲等［11］研究发现蚯蚓能提高植物生物量和土壤重金属生物有效性。李建华［12］研究表明双接种VA菌根真菌和根瘤菌能显著提高三叶草的根瘤数量、鲜重和固氮酶的活性。

Robert　R.　D.等［13］研究认为至少积累750kg/hm2的包括煤矸石在内的煤矿废弃物，才能保证在上面正常生长的植物不依赖外部氮源供给。Heribert［14］研究发现土壤熟化的关键是快速改善和增加土壤的生物活性。Peter　S.［15］研究表明向紫砂页岩土壤中添加氮磷钾肥料和秸秆还田，可以极大增加土壤肥力，提高土壤的熟化速度。

5.　问题与展望

问题：单独使用生物方法，效率较低，交叉学科技术引入较少；能修复多种污染物或适合多种污染环境的土壤改良材料或生物研究不足；植物根系与根际矿物质及其他污染物的作用机制不明确；异域引入复垦先锋植物，可能对当地生态环境带来灾难；经济效益不明显，社会资金倾斜度不高。

展望：增强学科交叉技术发展与运用；加强微生物、植物、动物联合修复技术在矸石山生态复垦中的应用研究；加快矸石山土壤改良生理生化及分子生物学机制研究；加快目标植物筛选和相关数据库的建立；发展适合大规模应用的低成本的矸石山生物修复技术；加强矸石山生态复垦环境安全性评价研究。

参考文献

[1]　许丽等，煤矸石废弃地复垦研究进展，中国水土保持学报，2005（9）：117―122

[2]　芮素生.煤炭工业和可持续发展与环境，煤炭工业出版社，1994

[3]　彭德福.我国土地复垦与生态重建的回顾与展望，中国土地科学，2000（1）：13―15

[4]　李贵宝，尹澄清等.城市污泥对退化森林生态系统土壤的人工熟化研究，应用生态学报，2002，13（2）：159―162

[5]　高建钰等，煤矸石山立地条件与林业复垦研究，山西林业科技，1999，3（1）：18―21，45

[6]　魏忠义，王秋兵.大型煤矸石山植被重建的土壤限制因子分析.水土保持研究，2009，16（1）：179―182

[7]　赵广东，王兵等.煤矸石山废弃地不同植物复垦措施及其对土壤化学性质的影响.中国水保持学报，2005，3（2）：65―69

[8]　魏忠义，胡振琪等，煤矸石山植被绿化措施对煤矸石风化物理化特性的影响，安徽农业科学，2007，35（36）：11929―11930，12033王志亚等，煤矸石复垦工程中绿肥牧草对矸石风化层生态环境影响，土壤学报，1996，33（3）：317―321

[9]　王艳丽，韩有志等.不同植被恢复模式下煤矸石山复垦土壤性质及煤矸石风化物的变化特征，生态学报，2011，31（21）：6429―6441

[10]　胡振琪.半干旱地区煤矸石山绿化技术研究，煤炭学报，1995，20（3）：322―324

[11]　冯凤玲，成杰民等.蚯蚓在植物修复重金属污染土壤中的应用前景，土壤通报，2006，37（4）：809―814

[12]　李建华，郜春花等.菌剂与肥料配施对矿区复垦土壤白三叶草生长的影响，中国生态农业学报，2011，19（2）：280―284

[13]　Robert　R.D.et　al.　Ecosystem　development　on　naturally　colonized　China　clay　waste，vegetation　changes　and　overall　accumulation　of　organic　matter　and　nutrients，Journal　of　Ecology，1981，69∶153―161

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关键词重金属污染；生物修复技术；起源；原理

中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）12-0028-01

重金属污染主要是指由重金属或着其化合物造成的环境污染。重金属污染与其他有机化合物的污染有所不同。不少有机化合物可以利用自然界本身的物理、化学或生物的净化特点，使其害性成分降低或解除。而重金属具有富集性，很难在环境中降解。所以，重金属污染的物的降解和修复问题已经成为环境研究领域的重要课题。近几十年来，生物修复技术作为新型的重金属治理技术，越来越被广泛的应用于实践当中。

1重金属污染生物修复技术的起源与发展

作为一种新型的技术，生物修复技术大概出现在80年代，刚开始一般应用于清除和治理环境污染的生物工程技术，它的原理就是通过生物本身具有的能够分解有害物质的能力，来分解污染环境的有害物质，例如土壤中的污染物，并且还会通过增加通气效率、补充营养、投加优良菌种以及改善环境条件等方式来提高微生物的代谢作用和降解活性的水平，以便利于促进对污染物的降解速度，最终可以完成对污染环境治理的任务。在刚开始的时候，这种技术主要被应用在环境中石油烃污染的治理，并且结果也很完美。实践结果表明，生物修复技术是实用的、有用的以及优越的。此后，该技术也被不断的广泛的使用在对环境中其他污染类型的治理。在美国，他们的很多州对生物修复技术也抱有浓厚的兴趣，认为这种技术使用价值也是非常大的，例如在新泽西州、威斯康星州规定将该技术列为净化受储油罐泄漏污染土壤治理的常用方法之一。在研究领域中，这种技术最成功的例子是Jon E. Llidstrom等人在1990年夏到1991年，被应用在投加营养和高效降解菌对阿拉斯加Exxon Valdez王子海湾由于油轮泄漏造成的污染进行的处理，并且取得了非常显著的效果，使得近百公里海岸的环境质量得以改善。

2重金属污染生物修复技术的基本原理

随着人们对环境的保护意识越来越强烈，一些相关工作者开始研究在不破坏土壤生态环境的条件下来治理重金属污染土壤的新方法。在现在使用的土壤重金属污染治理技术中，生物修复技术被认为是生命力最旺盛的，应用也是最广泛的。它的基本原理主要是利用土壤中天然的微生物资源或者人为投加目的菌株到各污染土壤中，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。

3土壤中重金属污染生物修复技术

1）植物修复。所谓的植物修复技术是在植物忍耐、超量积累或者某些化学元素的理论基础上，利用植物以及其共存微生物清除环境污染物的能力，发展起来的一种环境污染治理技术。植物修复技术作为一种新型的应用技术，从广义上讲，它包含了利用植物修复重金属污染的土壤、利用植物净化空气、利用植物清除放射性核素以及利用植物和它的根系微生物共同作用净化土壤有机污染物四个方面的内容。而狭义上讲，植物修复技术就是利用植物清除污染土壤的重金属。一般来说植物修复技术可以划分为植物提取法、植物挥发法、植物根系过滤法和植物固化稳定化法。

2）微生物修复。微生物修复技术具体表现在微生物对土壤中重金属活性的影响，主要包括生物吸附和生物转化两个方面的内容。微生物可以利用有效的营养和能源，在土壤滤沥过程中通过分泌有机酸络合并溶解重金属。微生物可以利用多种代谢活动直接或间接的对重金属进行溶解。微生物代谢活动可以生成像甲酸、乙酸、丁酸等多种低分子量的有机酸。微生物对重金属的生物转化和氧化还原，可以使土壤中的重金属形成的不易迁移的高价离子化合物转化为易迁移的低价离子化合物。微生物修复技术主要包括原位修复技术、异位修复技术和原位-异位修复技术。其中，原位修复技术是在不破坏土壤结构的基础上形成的微生物修复技术，主要分为投菌法、生物培养法和生物通气法。异位修复技术在治理污染土壤时，需要大面积的对污染土壤进行扰动，其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。

3）动物修复。动物修复技术是指利用一些低等动物如蚯蚓、鼠类等，在土壤具有吸收重金属的特性发展起来的技术。通过对它们的利用，可以在一定程度上减少重金属的污染，达到治理重金属对土壤污染的目的。如在pb污染比较要种的地区，在土壤中投放大量的蚯蚓，通过电激、清水等方法驱出蚯蚓集中处理，对Pb污染的土壤具有一定的治理效果。

4水体中重金属污染生物修复技术

1）植物修复。水体中植物修复技术是通过植物的吸收和代谢功能将环境介质中的有毒有害污染物进行分解、富集和稳定的过程。人们也可以利用藻类对重金属的吸收以及对重金属的耐受机理，使用藻类生物修复重金属污染水体。

2）微生物修复。所谓的微生物修复技术就是通过培育的生物或者培养、接种的微生物，利用它们对水中污染物进行转移、转化及降解作用，使水体得到恢复。微生物修复技术在处理污水、废水方面已经有近百年的历史，它是在以人为的条件为前提的条件下，利用自然环境中生存繁衍的微生物或人为投加的特效微生物的生命代谢活动，来分解污染物，达到修复受污染的环境的目的。

3）动物修复。在水体中，通过添加肉食性鱼类，或减少浮游生物食性鱼类使浮游动物生物量增加的方法，即动物操纵修复技术来控制蓝藻、绿藻的生长。可以利用滤食性动物和腐食性动物的摄食习性来有效降低养殖对水体环境造成的负面影响。

5总结

根据上文的叙述我们可以了解到，不管是水体中重金属的污染，还是土壤中重金属的污染，一般都可以通过植物修复、动物修复、微生物修复这三种生物修复技术来治理因重金属污染的环境。当然针相应的具体内容会有所不同，我们在使用生物修复技术来治理环境的时候应该结合当时环境来选择合适的修复技术与方法，即“因地制宜”。我相信只要我们采用的方法得当，治理的及时，我们所生活的环境就会更加美好。

参考文献

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关键词 稳健性设计；质量控制；模块

中图分类号U46 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）91-0178-02

汽车的外部光洁、明亮是汽车质量和品质的体现，也代表这车主对自己汽车的爱护。但是因为一些人为或外界因素让汽车表面受到损坏，例如：剐蹭，磕碰等，这些都会让汽车表面出现凹陷的情况。现有的凹陷修复技术会破坏原本汽车的漆面花费较多、消耗时间长，如何将凹陷的部位修复完全同时对汽车漆面不产生损伤，这就是免喷漆汽车凹陷修复技术的来源和要求。

1特点与需求

1.1汽车凹陷修复技术

将车身受损的位置利用各种工具进行修复，同时需要保证其他位置车漆不变，这就是免喷漆汽车凹陷修复技术。目前，我国53%以上的车辆都因为各种原因造成了车身的凹陷，其中55%以上的凹陷并不大且对车身车漆没有很大影响。所以研究免喷漆汽车凹陷修复技术是有很大的市场需求的。

1.2检测损伤

咨询车主汽车碰撞时的情况，同时观察汽车碰撞的区域，结合一些仪器对车身进行检车，以确认汽车受损的具置和程度。检测损伤要仔细、认真，尽可能的将所有受损位置都检测出来，同时为后面的修复提供思路。

1.3免喷漆汽车凹陷修复技术专用工具

准备一套修复设备，其中包括种类多样的凹陷修复杆，数量要齐，用来修复大小不同的凹陷。杆按照长度分为长短两种类型，长的大约70mm～90mm，短的大约25mm～45mm，根据凹陷的不同，选择不同长短的修复杆。

准备一套辅助工具，其中包括大小不同、锤头形状不同的手锤，以及锥形的铁、木条，用来配合修复杆修复工作。

准备一个专用的凹陷修复灯。修复灯配有可以投射出黑白相间条纹的透光板、灯箱、灯管等。

这些是凹陷修复中常用的设备，在进行免喷漆修复汽车凹陷时需要根据凹陷的大小选择不同的工具，只有灵活使用才能保证修复后的质量要求。

2免喷漆汽车凹陷修复方案

2.1制定修复方案

对损伤位置进行诊断，制定出科学的修复方案。根据黑白相间条纹判断出凹陷区域，同时根据车身各部位的材料来决定采用哪种修复手段。考虑在敲击过程中使用何种修复杆和锤子，避免用力过大造成车身表面凸起。

确定修复方案，最终的是在何处选择开孔，所开孔径大小，尽量保证在修复过程中对周围为受损的车身表面不受影响。

对于维修人员，不要求掌握太多的高科技手段。但是需要对车身有详细的谅解，需要对损伤有精确的判断，对各种工具都能熟练使用，才能保证修复效果最佳。

对于车身未受损的区域也要制定维修和保护方案，确保这些区域尽量不受影响，只要损伤不是十分严重，都可以采用免喷漆凹陷修复技术。

2.2具体修复步骤

采用抛光或其他手段对汽车凹陷区域及周围区域进行清洁，目的是为了提升凹陷区域及周围区域的亮度，这样在修复的时候，修复人员通过修复专用灯就可以清楚的看到凹陷修复的程度，有助于提升修复人员的判断力[1]。

凹陷修复灯地步有磁性吸盘，可以附着在汽车表面，将此灯放在合适位置，调整灯管投射的角度，使得光栅照射在损伤的区域及附近区域。

投射均匀的黑白相间条纹到凹陷区域，可以观察到条纹在平整区域呈均匀分布，在有凹陷的区域成不规则分布，如图1所示：

针对条纹不规则的凹陷区域，选择不同的修复工具进行修复。根据凹陷区域的深浅，来选取不同的修复杆。较深的区域，选择尺寸较大的修复杆；较浅的，选择尺寸较小的修复杆。根据凹陷区域的大小和位置，来选择不同的手锤。根据这些原则，在修复的过程中要灵活使用，这样才能顺利完成修复工作。

在修复的时候，需要通过工作窗口或孔隙进行工作，如果没有窗口或孔隙时，可以使用薄板开孔锯，在较为隐蔽的位置开设一个孔隙，可以供修复杆伸入[2]。在工作时，可以利用杠杆原理，撬动修复杆顶部，以孔隙边缘为支撑，逐渐修复凹陷区域。使用的力度大小，可以通过观察修复灯投射黑白条纹的变化而改变，确保在修复完成时，凹陷区域和完好区域的条纹变化平缓，这就保证了它们的曲率一致。

有些区域应为用力过度会出现小凸起，可以在锤子下边放置一小块平整木条，通过锤子敲击，可以避免损伤表面，尽量保证修正后的曲率和周围曲率一致。

在修复的过程中，根据黑白条纹的变换，不断的调整修复手段。当修复基本完成后，用与孔径相符的特质塑胶塞，封堵工作窗口[2]。这在汽车修复中是很常见，修复后进行一定的抛光处理，使得显示效果良好。

3与传统凹陷修复技术的对比

传统的钣金喷漆修复技术需要多道工序才能修复凹陷位置。首先需要将凹陷部位的车漆打磨掉，然后采用工具将凹陷位置整平，然后对其它位置进行修补，最后喷漆才能完成修复工作[3]。这种修复手段在不同程度上损坏了汽车原有的车漆，并且浪费时间，还容易出现漆面质量不好情况，而且喷漆还会对环境造成很大的污染。

免喷漆汽车凹陷修复技术不像传统的修复手段，就可以对汽车凹陷区域进行修复，既能节约时间，又能环节能，降低维修成本[4]。免喷漆汽车凹陷修复技术并不休要掌握高深的技术，只需要经过训练，就能熟练工作，易于普及。

面喷漆汽车凹陷修复技术也有不足之处，对于一些特殊位置，例如塑料、车门边缘等位置难以进行修复。但是免喷漆凹陷修复技术环保、简单、快捷的优点，使其能够广泛使用。对于免喷漆汽车凹陷修复技术，应当对其技术进行提升，做到能够修复汽车绝大部分表面，同时可以修复像塑料这样的材质，通过不断的提升免喷漆汽车凹陷修复技术的市场会越来越广阔。

参考文献

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[2]叶鹏，等.车身凹陷修复技术[J].汽车维修与保养，2006（3）：1-5.

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关键词 镉污染；土壤修复；生物修复；研究进展

中图分类号 X53 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）09-0251-03

镉是环境中毒性最强的重金属元素之一，位于元素周期表中第二副族，也是《重金属污染综合防治“十二五”规划》重点监控与污染物排放量控制的5种重金属之一；具有生物迁移性强、极易被植物吸收和积累的特点，对动植物和人体均可产生毒害作用[1]，严重时甚至会造成骨痛病、高血压、肾功能紊乱、肝损害、肺水肿等疾病[2]；据统计，我国每年生产的镉含量超标农产品和动物造成累积性毒害品达146万t[3]，镉污染的农田面积已超过28万hm2，年产镉超标农产品达150万t[4]，我国市场上常见的市售大米约10%存在镉超标[5]，对环境经济和人类的身体健康造成了极大的隐患。近年来湖南浏阳、云南曲靖以及广西河池地区先后发生的镉污染事件[6]造成了极大的影响，因此控制镉污染，加大对镉污染土壤修复力度已经势在必行，笔者对目前最新镉污染土壤修复的方法予以全面概述，着重于镉污染土壤的生物修复，旨在为后续的研究提供参考。

1 农业生态修复

农业生态修复措施是指因地制宜选择耕作管理制度来减轻重金属危害，主要包括农艺修复措施和生态修复措施。农艺修复措施一般是通过耕作制度的改变，辅以多种植物组合间作、轮作以及套作或者通过向镉污染土壤中加入能结合游离态的镉形成有机络合物的有机肥，从而达到有效减少土壤中镉的含量、降低植物对镉的吸收的目的，实现土壤中镉的迁移、吸收和降解[7-8]。我国在生态修复措施方面研究较多，一般通过调节包括土壤水分等在内的生态因子来实现对污染物所处环境介质的调控[9]。农业生态修复措施既能保持土壤的肥力，又能促进自然生态循环和系统协调的运作，但存在着修复时间长、见效慢等不利因素。

2 物理修复

镉污染土壤修复常用的物理方法有客土法、换土法、翻土法、电动力修复法等；客土法、换土法、翻土法是常用的物理修复措施，通过对污染地土壤采取加入净土、移除旧土和深埋污土等方式来减少土壤中镉污染。汪雅各等[10]进行客土深度改良试验，使青菜体内镉等浓度平均下降50%～80%；目前英、美、荷、日等国家先后实现了此法的应用，但由于其投资成本大、易发生二次污染和降低土壤肥力而难以广泛推广[11]。电动力修复主要是通过在污染土壤两侧施加直流电压，使土壤中的污染物质在电场作用下富集到电极两端，从而去除污染土壤中的重金属，目前该技术己应用于Cu、Cd、Pb、Zn、Cr、Ni等重金属污染土壤的修复。Karim et al[12]采用电动和水动相结合的方法对重金属污染土壤修复100 h后，土壤中约97%污染物被成功去除。物理法修复镉污染土壤简单、快速，但并没有真正将镉污染从土壤中去除，具有潜在的危害性，加上此法需要大量的财力、人力和物力，不适宜于大面积的镉污染土壤治理。

3 化学修复

化学修复是指通过向污染土壤中投入化学改良剂，对重金属进行固定转换、溶解抽提和提取分离，从而减少污染土壤中的重金属含量，改变土壤环境条件；化学固定、淋洗和提取是镉污染土壤化学修复较常见的方法。周国华研究发现土壤中活动态镉与稳定态镉可以相互转化[13]。碱性改良剂[14-15]（石灰、钙镁磷肥等）、黏土矿物[16]（沸石、海泡石等）、拮抗物质[17-18]（硫酸锌、稀土镧等）和有机质[19-20]（泥炭、有机堆肥等）是较为常用的镉污染修复化学材料；除此之外，一些金属螯合剂和表面活性清洗剂目前也逐渐应用于镉污染土壤修复[21]。化学修复是在污染土壤基础上进行的，简单易行。但它只是改变了镉在土壤中存在的形态，并没有真正意义上去除镉污染，存在再度活化危害的可能性，不是一种永久性的修复措施。

4 生物修复

生物修复是指利用生物的某些习性来适应、抑制和改良重金属污染。镉污染土壤修复一般有动物修复、植物修复和微生物修复。

4.1 动物修复

土壤中的某些低等动物如蚯蚓、鼠类能吸收土壤中的重金属，从而在一定程度上降低土壤中重金属含量[22]；目前该技术对重金属镉污染修复的研究仍局限在实验室阶段[23]，敬 佩等[24]通过在重金属污染土壤中接种蚯蚓发现：蚯蚓对镉具有较强的富集能力，富集量随着蚯蚓培养时间的延长而逐渐增加。但受低等动物生长环境等因素制约，其修复效率一般，并不是一种理想的修复技术。

4.2 微生物修复

土壤中的某些微生物对重金属有吸收、沉淀、氧化还原作用，可以减轻土壤中重金属的毒性；主要是通过改变土壤中重金属离子的活性，微生物细胞吸附富集重金属以及促进超富集植物对重金属的吸收来实现污染土壤的修复；江春玉等[25]从土壤样品中筛选出一株对镉铅有极强抗性的拮抗细菌WS34，可极大提高印度芥菜和油菜富集镉铅能力，并对其生理生化特性进行了相关研究；有报道称AM真菌可以增加植物对镉的耐性，促进镉等重金属由植株地下部分转移至地上部分[26]；目前用于镉污染土壤修复的微生物涵盖了细菌（柠檬酸杆菌、芽孢杆菌、假单胞菌等）、真菌（根霉菌、青霉菌、木霉菌等）和某些小型藻类（小球藻、马尾藻等）[27-28]。微生物镉污染土壤修复法作为一种绿色环保的修复技术，引起国内外相关研究机构的极大重视，具有广阔的应用前景，但修复见效速度慢、修复效果不稳定使得大部分微生物修复技术还局限在科研和实验室水平，实例研究少。

4.3 植物修复

植物修复是指利用植物吸收、吸取、分解、转化或固定土壤、沉积物、污泥或地表、地下水中有毒有害污染物的技术的总称[29]，包括了植物提取、植物挥发、植物降解、植物根滤和根际微生物降解，其中植物提取修复即利用超积累植物的特性来修复重金属污染土壤应用最为广泛。超积累植物的概念由Brooks et al[30]在1977年首先提出，目前文献报道的超积累植物近20科、500种，其中十字花科较多，主要集中于芸苔属、庭芥属及遏蓝菜属，对镉污染土壤修复效果较好的的超积累植物包括了十字花科、禾本科在内的10余科植物（表1）[27，31-36]；除此之外，一些观赏性植物[37]、农田杂草[37-38]、木本植物[39-41]也是镉污染土壤修复超积累植物来源。

近年来超积累植物的发现及研究工作取得了巨大进展，但限于此类植物大都矮小、根系短、生物量较低，修复周期长而难以广泛应用；单一依靠超积累植物修复镉污染土壤已经不能满足现实需求，因此开发经济高效的镉污染土壤联合植物修复技术，保证农产品质量安全逐渐成为研究热点。目前，国内外已开展了通过向土壤环境中引入有益微生物、施用化学物质和肥料、合理耕作等生物、化学和农艺强化措施来改善土壤环境，促进超积累植物对养分的吸收，从而提高超积累植物修复镉污染土壤的效率的一系列研究。有研究表明玉米与东南景天套种，同时施加混合添加剂；玉米与羽扇豆和鹰嘴豆在不同分隔/间作方式下都能大大提高对污染土壤中镉的吸收效率[42-43]；邓金川等[44]研制了包括味精废液在内多种有机试剂混合而成的添加剂，提高了植物对锌、镉的吸收效率，明显降低地下水的中金属污染。

5 问题与展望

镉污染土壤修复的复杂性和高难度使得目前尚无一种真正稳定高效的修复技术能满足现实生产的需求；物理修复和化学修复能较快实现土壤中镉含量的降低，但其仅改变了土壤中镉的存在形式而没有将其彻底清除，往往还存在成本昂贵、工程量巨大、二次环境污染的问题；动物修复和微生物修复作为一种绿色修复技术相比于其他修复方式具有经济、方便、不改变土壤固有理化性质的特点，但其修复速度慢、见效时间长、对土壤环境要求高的问题限制了其大面积的推广应用。利用植物修复被镉污染的环境，不仅成本低廉，而且有良好的综合生态效益，尤其适合大面积推广。寻求更多的镉污染超积累植物资源，研究镉超积累植物与根际微生物共存体系，利用分子生物学和基因工程克服镉污染超积累植物自身的生物学缺陷，从而彻底实现镉污染土壤修复的高效、稳定、绿色是研究的主要方向。

6 参考文献

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篇9

当前我国进入全面建设小康社会的时期，随着人们对历史文化和历史建筑及其内涵认识的日趋成熟，随着国家文物法的修订颁布，我国的历史文化遗产的保护和传承日益得到了社会各界前所未有的广泛关注和一致重视。

中国古建筑以其物质的建筑材料，特定的然环境和多民族的历史文化所形成的独特风格独立于世界之林，被称之为木结构体系的东方建筑（包括日本、韩国、朝鲜、越南等）的代表，有着鲜明的特色。它的保护与维修，也必然是要根据它本身的特色来进行。[1]

修缮古建筑的目的，既要以科学技术的方法防止其损毁，延长其寿命，更必须最大限度地保存其历史、艺术、科学的价值。而后者尤为重要。如果因为修缮工作而损害了它原有的价值的话，那么这一维修工程就毫无意义。[2]文物建筑保护修缮必须符合《中华人民共和国文物保护法》、《中国古迹遗址保护准则》、《国际古迹保护与修复》（简称威尼图1曹氏大宗祠正立面斯）的规定。《中华人民共和国文物保护法》规定：“对不可移动文物进行修缮、保养、迁移，必须遵守不改变文物原状的原则”，也就是我们平常说的“修旧如旧”的原则。《中国古迹遗址保护准则》在充分吸收国外先进理念的基础上显示出自己的鲜明特点，对文物建筑的修复程序做了细致的规定。《国际古迹保护与修复》第十条规定：当传统技术被证明为不适用时，可采用任何经科学数据和经验证明为有效的现代建筑及保护技术来加固古迹。第十二条规定：缺失部分的修补必须与整体保持和谐，但同时须区别于原作，以使修复不歪曲其艺术或历史见证，即“可识别性”原则。

1工程概况

曹氏大宗祠位于广东省佛山市南海区大沥镇的曹边村窖北坊1巷6号，曹氏大宗祠又称为南雄祖祠，始建于明初，明末崇祯九年（1636年）重建，至今370多年历史；清光绪十七年（1891年）重修，基本保存原建筑物风格（见图1）。

该宗祠占地484平方米，通高7.76米、宽12.7米、深38.4米。宗祠坐南向北，面阔三间、深三进，灰塑龙船脊，硬山顶建筑。宗祠装饰古朴典雅，对研究珠江三角洲宗祠建筑具有重要价值。宗祠内至今保存的“永代流传”碑，对研究当地曹姓族人自南雄珠玑巷南迁历史具有重要意义。

曹氏大宗祠1994年被南海市人民政府列为南海市第一批重点文物保护单位；2002年被广东省人民政府粤府列为广东省第四批文物保护单位。

现存的曹氏大宗祠结构基本保存完整，但台基部分错位、下沉，柱部分歪闪、劈裂、虫蛀，瓦屋顶存在不同程度漏水，檐墙、隔断墙、封檐墙、山墙墙体出现不同程度倾斜、闪裂。为保护这一历史古迹，省、市、区政府及曹边村、曹氏宗亲共同出资对宗祠进行维修。

2创新技术与应用

曹氏大宗祠修复工程中的技术创新是在总结文物建筑保护修缮工程经验的基础上，采用理论分析、现场试验和实体应用相结合的方法，针对文物建筑保护修缮中的关键技术以及共性问题，包括古建筑屋脊保护技术、大面积变形墙体修复技术、古建筑大木构件原位除虫防腐新技术、古建筑旧青砖回弹测强曲线应用技术等，进行了研究和工程应用。

2.1古建筑屋脊保护技术文物古建筑屋面经常要进行揭顶维修、更换檩椽。屋脊上有各种材料、各种形态、各种图案、各种色彩的艺术装饰，极具文物价值，需要进行重点保护。目前屋面修缮的方法主要有以下两种：一是对屋脊脊饰全部拆除后重新制作安装；二是对屋脊进行分割拆卸处理，待屋面其它环节修复完成后再进行重新拼装。

上述两种方法均未能满足文物保护工程“不改变文物原状”的原则。为达到古建筑屋脊“完整保护”目标，通过对各类型屋盖体系受力机理进行分析，采取了屋脊整体吊升的方法对屋脊进行整体保护。当屋脊吊升后，屋面与屋脊处于分离状态，屋面修复完成后，屋脊下降复位，而不会对脊饰造成损伤（见图2）。

2.2组合钢管矫正墙体技术当文物古建筑墙体大面积出现倾斜、歪闪、扭曲、鼓涨等变形的情况，通常的做法是拆除墙体编号重砌。由于古建筑墙体经常有砖雕、彩画和灰塑等艺术构件，加上墙体本身也属于保护对象，因此对古建筑拆除墙体重砌，对文物古建筑文物价值造成很大损害。

本工程通过分析和试验，提出和应用了组合钢管矫正墙体技术，在墙体一侧设置组合钢管垂直限位支撑系统，用以确立墙体的垂直基准面，控制墙体的水平位移；在墙体的另一侧搭设组合钢管支顶系统，通过支顶系统对墙体施加作用力，使墙体产生水平位移，在不拆除墙体的前提下，对变形墙体进行了矫正（见图3）。

2.3古建筑大木构件原位除虫防腐技术在文物古建筑的维修过程中，大木构件中部被蛀空，但外部还完整时，可采用不饱和聚脂树脂灌浆加固方法，按《古建筑木结构维护与加固技术规范》（GB50165—92）进行加固。在灌浆加固前，必须对虫蛀构件进行除虫防腐处理，目前的做法：维修时若是落架的，可采用浸渍法、加压注入法防虫进行处理，若是不落架，只能采用涂刷法或喷雾法进行防虫处理。但刷涂法及喷雾法效果很差，为木构件留下安全隐患。本工程应用了古建筑大木构件原位防虫的新方法，在不落架的情况下，向木构件内部灌满水溶性药剂杀蛀剂进行浸渍；同时在外表面采用刷涂法及喷雾法处理，防腐质量效果良好。

2.4古建筑旧青砖回弹测强曲线应用技术文物古建筑修缮的设计施工都需要对建筑物本体的建筑材料进行检测、鉴定作为依据，课题组严格按照中华人民共和国建材行业标准《回弹仪评定烧结普通砖强度等级的方法》（JC/T796-1999）中对回弹仪评定烧结普通砖强度等级的仪器设备、试样、试验步骤、结果计算与评定等规定。对珠三角地区古建筑旧青砖进行检测、计算与评定，建立了该地区古建筑旧青砖回弹测强曲线。在本工程结构现场无损检测中，应用了古建筑旧青砖回弹测强曲线，为古建筑保护修缮设计和施工提供了科学的参考数据。

3工程效果

本工程通过应用多项修复创新技术，有效消除了古建筑存在的安全隐患，维修中既减少了对建筑不必要的扰动，又保持了该建筑完整和健康的状态，恢复宗祠完好、古朴的历史建筑原貌，使宗祠具有的历史价值、科学价值和艺术价值都得到全面完整的保护。工程竣工被评定为广东省文物修缮优秀工程和全国建筑装饰行业古建筑修缮科技示范工程（见图4）。

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关键词：巷道变形；交岔点；修复支护

中图分类号：TD353 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）22-0061-03

1 工程概况

车集煤矿属高瓦斯矿井，现已投产10余年，井田面积61.4km2，矿井核定生产能力为280万t/a，开采标高为-605～-800m，以开采二2煤层为主，二2煤层底板岩性以粉、细砂岩与砂质泥岩呈宽条带状互层，水平层理发育，特征明显；二2煤层以上，由砂岩、砂质泥岩、泥岩组成，夹极不稳定的二3煤层。由于巷道受深部岩层地应力、软岩及开采动压的影响，巷道受压变形严重，为满足巷道后期的需求，巷道在返修过程中对交岔点修复时的支护方案显得尤为重要。

2 选择合理的交岔点修复方案

交岔点位置处在原巷道应力重新分后的支承应力区，受力复杂。支护体系、结构和参数以及施工工艺应适应围岩变形后的力学状态，确保支护特性和围岩变形力学特征相适应，最大限度发挥围岩自承能力和支护体系支撑能力，控制围岩变形。结合矿井支护技术，并考虑巷道的围岩特性、服务年限、通风断面、运输需求，应选择合理的交岔点修复方案。常用的交岔点修复方案有以下三种：锚网索梁+工字钢抬棚+壁后注浆的复合支护技术、锚网索+36U型拱形棚喷、锚网索喷支护技术。

3 交岔点修复的支护方式及技术参数

3.1 煤巷交岔点修复的支护方式及技术参数

3.1.1 2601下巷外段及28回风上山上段均为沿煤层顶板掘进，2601下巷巷修期间过28回风上山上段交岔点，2601下巷外段及28回风上山上段巷道服务年限长，采用以下支护方式。首先进行超前加固，在28回风上山上段开口3m范围内每棚棚梁下方打木点柱进行超前加固，点柱直径不小于180mm。

3.2 岩巷巷修过交岔点采用锚网索+36U型拱形棚喷支护方式

3.2.1 24皮带下山巷修期间过24皮回联巷交岔点，根据巷道围岩情况，采用以下的支护方式。首先进行超前加固，在距离交岔点5m位置时，在24皮带下山交岔点中心前后各5m范围及24皮回联巷靠近交岔点处5m范围内沿巷道正中打设木点柱进行超前加固，点柱间距1.0m，点柱直径不得小于180mm。

3.3 岩巷巷修过交岔点采用锚网索喷支护方式

3.3.1 南-420车场及21轨皮二联巷均为岩巷，由于巷道埋深较浅，并且巷道围岩较好，南-420车场巷修期间过21轨皮二联巷交岔点，采取锚网索喷支护方式。首先进行超前加固，在距离交岔点3m位置时，在交岔点处打木点柱进行超前加固，点柱直径不得小于180mm。

4 修复效果监测

巷道修复后，通过9个月的设点观测，统计数据表明，巷道平均两帮移近量为45mm，顶板移近量为28mm，巷道已趋于稳定，满足了后期巷道的运输、通风及行人的需求，达到了预期效果。

5 结语

针对不同的巷道围岩性质及巷道的服务年限，采取不同的交岔点修复方式，解决了巷道的运输、通风及行人的需求和巷道变形量大、浆皮开裂现象，为煤矿安全生产提供了保障。提高了巷道的支护强度，减少了巷道返修量，降低了煤矿成本支出，取得了较好的经济效益。

参考文献

[1] 刘俊荷.矿图[M].北京：煤炭工业出版社，2005.

[2] 胡贵祥.矿井巷道布置[M].北京：煤炭工业出版社，2005.

[3] 东兆星.井巷工程[M].徐州：中国矿业大学出版社，2009.

[4] 钱鸣高，石平五.矿山压力与岩层控制[M].徐州：中国矿业大学出版社，2005.