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土壤修复范文精选

土壤修复范文第1篇

一种名叫“土壤修复”的特殊环保产业,正借此默默兴起。

2011年3月份出台的《“十二五”规划纲要》,将节能环保列为七大战略性新兴产业之首;其中,土壤修复是在环保产业的重点发展之列。

谁能料到,“十二五”首个获得国务院批复的专项规划,竟然是《重金属污染综合防治“十二五”规划》。

《财经国家周刊》记者从环保部相关人士处了解到,《全国土壤环境保护“十二五”规划》目前已处于报请国务院审批阶段。而近日举行的一次环保部常务会议,环保部部长周生贤宣布,将设立并启动国家土壤污染防治与修复重大科技专项。

一系列利好,或将开辟中国土壤修复产业新“蓝海”,不少公司跃跃一试。

土殇

伦敦奥运场馆所在地斯特拉特福,2012年夏季将吸引全世界的目光。但很少有人知晓,他们关注的这片土地,土壤污染史曾经超过百年。

据当地媒体报道,该地区曾因发展重工业,土壤被钍、镭、砷、铅、萘等物质严重污染。如今,为了迎接奥运,英国伦敦政府已将这里的250万吨土壤“清洗”干净。

中国正在加速城市化和工业化进程,而环境污染,也在重复着发达国家“昨天的故事”:刚刚过去的2012年2月,媒体爆出安徽省利辛、涡阳两县两地发生危险化工废料跨省倾倒污染事件。

根据环保部的相关统计,2005年至2009年,全国发生重金属污染事件39起;2011年前8个月,全国发生重金属污染事件11起。这些事件,都与土壤污染密不可分。

相比较于水和大气污染,土壤显得更为“脆弱”。

薛南冬,中国环境科学研究院研究员,多年来从事土壤污染与修复研究工作。他告诉《财经国家周刊》记者,与大气、水污染相比,土壤污染最不易发现,且最难治理;另外,其污染具有传递性:废气中重金属粉尘等颗粒物在重力作用下,会沉降到地面进入土壤;各种工业废水携带的重金属,会经污灌、洪水等因素大量进入土壤。

据介绍,中国土壤污染物种类繁多,主要包括重金属类和有机污染物(石油类、多氯联苯类、化工类,农药类)等;而污染类型也多样化,呈现新老污染物并存、有机无机复合污染的局面。

另外,部分城市土壤污染严重,在重污染企业或工业密集区、工矿开采区及周边地区、城市和城郊地区,出现了土壤重污染区和高风险区。

统计数据显示,中国已有2000万公顷耕地遭受重金属污染。其中,受矿区污染的土地200万公顷,石油污染土地约500万公顷,固体废弃物堆放污染约5万公顷,“工业三废”污染耕地近1000万公顷,污灌农田面积达330多万公顷。

“由土壤污染引发的农产品质量安全问题和逐年增多,公众广泛关注,土壤污染事件成为影响公众身体健康和社会稳定的重要因素”,薛南冬告诉《财经国家周刊》记者,高层和环保部官员比以往任何时候都重视土壤污染问题。

上世纪50年代和70年代,中国曾经开展过两次全国性土壤普查。但其目的,都是为了了解土壤肥力,促进农业生产;而对于土壤污染状况,则一直是本糊涂账。

2006年,环保部斥资10亿元,启动了全国首次土壤污染状况调查,目的是为了基本摸清我国土壤环境质量的总体状况,查清主要类型污染场地及周边土壤环境特征及其风险程度,建立全国各种土地利用类型的土壤样品库和调查数据库。

今年元月,环保部副部长吴晓青对外公开宣布,历时6年的土壤污染状况调查已基本完成,“总体形势不容乐观”,吴彼时这样描述。

“特别是经济发达地区,土壤污染尤其严重,如长三角、珠三角、环渤海湾地区、东北老工业基地、成渝平原、渭河平原以及主要矿产资源型城市等污染都相对严重”,薛南冬告诉《财经国际周刊》记者,“要完全摸清我国土壤污染的家底,仍然任重道远”。

“蓝海”诱惑

在中国,土壤修复的兴起,与城市化紧密相连。

大批原位于城区的重化工污染企业搬迁,留下了大批“棕色地块”,即原企业因设备陈旧、工业“三废”排放和“跑、冒、滴、漏”,造成大量有毒物质进入该区域的土壤和地下水,企业原址土壤和地下水成为高污染区和高风险区。

而土地财政催生的“招拍挂”,促使地方政府和房产商急于将污染地块尽快“洗白”。

对于土壤修复,敏锐的先觉者已经开始行动,这一不广为所知的产业领域,即将成为他们竞逐的“新蓝海”。

世界银行2010年的《中国污染场地的修复与再开发的现状分析》报告显示,2001―2005年,北京共搬迁了142家工厂,置换出了878万平米的“棕色地块”;重庆市则从2002年起,搬迁城区内的污染企业,列入搬迁规划亦高达137家企业。

今年全国“两会”期间,来自天津、广东、四川、辽宁等多个地区的代表委员,纷纷讨论了土壤污染与修复的话题。

中信证券一份研报称,美国在20世纪90年代,用于污染土壤修复方面的投资约1000亿美元;至今,美国环保地图上仍标注着50万幅需要治理的地块。

根据我国污染现状,需要修复的土地容量应该非常之多。

《财经国家周刊》记者梳理了环保板块上市公司后发现,登陆A股和H股的160余家环保产业公司,有的虽从事过土壤修复,却无一家主营业务为此。

2012年3月21日,永清环保(300187.SZ)公告,公司与新余市政府和新余钢铁集团签订了“合同环境服务协议书”。根据协议,永清环保将为新余市提供“大气治理、环保热电、土壤修复、环境咨询与评估”等一系列环境服务。

永清环保参股的湖南“永清盛世”环保公司,主要从事重金属污染修复治理。根据规划,国家在未来五年将投入近600亿元专项巨资治理湘江等地的重金属污染,该公司有望分得大餐。

“我们这行有个规矩,要和客户签订保密协议,除非项目期结束,客户同意披露项目名称,否则我们不会对外透露”,该行业一位企业人士告诉《财经国家周刊》记者。

土壤修复企业的“低调”,令普通投资者感到既神秘又茫然。《财经国家周刊》记者采访的数家从事土壤修复的企业,对于正在进行中的项目及接下来的项目计划,都讳莫如深。

不过,《财经国家周刊》记者了解到,已经有部分著名PE,悄悄布局了该行业;也有个别企业,目前正在积极运作上市事宜。

北京“建工环境”修复有限责任公司,号称国内土壤修复企业中的“龙头老大”,承担的此类项目,占到全国的80%;其曾成功实施过国内首例土壤修复项目――北京化工三厂土壤修复工程。

全球著名风投红杉资本,已在该企业悄然潜伏。在接受《财经国家周刊》记者采访时,该企业十分低调,对股改和上市进程,都不愿多谈。但有媒体报道,该企业正在力争在2013年登陆创业板。

同样有上市计划的业内企业,还包括中信产业基金入股的北京“高能时代”环境技术股份有限公司。“我们看好土壤修复未来的市场前景”,高能时代市场部人士告诉《财经国家周刊》记者,近年来该公司产值一直持续增长,2011年已达5亿元。

“项目储备已排满至2012年年底;公司正在积极运作创业板上市,目前进展顺利,有望在今年下半年登陆创业板”,该市场部人士预测,“眼下立竿见影的效果虽然尚未显现,但必定会对企业和产业产生重大利好”。

此外,北京金隅集团麾下的“金隅红树林”、杭州大地环保等企业,也是目前国内承担此种项目的主流企业。这些企业目前虽无上市计划,但普遍表示看好这一市场的前景。

采访中,亦有部分专家对此行业的前景看空。

“主要是缺乏清晰的盈利模式,不像污水处理,有着明确的污水处理费价格,主观性过强”,一位环境专家认为。

“钱从何来”。目前,该类工程的资金主要来自政府或土地开发商,来源有限且没有保障。原地块上的法人变化或者灭失,导致“谁污染、谁治理”的环保原则无法适用。

美国的千亿土壤污染治理超级基金,有如下筹集渠道:1980年起,对石油和42种化工原料征收原料税;1986年起,对公司收入征收环境税;财政拨款;对环境损害负有责任的公司和个人追回的费用;对不愿承担相关环境责任的公司及个人的罚款等。

“中国土壤污染作为历史遗留问题,官员主动治理的动力不足,政府主要的任务,还是控制污染物排放总量,存量部分只会慢慢处理”,上述环境专家这样认为。

三重难题

中国的土壤污染修复产业,正处于肇始阶段;如何抓住在这一波利好行情,快速持续发展下去,仍然面临诸多挑战。

第一重难题来自技术。“我国在污染土壤修复的理论和技术体系的建立方面取得很大进步,有些方面已经取得突破性进展。但总体来看,我国污染场地修复技术尚不成熟”,薛南冬说。

国际上,土壤污染修复技术研究起步于上世纪70 年代后期。在过去的30多年中,美、日、澳等国纷纷制定了土壤修复计划,投巨资用于土壤修复技术与设备的研发,积累了丰富的现场修复技术与工程实践经验。

但是,“中国土壤污染复杂,处理难度大,不能单纯照搬国外技术”。大部分的修复技术,仍停留在实验室研究阶段,工程应用很少;特别是经济、安全的原地修复和生物修复技术,更是少之又少。

目前在国内应用较多的,是见效很快、投资巨大的焚烧和阻隔填埋。原因很简单,房地产开发商等不及,要求在短时间内解决“棕色地块”污染问题,于是就“大规模挖土换土”。

第二重难题,来自产业成熟度。发达国家的环境修复产业起步较早,发展较快。30多年来,美国、日本等国家的土壤修复产业可以占到本国环保产业市场份额的30%―50%,产业相当成熟;但我国土壤修复市场缺乏一批具有自主研发能力的大中型修复企业,尚未构成以修复企业为主的场地调查、风险评估、修复设计、修复工程、规划开发的良性产业链条,行业无法形成规模效应。

此外,由于土壤修复市场刚刚形成,合格的从业人员很少,业主在选择修复企业的时候也没有资质标准进行参照选择,这将有可能导致未来一段时间内修复市场竞争的无序化。

而最大的难题,则来自制度。目前,中国已经出台了《大气污染防治法》,《水污染防治法》,但始终没有出台《土壤污染防治法》。

土壤修复范文第2篇

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。

土壤修复范文第3篇

1.引言

我国矿产资源丰富,为国家经济建设做出了巨大的贡献,是工业经济的重要支柱,促进了社会进步,但在矿产开采和冶炼过程中也存在一系列严重的环境问题。首先,矿产开采会占用大片土地,并可能造成地质灾害。在采矿的过程中产生大量的矿渣,包括选矿渣、尾矿渣及生活垃圾等。据统计,中国铁矿石开采经选矿后68%以上为尾矿,黄金矿开采选矿后几乎100%为尾矿[1]。超过90%的矿区废弃物采取堆放处理,占用了大片的土地。我国矿山多为地下开采,常常导致地表裂缝与塌陷,严重危及到地表的人类活动。其次,矿山开采过程破坏生态环境,造成环境污染。矿区大片植被遭到破坏,表土剥离,加剧了水土流失,引起了土壤退化,导致生态失衡。矿产开采中产生的废弃物成分复杂,含有大量的酸性、碱性或有毒的物质,这些物质能对周边地区造成严重的影响。许多矿物有重金属伴生,矿物开采过程中常产生重金属污染。重金属具有长期性,稳定性和隐蔽性的特征,同时重金属元素会在植物体内积累,并通过食物链富集到动物和人体中,诱发癌变或其他疾病[2],危害人类健康。如铅中毒会影响人的神经系统、造血系统和消化系统等,镉中毒则会引起骨痛病。矿区土壤重金属污染已不容忽视,到了亟待解决的地步。矿区固体废弃物和矿山酸性废水是矿区土壤中重金属的主要来源。尤其是在Pb/Zn矿、Fe/S矿的开采过程中,尾矿废石中的Pb、Cd、Zn、Cr、Cu、As等在地表水的冲洗和雨水的淋滤下进入土壤并累积起来。而酸性废水则使矿区中的重金属元素活化,以离子形态迁移到矿区周边的农田土壤或河流中,导致土壤和河流中重金属含量远远超过背景值[3],影响农产品品质和饮水健康。另外,在矿石采矿、运输及排土过程中,尘埃污染也是矿区周边土壤中重金属的一个来源。在发达国家和地区,矿区废弃地治理已达50%以上[4],而我国还不到10%。近年来,我国开始重视矿区重金属污染的治理,如中国污染场地修复科技创新与产业发展论坛中来自全国各地的重金属污染场地修复专家一起商议湖南重金属污染矿区的治理措施,并对各方法的实用性做了分析。土壤重金属的各个修复方法可以降低重金属的浓度或生物可利用度,降低对生态环境及人类健康的危害。重金属污染土壤的修复中,方法的选择至关重要。本文在阐述了重金属污染土壤的基本修复原理后,着重分析了土壤重金属污染的物理修复法、化学修复法和生物修复法,为土壤中重金属的去除、固化及钝化提供了理论依据。

2.重金属污染土壤的修复技术

国内外用来修复土壤污染的方法较多,在具体的应用过程中多为交叉使用,一般分为三大类,即物理修复方法、化学修复方法和生物修复方法[5]。其修复原理如下:(1)加入化学改良剂转化重金属在土壤中的存在化学价态和存在形态,使其固化或钝化。或者采用物理修复等方法,使重金属在土壤中稳定化,降低其对植物和人体的毒性;(2)利用重金属累积植物、动物、微生物吸收土壤中的重金属,然后处理该生物或者回收重金属;(3)将重金属变为可溶态、游离态,然后进行淋洗并收集淋洗液中的重金属,达到降低土壤中重金属含量的目的[5]。

3.物理修复法

物理修复法是基于机械物理的工程方法,它主要包括客土、换土和翻土法、电动修复法和热处理法三种。

3.1客土、换土和翻土

客土法是指向被重金属污染的土壤中加入大量干净土壤,覆盖在土壤表层或混匀,使重金属浓度降低至低于临界危害浓度,从而达到减轻污染的目的[6]。对移动性较差的重金属污染物(如铅)采用客土法时,相对较少的客土量也能满足要求,可减少工程量。换土法是指把受重金属污染的土壤取走,代之以干净的土壤。该方法适用于小面积严重污染的地区,以迅速地解决问题,并防止污染扩大化。此方法要求对换出的受污染土壤进行妥善处理,以防止二次污染[7]。翻土法是指深翻土壤,使表层的重金属污染物分散到更深的土层,达到减少表层土壤污染物的目的。在矿区重金属治理的过程中,换土法治理较为彻底,而客土法和翻土法并未根除土壤中的重金属污染物,相反把重金属继续留在土壤中,因此这两种方法只适用于移动性差的重金属污染物,以免土壤中重金属污染物对地下水造成污染。

3.2电动修复

电动修复法是由美国路易斯安那州立大学研究出的一种治理土壤污染的原位修复方法,该方法近年来在一些欧美发达国家发展很快。它适合修复低渗透粘土和淤泥土,可以控制污染物流向[8]。在电动修复过程中,利用天然导电性土壤加载电流形成的电场梯度使土壤中的重金属离子(如铅、镉、锌、镍、钼、铜、铀等)以电迁移和电透渗的方式向电极移动,然后在电极部位进行集中处理。郑喜坤等[9]在沙土上的实验表明,土壤中Pb2+、Cr3+等重金属离子的除去率可达90%以上。该方法不搅动土层,且修复时间较短[10],是一种可行的修复技术。

3.3热处理

热处理法是利用高频电压释放电磁波产生的热能对土壤进行加热,使一些易挥发性有毒重金属从土壤颗粒内解吸并分离,从而达到修复的目的[11]。该技术可以修复被Hg和As等重金属污染的土壤。虽然物理修复方法取得了一定的成果,但其还存在局限性。客土、换土和翻土法操作起来花费具大,破坏土壤结构,使土壤肥力下降,同时还依然需要对换土进行堆放或处理;电动修复法在实际运用中受其他多种因素影响,可控性差;热处理法对气体汞不易回收。

4.化学修复法

4.1化学改良剂

该方法是指向重金属污染土壤中添加化学改良剂,通过对重金属的吸附、氧化还原、拮抗或沉淀作用,改变其在土壤中的存在形态,使其钝化后减少向土壤深层和地下水迁移,从而降低其生物有效性。常用的化学改良剂有石灰、碳酸钙、沸石、硅酸盐、磷酸盐等,不同改良剂对重金属的作用机理不同。如施用石灰或碳酸钙主要是提高土壤pH值,促使土壤中镉、铜、汞、锌等元素形成氢氧化物或碳酸盐等结合态盐类沉淀。如当土壤pH>6.5时,Hg就能形成氢氧化物或碳酸盐沉淀[12]。沸石是一种碱土金属矿物,通过吸附、离子交换等降低土壤中的重金属生物有效性。黄占斌等指出对于铅、镉复合污染土壤,环境材料腐殖酸对铅有显著固定作用,而高分子材料SAP及材料组合(腐殖酸、高分子材料SAP和沸石)对镉起到明显固定作用。A.Chlopecka等发现沸石、磷石灰等能降低重金属Pb、Cd的移动性,且能够减少玉米和大麦对重金属Pb、Cd的吸收量。

4.2化学淋洗

化学淋洗修复法是指在重力或外压下向污染土壤中加入化学溶剂,使重金属溶解在溶剂中,从固相转移至液相,然后再把溶解有重金属的溶液从土层中抽提出来,进行溶液中重金属的处理过程[15]。利用此方法开展修复工作时,既可以在原位进行,也可采用异位修复[16]。原位化学淋洗修复法要在污染地进行全部过程,包括清洗液投加、土壤淋出液收集和淋出液处理等。由于原位化学淋洗过程形成了可迁移态污染物,因此要把处理区域封闭起来避免污染扩大化;异位化学淋洗修复法则要把重金属污染土壤挖掘出来,用化学试剂清洗,以去除重金属,再处理含有重金属的废液,最后清洁后的土壤可以回填或作其他用途。化学淋洗法的关键在于试剂的选择,可用来淋洗土壤重金属的试剂主要有盐酸、硝酸、磷酸、硫酸、草酸、氢氧化钠、EDTA等。现已证明EDTA是针对重金属污染最有效的提取剂,但其价格昂贵,且对EDTA的回收还存在技术问题[17]。

5.生物修复法

生物修复法是通过植物、微生物或者动物的代谢活动,降低土壤中重金属含量方法。它主要包括植物修复法、微生物修复法、动物修复法和菌根修复法四种。

5.1植物修复

植物修复是将对重金属有超累积能力的植物种植在污染土壤上,待植物成熟后收获并进行妥善处理(如灰分回收)。通过该种植物可将重金属移出土壤,达到治理污染的目的。对于修复重金属污染土壤,植物修复法主要有植物钝化、植物提取和植物挥发三种。植物钝化是指利用植物根系分泌物降低重金属的活性,从而减少重金属的生物毒性和有效性,并防止其进入地下水和食物链,减少对人类健康的威胁。如植物分泌的磷酸盐与土壤中的铅结合成难溶的磷酸铅,使铅得到固化。除直接与重金属发生作用外,根系分泌物导致的根际环境pH值和Eh值的变化也可转变重金属的化学形态,使重金属固化在土壤中。但是这种方法并未将重金属去除,因此环境条件的改变仍有可能活化重金属。植物提取是指利用重金属超累积植物从污染土壤中吸收重金属,并将其转移、储存在植物地上部分(茎或叶),随后收割地上部分并集中处理其中的重金属,从而达到降低土壤重金属含量的目的。蒋先军等发现,印度芥菜对铜、锌、铅污染的土壤有良好修复效果。夏星辉[22]指出蕨类植物对镉的富集能力很强,杨柳科能大量富集镉,十字花科的芸苔能富集铅,芥子草能富集铅、锡、锌、铜等。在英国和澳大利亚等国家,一些对重金属有高耐受性的植物的培育已经商业化。植物挥发是指植物将其吸收的重金属转化为可挥发态,并挥发出植物的过程。如植物可以吸收土壤中的Hg2+,然后使之转化成气态HgO后,通过蒸腾作用从叶片蒸发出来。这种方法只适用于具有挥发性的重金属污染物,应用范围较小。同时,该方法将污染物转移到大气中,对大气环境造成一定影响。

5.2微生物修复

微生物修复法是利用微生物对重金属的亲和吸附作用将其转化为低毒产物,从而降低污染程度。虽然微生物不能直接降解重金属,但其可改变重金属的物理或化学特性,进而影响重金属的迁移与转化。微生物修复重金属污染土壤的机理包括生物吸附、生物转化、胞外沉淀、生物累积等。通过这些过程,微生物便可降低土壤中重金属的生物毒性[23]。由于细胞表面带有电荷,土壤中的微生物可吸附重金属离子或通过摄取将重金属离子富集在细胞内部。微生物与重金属离子的氧化还原反应也可降低重金属的生物毒性,如在好气或厌气的条件下,异养微生物可将Cr6+还原为Cr3+,降低其毒性。杜立栋等[24]从铅污染矿区土壤中筛选出一株青霉菌,对人工培养基中有效铅的去除率达96.54%,且富集效果比较稳定,可应用于铅污染矿区土壤的生物修复。

5.3动物修复

土壤重金属污染的动物修复是指利用土壤动物在自然条件或人工控制下,在污染土壤中生长、繁殖等活动过程中对污染物进行富集和钝化等作用,从而使污染物降低或消除的一种修复技术。在评价污染物的生态学危害研究中,科研工作者对土壤动物并未给予足够的重视,所以与微生物修复相比,国内外的相关报道还不多。而在众多土壤动物中,普遍认为蚯蚓是改良土壤的能手,并且对土壤污染具有指示作用,具有巨大的修复污染土壤潜力。朱永恒等[25]研究得出蚯蚓对重金属的富集量随着污染浓度的增加而增加,蚯蚓体内的Pb、Cd和As的含量和土壤中这三项元素的含量具有良好的相关性。且蚯蚓体内的金属硫蛋白和溶酶体机制可以解毒重金属。除蚯蚓外,腐生波豆虫及梅氏扁豆虫等动物对重金属也有明显的富集作用[27]。土壤动物不仅直接富集重金属,还和微生物、植物协同富集重金属,改变重金属的形态,使重金属钝化而失去毒性。

5.4菌根修复

菌根是指土壤中真菌菌丝与植物根系形成的联合体。成熟的菌根是一个复杂的群体,包括真菌、固氮菌和放线菌,这些菌类有一定的修复重金属污染的能力。菌根真菌可通过分泌特殊的分泌物改变植物根际环境,从而使重金属转变为无毒或低毒的形态,降低其毒性,起到促进重金属的植物钝化作用。申鸿等[28]通过对菌根的研究发现,菌根玉米地上部铜浓度降低24.3%,根系铜浓度降低24.1%,表明菌根植物对铜污染土壤具有一定的生物修复作用。黄艺等[29]采用根垫法和连续形态分析技术,分析了生长在重金属污染土壤中有菌根小麦和无菌根小麦根际铜、锌、铅、镉的形态分布和变化趋势,发现菌根可调节根际中土壤重金属形态降低重金属的生物有效性。此外,菌根还能使菌根植物体中重金属积累量增加,强化植物提取的效果。

土壤修复范文第4篇

关键词:土壤生物修复;根际环境;机制

中图分类号:X53文献标识码:A文章编号:16749944(2013)04022103

1土壤生物修复与根际环境

土壤生物修复是利用生物法对受污染土壤进行治理的技术,其中包含了较为复杂的生物转化过程 [1],包括有微生物作用、植物作用以及两者之间的相互作用等,而越来越多研究发现,这种相互作用在污染物去除中更为重要。根际环境是生物修复作用发生的主要场所,随着对生物修复技术的研究的深入,更多的学者开始关注根际环境[2]。

2植物与微生物的土壤修复机制

2.1植物修复

植物修复是污染土壤的生物治理的重要手段之一,植物修复土壤的机制大体上可分为转移和转化两大类。前者通过植物的吸收作用将污染物从土壤中去除进入植物组织内富集达到去除污染物的目的,其本质是将污染物转移,如Cunningham等(1996)利用胡萝卜吸收二氯二苯基-三氯乙烷,然后收获胡萝卜,晒干,完全燃烧以破坏污染物[3],在这个过程中,亲脂性污染物离开土壤基质进入脂含量高的胡萝卜根中。植物吸收是最为直接的污染物去除的途径,其机理也最为直接,污染物通过根系进入植物内从而脱离受污染的土壤,从而使土壤得到净化,去除重金属、有机物污染物,是受污染土壤恢复的重要机制之一。在利用根系吸收污染的过程中,根系的巨大比表面积的特征具有积极的作用。后者是通过植物的分泌物的活性作用使污染物通过生物化学反应转化为低毒物质,植物在生长过程中根系往往会分泌各种高分子物质或酶,研究发现这些高分子分泌物活酶具有去除污染物的能力,如Schnoor等(1995)发现植物分泌的硝基还原酶,可用于硝基有机物的降解[4]。一般通过该过程,污染物被矿化为CO2和 H2O或转化为无毒或低毒的代谢物,从而起到去毒作用。

之前较多的报道均集中在受重金属污染的土壤中,对受有机污染土壤的研究和应用相对偏少,近些年来植物修复有机污染土壤的研究也逐渐增加。

2.2微生物修复

相对于植物修复而言,微生物去除污染物的应用更为广泛,微生物具有强大的适应性,而土壤环境也为微生物的生命代谢提供了各种良好的条件。

对于无机污染物(如重金属离子、盐等),根际微生物能通过改变根际环境pH值和氧化还原电位以改变污染物的形态,近而通过根和土壤吸附,固定污染物,此类研究较多,如Kunita等对受高浓度铜污染土壤中铜转化细菌的活性特征进行了研究,显示了微生物在高浓度铜污染土壤中的污染物转化过程[5],此外,Robinson 等(2001)对4种根际荧光假单胞菌对Cd的富集与吸收的研究发现,根际细菌对Cd的富集达到环境中的100倍以上[6],这类研究均说明了微生物具有转化和固定土壤中重金属的功能。

此外,随着人类工业活动的复杂化,不断有新型的有机物排入环境,形成了难降解污染物治理的新难题,新型农药、化工产品的生产、石油工业的发展和污水排放均为新型污染物进入土壤环境污染的源头。而在受难降解污染物污染的土壤中,微生物的难受性和适应性也为这类污染物的治理提供了途径,可以促进污染物的去除,如khtuya等研究发现了真菌对难降解污染物的去除作用[7]。对于易降解污染物,微生物通过自身现有的代谢基因能够产生相关的酶系,通过生长代谢活动使其降解,而对于有毒难降解类污染物,微生物通过一定的适应期,能够通过突变和进化形成产生降解该类物质的生物酶系的基因,从而具备耐性和降解能力,实现对一些难降解的有机化合物的降解[8]。除了微生物对污染物的直接降解或转化作用外,研究发现其中包含更为复杂的过程:如微生物分泌物能够改变有机物的溶解性、酯溶性及生物可利用性等;另外,根际微生物的分泌物可与金属离子发生鳌合作用。通过代谢过程,金属离子可被沉淀或被鳌合在可溶或不可溶生物多聚物上[2]。因此微生物分泌物对降解微生物或富集污染物也具有一定作用。

2.3植物与微生物的相互作用

2.3.1微生物与植物之间相互促进作用

一方面,植物根系的土壤环境为微生物生长提供了有利条件。土壤本身属于多孔介质,并富含微生物增殖的营养因子,土壤中植物根系的存在为微生物创造了多样性的生长环境,同时植物根系的巨大比表面积也有利于微生物的附着。另一方面,微生物能够分泌多种生理活性物质来刺激并调节植物生长。这包括活的微生物活动产生的植物激素、酸性物质以及纤维素等。已发现的植物激素类物质主要有生长素(主要是IAA)、赤霉素(主要是GA3,GA1)、细胞分裂素(CTK)、脱落酸(ABA)、乙烯和酚类化合物及其衍生物、铁载体、抗生素、系统防卫酶和氰化物等抗病物质等[9],有些微生物能够产生抗病和抗逆作用,间接促进植物生长。如黄艺等(2000)通过研究发现在土壤根际环境中,与非菌根相比,其必须元素Cu、Zn交换态含量增加,非必须元素Cd交换态含量减少;同时,Cu、Zn和Pb的有机结合态的含量在菌根际中都高于非根际[10],这说明微生物与植物之间可能存在相互促进作用,这为利用植物、微生物修复受污染的土壤创造了有利条件。

2.3.2微生物与植物之间作用与污染物代谢的关系

根际环境中,植物生长与微生物增殖之间是相互促进的,这在污染物的去除中有着重要的作用。Whiting等(2001)利用锌的超积累植物结合三种根际菌,使土壤中的重金属得到活化,提高了植物对锌的吸收[11]。Ma等(2001)成功地从镍污染土壤中分离到耐重金属污染并促进植物生长的根际细菌,其能够促进在高水平重金属污染地土壤中植物的生长,进而促进污染物的去除[12]。Chekol等(2004)发现植物修复中,在根际存在条件下,根际的脱氢酶的活性有很大提高,强化了土壤中PCB的生物降解,同时,根际土壤中生物量也比无植物条件下有很大提高[13]。根际分泌物中的有机物对土壤微生物具有一定的选择性[14],其中一些可以作为微生物的能源和营养物质而被利用,使根际微生物的数量和代谢活力增加进而改变根际微生物群落结构,使其分解污染物的能力增加,说明根际分泌物中的有机成分是引起根际新的细菌群落发展的潜在机制[2]。此外,研究发现根际分泌物可以作为污染物的共代谢基质。Zheng等(2001)发现薄荷类植物的根际分泌物中含有芳香族化合物等多环芳烃(PAHs)、多聚体染料等的共代谢物质,促进了污染土壤中多聚体染料的代谢分解[15]。

2.3.3优势种群对污染物去除的作用

微生物群落的改变对土壤污染物的去除有着重要影响。优势种群的出现,以及促植物生长微生物的存在都会加快污染物的稳定和去除。微生物群落结构的变化与微生物的代谢活性相关,而微生物的代谢活性是污染土壤中有机污染物分解的重要原因。因而,根际分泌物对微生物群落结构的变化过程,就可能是对土壤进行修复的基本过程[16],这些对于土壤修复都有着重要的意义。土壤中微生物的活性及其生物量增长受到底物的限制,特别是碳源,而根际作用产生的碳源的输入能够增加微生物的活性。模拟实验的结果表明,在添加人工合成的根分泌物的土壤中发现,微生物群落结构及活性与碳源的存在有明显相关性[17]。微生物活性的增加使之对有机污染物的降解能力加强,从而加快了生物修复过程。

可以看出,植物与微生物之间往往是存在相互作用的。特别是在根际环境中,根际分泌物作为植物与微生物相互作用的纽带,植物根际分泌物促进了微生物的活性,而微生物又能促进植物的生长从而有利于污染物质从土壤中去除,这种作用机制最终有利于污染土壤的生物修复。

3存在问题与展望

目前对于土壤生物修复的各种单一作用机制都已经有了清楚的了解,但对于各个机理之间的关系仍不够明确。此外生物修复土壤最大弊端在于处理周期较长,同时富集生物的处置存在二次污染的可能,某些情况下,代谢产物可能具有更大毒性。

近些年来,土壤重金属污染、化学物质泄漏风险事故频发,采用化学法等工程恢复措施成本巨大,而土壤生物修复工程法尽管周期相对较长,但在未来边生产边恢复治理的环境管理要求下将其作为一项常规措施具有更多的优越性。随着对各种生物修复技术研究的深入,生物修复技术必将会在土壤修复中起到更加重要的作用。 参考文献:

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[2]张太平,潘伟斌.根际环境与土壤污染的植物修复研究进展[J]. 生态环境,2003,12(1):76~80.

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[6]Robinson B, Russell C, Hedley M, Clothier B. Cadmium adsorption by rhizobacteria: implications for New Zealand pastureland[J]. Agriculture Ecosystem and Environment, 2001,87:315~321.

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[15]Zheng Z, Sheth U, Nadiga M, Pinkham J L, Shetty K. A model for the role of the prolinelinked pentose phosphate pathway in polymeric dye tolerance in oregano[J]. Process Biochemistry, 2001,36:941~946.

土壤修复范文第5篇

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。

土壤修复范文第6篇

铬化合物会产生毒性作用,其中具有强氧化和透过体膜能力的Cr6+毒性最强,是Cr3+的100倍,对人体、生物和植被造成极大的毒害,导致皮癌、腺癌等疾病和生物、植被大量死亡,为彻底消除重大污染源,西宁市加快对其的治理速度,从而达到彻底消除对人类、动植物危害的目的。针对西宁市区内七一路延长段、付家寨和杨沟湾三处含铬土壤的特殊性采取物理、化学、生物和种植植被的方法。对污染土壤进行分类,上层土壤中六价铬采取水溶方法将六价铬从中淬取分离出来,达到土壤进入一般工业固体废物填埋场的污染控制指标限值,送入填埋场处理。解毒母液进行综合利用,用于生产铬黄和金属铬原料。对下层轻度污染的土壤采取生物修复后,种植适宜当地环境的草、树木等进行生态恢复,彻底消除其对周边环境造成的二次污染,降低对土壤、大气、水环境污染程度,彻底消除污染隐患,修复受污染土壤和植被,改善生态环境,保证人、动植物、农牧及人居安全,达到预期的目的和效果。 1技术方案 因西宁市各受六价铬污染的特殊性,采取单一的处理方法达不到国家要求和预期治理效果,经技术方案比选,本项目对含有六价铬的土壤解毒处理采用水溶生物综合解毒技术和种植植被、解毒后土壤用于烧砖,不可利用的上层土壤全部进行填埋处理。解毒饱和母液作为铬产品原料进行综合利用,防止运输过程污染隐患。在西宁市城东区付家寨铬渣场褚家营山,就地建设解毒装置,解毒液体循环使用,生活污水与解毒场地收集的其它生产废水,经处理达标后,全部回用不外排。水溶法解毒工艺流程可以保证土壤中六价铬的充分溶出和稳定化处理,在水溶液中将易溶于水的Cr6+浸出,并用还原剂将其还原,对于稍溶于水和难溶于水的C6+r,用Ba2+进行置换,生成更稳定的铬盐得以稳定处理。水溶解法主要采用湿磨法破坏结块,可达到同样的溶出效果。通过选择4~6种球磨机的小球,从而提高粉碎效率。采用湿磨方法将铬渣粉碎到300目,用水浸溶大于10小时将六价铬溶出。全流程在常温、常压条件下运行。水溶法在含铬土壤解毒工艺过程和反应原理见参考文献。湿法解毒工艺技术解毒彻底,解毒后土壤中六价铬为0.004ppm。检测结果表明:湿法解毒工艺技术彻底,无二次污染,完全符合国家要求。 1.1解毒原理 将使固体物相中的Cr6+转移到液相中,并在液体中加入硫酸亚铁使土中的Cr6+尽可能的溶解沉淀于水。浆液在沉淀池中的停留时间为2~4小时(根据土壤中Cr6+的含量确定)。土壤浆自然分层,上层清液从沉淀池上部排出;下层浓渣从沉淀池下部排出。六价铬含量0.5mg/l以下,去除率达99.99%,PH值6~8。 1.2过程中的主要化学反应如下: 大量金属氧化物的中和:MO(金属氧化物)+H2SO4→MSO4+H2O酸溶性铬的溶解:2CaCrO4+2H2SO4→2CaSO4↓+H2Cr3O7+H2O六价铬的还原解毒:CrO42-+3Fe2++8H+→3Fe3++Cr3++4H2O4CrO42-+3S2O52-+14H+→4Cr3++6SO42-+7H2O水溶性三价铬的沉淀:Cr3++3OH-→Cr(OH)3↓水溶性三价铁的沉淀:Fe3++3OH-→Fe(OH)3↓过量硫酸盐的沉淀:SO42-+Ca2+→CaSO4↓ 2生产工艺及工艺流程图 2.1生产工艺流程本项目主要包括污染土挖掘及预处理、解毒、水处理等部分组成。土壤湿法解毒主要包括旋流分离、水浸还原解毒、真空脱水等几个工序。解毒后的土壤先暂时堆存,经监测合格后送入安全填埋场进行填埋。 2.1.1来自土壤解毒车间的铬酸钠溶液经计量加入反应池中,并按一定的比例加入混合盐,经反应生成铬黄沉淀物。 2.1.2将沉淀物放入离心机,经离心脱水,回收清液送入解毒车间作为系统补加水,滤饼进干燥机再次脱水,回收液体一并送土壤解毒车间作为系统补充水,干燥后固体送入堆放场。 2.2生产工艺流程图(见下图) 2.3受六价铬污染土壤修复及综合治理 2.3.1修复场地的基本情况及规模 西宁市受六价铬污染土壤共有三处,分别是:①七一路面积7425m2,呈漏斗型和倒三角型,需治理土壤量约为50000多吨;②付家寨面积21675m2,呈漏斗型和倒三角型,需治理土壤量约为200000多吨;③杨沟湾面积9000m2,呈漏斗型和倒三角型,需治理土壤量约为180000多吨。 2.3.2主要解毒工序污染物需治理土壤量及去除率: ①七一路土壤中Cr6+含量3120.3~5874.1ml/kg;去除率96.60%;②付家寨土壤中Cr6+含量15.0~29120.0ml/kg;去除率98.97%;③杨沟湾土壤中Cr6+含量3.0~430.0ml/kg;去除率30.72%。以上各场点经治理土壤中PH值和Cr6+含量执行土壤环境质量标准(见表1)。 2.3.3场地周边情况 ①七一路铬渣堆放点位于七一路延长段公路南侧,属Ⅰ级阶地后缘~Ⅱ级阶地前缘,位于居民住宅楼及四周,离湟水干流200米。②付家寨铬渣堆放场位于西宁市城东区韵家口付家寨石头沟中上段,属Ⅰ级支沟,离湟水干流500米。③原青海铬盐厂中转渣场位于原厂址公路边,离公路2米处,离黄水干流210米,离自然水沟2米。 2.3.4受六价铬污染土壤修复及综合利用 七一路延长段和杨沟湾铬渣堆放场二处受铬渣严重污染的土壤统一运至付家寨,经铬渣解毒后综合利用,对不可利用土壤经解毒后堆放于填埋场进行永久性封存。经过挖掘、筛分后,受污染土壤暴露出来,在大风或雨雪天气容易引发大面积的二次污染。因此,必须将上层受污染严重土壤集中进行解毒处理后送入贮存场堆放,对下层受污染较小,六价铬低含量的土壤,选用植物与微生物综合修复方法对受污染土壤进行修复,生物修复法泛指应用植物和微生物根茎、原土壤中的土著微生物或向污染环境补充经过驯化的高效微生物修复技术治理铬,轻度污染土壤相比于化学还原和化学清洗,优势在于不破坏植物生长所需的土壤环境,不会产生二次污染。对中度污染修复后的土壤可先种植蒿草、柠条、红柳、苜蓿等乔灌木,这样在对修复后土壤表层起到覆盖保护的同时,这些植物根茎对六价铬有吸附去除作用,防治水土流失、扬尘现象,对修复后的土壤植被恢复,提高绿地面积,逐步恢复生态平衡,改善周边生态环境,提高自然生态环境质量,起着重要的作用。#p#分页标题#e# 2.3.5渗透含铬废水防治措施 ①为防止含铬废水通过土壤再次渗入湟水干流及地下水,在付家寨解毒后土壤贮存场周围及沿生产区域道路设置止水帷幕,帷幕总长度为721米。帷幕灌浆水平孔距1.4米,灌浆钻孔深度3.5米。灌浆总进尺16480米左右。②解毒后的土壤进入贮存场执行标准见表2。 3结论与讨论 3.1本项目的实施提高了环境质量,避免了因六价铬对周边环境(土壤、大气、水)所造成的二次污染,彻底消除对当地水环境及生态环境的影响,防止危害农田,损害人、畜和其它生物健康。 3.2结果:该项目实施后,使二场一点受污染土壤达到无害化、资源化,恢复生态平衡,提高周边环境质量,确保人畜、农牧业、土壤、大气及水环境安全。 3.3环境、经济、社会效益方面 该项目的实施,受污染土壤得到修复;在环境方面,主要是自然生态得以恢复,周边环境得到改善;在经济方面,解毒后的部分土壤用于生产免烧砖等建筑材料,达到资源化及综合利用的效果;在社会效益方面,受污染土壤达到无害化、资源化,恢复其生态平衡,提高周边环境质量,防止因六价铬所造成二次污染事故的发生,降低对湟水干流的污染,提高该河段水环境质量,保证下游水质安全。最终达到环境、经济、社会效益三统一协调发展。 3.4讨论:项目实施后,如果管理和操作不当,会造成二次污染和人员伤残,因此要加强整体人员的综合素质,选择好的防治方案和措施至关重要。

土壤修复范文第7篇

11月18日晚,几辆重型卡车在“制服人墙”的保护下频繁进出毗邻北京南五环的北京焦化厂场地土壤修复现场,车上载着全部是发黄的渣土,除了尘土飞扬,还能间断性地闻到股烧胶皮的味道,让人有些作呕。一墙之隔的建工双合家园的547户居民为此到环保局上访。“居民闻到的气味主要是焦化厂土壤污染修复的味道。”北京市环保局调查的结果证明,这些气体主要是通过烟囱排放、挖掘运输逸散以及污染土壤治理车间的挥发。

北京焦化厂,2006年正式停产,如今是北京市保障性住房地块。长达50余年的焦炭和煤化工生产过程中产生的污染物,已扩散迁移至原厂房内部及地下,该地存在较为严重的土壤污染问题。自2007年起,对该场地的风险评价调查纳入北京市政府的规划并逐步实施。之后,修复建设方案用了4年才通过专家评审。2013年5月开始启动修复。该修复项目负责人张景鑫对媒体表示,焦化厂污染土壤修复治理项目是目前国内最大的独立炼焦化工企业地下污染治理项目。“焦化厂污染土壤修复规模创国内新高,困难包括厂区面积大、污染范围广、污染土方量大、治理工期短、周边环境复杂等,污染治理过程中的二次污染防治尤其重要。”

评价报告显示,污染土壤约153万立方米,污染物不同程度分布在表层土至地下18米深,主要污染物为多环芳烃、苯系物和萘,在土壤和地下水中的污染已经超过人体正常的可接受水平,存在危害人体健康风险。

“修复方在现场修建了5个5000平方米的膜结构大棚,说是为了避免土壤预处理过程中有害气体溢出对空气产生较大污染。”到过现场的居民引述修复方的解释,“污染土壤在密闭车间内进行破碎、筛分等预处理工作,并对挥发出的有害气体采用活性炭吸附。”

然而,正是这样一个环保示范工程,却给居民、环保局、施工方等带来了无穷困扰。

双合家园是北京市保障性住房小区,总户数7160户。当晚,一位居民向记者反映说,“我看过环评书,这种焚烧处理危险废物会产生二次污染,并且不能在居民区附近进行处理,要异地处理。”污染土壤被清挖和搅动过程中,一些污染物已开始挥发,而升温加热过程又加速了多种污染物释放,整个修复过程中不可避免有污染物的二次产生与排放,异味只是表征之一。

然而,国内尚无成功案例可循,施工联合单位首次承接大型污染场地修复工程,施工过程中污染物挥发到空气中产生的异味,引起了周边小区居民的持续抵制,由此项目不得不采取间歇式施工。但因为针对污染物的细化监测标准缺失,施工过程中出现的有害物质无从评判,几方又各执一词。环保部门认为无从判定、很难监管。一位接待过居民的北京市环保局工作人员说,自今年5月,该项目多次被责令停工。停工只是为了满足居民诉求,同时要求施工方组织修改相应的方案,最大限度减少异味扰民问题。但具体减少到何种程度,还无法量化。

截稿前,网名为“毒气难民”的居民称,“有些邻居已经承受不住气味,搬出了小区。”

据悉,该场地采用的是一种热脱附技术,即通过对土壤物理加热、升温方式,让污染物挥发并与土壤分离,释放出的污染物再采取活性炭等集气吸附、统一收集处理后再进行排放。这种全自动污染土壤热脱附系统,属于首战并无经验可借鉴。多位土壤修复专家却不怎么认同。“热脱附技术曾在国际上广泛应用过一个阶段,技术较成熟,但缺陷也比较明显,施工过程管控难度高,成本相对较高,属于国际上逐步被淡出的技术。”一位业内专家指出,国外目前转向原位修复的微生物降解法等技术的应用,但耗时较长。今年5月环保部的《污染场地修复技术应用指南》对热脱附技术评价为,能高效去除有机污染物,去除率可达99.98%以上;缺点是能耗大、成本高,对处理土壤的粒径和含水量有一定要求,且尾气回收难度高,处理时会产生更多尾气或危害更大的污染物,容易产生致癌物二恶英。

土壤修复范文第8篇

根据国务院出台的相关规划,到2015年,我国应全面摸清土壤环境状况,建立起严格的耕地和集中式饮用水水源土地保护制度,初步遏制土壤污染扩散趋势,确保全国土壤环境调查点达标率不低于80%,建立土壤环境质量定期调查和例行监测制度,对60%的耕地和所有50万人以上饮用水水源地土地展开监测,到2020年建成国家土壤环境保护体系。

宏观政策的利好无疑为产业的发展注入了巨大力量,面对日趋严重的污染和巨大的潜在市场,北京建工环境修复股份有限公司副总经理、高级工程师李书鹏显得既兴奋又忐忑,“污水治理了多少年?大气治理了多少年?但问题还非常多,几十年都无法彻底解决!”

无独有偶,在短短几年内,土地修复产业的规模就增加了几倍。当时间的脚步刚刚来到2014年之际,一场围绕污染土壤修复的战役已经在中国打响,虽然故事发展的路线图还有待各方筹划,但和其他新兴行业面临的困境一样,“谁来付费”的问题仍然困扰着政府和相关从业者……

土壤修复路线图

提到土壤污染,李书鹏认为,它的产生主要归因于我国工业化长期的粗放式发展,大家对它的理解也存在许多误区。“现在国内很多人都在谈论土壤修复,其实在行业内土壤和地下水是联系在一起的,尤其是在南方地区,地下水埋深比较浅,一两米就见水,地下水污染和土壤污染不能分开讨论。”

2007年,北京建工环境修复股份有限公司注册成立,成为国内第一家从事环境修复的专业公司。那是一个公众对环境修复很陌生的年代,北京建工修复的出现,在中国环保产业尤其是污染治理市场掀起了一阵波澜。

李书鹏表示,虽然土壤污染问题热炒了很久,但土壤修复却是环境保护的一个崭新领域。“以前产业化较好的是水、气、声、渣的治理,土壤污染治理并没有受到应有的重视。现在之所以大家都很关注,一方面是由于镉米事件导致的对粮食安全的担心;另一方面是土壤污染引起的地下水污染事件不断曝光,社会愈加关注饮用水安全问题。行业在起步,国家的监管也要起步,现在有些地方主管部门观念还不清晰,这都需要改变。”

另一方面,制定一部规范行业的法律也变得迫在眉睫。事实上,我国研究土壤污染防治法已有一段时间,从2006年全国进行统一的土壤污染源调查开始,到去年,由环保部牵头,会同国家发展改革委、国土资源部、工业信息化部等八部委共同制定的《土壤环境保护法》初稿完成,共历时7年。

对于将要出台的政策,李书鹏有着自己的期待。在他看来,行业发展至今仍缺乏国家级的规范和导则,这让包括北京建工环境修复股份有限公司在内的所有市场主体都受到影响。“哪些场地必须调查?什么时候做调查?调查后如果有问题应该怎么做?现在很多机构之所以不敢做修复,就是不知道需要修复到什么标准、修复后如何验收、各个节点上报给谁等等问题,很多经济发达省份土壤修复进展缓慢在很大程度上也受累于此。”

相比土地环境保护立法的漫长,污染土地的“定价”则显得更加艰辛。“农田和工业场地的整治要严格区分,工业用地相对价值较高,所以市场会更容易打开。而具体到农田,价格难题仍不好解。”根据李书鹏的测算,假定污染土壤只有半米深,按照现在的工业场地修复的市场价格,一亩农地需要的修复费用也要十几万人民币,“农民承受不起,国家也承受不起,最好的办法是农民、市场、国家三方共担”,同时针对农田土壤污染应该将修复技术和农艺技术结合使用,降低修复成本。

即使对产业的发展看法各异,但行业应由企业唱主角却是所有人的共识,这就对企业自身的发展质量提出了更高要求。对此,北京建工修复的抓手是科研,李书鹏解释道:“公司始终注重人才引进和培养,通过多种渠道引进拥有丰富修复经验的海外高层次人才,其中两名入选北京‘海聚工程’。也许他们在国外学到的技术现阶段在国内很难完全应用,但可以确保我们的视野与国际基本同步,从而做到在技术本土化上先人一步。”

如果将视野上升到全球,虽然都存在土壤污染情况,但在各个国家情况也不尽相同。以美国为例,由于土地资源相对充裕,很多场地的污染土壤可以挖掘后异地填埋或在原位长期修复,甚至有些场地是边修复边使用,上面建成了超市或仓库,地下同时进行着修复。“但在国内,都希望开发得快一些,容积率高一些,最好都建成住宅,这是由国情决定的。”李书鹏补充道。

市场究竟在哪里

根据我国污染责任机制,土壤污染的治理也遵循着“谁污染谁治理”的原则,不过由于土壤污染的特殊性,这条原则在很多时候并没有得到很好的执行。

但在土壤污染调查领域,近两年却动作颇多。过去,我国曾多次大规模调查土壤污染情况,并于2013年12月底透露了全国土壤污染调查的部分数据。“主要问题还是调查的尺度太大,平均下来几十平方公里取一个点,代表性不够,相比较而言,日本污染土壤的面积调查单位是2.5公顷,中国台湾地区是1公顷。现在国家应尽快建立污染场地名录,发现一个上报一个,修复一个删除一个,要有一笔清晰的账目。”李书鹏如是说道。

责任人界定的困难正是目前“付费难”乃至土壤修复难的症结所在。由于土壤污染多数是几代企业形成的累积效应,很多企业早已不复存在或改制,而处在最弱势的农民,不仅要承担污染造成的严重后果,还要背上“毒大米”、“毒蔬菜”的指责。

在这方面,美国的例子也许可以为我国提供借鉴。1980年美国国会正式通过《综合环境反应、赔偿和责任法》,这项法案规定在美国全国设立“超级基金”,基金的主要经费来源是国内石油生产和进口税、化学品原料税、环境税等,这项税种的收益同时定向投入到“超级基金”的托管基金,每年按实际需要的比例进行投放,用于全国土地的修复。

根据土壤修复发达国家的经验,土地保护成本、土地管理成本、修复成本之间的比率一般为1:10:100,按照这个比率,如果预防土壤污染需投入10万元,那管控污染则需要100万元,如果土地已被污染而需进行修复,则需要投入1,000万元。国内很多专家也都表示,要吸取大气和水污染治理的经验教训,尽早采取措施,多从预防上下功夫。

在资本运作层面,北京建工修复也有新的计划。李书鹏对《中国新时代》记者表示:“我们已经完成了股份制改造,上市工作正在按计划推进。”事实上,作为北京建工修复的母公司,北京建工集团管理层很早就从长远发展角度进行全盘布局。“作为集团内部第一个准备上市的下属公司,建工修复的上市受到集团高度重视,集团希望我们创造新的业务增长点。另一方面,从修复公司角度出发,由于工程越做越大,也需要一定的资金支持,但归根结底,上市是对公司管理体制一次全面的梳理。在准备上市的过程中,我们深刻地感受到,上市需要我们将管理体制进一步梳理、规范与完善,这对企业发展本身也是有好处的。”

土壤修复范文第9篇

原因之一在于土壤生态系统的破坏,农田投入多产出少,效益差。如果不从根本上修复受损的土壤,就不可能从根本上为农民减负解困。

那么,农村该怎么办?农民该怎么办?

微生物植物动物微生物,构成了生态系统的良性循环

科学研究表明,土壤是一个活体,这个活体靠数以亿计的微生物活动支撑着。按照生态系统的概念,微生物植物动物微生物是一个相生相克的循环过程,这个过程周而复始的平衡运动,构成了生态系统的良性循环。在正常的状态下,生态系统中的动物、植物、微生物的活动是均衡的,它们的相互作用维持着生态系统的良性循环。一旦一个环节被破坏了,这种均衡状态就被打破,就要受到惩罚。

微生物系统在土壤中的作用就如同人类的消化系统,人类摄取的食物要通过肠胃的消化系统转化成可吸收的营养成分,供应人体生长发育的需要。土壤中的有机质和氮、磷、钾等大量元素、中微量元素要靠微生物的活动转化为植物生长必需的营养元素,满足作物生长的需要。由此可见,土壤微生物区系的破坏如同人类的消化功能受损一样,不能正常地吸收消化养分。

当我们了解了上述原理后,就会知道修复受损的土壤对农作物增产具有多么重要的作用。因此,我们必须向广大的农民朋友传授科学的方法,只有这样才是对农民的真正负责。

过量施用化肥和农药破坏了生态系统的平衡

化肥出现以后,由于化肥具有养分高、肥效快、体积小、运输和施用方便等优点,所以生产中容易出现偏施、单施化肥而忽视其他肥料的现象。然而,由于化肥养分浓度高、养分单一,使用不当,会对土壤和作物产生不良影响。首先是造成土壤各类养分比例失调;其次是农田生态环境遭到破坏;三是土壤理化性状恶化;四是土壤微生物区系遭到破坏;五是农产品品质下降。

测土配方施肥+全面修复土壤,恢复土壤原生态是标本兼治的措施

可喜的是,我国已经在全国推广测土配方技术,测土配方施肥技术就是通过对土壤的测试,及时掌握土壤肥力状况,按不同庄稼的需肥特征和农业生产要求,实行有机肥与化肥、氮肥与磷钾肥和中微量元素等肥料,适量配比平衡施用,是提高肥料养分利用率,促进农业生产高产、优质和高效的一种科学施肥方法。然而,由于我国土壤生态系统破坏严重,测土配方仅仅解决了平衡施肥的问题,在此基础上还必须修复受损的土壤,如同中医治病的“治本”一样,彻底恢复土壤的消化吸收功能。

斐特牌生态调理有机肥就是一种全面修复土壤,恢复土壤消化吸收功能的创新科技产品。斐特牌土壤调理剂、生态调理有机肥以有交换吸附特性的矿物质和富含钙镁硅的原料为主体,加入活性物质复配制成,具有三大特点:首先,本品一反传统的向土壤中添加微生物的做法,因为土壤中的微生物数以亿计并不缺乏,缺乏的是适宜微生物的生存环境,缺了这种环境,添加多少生物菌也会被破坏掉。本品通过离子置换化学反应改变微生物生存环境,再通过添加微生物生长因子,激活土壤有益菌落,使根系周围土壤微生物数量显著增加,土壤氨化细菌、好气性固氮菌、纤维分解菌等有益微生物成倍增加,使之成为土壤中的优势菌群,不仅可以减少植物病害发生,而且还改善了根际营养环境,使作物生长旺盛。其次,它改变了传统的单纯向土壤溶液中加入化学元素的降盐改启模式,结合离子置换理论,使土壤中的盐碱含量大大降低,土壤孔隙度增加,土壤理化性状发生根本性的改善。最后,它含有大量碳酸钙、可溶性镁,还含有丰富的钾、硅、锌等矿质元素,可以给作物补充钙、镁、钾、硅、锌等必需的营养元素,满足了作物对微量元素的需求,有效防止了作物缺素症的发生。

土壤修复范文第10篇

土壤修复刻不容缓

随着我国城市化和工业化进程的加快,越来越多的土壤污染问题不断暴露出来,“毒地”报道屡见不鲜,土壤污染已经成为继大气污染和水污染之后另一个必须要面对的环境污染难题。

2012年,农业部已经对耕地中的部分重金属污染做了初步的调查,根据媒体报道镉、铅、砷三种重金属的污染范围已相当广,几乎覆盖全国各个区域。2013年,国家环保部一份文件引发了国内公众对土壤污染的强烈关注。这份文件指出:我国有3.6万公顷耕地土壤重金属超标,由此每年造成的“粮食污染高达1200万吨,直接经济损失超过200亿元”。

据媒体报道,我国严重土壤污染区有320个,约为548万公顷,与此同时,城市中出现大量遗留、遗弃场地。据保守估计,这样的场地将超过20万块,随着城镇化进程的推进,这类场地的修复需求仍在不断上升,且治理十分紧迫。从目前政策来看,这类土地中仅有污染最严重、最紧急的场地有望得到修复,假设这类场地占到总量的5%,那么未来土壤修复市场规模将超过5000亿元。同时矿区修复市场也在逐渐释放,预计投资规模超过2000亿元。也就说,土壤修复行业的投资规模至少高达7000亿元。

土壤污染的危害严重,涉及食品安全、直接致病、耕地质量、以及对其他的环境要素的侵害等各个方面,不但经济损失严重,而且危机人们健康与生命安全,土壤修复刻不容缓。

多方抢滩万亿市场

土壤污染又被称为“看不见的污染”,曾一度被忽视。但近年来,随着各地区、各部门积极开展土壤污染状况调查,实施综合整治,土壤环境保护取得积极进展。积累已久的土壤污染问题,已越发受到政策的关注,万亿市场或渐进打开。

2012年3月份出台的《“十二五”规划纲要》将节能环保列为七大战略性新兴产业之首。其中,土壤修复是在环保产业的重点发展之列并明确提出要强化土壤污染防治监督管理。

在环境产业发达的国家,土壤修复产业占整个环保产业的市场份额高达30%至50%。我国土壤修复行业正处发展初期,竞争较不充分,利润空间较大,有的项目利润率可达40-50%。受高额回报的吸引,许多企业纷纷进入土壤修复行业。

2010-2011年以农银租赁、国泰租赁为代表的融资租赁公司竞相拓展节能环保市场;私募基金投资者也已经将视野移向以土壤修复为代表的环保领域。据不完全统计,仅2012年就有50多家新土壤修复公司在中国注册成立。国内的一些科研机构包括清华大学以及中科院等纷纷开始研究土壤修复项目。

事实上,国内土壤修复市场正被国内外看好。国外的一些土壤修复咨询机构,如荷兰DHV集团等也纷纷进入国内,带动了国内修复产业的意识、技术和市场的发展。在北京、上海、南京等经济相对发达且污染场地较多的区域,也迅速涌现了一批土壤修复工程类企业。

“谁付费”成发展瓶颈

土壤修复市场高达万亿的市场规模可谓“钱途”光明,但同时我们也应注意到存在制约其发展的瓶颈。

中国人民大学环境学院教授蓝虹在接受媒体采访时表示,国内土壤修复市场刚刚起步,吸引市场投资的重要因素在于该产业是否可以将实际需求转化为市场需求,而这一转化的关键并不在于“钱”景有多好,而是由谁来付费。

目前土壤修复项目主要包括由政府付费的景观整治,以及房地产开发商为了满足居住用地环境标准所开展的场地修复。后者所需修复的土地多为直接购买化工石油等产业的工业用地。