土壤修复技术方案范例6篇

土壤修复技术方案

土壤修复技术方案范文1

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。

土壤修复技术方案范文2

作者简介:张文(1985―),女,河北正定人,博士研究生,工程师,主要从事污染场地修复技术研究。中图分类号:S15文献标识码:A文章编号:16749944(2014)01001803

1引言

目前,出于产业结构调整和城市环境改善的需要,国内许多城市实施了功能布局优化战略,大量处在城区的工业企业纷纷关停或搬迁,其中一些化工、冶金等污染企业的退役场地并未纳入相应管理程序,不经适当处置便进行土地用途变更,存在极大的环境安全隐患[1]。正如中国土壤学专家潘根兴所说:“目前我国土壤污染出现了有毒化工和重金属污染由工业向农业转移、由城区向农村转移、由地表向地下转移、由上游向下游转移、由水土污染向食品链转移的趋势,逐步积累的污染正在演变成污染事故的频繁爆发”。

2013年1月28日,国务院办公厅公开[2013]7号文《近期土壤环境保护和综合治理工作安排》,文件指出,已被污染地块改变用途或变更使用权人的,应按照有关规定开展土壤环境风险评估,并对土壤环境进行治理修复,未开展风险评估或土壤环境质量不能满足建设用地要求的,有关部门不得核发土地使用证和施工许可证。经评估认定对人体健康有严重影响的污染地块,要采取措施防止污染扩散,治理达标前不得用于住宅开发。该文件的颁发,为我国土壤修复工作指明了方向。

我国土壤修复行业还处于起步阶段,本论文基于国办发[2013]7号文件,主要从修复技术、修复资金、修复标准等方向阐明了目前我国在土壤修复行业刚刚起步阶段所面临的主要问题。另外,根据我国土壤修复行业现状,本论文还提出了土壤修复企业的发展方向,以推动该行业的良性发展。

2土壤修复行业现状浅析

2.1修复技术的局限性及发展方向

根据是否移动污染土壤,土壤修复技术的技术路线分为异位修复和原位修复。异位修复是国外早期常用的方法之一,它是将受污染的土壤挖掘之后使用化学、物理方法清洗、水泥窑焚烧处理及生物反应器或预制床等多种方法治理。原位修复技术指在保持现场条件下采用原位气相抽取技术、原位生物修复技术等直接修复污染的土壤,针对原位修复方法,最近几年还发展起来原位土壤冲洗技术、原位电磁波频率加热技术等。与原位修复技术相比,异位修复技术面临土壤修复技术的场地选址、污染土壤运输和场地管理以及二次污染的问题,而原位修复则可避免这些问题,并且修复成本和维护成本较低,但其缺点是修复周期较长,适用于不急于开发的污染地块修复[2~4]。

虽然我国处于实验室中的土壤修复技术储备已超过10年,技术种类近百种,其中植物修复、生物修复、焚烧、气提修复技术研发比较活跃,但这些技术大部分还停留在技术研发阶段,很少有技术能够满足工程应用的要求。目前,由于房地产开放商拿地后不堪开发周期压力,留给场地修复企业的时间一般只有数月或1~2年,相比国外类似污染地块的修复周期短了数年,因此,在这种现状下,为了缩短修复周期,国内的场地污染通常都是采用异位处理技术,这种处理方式成本较高,且挖掘填埋只是考虑到了土壤的挖掘、运输和填埋费用,并没有考虑到污染情况跟踪和环境风险监测等这些昂贵的后续监测成本问题。

因此在上述技术背景下,为了加强我国土壤修复行业技术实力,丰富技术储备,探索适合我国国情技术发展道路,国办发[2013]7号文件指出,以大中城市周边、重污染工矿企业、集中污染治理设施周边、重金属污染防治重点区域、集中式饮用水水源地周边、废弃物堆存场地等为重点,开展土壤污染治理与修复试点示范。在长江三角洲、珠江三角洲、西南、中南、辽中南等地区,选择被污染地块集中分布的典型区域,实施土壤污染综合治理;有关地方要在2013年年底前完成综合治理方案的编制工作并开始实施。今后的污染土壤修复工程并不局限于单一的某种修复技术,可针对污染场地的土壤和污染物的特殊性采用多种方法联合的工程技术示范,从而为污染物成分、污染土壤特性、环境背景条件相近的场地修复提供技术储备,积累工程经验,从而在保证修复效果的前提下缩短修复时间,降低修复成本。选择被污染地块集中分布的典型区域编制综合治理方案,实施土壤污染综合治理,可集中有效、充足的市场资源,完善土壤综合治理技术。

2.2修复资金短缺及筹措可行性

在我国,毒地治理的资金问题也同样也决定着土壤修复行业命运。在国外,如美国、荷兰等发达国家,长期实行的是“污染者付费”政策,企业和土地所有者分别承担着不同数额、比例的修复资金。而在我国,“退二进三”退出城市的大都是老国企,首先,这些企业在开办与运营过程中没有相应的环保付费政策,后期治理资金未得到积累,无法承担高额的治理费用;另外,这些企业在搬迁时绝大多数处于经营困难或濒临破产状态,难以实现利用其运营利润来支付治理费用,且向土地管理部门出让地块所获得的收益也基本用于支付职工安置费用与企业搬迁工程费用。因此,“谁污染、谁治理”原则在我国具有一定的局限性,只能针对经营状况良好的国有企业采用这样的模式。

在这样的背景下,“谁投资、谁受益”策略筹集资金便成为最可行的途径了[2, 5]。对于城市内部的污染地块再利用大致有两种可能,一种是用于绿地等无利润公益性地块建设,一种是用于有利润的经营性地块建设,如商业及住宅用地建设。对于公益性地块建设,其受益者是公众,费用来源只能是公共财政,从另一层面来说,造成毒地污染的国企在历史上其利税都上缴给国家或地方政府财政且并没有积累治理资金,因此公共财政也有责任来承担当前的治理费用。用于经营性用途的污染场地再利用,由于有了直接的利润获得者,如地方土地储备部门、房地产开发商等,其费用由污染场地开发后受益方支付是较合理可行的。具体的支付方式有两种:一种是体现在土地出让金中,由政府的土地储备部门承担治理职能,未来即将出让的地块不仅要场地净、权利净、还要污染净;一种是开发企业的开发成本,政府将未治理的毒地出让,企业竞争获得土地后由其开展治理,达到环保标准经过验收后再进行开发建设。对于土地归属于国土部门或者经营状况良好的国有企业,一般采取第一种支付方式,如重庆、苏州等城市利用国有融资平台,争取国家、地方财政专项资金支持或企业自筹部分资金对其储备的土地采用先行治理再进行出让,这种方式要求政府或经营状况良好的国有企业承担更多的资金压力,但是可以缩短开发周期,提高市场效率。北京、山东等城市一些国有、私营房地产开发商拿到污染地块后,自筹资金进行场地修复待相关部门验收后进行环评及开发建设,这样的出让后治理方式增加了开发程序,延长了开发时间,造成了开发企业的经济损失,同时也给某些企业的囤地行为提供了新的借口[1]。

国办发[2013]7号文件指出:“为了健全投入机制,按照'谁污染、谁治理'的原则,督促企业落实土壤污染治理资金;按照“谁投资、谁受益”的原则,充分利用市场机制,引导和鼓励社会资金投入土壤环境保护和综合治理。中央财政对土壤环境保护工程中符合条件的重点项目予以适当支持”。笔者认为政府治理后出让土地更符合我国的国情,基于我国现行的行政管理职能设置。国土资源部门应联合环境保护部门、工业和信息化部门、住房和城乡建设部门,尽快完善毒地排查及登记并结合具体污染类型与严重程度进行合理的利用规划,否则开发利用之后再进行修复的成本会大大提高,更重要的是环境风险不容忽视。另外,在当前我国的土地储备与出让制度下,国土资源部门应发挥重要作用,积极筹措资金,组织实施污染场地修复工作。

2.3标准体系与法律法规亟需健全

污染场地修复产业刚刚兴起,城市化进程的加快和对环境友好型城市的要求对开展专门的污染场地管理提出了迫切的需求。除了技术局限和资金短缺问题,政策与责任的不明晰也是制约场地修复行业发展的另一大瓶颈。尽管相继提出的国发[2011]35号文件、环发[2012]140号文件及国办发[2013]7号文件均规定“被污染场地再次进行开发利用的,应进行环境评估和无害化治理”,但由于石化、钢铁等易造成环境污染的行业背景及污染场地本底情况复杂,环境评估标准值、土壤修复标准值等尚未完善。环保部于2004年和2008年先后了《关于切实做好企业搬迁过程中环境污染防治工作的意见》和《关于加强土壤污染防治工作的意见》,明确了土壤污染防治的指导原则、基本原则、主要目标和重点领域,提出要把建立健全土壤污染防治法律法规和标准体系作为重点领域之一,但这一法律法规和标准体系至今未能建立起来。除目前已和正在征求意见的场地调查、风险评估、场地修复、监测等技术规范外,还有诸如修复过程控制、施工管理等一系列的规范和政策也需要编制。目前我国已经开展修复的省市如北京、武汉、沈阳、重庆、和江浙一带遵循的都是地方环保部门出台的标准,国家层面也需要出台统一标准以便加强行业管理。

3国内修复企业面临的风险及挑战

3.1市场机遇及挑战

近年来土壤修复行业受到国家和地方政府越来越多的重视,相关政策的提出和中央资金支持的力度使其具有良好的发展前景,国外有着丰富经验的外资公司纷纷进入到中国市场,但出于污染场地修复行业特殊的数据敏感性,主流市场活跃的仍是国内科研院所或修复企业[6]。此外,从国外引进的技术和设备存在本土化适应性不高且成本较高的问题,目前也缺少较为成功的案例。作为国内修复企业,应自主研发适用于本土市场的技术和设备,基于拥有的完善的营销网络和丰富的工程管理经验,对其技术和设备产品面向市场推广。遵循优势互补、核心能力增强的原则,有选择地进行战略并购或合资合作,从而提高市场影响力与占有率。同时还应积极开展国际交流与合作,引进国外先进的技术与设备,学习并借鉴国外先进的污染场地修复企业丰富的市场运营及施工建设经验。

3.2技术风险及挑战

自主技术易被同行业仿制,同时随着污染场地治理技术领域的不断更新,会产生多种新的技术手段,将给企业的技术创新提出更高的要求,对此,需要修复企业在现有技术的基础上不断进行探索与创新。针对同类技术和产品的挑战,根据污染场地的不同土壤和污染物特性,以及治理要求细化修复技术方案,研发和储备各种处理工艺,提高污染土壤治理设备的加工能力,通过成套技术的研发改进,实现污染土壤的全程无害化处理。在有效实现多种复杂场地一站式修复的同时,降低治理成本。针对有可能会出现的新的技术挑战,提出并完善以市场为导向的技术创新体系,加强技术中心与战略市场部门的互动,充分发挥技术集成业务对市场开拓的拉动作用,进一步加大各类技术型、管理型人才的引进和培育,打造一支专业化和高层次的科技人才队伍。另外,进一步加强与国内外科研院所及国际知名环保企业的密切技术合作,通过不断引入先进的技术手段完善企业的技术体系,不断提高企业创新技术的应用能力,保持企业在污染场地治理行业的技术领先优势。

3.3经营风险及挑战

污染场地修复行业属于朝阳产业,未来市场经营格局的改变,也将给国内修复企业带来管理模式、经营思路的挑战。努力创造吸引和留住优秀人才的良好环境,进一步提高核心技术人才的薪酬和福利待遇,用股票期权等长期激励形式,保持和培养一支国际一流的研发与技术人才队伍。通过签署技术保密协议、建立知识管理系统等方式持续提高技术创新能力的同时,有效地减少人才流失所导致的技术风险。

4结语

土壤修复技术方案范文3

目前面临土壤修复要建立、完善覆盖国土、农业、环境等各领域的土壤污染监测体系和管理体制,实施土壤污染的行政问责制度,谋求在全国范围治理土壤污染的治本之策。

建议11

法治的硬杠杠

默默无闻的土壤已经成为我们经济发展,全面建成小康社会目标的一个制约因素,并且这个制约因素正快速地加强它的负面影响,再不采取有效对策,它影响的不仅是经济发展,土壤生态的恶化将重创我们最根本的生存环境。

以法治“壤”

制止污染的继续恶化,修复已经造成的损害是亟待解决的问题,但是怎么解决,空喊重视无济于事,行政干预缺少整治力度,依法治国,同样也要依法治污,法律是最强有力的武器。但是,在过去相当长的时间内,我国没有一部专门针对土壤保护、治理的法律,与土壤相关的法律法规散见于《土地复垦规定》《土地管理法》《水土保持法》等法规中,这些法规仅从保护的视角以及宏观调控的视角规定了一些制度,甚至没有建立最起码的民事诉讼机制,在实践中处理土壤污染的情况很不理想,面对目前迫切而具体的土壤问题基本是隔靴搔痒。

随着人们生活富裕,对生活品质需求越来越高,生态环境以及食品安全问题成为人们最关心的话题,人们的诉求和持续发展的需要使国家开始重视生态安全对建设富国强国的重要,国家领导人也在各种场合多次提出对生态环境建设的要求,具体到被污染土壤的治理修复也需要相关法律加以规范,在此氛围下,土壤保护相关的法律法规开始加紧制定。

2015年1月1日,新修订后的《环境保护法》正式生效,在这次修订中,明解了生态保护红线,将生态红线以法律的形式确定下来;同时对污染物总量控制、环境与健康监测及影响评价、跨行政区域联合防治等环境保护基本制度进行了完善,对环境违法行为的法律制裁更加严格,同时也提高法律的可执行性和可操作性。新《环保法》对保护和改善环境,防止污染都将起到重要作用,是给环境污染的制造者戴上了紧箍咒。

治污要打“组合拳”

然而,土壤的保护与治理只靠重拳是不够的,有效解决土壤问题需要一套“组合拳”。第一,强化有法必依。法律法规再完备,如果执行不力,有法不依,法律也只不过是一纸空文。在有法可依的同时,有法必依是保障,加强法律监督,对违法严格按律惩罚,是保障土壤安全的重要一环,也是制止土壤修复中存在的各种混乱现象的有力武器;第二,制度落实到人。专人负责,违规问责是保证政策规定有效执行的手段。第三,完善行政规定,土壤保护与恢复仅依靠法律是不行的,不需要有政策、行政等多层次的约束或鼓励。与法律相比,行政手段应用范围更广泛,手段也更多,它不但可以制止、处罚,也可以是支持鼓励。行政与法律并重,可以多层次、多手段地解决土壤的保护、治理、修复问题。

建议2

建立土壤防治体系

不了解土壤就谈不到保护土壤,多年对土壤认识的缺失,是导使土壤受污染严重的原因之一,加大土壤污染的科普力度势在必行。人与土壤的关系,也是鱼与水的关系,水可以没有鱼,但鱼离不开水,人类的生存、发展、都建立在土壤的安全之上,土壤不安全了,什么都谈不到。

加强科普,树立风险理念

归根结底,土壤的污染都是人为原因引起的,是人造成了土壤污染和破坏,保护土壤、防止污染还是要靠人们自身觉悟和行动。目前我们的土壤保护意识远没有深入人心,加强土壤保护的宣传教育,提高人们的觉悟是土壤保护的工作之一。逐步增强国民的土壤环保意识和法制观念, 树立自觉保护土壤环境的责任感,同时也要建立生态文明主流价值观,把生态文明纳入社会主义核心价值体系,形成崇尚生态文明的社会新风尚。提倡绿色低碳、文明健康的生活方式和消费模式。让人们树立一种危机意识,建立起土壤安全的风险理念。不要等到食品受到毒害,生命健康受到威胁才想起土壤的重要。

完善土壤信息数据

土壤的保护和治理离不开数据支持,只有对土壤污染状况有详细了解,对土壤危害心中有数,找出原因并提出对策,才能在土壤保护和治理上做到有的放矢。法国现在已经建立“土壤污染档案”,对本国土壤污染情况均有资料可查。中国目前土壤数据库还不完备,现有的土壤数据库中缺少可量化的土壤污染数据。

我国土地面积广阔,土壤情况差异较大,污染情况十分复杂,宏观的调查数据并不能详尽反映全部的土壤问题,具体到各地区又有不同的情况,因此完善更加全面、系统、详细的土壤数据库,建立专门的土壤污染档案是必须的。在国家数据库的基础上,各地方也需建立健全本地区的土壤情况数据库,归类土壤污染类型,确定污染程度和形成污染原因,评估土壤污染风险,对构建地区土壤污染防治法规,提升土壤监管能力将十分重要。 完善监控体系

监控体系掌握土壤情况变化的第一手材料,健全的监控体系是确保土壤保护政策正常实施运转的机制。

设立红线管控制度。生态红线管控是不能触碰的底线,红线制度将经济活动限制在资源承载能力之内,是一个资源消耗的最低限,是为遏制生态土壤退化趋势的质量底线。为土壤安全设置底线,就是要在红线划定的区域里施行严格管控,保证不越雷池一步。强化监管手段。建立土壤科学污染监测网,污染地区定期采样或定点安置自动监测仪器,进行土壤环境质量的测定,观察污染状况的定期变化规律,确定污染物质排放量,充分利用先进科学的技术手段,强化对土壤情况的监测对土壤保护与治理都十分重要。目前在发改委、财政部支持下搭建的生态管控平台,将实现“天地一体化”,就是运用卫星监测污染情况,哪里有污染情况一清二楚。加强政策、行政监管。提倡合理使用化肥、农药,垃圾、污水无害化处理,污染企业整顿等有可能对土壤造成污染的监管,同时提高资源、能源的利用率,改革工艺和设备,把污染消除在生产过程中。严格责任,奖罚分明。各级政府,无论是省市还是县乡,都要有相应的管控责任要求,并与政绩考核挂勾,增加资源、环境、生态等指标的考核权重。建立责任追究制度,对于造成资源环境生态严重破坏的干部,要终身追责。

建议3

建立生态补偿机制

其实,生态补偿在我国已悄悄试行多年,地方也有一系列探索,形成了一些具有地方特色的生态补偿政策。但是由于生态补偿实行起来很复杂,牵涉面多,国家层面生态补偿立法目前还处于缺失状态,因此各地生态补偿实践普遍存在法律依据不充分问题。生态补偿机制的建立与完善也离不开法律的支持。

实行“谁污染谁治理”原则,建立土壤生态补偿制度。让损害生态者赔偿、生态受益者付费、受损失者,生态保护者得到补偿。生态补偿有两个方面,一方面要加大对生态区的资金支持,另一方面要引导生态受益地区与保护地区之间通过多种方式实施补偿。

补偿机制就是找出“青山绿水”的保护者与“金山银山”的受益者之间的利益协调的办法,使生态保护者肯出力,才守得住“绿水青山”。

建议4

技术攻关亟需加大力度

土壤污染修复本身是一个全方位的学科,涉及农学、植物学、环境科学、土壤学等多个学科的交叉。我国土壤污染具有多样性和地域性的特点,需要有针对不同类型,研究和运用修复技术,增加了土壤修复的复杂性和难度,因此我国的土壤修复技术还有相当多的难题要攻克。

国外的土壤修复已经开展多年,中国开展的时间尚短,从环保部牵头制定《全国土壤环境保护 “十二五”规划》起,才开始对于土壤修复日益重视。总体上来看,我国的土壤修复仍然处于试验阶段和市场培育期,修复技术方面的研发水平和应用经验都与美、英、德等发达国家存在相当大的差距。

从目前的情况看,由于土壤修复周期长,效果慢,耗资巨大,尤其是土壤修复技术水平有限,有些地方所谓的土壤修复就是火烧或挖走填埋,污染土壤焚烧法被很多地方使用,土壤焚烧后,有害物质没有了,但土壤也遭到破坏,很难与土壤修复联系起来。近年来,虽然也引进了很多国外的先进技术,但国外技术需要解决本土化的问题,否则有可能造成“水土不服”,在实践上能否应用还尚待时日。

土壤修复技术方案范文4

【Key words】Electroplating industry soil remediation bioremediation combined remediation plants and microorganisms

1 前言

土壤重金属污染是我国亟待解决的环境问题。电镀行业是产生重金属污染的主要行业之一。由于电镀行业使用了大量强酸、强碱、重金属等有毒有害化学品,在工艺过程中排放了高毒物质和危害人类健康的废水、废气和废渣,对人类的生存环境产生了巨大危害。尤其是重金属镍污染后果相当严重,镍可引起接触性皮炎,直接进入血液的镍盐毒性较高,胶体镍或氯化镍毒性较大,可引起中枢性循环和呼吸紊乱,使心肌、脑、肺、肾出现水肿、出血和变性,长期接触、吸入或注射镍化物均有致癌作用。电镀企业关闭后遗留的重金属污染土壤对环境构成严重威胁。然而如何针对性地有效进行修复治理,是人类面临的又一大问题。电镀厂污染场地属于重污染行业污染场地,急需进行环境综合治理与土壤修复[1]。

本文通过对某电镀厂厂区土壤样品监测结果的分析研究和修复治理方法的探讨,为进一步开展污染土壤修复工作以及合理规划和利用该场地提供科学的理论依据,同时,对于改善和提高当地城镇环境质量、保障人体健康和维护社会稳定也将具有重大意义。

2 企业基本情况

该电镀厂于2003年3月投产,厂区面积约3500m2,主要从事各种五金件产品的来料电镀加工。全厂共3个电镀车间,8条电镀生产线,其中7条半自动电镀生产线、1条全自动电镀生产线。主要镀种为镀锡、镀镍、镀铬、镀锌。电镀加工产品方案见表1。

使用的主要原辅料有金属镍板、硫酸镍、氯化镍、电解铜、硫酸铜、硫酸、盐酸、铬酐、氰化钠、氰化亚铜、氰化钾等。产生的电镀废水经废水处理站处理达标后排放。根据当地电镀行业环境整治要求,该电镀厂已停产待迁。

3 土壤污染现状及成因分析

为了解该电镀厂所在地土壤污染现状,委托澳实分析检测(上海)有限公司对其厂区土壤进行了监测。

3.1 监测项目

pH值、总氰化物、锑、砷、铍、镉、铬、铜、铅、镍、硒、银、铊、锌、汞等。

3.2 监测地点

厂区废水处理站边和电镀车间旁各设一个采样点,编号分别为Z1、Z2。按0~20cm、40~60cm、80~100cm采样深度各采一个样品,对应样品编号Z1-1~Z1-3和Z2-1~Z2-3。

3.3 监测结果

厂区土壤样品监测结果见表2和图1。

表2 厂区土壤监测结果

图1 土壤监测结果对比分析图

土壤样品监测结果表明,除镍指标外,其余指标监测值均符合《浙江省污染场地风险评估技术导则》(DB33/T892-2013)表A.1部分关注污染物的土壤风险评估筛选值中的住宅及公共用地筛选值。

土壤监测结果镍超标原因主要为企业生产过程中涉及到镀镍等工序,生产废水和废气中含有镍等重金属。车间地面、排水沟渠等没有按规范进行防渗处理,镀镍废水没有进行有效收集容易渗漏到地面,等等,各种因素导致土壤受到重金属污染。根据《浙江省污染场地风险评估技术导则》(DB33/T892-2013)以及有关文件要求,企业场地需要进行土壤污染修复治理。

4 土壤重金属污染治理方法

目前针对土壤重金属污染修复方法较多,主要包括物理方法、化学方法和生物方法[3]。生物修复方法因其效果好、投资省、费用低、易于管理和操作、不产生二次污染等被公认为是生态友好型原位绿色修复技术[4]。生物修复方法主要有植物修复、微生物修复、植物与微生物联合修复。

4.1 植物修复

植物修复技术主要有植物稳定、植物提取、植物挥发等类型[5]。植物稳定是利用植物来降低重金属在土壤中的迁移,但是随着时间或环境的改变,可能仍会发生渗漏和扩散,这种方法并没有减少重金属的含量,只是改变了重金属的存在形态;植物提取是指利用对重金属富集能力强的超积累植物吸收土壤中的重金属,并将重金属转运储存在地上部分,然后通过收获地上部分进行焚烧,来达到去除重金属的目的;植物挥发是指利用植物吸收、转运、积累、挥发来去除土壤中一些挥发性的重金属[6]。

4.2 微生物修复

微生物修复技术是利用土壤中某些微生物对重金属的吸收、沉淀、氧化还原等作用,以达到降低土壤重金属的毒性。某些微生物能代谢产生柠檬酸、草酸等物质[7]。这些代谢产物能与重金属产生螯合或形成草酸盐沉淀,从而减轻重金属的伤害。Siegel等研究表明,真菌可以通过分泌氨基酸、有机酸以及其他代谢产物来溶解重金属以及含重金属的矿物[8]。微生物修复的局限性在于:微生物有些情况下不能将污染物全部去除;微生物对环境的变化响应比较强烈,环境条件的改变能大大影响微生物修复效果。

4.3 植物与微生物联合修复

鉴于植物修复和微生物修复各自在重金属污染修复中的不足,植物与微生物联合技术通过发挥植物和微生物各自的优点,最大限度弥补其在重金属污染修复中的不足,有效提高植物修复的效果。土壤中许多细菌不仅能够刺激并保护植物的生长,而且还具有活化土壤中重金属污染物的能力。最近俄罗斯科学家培育出一种耐重金属污染并保护植物生长的细菌,这种细菌能够在Zn、Ni、Cd和Co存在的条件下产生抗生素细菌的细胞不具备稳定的基因,但是位于染色体外能够自动复制的环状DNA分子,可以有效阻止重金属离子进入细胞,同时能够刺激并保护植物的生长[9];Ma等成功地从Ni污染土壤中分离得到耐受重金属污染的细菌,并发现这些细菌在较高水平重金属污染的土壤中能够促进植物生长;Idris等在遏蓝菜属植物Thlaspigoesingense根际分离出大量对Ni耐受性较强细菌,包括Cytophaga、F lexibacter、Bacte2roides等,这些细菌可以明显提高Thlaspigoesingense对Ni的富集能力[10]。虽然菌根化植物抗逆性强、吸收降解能力强,但不容易获得,因此,菌根与植物修复体系的选择与建立有非常广阔的应用价值,也是重金属污染土壤生态恢复的一个新的研究方向[11]。

5 结论与展望

土壤修复技术方案范文5

关键词:土壤修复;农业耕地;修复目标;综合评价

中图分类号:F470

文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2017)6-0122-02

1 引言

早在北京“宋家庄事件”时,土壤修复的概念已经引入中国[1]。2016年曝光的常州外国语学校的土壤污染导致的毒地事件也在社会上引起了轩然大波,引起了社会各界对土壤修复行业的广泛关注。作为农业大国,耕地土壤是土壤环境的重要组成部分,耕地土壤的质量关系到我国人民群众的“米袋子”安全问题。2014年由环境保护部和国土资源部联合发表的《全国土壤污染状况调查公报》中公布的调查数据显示耕地土壤点位超标率为19.4%,其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为 13.7%、2.8%、1.8%和 1.1%,主要污染物为重金属和农药。2016年的颁布的“土十条”中也提到要“实施农用地分类管理,保障农业生产环境安全”。基于以上背景,“十三五”计划开展1000万亩受污染耕地治理修复和4000万亩受污染耕地风险管控。农业耕地是我国立国之本,关系到广大人民群众的食品安全及健康,农业耕地污染修复势在必行。

2 我国农业耕地修复探索存在的问题

我国在农业耕地修复领域布局以2014年颁布的《2014全国土壤环境质量公报》为伊始,以省为单位开展了全国土壤质量的详细调查。近些年来,在中央和地方政府的推动下,土壤修复在全国各地逐渐开始了试点,尤其是集中于受工矿企业污染的周边区域、特殊地质环境的区域以及湘鄂皖赣区域、长三角及珠三角区域等耕地污染严重的省份[2]。同时学术界也对农业耕地修复领域高度关注。2016年9月份在济源市举办的“2016全国农田重金属污染防治技术交流会暨农田修复试点项目考察活动”围绕“农田重金属污染防治和修复技术”展示我国农田重金属治理技术的最新进展。基于以上背景,笔者认为我国在探索农业耕地修复的路上尚存在一些问题。

2.1 农业耕地修复独立于土壤修复的特殊性

从2014年《全国土壤污染状况调查公报》中给出的数据可以看出主要污染物为重金属和农药,重度污染的耕地土壤较少,多为轻微的面源污染。在进行耕地土壤修复之前需要进行全面而严谨的污染耕地调查,以防止出现修复目标精准,造成二次污染的现象,因此大面积的耕地污染对调查布点提出了一定的挑战。

污染场地修复在国外发达国家已有较为成熟的管理机制和完善的技术储备,但不论是美国还是欧盟国家都没有将农田污染作为重要研究对象,国内已经开展了数个试验田研究农田污染的修复模式。引起这一差异的主要原因是中国的国情,中国总耕地面积较高但人数众多,人均耕地面积远低于世界人均耕地面积。目前农业耕地污染的现状对我们的粮食安全问题提出了挑战,走耕地污染修复这条路也是为了保证“米袋子”安全的救赎之路。因此,我国是世界上第一个开展大面积农业耕地修复的国家,缺乏修复管理经验和农业耕地污染修复技术也是不争的事实。

2.2 土壤修复市场升温难掩农业耕地修复市场冷淡

近些年土壤修复市场升温的现象主要是由于国家层面对土壤污染关注,并出台了一系列的法律法规与导则,如2014年7月1日实施的《场地环境调查技术导则》、《场地环境监测技术导则》、《污染场地风险评估技术导则》、《污染场地土壤修复技术导则》和《污染场地术语》5项导则。细分到各省级地方政府也相继出台了地方性的“土十条”,明确指出以完成中央政府下达的指标为重心开展土壤污染调查及修复工作。近些年土壤修复市场的升温一来是各级地方政府为了响应中央政府的政策和完善城市规划布局,二来是近年来房地产行业火热对土地的需求较大的故[3]。但是农业耕地污染修复没有形成合理的盈利机制,对社会资金缺乏吸引力,即便近年来土壤修复企业大增也难以掩盖市场对农业耕地污染修复的冷淡。仅仅依靠中央政府每年的土壤修复基金专项拨款和地方政府的修复资金,农业耕地修复难以达到社会各界的期待。

2.3 目前建立的耕地污染管理方案尚存在缺陷

环保部颁布的《农用地土壤环境质量标准》中提出:立足国情,耕地土壤污染的风险管理要“防、控、治”相结合,对轻度、中度污染耕地以防为主,以控为辅;对重度污染耕地以控为主,以治为辅的管理思路。其存在的缺陷有修复对象不精确,仅以污染物浓度来判定污染场地的危害程度是不科学,也是不严谨的。评判污染场地的危害应综合考虑场地的各种因素,如污染耕地附近是否存在饮用水水源等。此外,优先修复目标以污染物浓度来判定会影响修复项目对地方政府和社会资金的吸引力,不利于形成修复―盈利―修复的良性循环。

3 农业耕地污染修复目标的综合评判体系

从目前农业耕地修复面临的来自管理、技术和市场3个层面上的挑战来看,其根本原因还是修复资源的紧缺,合理配置修复资源能相当程度的缓解目前所面临的问题。如何选择合理的修复目标则是当务之急,本文提出一种综合性的评判机制,该综合评价分为技术可行性、市场吸引力和污染危害3个部分。

3.1 技术可行性

鉴于目前修复技术上的局限性,某些污染耕地因污染过于严重,在不具有万全把握的情况下贸然采取修复行动往往会造成二次污染,导致不必要的修复资源浪费。为了达到较好的修复结果,耕地修复往往需要采取多种修复技术结合的方式,不同的修复计划会在修复周期和修复结果上有较大出入。因此在技术可行性部分提出修复周期、修复结果、修复可能性3个评价因子。

3.2 市场吸引力

农业耕地修复项目需要较大的资金投入方可启动,资金投入是修复项目的首要门槛。同时,农业耕地修复项目缺乏市场吸引力相当大程度上是因为修复投入没有相应的回报,没有形成良好的盈利机制,在此背景下耕地修复后的用途往往对修复项目的市场吸引力大小起主要的影响。此外政府对修复项目是否有提出优惠政策如降低税收和资金补贴也对修复项目的市场吸引力有较大影响[4]。因此在市场吸引力部分提出资金投入、耕地用途、政策优惠3个评价因子。

3.3 污染危害

仅以耕地的污染物浓度来确定修复目标是不科学的,耕地污染的危害不局限于污染物浓度。农业耕地污染物主要有重金属和农药类有机物,重金属具有生物富集性,能通过食物链将污染物浓度放大数千甚至数万倍,对污染耕地周围的动植物甚至人群都有较大的危害。而农药类有机物很大一部分属于持久性有机物(如DDT),也能通过食物链富集对生物造成较大危害,同时其流动性也使其危害程度大大增强,如场地周围存在重要水资源。因此被污染耕地的危害需要在考虑污染物浓度的同时,还需要对污染物迁移性以及污染受体加以考查。因此,在污染危害部分提出以污染物浓度、污染物迁移性和污染受体作为评价因子。

考虑到修复目标综合评判的构建尚处于初步摸索阶段,符合我国农业耕地管理实际需要的评估因子尚不能完全选取与确定,而且也没有弄清各评估因子之间存在的实际联系。这种情况下,本文不过分关注细枝末节的内容,主要构建农业耕地修复目标的综合评判体系。

4 结语

农业耕地污染对广大人民群众的“米袋子”安全提出了挑战,然而管理经验的短缺、修复技术储备不足和农业耕地修复项目市场吸引力的缺乏则是我国农业耕地修复之路上的“拦路虎”。管理经验可以学习国外已有的案例,但我国是第一个提出要大面积修复农业耕地污染的国家,与国外的管理案例尚存在一些区别。修复技术储备依赖国内学者和业界的探索,且需要相配套的污染耕地调查技术的发展。英国场地修复以市场机制为主导,其场地修复机制可以为我国农业耕地修复提升市场吸引力作为借鉴[5]。以上问题的解决需要时间的沉淀,如何选择合理的修复目耍在现有的修复资源下做出最优配置则是现阶段我国农业耕地修复的研究方向之一。

参考文献:

[1]高艳丽, 刘世伟. 城市化引发的污染场地问题详解与分析――看污染场地修复这十年[J]. 世界环境, 2013(2):40~41.

[2]张智楠, 陈小桂, 张文利. 耕地修复的挑战与市场化路径选择[J]. 商业经济, 2016(11):24~26.

[3]余勤飞, 侯红, 吕亮卿,等. 工业企业搬迁及其对污染场地管理的启示――以北京和重庆为例[J]. 城市发展研究, 2010, 17(11):95~100.

土壤修复技术方案范文6

有机质改良土壤

有机质改良是通过施加有机肥、氮磷钾肥等改善土壤质地。实验证明,施用矿质肥料能有效地提高人工林的生产力。生物活性和惰性有机肥都可以作为阴阳离子的有效吸附剂,提高土壤的缓冲能力,降低土壤中有害盐类的浓度,有些有机质还可以螯合或络合部分重金属离子,提高土壤肥力及保水能力。Blaga等通过对露天采矿地的理化性质、矿质元素、生物特性分析,提出了施肥类型及其比例。美国Schoenholtz等认为有机肥改良能提供更加稳定的N源。Leiros等在Spain西北部露天开采煤矿土壤恢复试验表明,施用有机肥较无机肥有效,用牲畜肥处理的土壤,植物生长迅速,土壤中微生物活性大,土壤理化性质好。国内用城市污泥作为肥料改良煤矿废弃地取得了一定的进展。

植物改良通过植物使土壤性质发生改变,肥力增加。主要利用超积累植物对土壤中的有害物质进行处理,利用某些植物对重金属的吸收性,把土壤中的重金属由地下转向地上,使之与土壤分离。还可利用某些植物的固氮作用,改变土壤的养分组成,改善土壤的理化性质。澳大利亚通过对废弃地种草类型的研究,推荐建立豆科植物草场,使废弃地地表很快稳定,从而改变覆土的理化性质。

国内植物改良土壤也取得了明显成果,通过植物品种筛选,根据当地的气候和土壤条件,筛选出来的植物再经过实验室模拟实验、现场种植试验、经验类比等,最终确定植物种类。

微生物改良微生物的生命代谢活动能够减少土壤中有毒有害物质的浓度或者使有毒有害物质完全分解。微生物具有嗜重金属性,可以利用其对重金属污染的土壤进行处理,使之无害化。Shetty发现根瘤真菌可改变重金属离子在植物体内的运输方式,根据这一反应,可用它来选择污染土地上复垦树种。美国学者Pflegr等研究了VA菌根真菌与植物演替及多样性关系。用VA菌根真菌接种后,复垦地上的植被生长量增加。澳大利亚在菌根技术研究中,把筛选品种的研究提高到分子水平;匈牙利的Biro等也研究了根瘤菌在复垦中侵入的变化。国内毕银丽等人系统分析了煤矸石的基本理化性质,利用菌根真菌和根瘤菌对煤矸石山进行修复。

煤矿废弃地综合治理

土地复垦是煤矿废弃地生态修复中最有效的方法。煤矿废弃地土壤结构差,有机质与营养元素相对缺乏,植物难以生长,生态自然修复十分困难。20世纪50年代一些发达国家已经开始了科学复垦阶段,70年代后期发展成为多学科综合性课题。澳大利亚对煤矿废弃地的治理相当重视,其土地复垦管理工作主要由环境局负责,其复垦的技术在世界上也处于领先水平,复垦的工程设计将土地修复与废弃物对水环境的影响作为主要参照点,依托卫星遥感等高科技的指导与支持,通过计算机的辅助设计完成原有形态的恢复,采用效用--效率优化原则来设计复垦方案。法国对废弃地的土地复垦也有深入地研究,尤其是在露天煤矿的土地复垦方面。LaMartini煤矿所创建的土地复垦“脚坝”技术,成为露天煤矿土地复垦很值得借鉴的成功经验,对后期土地复垦和生态修复具有很重要的指导意义。在美国,煤矿废弃地的治理有相关的法令和法规强制执行,3S技术和其他新技术、新理念在生态修复中得到了广泛的应用。

新墨西哥州西北部Farminton的LaPlatamine煤矿,2001年矿区的生态修复首次采用“师法自然生态修复法”理念和技术。国外由于其人地矛盾不像我国那么突出,在复垦方面的研究重点集中在露天煤矿和矸石山,复垦地主要用于植树和草地或作为湿地加以保护,偏重于生态恢复,主要采取植被恢复和重建技术。我国在废弃地的生态修复方面较发达国家晚,20世纪50、60年代个别煤矿废弃地才开始土地复垦工作,主要采用填埋、剥离、覆土等工程措施来达到将废弃地改造成耕地的目的,实现矿区土地农业耕种的目标。20世纪80年代后,废弃地的治理才真正被重视起来,国务院1988年颁布了《土地复垦规定》,标志着我国土地复垦工作真正有了法制保障。现在在废弃地的生态修复方面,土地整理、土壤修复、生态重建、生态平衡等方面都开展了相应的研究工作。

经过近30a的研究实践,研究出了一系列的实用技术,如“剥、采、复三位一体”,“挖深填浅”,“降酸培肥”,“恢复区生态农业建设”以及与之配套的矿山土地生态恢复规划与设计技术。平朔露天矿区采煤废弃地复垦与生态重建的技术框架包括土地重塑、土壤重构和植被重建。其生态重建的效益分为三部分:减少破坏、清洁生产;初步建立生态系统雏形,包括排土场建设、地面整理、水土保持、土壤熟化、植树种草等;生态效益、经济效益和社会效益高度统一的生态系统动态平衡阶段。