工业污染土壤修复技术

2023-02-02 版权声明 我要投稿

第1篇:工业污染土壤修复技术

污染场地的土壤修复工作过程与修复技术

摘要:推进生态文明建设,向环境污染宣战,是开展污染治理的重要举措,对确保生态环境质量得到改善,维护自然生态系统安全稳定具有积极的作用。本文通过污染场地中土壤修复技术的介绍,和修复过程中的具体实施措施,提出了一些观点,供大家参考。

关键词:污染土地;土壤修复;修复技术;过程实施

土壤被重金属污染后呈现的主要特点是污染范围广、污染持续的时间较长、存在隐蔽性强无法通过生物直接降解,会通过食物链在生物体内出现富集,或转化为对环境和人类危害更大的毒害性,致使人类生产环境得不到改善、健康受到威胁。对于土壤中重金属污染的修复技术和治理方法,一般使用物理化学工程治理、生物治理和农业治理等方法。作为工程治理来说,其效果稳定、彻底,但存在修复费用较高、技术实施较为复杂、容易引起土壤肥力下降。生物治理从技术实施方面相比起来较为简单、对环境的破坏力较小、修复土壤的造价相对较低,缺点是周期长、效果不显著。应根据不同土壤污染的实际情况,结合各种土壤污染修复技术的特点,加以考虑治理效果、周期、经费等问题进行综合评判,才可以更好的达到修复要求,满足土壤修复再利用的最终目标。

一、土壤环境污染的现状

现如今,在我国土壤环境污染治理上,还存在有许多影响因素,使治理速度和治理效果一直处于缓慢发展的状态,不能保证人们的健康生活和安全。从法律层面来看,我国关于土壤污染控制、修复、管理方面的法律法规还不健全,有待进一步完善,对于生态环境污染的治理工作执行力不足,用于土壤污染的治理技术也处于初期阶段,需进一步发展研究、增加资金和人力方面的投入。污染场地得不到深入治理、修复技术利用率不理想,会使土壤污染现象越来越严重,最终形成恶性循环的不良态势,给子孙后代留下安全隐患。

污染场地的土壤修复工作必不可少,但目前由于对场地污染的管理还缺乏相应的参考依据,使整体的规划管理工作难以落到实处。一些化工企业和重工企业的污染场地实行修复治理时,虽然也使用了相对应的修复技术,但他们的工作重点往往只是针对重金属离子、挥发性有机污染物、残留的农药、配制化学药剂等。而且,由于这些治理工程没有深入实行、没有得到应有的重视,修复治理的效果并不理想,不能够作为研究的示范性工程启动示范性的学习。在我国污染场地土壤环境修复治理工作中,投入的资金依然不足,许多地方的污染场地土壤治理工作依然坚持着“污染主体自主付费”的基本原则,费用成为制约修复治理工程的关键原因。土壤环境的修复治理工作是一项长期的、综合的、复杂的工作,而且加上土壤污染的隐蔽性、滞后性和复杂性等特点,使其投资成本相对较高。有些地方或企业受经费方面的限制,只将土壤修复停留在了口头上或表面功夫上,没有深入实际、设身处地的完成土壤环境的修复治理工作[1]。

二、污染场地土壤环境修复的具体应对措施

加强建设用地、封杀土壤污染风险、管控修复监督管理,有效防控环境风险保障人类居住环境的安全。

1、加强土壤污染源头的防治工作

土壤污染防治是防止废水、废渣、废气和农化物中的有害成分进入土壤,应该推行预防为主、防治结合的方针。通过调查和监测摸清土壤污染情况、污染类型、污染程度和污染物的来源,控制土壤污染標准,进而采取有效的措施,控制三废排放数量。严格控制未经监测处理的污水灌溉农田,不使用毒性大、残留时间长的农药,禁止将有机氯农药在农业上使用。提倡以虫治虫、以菌治虫的生物防治方法,并提倡农药与有机肥配合使用,减少污染物对食用作物和食用部位的污染,充分考虑污染物的性质及不同作物对污染物的吸收能力。通过调节土壤PH值、控制土壤氧化还原、促进有害物质的转化和降解降低其污染。

2、有效管控农用地、建筑用的污染风险

完成土壤重点监管企业以及水源周边的土壤采样工作,做好污染土壤的地块筛查工作,健全完善存在污染的地块名录。确定土壤环境治理工作的责任主体,让各企业单位明白谁污染谁治理的原则,理解污染风险控制人人有责的意义,企业更应该清楚自身在环境保护中的重要责任,以及相关的法律责任和义务。开展帮扶,引导自查化解风险。排除顾虑、加强监管、聚焦农用地污染预防,建立农田灌溉用水水质管理机制,深化工业企业源头管控监督,定期开展隐患排查,聚焦建设用地出入口管理,动态更新疑似污染地块名录。相关部门应加大重视力度,根据实际情况开展治理工作,有针对性的实施污染治理。

3、完善政策法规

完善治理污染场地土壤环境的相关政策法规,是现如今最为迫切的重要任务,需要充分考虑到污染防治、风险管控、污染状况普查、重点区域监管和修复等多方面的内容。划分出责任人及具体分管事项,出现问题后第一时间依法解决,事后对责任人追究相关责任,规避此类情况的发生。与此同时还需做好宣传教育工作,深化民众的自主意识,让广大民众都知道土壤污染带来的影响及后果。了解自身在污染场地土壤环境修复治理中具备的责任和义务,加大防护和治理力度[2]。

4、引入数字化对土壤污染进行监管

积极建设生态环境治理数字化平台,推进生态建设治理体系和治理能力的现代化。依托大数据技术和数字化集成平台,实现空气、水、土壤等方面的生态环境指标实时动态监测,生态资产数据库、生态的资产设置台账,可以摸清生态资产的家底。把生态保护补偿,生态损害赔偿,生态产品等有机结合起来。搭建的生态文明信用数字化动态管理平台,形成了绿色生产方式和生活方式的改变。

三、污染场地的土壤修复技术

环境污染一旦发生便难以治理,应采取预防为主、立法管理和综合治理相结合的措施实现土壤污染治理工作的常态化。

1、物理修复和农田治理

物理修复通过深耕、翻土、覆土、换土等一系列措施来达到降低土壤环境污染的作用,利用清洁干净的土源和原有的有污染土壤进行混合,或是将深层的土壤翻上来压住污染土壤,也可以用无污染的土壤覆盖在污染土壤上面,从而达到减少污染度的目的。其可以减少重金属对土壤植物系统产生的毒害,从而使农产品达到食品卫生标准。翻耕混匀法是使用无污染土源和有污染土源进行混合,在这里需谨慎对待无污染土壤的指标含量,避免造成二次污染;受重金属污染较为严重的土壤表层,可以选取去表土法这一措施,做到深挖土;相对来说污染程度较轻的一些场地,还具备面积较小、土层较厚等一系列特点,就可以选择旋耕法实现对污染土壤的治理;土壤调节法通过实现土壤PH值的改变、加入水分的管理、合理施肥、品种更新等方式完成对重金属污染控制工作;物理修复和农田治理工作的完美结合,将重金属转化成化学性质不活泼的形态,降低其生物有效性,达到治理污染土壤的一种修复技术。

2、化学修复技术

是利用经济有效的石灰、沸石、磷酸盐、硅酸盐等不同改良剂,通过对土壤重金属的吸附、沉淀作用,降低土壤中重金属污染的生物有效性,化学稳定治理的方法还不能够保证土壤污染的治理效果能够保持长期和稳定性,需要我们加快力度研发对重金属土壤污染治理的有效措施。分子键和修复技术是近些时间崛起的一项新型修复技术,它的使用费用低、周期短、效果好,属于现如今最为优选的治理方法。对于重金属土壤的治理方法有许多,比较常见、延续时间较长的有生物法、化学法等技术措施,需根据不同的污染程度、不同的环境因素,选择不同的治理方案。我们在土壤重金属污染中会经常使用的化学法,主要是依据化学的内部反应,让重金属的化学分子和化学稳定剂实现混合产生作用,从而转化重金属的稳定性。石灰作为一种常用的稳定剂不能够长期保持重金属污染的治理效果,可以选用新型的、具有相对稳定性的分子键和修复技术,实现土壤治理的良好效果。植物修复与微生物修复都隶属于生物修复技术之中,它具备良好的安全性、周期短的特点,利用植物根系吸收重金属,降低土壤的重金属含量。微生物修复对周围环境要求很高,且影响修复效果的因素很多,一般不經常用到。

3、植物修复技术

生物修复是目前较为普遍的一种比较经济的修复技术,也称为生物恢复,是利用生物技术和方法来治理污染土壤使其恢复其正常功能的过程。大量的种植一些可吸收重金属的植物,是植物修复技术的主要途径,它实现了土壤中重金属和植物之间的吸收、富集的作用,以此降低了土壤中重金属和有机物的含量。污染物从土壤转移到植物身上,待成熟后进行收割,这一系列措施将重金属从土壤中成功提取、成功去除[3]。

植物稳定技术主要是指利用植物根茎相关微生物的分泌属性,将土壤中的重金属与有机物进行有效的沉淀,从而预防重金属和有机物继续往地下渗透,造成地下水污染,间接的降低重金属与有机物对人类健康的侵害。植物挥发技术主要是指通过植物本身能够进行吸收积累和挥发的属性,对土壤中的重金属与有机物进行直接吸收积累和挥发,从而降低土壤重金属与有机物的含量。

4、微生物修复技术

微生物修复技术可以发挥出微生物的一些本身特性对土壤进行深化清理,可以达到土壤或水体全程修复无二次污染的理想效果。微生物的种类繁多,而且数量巨大,我们对它的研究工作还停留在表面,需要加大力气做好后续的科学研究工作,可利用无害的处理修复方法延续微生物修复的特色,其作用不可小窥。重金属和微生物之间进行有机物属性的改变,降低有害物质的存货量,微环境的改变就能增加植物对重金属与有机物的吸收、挥发及固定的作用,并达到最终满意的效果。

总结

要以规范性、科学性、经济性、可行性为原则,做好污染地块的全面管控工作。切断污染迁移的途径,降低污染源扩大风险,实现土壤污染修复技术快步稳定的向前发展。

参考文献:

[1]卢再亮,席海苏.污染场地的土壤修复工作与修复技术探究[J].大众标准化,2021(12):151-153.

[2]赵盈丽,韦树燕.刍议污染场地的土壤修复工作与修复技术[J].资源节约与环保,2020(01):27.DOI:10.16317/j.cnki.12-1377/x.2020.01.020.

[3]仝玉霞,袁庆军,孟凡伟.污染场地的土壤修复工作与修复技术探讨[J].环境与发展,2017,29(06):46+48.DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.06.028.

作者:左小永

第2篇:重金属污染土壤修复技术研究

关键词:重金属;土壤修复;修复模式;修复技术

随着我们国家的工业化的加速,经济的发展水平的不断提高,同时也伴随着出现了较为严重的土壤污染问题。其中重金属污染状况尤为严重,给人们的身体健康带来了严重的威胁。这就要求我们要高度重视重金属污染土壤的治理与修复。在治理重金属污染土壤选择修复技术时,首先需要确保修复效果能够满足未来土地利用方式的要求。同时还需要考虑在技术的可行性、工期的要求、经济的适宜性,应选择相对成熟、能够降低或减少污染物毒性、迁移性的修复技术,在修复工程实施过程中避免对环境造成二次污染。

一、我国重金属污染现状分析

随着我们国家的工业化进程加快,目前我国重金属污染土壤情况可以说是非常严重。在2005年4月与2013年12月这段时间,我国进行了初次全国土壤污染状况调查,调查的范围包括中国所有的耕地,还有一部分林地、草地、未利用地与建设用地。此次调查面积总计约为630万平方公里。整体上来分析此次调查结果,从调查数据上可以发现我们国家的土壤环境问题非常严重,其中尤为重要的是工矿业废弃地土壤的环境问题。根据公布的调查结果,全国的土壤超标率达到了16.1%。依照污染状况的轻重程度划分,重度污染点位所占的比例为1.1%、中度污染点位所占的比例为1.5%、轻度污染点位所占比例为2.3%、轻微污染点位所占比例比例最高达到了11.2%。按照污染状况的类型来划分,土壤的污染类型主要以无机为主,其次为有机类型次之,复合类型的污染所占比例最小。污染物超标类型占比最大的是无机类型污染物,超标点位数量占总数量82.8%。检出无机类型污染物中的污染因子镉(cd)、汞(Hg)、砷(As)、铜(cu)、铅(Pb)、铬(Cr)、锌(zn)、镍(Ni)8种污染物点位超标率分另0为7.0%、1.6%、2.7%、2.1%、1.5%、1.1%、0.9%、4.8%。在空间分布上,我国南方的土壤污染状况要比北方土壤污染状况要严重。东北老工业基地、珠江三角洲、长江三角洲等局部区域土壤的污染狀况尤为突出。在我国中南地区和西南地区土壤重金属污染范围是较大的。到目前为止,我国受到重金属铅、镉、砷等重金属污染的农用地已经超过了2000多万公顷,污染面积占到了我国总农用地面积的20%以上;同时工业污染造成的污染范围也达到了千万公顷级别。

二、修复模式

重金属污染土壤修复工程目前主要的修复模式包括:原地异位处理、原位处理和异地处理/处置这三种模式。

原地异位处理指的是污染土壤挖掘后在原场地进行处置,处置过程均在原场地范围内。这种处置模式的优点是无须客土回填,避免了资源的浪费。能够快速清理污染源,并且切断暴露途径,可以避免土壤转运出厂引起的二次污染。

原位处理指的是不对地块内的污染土壤进行挖掘,在原污染污染区域直接进行土壤修复作业。这种修复模式避免了土壤开挖转运造成的二次污染,同时也避免了因清理污染土壤造成的环境风险。

异地处理/处置指的是将污染的土壤转运至其他场地或者修复工厂进行处置。与其他两种修复模式相比,这种模式能够快速清理污染源,缩短修复周期。但是同时因为污染土壤的转运,也容易造成二次污染。此种修复模式在实施过程中要对修复过程进行严格的监督和管理。

在修复工程实施的策略的选择上,首先要对前期污染土壤的污染状况调查与风险评估等资料进行分析研究,然后再根据地块特征条件、地块的特征污染物、地块的修复目标、地块的修复范围、地块的清理时间、地块的清理风险、对客土的需求、运输的成本、运输过程中的风险、污染土壤堆置成本、污染土壤堆置过程中的风险、土壤修复的成本、土壤修复的时间、工程实施的风险、工程成本、工程实施时间这些方面进行综合比选之后确定修复模式。

三、修复技术

在确定了污染土壤的修复模式之后,再进行适宜的修复技术的比选。针对重金属污染土壤,现有多种可选修复技术,包括固化/稳定化、异位土壤淋洗、危废处置、水泥窑协同处置、植物修复等。

(一)固化/稳定化技术

固化稳定化技术是向污染土壤中添加固化稳定化药剂,通过一系列的物理、化学作用将污染物固定在固化体中,目前常用的固化剂为水泥。固化/稳定化技术可以在原位进行也可在异位进行。经过几十年的研究,是一种比较成熟的土壤修复技术,已有大量的工程应用。美国环保局曾将稳定化技术称为处理重金属污染土壤的最佳技术之一。迄今为止,美国已有200多个超级基金项目涉及污染土壤的稳定化处理,同时因其成本较低、施工难度低、应用范围广泛等优点固化/稳定化技术在我国也得到了广泛的应用。

技术特点:与其他污染土壤的修复技术比较,固化稳定化修复成本低。并且该工艺在应用过程占地面积小,处理时间相对较短。固化/稳定化技术相对较为成熟,在我国已广泛应用。

技术局限性:由于固化/稳定化技术不能将重金属污染物去除,不能做到减量化,不能够降低污染物的总量,所以不适用于以总量为验收标准的情形。并且修复后土壤的利用或者处理方式会受到限制。固化/稳定化修复后土壤常见的利用方式主要为当作路基的材料进行利用或者是进行填埋覆盖。固化/稳定化后的土壤修复效果受硫酸盐、油等抑制物质影响。其效果难以预测长期表现,需要长期监测或维护。修复后的土壤体积可能增加并且修复后的土壤不能放置在地下水位之下,通常情况下固化/稳定化修复技术需要与阻隔填埋修复技术联用。土壤是一种重要的资源,如果固化/稳定化处理后的污染土壤进入垃圾填埋场,则势必会造成资源的浪费。

(二)土壤淋洗

土壤的淋洗是指通过将污染物的土壤中剥离,污染物进入淋洗液,然后再对淋洗液进行后续处置。该技术根据实施地点的不同可分为原位和异位土壤淋洗。原位土壤浸出的过程通常是指注射或浸出溶液渗透到土壤污染区冲洗污染的土壤,然后提取浸提液或提取含有污染物的地下水,并进行异位处理地上去除污染物。异位土壤淋洗技术是指先将受污染的土壤挖掘、堆放在场地内,用水或浸出液冲洗去除污染物,再对浸出废水或含污染物的废液进行处理。经处理合格的土壤可以回填或运输到其他场地回用。

技术特点:土壤淋洗技术对于重金属和半挥发性有机物污染土壤较为适用,一般需添加洗涤剂。淋洗过程能够去除大部分重金属,做到污染物减量化。与固化/稳定化技术比较,因为能够去除重金属,处理后的土壤去向不受限制。同时应用淋洗技术,污染物去除彻底,时间快。

技术局限性:应用土壤淋洗技术土壤需具有高渗透能力。根据工程经验,淋洗修复技术在黏土修复中应用难度较大。淋洗修复实施过程中会消耗大量的水,通常水土比会大于1:3,同时因为淋洗剂的添加也需要配套水处理设施。该技术适用于中高浓度污染的污染土壤,淋洗后的土壤一般需要其他修复技术进行联合处理。淋洗设备复杂,市场上现有的单套设备处理能力均较小,适用于小体量的污染土壤修复。

(三)危险废弃物处置

对于部分特殊地块,若普通的修复施工产生的经济成本和环境风险明显大于将污染土壤作为危险废弃物处置的情形下,可以考虑污染土壤作为危险废弃物处置。

技术特点:危险废弃物处置技术适用于多种污染土壤,开挖出污染土壤可以直接委托第三方单位处置,操作简单、施工快速,处置过程中不会对周边的环境造成二次污染风险。

技术局限性:危险废弃物处置技术单价过高,不适用大批量污染土壤处置,从经济适用性来说,成本较为昂贵。

(四)水泥窑协同处置

水泥窑协同处置技术是在生产水泥的同时,对污染土壤进行焚烧固化。

技术特点:水泥窑协同处置技术成熟,适用范围广,可用于重金属污染土壤和挥发性较差的有机物污染土壤修复,其优点是处置量较大,成本较低。

技术局限性:需协调水泥厂进行处置,含水量高热值低的土壤需要消耗较多的能量。另外根据部长信箱的回复,污染土壤外运进行水泥窑协同处置需要进行危废鉴定,流程较为复杂。如果污染物的含量比较高,根据相关的导则,污染土壤在水泥窑协同处置过程中的掺加比例则可能会较低,整个处置周期相对较长。

(五)植物修复

植物修复主要是利用特定植物的吸收、转化来去除或降解土壤中的污染物,从而实现土壤净化、生态效应恢复的治理技术。植物对污染土壤的修复主要通过三种途径进行,即植物在生长过程中直接吸收污染物;植物根系分泌的酶降解有机物;根际与微生物联合吸收、降解和转化污染物。

技术特点:与目前常用的物理和化学的修复技术相比较,植物修复技术具有成本低、效率高、无污染、不破坏土壤环境的特点。植物修复技术很容易就地处理污染物,而且易于操作。

技术局限性:在植物修复应用过程中,修复植物的选择需要有针对性,修复植物对环境具有选择性,只有在特定的环境下特定的植物才能够生长。修复植物修复过程容易受到外界条件的影响,不利的气候条件将会对植物的生长产生不利的影响从而造成修复效果较差,修复周期较长。植物修复的修复深度取决于修复植物的根系深度,通常情况下修复深度一般小于1m,所以只能够修复表面的污染。如果污染深度过深则不能够利用植物来修复。同时修复植物的生长过程容易受到有害物质的影响,如果污染物浓度过高则可能会抑制修复植物的生长,所以通常情况下只能够修复低浓度污染土壤。

四、修复技术筛选

土壤修复技术的筛选过程必须要考虑多种要素,包括污染物的特性、浓度、分布及迁移转化等特征、场地地质水文条件、技术可获得性及可行性、修复费用、修复目标、时间周期及修复过程对环境的影响等。在确定修复模式后,在选择适用的土壤修复技术。在选择具体的修复技术时,首先要保证修复修复效果能够满足土地未来的开发利用方式,其次修复技术还必须具有可行性,能够满足工期、成本的要求,在此基础上我们选择可以减少污染物的毒性、迁移性的成熟技术。修复技术的筛选可以从以下九方面进行考虑:

(一)修复目的性

修复技术的筛选以实现保障人体健康、将地块土壤中污染物的环境风险降低到可以接受的水平为最终目标。

(二)污染物针对性

对不同风险和不同污染情况的土壤分别对待;同种污染物在不同浓度下的适用修复技术可能不同,比如同样是重金属污染物,高浓度污染土壤可能不适宜应用固化/稳定化技术,而低浓度的污染土壤可能适宜应用。因此需要结合污染物浓度选择合适的修复技术。

(三)地块及地质水文条件针对性

在不同的地块情况及地质水文条件下,不同的修复技术的效果和效率可能有所不同;需要根据地块特殊的情况及地质水文条件,选择最为有效的修复技术。

(四)技術可获得性

修复技术应选择可以达到修复目标的最简化的途径或方法,方案选择、设计采用成熟可靠的修复技术,而不单纯追求技术的先进性,以确保修复的顺利完成。

(五)经济合理性

选择修复技术不能够仅仅考虑当前的修复成本,而是要根据地块的未来规划,考虑该区域的未来经济发展,考虑其长期的经济合理性。

(六)实施可行性

在选择修复技术时要充分考虑到我们国家修复行业的现状,同时还要考虑配套设施的处置能力,比如废水处置与废气处置设施的配套水平。

(七)修复时间合理性

为尽快完成污染土壤修复工作,降低修复过程中的潜在环境风险,适应地块开发再利用的需求,在选择修复技术时,同等条件下选择修复时间短的技术。

(八)周边环境影响

在修复施工过程中,控制二次污染,减少污染土壤的转移,减少废气、废水、扬尘、噪声等排放,尽量减小对周边居民、环境所造成的影响。

(九)公众接受

公众参与是修复施工中重要的一环,在修复过程中要避免对周边群众的生产生活产生影响,避免发生群体性事件。

在技术筛选阶段,污染物针对性、场地及地质水文条件针对性由于其在技术可行性研究中的重要性,通常在修复与风险管控技术筛选过程中起到相对更为重要的作用。

五、结语

综上所述,目前我们国家正在面临非常严重的土壤污染问题,其中重金属污染尤为突出。重金属修复技术目前主要应用较多的包括固化/稳定化、异位土壤淋洗、危废处置、水泥窑协同处置、植物修复等。在选择修复技术是要分析多种要素,包括污染物的特性、浓度、分布及迁移转化等特征、场地地质水文条件、技术可获得性及可行性、修复费用、修复目标、时间周期及修复过程对环境的影响等。在土壤修复过程中,需要根据污染土壤的具体特征,针对性地选择适宜的修复技术,以保证修复效果。

作者:张振

第3篇:污染土壤修复技术选择与策略探究

摘要:随着我国社会、经济的不断发展,污染土壤的修复工作也逐渐被提上日程。在过往的经济行为中,或是缺少科学的理论指导,或是过于重视发展速度,都在一定程度上造成了土壤的污染。对此,为了进一步改善人们的生活环境,以及推动经济发展的综合效益,文章也将从多个角度出发,分析具体的可行性方法。

关键词:污染土壤;修复技术;策略分析;环境保护

DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.10.053

Key words:Contaminated soil;Remediation technology;Strategy analysis; Environmental protection

从我国目前污染土壤修复工作的实际情况来看,仍存在一些问题。主要体现在城市污水重金属超标下,通过城市污水进行农业灌溉所导致的土壤污染以及我国大气中金属含量超标,并通过降水等行为造成了土壤的污染等方面。因此,本文针对问题,探讨污染土壤修复技术选择与策略。

1 我国目前造成土壤污染的主要因素

1.1 城市污水重金属超标下,通过城市污水进行农业灌溉所导致的土壤污染

从我国目前污染土壤的形成来看,往往是由多方因素造成的,演变与治理过程也比较复杂。但是,针对一些重度污染的土壤来看,其本質仍是重金属超标。具体到实际问题,便是农业灌溉行为中的重金属污水使用。城市近郊的农业灌溉水源多来自于城市的污水,而城市污水本身又含有较多的金属成分,从而导致了土壤的污染。此外,在我国城市与工业产业的持续发展中城市污水中的金属含量与金属类型也在不断扩张。在这些因素的共同作用下,土壤污染问题也变得愈发严峻。

1.2 我国大气中金属含量超标,并通过降水等行为造成了土壤的污染

在土壤污染的成因中,除了污水的农业灌溉行为,大气中的重金属下沉也是主要原因。我国的空气质量仍处于有待改善的阶段,一些粉尘、废气等也沉淀在空气当中。那么,飘浮在空气中的这些物质,往往也会随着降雨落到土壤当中,从而造成了土壤的污染。此外,从相关的公路、公园区的沙尘样品抽样调查来看。只有极少数重金属含量低于背景值,也就是说目前我国的大部分地区,仍处于重金属超标的环境中。而这些因素也都在加剧土壤的污染程度,影响着人们的日常生活。

2 优化与完善土壤修复技术与策略选择的具体措施

在有关部门对污染土壤进行修复时,首要环节仍是对土地的污染成因进行分析,并结合当地的实际情况来确定土壤修复的目标。对此,在具体展开中,需要工作人员针对土壤的地下水、重金属、有害物质等因素进行分析与确定。然后结合土壤的基本情况与水环境的基本情况,制定分级修复技术,根据土壤的不同程度来优化技术选择。而在土壤的污染分类上,主要分为轻度污染、中度污染以及重度污染。

2.1 根据土壤的污染程度,进一步确定土壤修复目标

首先,针对土壤污染中的轻度污染情况,开展修复工作的主要目的是实现污染土地向粮食作物种植地转化,并确保种植粮食符合食品安全标准,在改善土地环境的同时,也能够发挥出土地的经济效益,改善当地经济建设。其次,针对中度污染的土壤,开展修复工作的主要目的是使该地区的土壤能够满足植被的基本生长。并同时兼具能源与观赏价值,实现土地治理的综合效益提高。最后,针对土壤污染中的重度污染情况,开展修复工作的目的主要是对土壤中的金属含量进行有效降低,使其具备植被种植的可行性。并在此基础上,努力推动80%植被覆盖率这一目标的践行,使其逐渐转变为良好的生态环境。

2.2 根据土壤污染程度、修复目标以及修复阶段来合理选择修复技术

污染土壤修复技术的选择,大都需要根据土壤修复目标来制定。要结合不同的土壤污染类别与土壤修复目的,对技术选择进行进一步的完善。同时,在污染土壤的修复技术选择中,也要注重区域化特征,以及土壤修复的不同阶段。那么,这里所谈到的区域化修复,主要指的是在空间规划的基础上来进行具有针对性的土壤修复。而不断阶段修复,则主要体现在通过光谱技术来对土壤修复的难易程度进行分类,并在过程中结合化学手段、物理手段等多元化手段来对土壤实施综合性修复。同时,有效改良土壤成分,以此来达到修复污染土壤的目的。

2.3 通过化学、物理等综合技术,开展具体的修复技术

通常情况下认为,在污染土壤的修复工作中,可以将其分为恢复增效与调理减弱等几大阶段。对此,在具体的修复技术展开中,首先,需要工作人员对污染区域的污染成分进行调理。期间,主要是通过化学手段与物理手段来完成土地的基本改良。其次,在通过化学与物理的修复技术,对污染区域内的有毒物质进行减弱,为后续的修复工作展开夯实基础。那么,通过以上两个环节的修复工作,是能够对污染区域的有毒物质进行有效抑制的,并在同时借助植被修复技术来提高污染区域的植被覆盖率。实现土壤污染综合治理基础上的效益提高,优化土壤成分的改良,以此来实现生态与经济上的双双提高。

3 我国污染土壤修复中的思考方向

3.1 在污染土壤的修复工作中坚持以人为本的理念

从前文中所谈论的内容也可以得出,污染土壤的修复工作,绝不是简单的技术实施,过程中尤其要注重污染土壤修复后的粮食种植安全保障,实现土壤修复与农田增益的有机结合。从污染土壤修复工作的本质来看,仍是土壤的增益。通过有效的修复工作展开来调整当地的农业产业结构,以及促进农业经济的发展。此外,在修复工作的展开中,要进一步落实以人为本的理念,坚持政府部门的领导,组织农民开展土壤修复,并同时提供技术指导与完善市场规范。在土壤的不断改善中,为人民的利益保驾护航,为生活环境的改善保驾护航。

3.2 推动土壤污染修复的绿色、可持续理念

污染土壤修复工作的展开除了前文中谈到的目的外,也是一项生态环境的治理工程。通过对污染土壤的修复来增加当地的植被覆盖率,能够进一步實现当地的生态平衡。对此,在进行具体的土壤修复工作时,要展开综合、全面的分析。对修复的可行性以及结果成效进行计算,制定更为科学的修复方案。例如,在进行污染土壤植被覆盖率增加的工作时,可选择一些经济作物进行种植。既能够有效改善生态与环境,也能够实现当地经济的发展,实现综合效益的提高。此外,考虑到土壤修复工作与植被覆盖率增加工作给农民农作物种植带来的影响。政府部门也要做好农民的经济补偿,保障农民的生存利益。

污染土壤的修复工作,仍需要一个长期的过程,任重且道远。对此,工作展开除了土壤本身,也要做好其他因素的协调。营造出适合土壤修复的大环境,实现土壤修复视角下的整体区域效益带动。

4 结束语

综上所述,在进行污染土壤修复工作中,相关部门与相关人员可通过根据土壤的污染程度,进一步确定土壤修复目标、根据土壤污染程度、修复目标以及修复阶段来合理选择修复技术、通过化学、物理等综合技术,开展具体的修复技术、在污染土壤的修复工作中坚持以人为本的理念以及推动土壤污染修复的绿色、可持续理念等一系列方法来达到目的。本文意在从多个角度出发,针对我国目前污染土壤修复工作的实际情况,分析问题成因,找寻解决方法,制定更为科学、合理的方案策略,从而不断提高土壤修复的效率和质量,实现土壤环境的可持续发展。

参考文献

[1]张瑜,金海峰,于遥.污染土壤修复技术选择与策略探究[J].南方农业,2019,13(06):188+192.

[2]龚时慧.污染土壤修复技术选择与策略分析[J].城市建设理论研究(电子版),2018(013):65-65.

[3]宋云,尉黎,王海见.我国重金属污染土壤修复技术的发展现状及选择策略[J].环境保护,2014,42(9):32-36.

[4]周静.污染土壤修复技术选择及策略思考[J].中国农村科技,2016(10):56-58.

[5]卢合峰.土壤重金属污染现状及修复技术研究探讨[J].化工管理,2018(008):25+27.

[6]胡鹏杰,李柱,吴龙华.我国农田土壤重金属污染修复技术、问题及对策刍议[J].农业现代化研究,2018,39(04):535-542.

收稿日期:2020-08-15

作者简介:温姣姣(1989-),女,汉族,本科学历,研究方向为土壤环境调查及土壤污染修复技术。

作者:温姣姣 占主星

第4篇:典型工业污染场地土壤修复关键技术研究与综合示范项目-国家科技部

附件1 863计划资源环境技术领域“典型工业污染场地土壤修复关键技术研究与综合示范”重点项目课题申请指南

一、指南说明

随着我国城市化进程的加快和产业结构调整政策的实施,对工业污染场地土壤进行修复,确保人居环境安全已是当前国家环保工作的新热点。针对我国工业污染场地特点和修复需求,研发具有我国自主知识产权的工业污染场地土壤的修复技术与设备,并进行工程示范,推动我国土壤修复产业的发展,引领和支撑我国工业污染场地整治与再开发利用工作,任务十分迫切。

根据《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006━2020年)》和“十一五”863计划资源环境技术领域的总体部署,本领域2009年拟启动“典型工业污染场地土壤修复关键技术研究与综合示范”重点项目,围绕受有机氯农药、挥发性有机污染物、多氯联苯、铬渣等污染的工业场地土壤修复,开展技术研发和应用示范。

本重点项目拟安排国拨专项经费2500万元,下设四个课题,以课题为基本单元受理申请,各课题在完成本课题研究任务的同时,有义务与其他课题协作共同实现项目目标。课题鼓励产学研结合,每一个申请团队必须有企业参与(部分课题需由企业牵头)。每个课题可以由一家单位承担,也可以由多家共同承担。对于多家单位共同承担

1 的,由申请单位自行组合形成课题申请团队(同一个课题组只能参加一个申请团队),并提出课题组长和依托单位。由课题依托单位具体负责课题的申请。本项目采取择优委托的方式确定课题的承担单位。

各课题申报单位须根据项目申报指南中各课题的控制性考核指标提出详细的课题考核指标,且不得低于指南中的控制性指标。

二、指南内容

1.项目名称

典型工业污染场地土壤修复关键技术研究与综合示范

2.项目总体目标

针对我国工业污染场地特点和修复需求,选择有机氯农药、挥发性有机污染物、多氯联苯、铬渣等典型工业污染场地,研发具有我国自主知识产权的工业污染场地土壤的修复技术与设备,建立一批典型工业污染场地土壤修复技术综合示范工程,制订相关的风险评估与修复技术管理规范,引导我国工业污染场地修复高技术发展方向;通过产学研结合,推动我国土壤修复产业的发展,为我国典型工业场地土壤污染控制与修复提供技术支撑。 3.项目的课题分解和主要研究内容

本项目分解成如下四个课题。各课题的题目和主要研究内容如

2 下:

课题一:有机氯农药类污染场地土壤修复技术设备研发与示范 研究目标:

针对目前我国关闭和搬迁典型有机氯类农药(如滴滴涕、六六

六、氯丹、灭蚁灵等)生产企业后遗留场地污染土壤修复问题,结合场地再利用功能和修复目标,通过关键技术研发和系统集成,形成具有我国自主知识产权的、经济高效的有机氯农药类土壤修复关键技术和设备,并进行示范,提升我国有机氯农药类污染场地土壤修复的技术水平。

研究内容:

(1)高浓度有机氯农药污染场地土壤的增效洗脱修复技术及设备研发

针对高浓度有机氯农药污染土壤,筛选环境友好型高效洗脱剂,提出最佳清单、配方及使用方法,优化洗脱修复技术工艺参数,研制具有规模化应用的移动式成套洗脱修复设备;研发洗脱后土壤和洗脱液的配套处理技术及设备。

(2)高毒性有机氯农药复合污染场地土壤的催化氧化修复技术 3 及设备研发

针对高毒性、高浓度有机氯农药(包括有机氯农药生产原料、中间体及成品等)复合污染场地土壤,研发催化氧化修复技术,优化修复工艺技术参数,研制具有规模化应用的移动式成套催化氧化修复设备。研发氧化修复后土壤及其他产物的配套处理技术及设备。

(3)典型有机氯农药类污染场地土壤修复技术集成与示范 选择1-2个典型有机氯农药类污染场地,进行增效洗脱修复技术、催化氧化修复技术及相关配套技术的集成与工程示范,形成有机氯农药类污染场地土壤修复技术体系,进行经济可行性的比较分析,编制相关污染场地土壤风险评估和修复技术导则。

考核指标:

(1)筛选高效洗脱剂2-3种,配套洗脱处理工艺2-3套,形成增效洗脱修复技术及设备1套,单套设备处理土壤能力不少于10 m3/d,使土壤中主要目标污染物的去除率达到85%以上;

(2)形成催化氧化修复技术及设备1套,单套设备处理能力不低于10 m3/d,使土壤中主要目标污染物去除率达到85%以上;

(3) 建成典型有机氯农药类污染场地土壤修复示范工程2个,提供配套技术设备2套以上,示范工程占地面积不小于500 m2,修复

4 的污染土方量达到1000 m3以上;增效洗脱修复设备处理能力不低于10 m3/d,修复成本不高于80元/ m3土;催化氧化修复设备处理能力不少于10 m3/d,修复成本不高于60元/ m3土;修复后土壤环境质量达到相应用地类型土壤的标准或满足安全再利用功能的要求,处理后的废液达到安全排放的要求;

(4)申请发明专利3-5项,发表学术论文6-8篇,提供典型有机氯农药类污染场地土壤的风险评估和修复技术导则1套。

课题执行年限:

2009年5月至2012年5月

课题经费来源及构成:

本课题国拨专项经费控制额不超过600万元,承担单位落实匹配研究经费不少于600万元(不含示范工程建设费用);鼓励企业牵头、产学研联合组织实施课题。

课题二:挥发性有机物污染场地土壤气提修复技术设备研发与示范

研究目标:

针对我国石油化工等污染场地土壤的挥发性有机物污染问题,结

5 合场地再利用功能和修复目标,研发具有我国自主知识产权的高浓度挥发性有机物污染场地土壤的高效气提修复技术、尾气处理技术与设备,以及中、低浓度挥发性有机物污染场地土壤的生物通风及其强化降解技术与设备,形成挥发性有机污染场地土壤修复技术集成系统,并进行工程示范,提升我国挥发性有机物污染场地土壤修复的技术水平。

研究内容:

(1)高浓度挥发性有机物污染场地土壤的气提修复技术及设备研发

针对高浓度挥发性有机物污染场地的土壤,基于拖尾效应抑制技术的研究,突破土壤气提修复和尾气强化处理技术,研发具有气体抽提、收集、气水分离、尾气处理功能的关键成套设备。

(2)中、低浓度挥发性有机物污染场地土壤的生物通风修复技术及设备研发

针对中、低浓度挥发性有机物污染场地的土壤,研发强化生物通风修复技术,优化通风方式及其工艺。研究增强污染物生物有效性的微生态调控技术,形成物理脱除与微生物降解相协同的强化土壤生物通风修复技术。

6 (3)典型挥发性有机物污染场地土壤气提修复技术集成与示范 选择1-2个典型挥发性有机物污染场地,进行土壤气提和生物通风修复技术的集成和工程示范,形成挥发性有机物污染场地土壤气提修复技术体系,进行经济可行性的比较分析,编制相关污染场地土壤风险评估和修复技术导则。

考核指标:

(1)研制高浓度挥发性有机物污染场地土壤气提修复集成技术及其成套设备1套,单套批次处理能力120~150m3,使土壤中主要目标污染物的去除率达到85%以上;

(2)研制尾气收集与处理成套设备1-2套,尾气处理能力不低于120 m3/h,尾气排放达到《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)的二级标准;

(3)提供中、低浓度挥发性有机物污染场地土壤强化生物通风修复集成技术与设备,研制能强化生物通风的高效降解菌剂制备系统. 使土壤中主要目标污染物的去除率达到85%以上;

(4)建成高浓度和中、低浓度典型挥发性有机物污染场地土壤修复示范工程2个,示范工程占地面积不小于1000 m2,修复的污染土方量不少于1000m3,修复设备运行费低于国际同类的25%以上, 7 并提供经济成本比较分析报告。修复后土壤环境质量达到相应用地类型土壤的标准或满足安全再利用功能的要求,处理后的废气达到安全排放的要求。

(5)申请发明专利3-5项,发表学术论文6-8篇,编制挥发性有机物污染场地土壤的风险评估和修复技术导则1套。

课题执行年限:

2009年5月至2012年5月

课题经费来源及构成:

本课题国拨专项经费控制额不超过600万元,承担单位落实匹配研究经费不少于600万元(不含示范工程建设费用);鼓励企业牵头、产学研联合组织实施课题。

课题三:多氯联苯类污染场地修复技术设备研发与示范

研究目标:

针对我国多氯联苯(PCBs)污染场地土壤修复问题,结合场地再利用功能和修复目标,研发具有我国自主知识产权的高浓度PCBs污染场地土壤的高效热脱附修复技术和设备、以及中低浓度PCBs污

8 染场地土壤的强化生物修复技术,建立成套的PCBs污染场地土壤修复技术集成系统,进行工程示范,提升我国多氯联苯类污染场地土壤修复的技术水平。

研究内容:

(1)高浓度PCBs污染场地土壤热脱附修复技术与设备研发 针对高浓度(>30 mg/kg)PCBs污染场地土壤,研发适用于热脱附的土壤预处理技术,开发高效低能耗的热脱附修复技术和脱附尾气的安全处理处置系统;优化进料系统、热脱附器系统、燃油和供气系统、废气处理系统、装置控制和操作系统的工艺参数,研发适用于不同污染程度的具备自动化功能的移动式PCBs污染土壤热脱附修复成套设备,实现高效、安全、稳定运行。

(2)中低浓度PCBs污染场地土壤的生物强化修复技术与设备研发

针对中、低浓度(<30 mg/kg)PCBs污染场地土壤,研制微生物固定化功能材料和高效复合修复菌剂以及相关制备工艺及设备;研发PCBs污染土壤的原位生物联合修复技术和针对高氯代PCBs污染土壤的生物联合强化修复技术,进行相关技术的环境安全性评估。

(3)典型多氯联苯类污染场地土壤修复技术集成与示范

9 选择典型PCBs污染场地,进行土壤热脱附修复技术和生物强化修复技术的集成和工程示范,形成PCBs污染场地土壤修复技术体系,进行经济可行性的比较分析,编制相关污染场地土壤风险评估和修复技术导则。

考核指标:

(1) 研制高浓度PCBs污染土壤热脱附修复技术及其设备1套,单套设备连续进料且处置能力不低于15 m3/d,使土壤中PCBs的去除率达到98%以上,实现尾气安全处理与排放。

(2) 研发中、低浓度PCBs污染土壤的强化生物修复技术1套,研制微生物固定化材料2-3种、高效复合修复菌剂2-3种及其设备1套,使现场生物修复2个月内土壤PCBs总量的下降率达到50%以上;

(3) 建成典型PCBs污染土壤热脱附修复技术和强化生物修复技术集成示范工程1个,热脱附修复的污染土方量不少于1000m3,修复设备运行费低于国际同类的25%以上;生物修复的污染土方量不少于200 m3,提供经济成本比较分析报告。修复后土壤环境质量达到相应用地类型土壤的标准或满足安全再利用功能的要求,处理后的废气达到安全排放的要求。

10 (4) 申请发明专利4-6项,发表学术论文8-10篇,编制PCBs污染场地土壤的风险评估和修复技术导则1套。

课题执行年限:

2009年5月至2012年5月

课题经费来源及构成:

本课题国拨专项经费控制额不超过750万元,承担单位落实匹配研究经费不少于750万元(不含示范工程建设费用);本课题要求企业牵头,鼓励产学研结合。

课题四:铬渣污染场地土壤修复技术设备研发与示范

研究目标:

针对铬渣堆存场地土壤污染问题,结合场地再利用功能和修复目标,研发具有我国自主知识产权的铬渣堆存场地土壤固化/稳定化修复技术和土壤淋洗修复技术,优化相关工艺,研制配套设备,集成典型铬渣污染场地土壤修复技术集成体系,进行工程示范,提升我国铬渣污染场地土壤修复的技术水平。

研究内容:

11 (1)铬渣堆存场地污染土壤固化/稳定化修复技术与设备研发 通过化学或微生物还原途径,研制高效的土壤六价铬化学或生物还原解毒制剂,筛选安全高效的土壤铬固定化/稳定化制剂;研发铬渣污染土壤还原-固化/稳定化修复成套技术与设备,优化土壤还原-固化/稳定化工艺及其效率;研究固化/稳定化修复技术的环境安全性和异位修复后固化体的处置方案。

(2)铬渣堆存场地污染土壤淋洗修复技术与设备研发 研究用于铬渣堆存场地土壤淋洗修复的化学、生物淋洗剂,探明不同淋洗剂处理后土壤性质和铬形态的变化,筛选高效、环境友好的铬渣堆存场地污染土壤中铬及相关重金属的淋洗剂;研制污染土壤的离场和现场固液分离和淋洗液安全处理的成套技术与设备。

(3)铬渣堆存场地土壤固化/稳定化和淋洗修复技术集成与示范 选择1-2个典型铬渣堆存场地,集成土壤还原-固化/稳定化联合修复和淋洗修复相关技术,进行铬渣堆存场地关键修复技术的工程示范,形成铬渣堆存场地污染土壤固化/稳定化和淋洗修复技术体系,进行经济可行性的比较分析,编制相关污染场地土壤风险评估和修复技术导则。

考核指标:

12 (1)研制低成本的铬渣堆存场地污染土壤固化/稳定化修复技术与设备1套,单套设备处理能力不低于15 m3/天,固化/稳定化后土壤中六价铬浸出浓度(HJ/T299-2007)低于0.5 mg/L,总铬浸出浓度低于1.5 mg/L;筛选并研制高效安全的土壤六价铬还原和固化/稳定化制剂2-3种。

(2)研制低成本的铬渣堆存场地污染土壤淋洗修复技术与设备1套,单套设备处理能力不低于5 m3/天,主要污染物的去除率达到85%以上;筛选并研制高效、环境友好的土壤淋洗剂2-3种。研制污染土壤的淋洗液安全处理的配套技术与设备1套。

(3)建成典型铬渣堆存场地污染土壤固化/稳定化技术和土壤淋洗修复技术集成与工程示范1-2个;示范工程占地面积不小于500 m2,修复的污染土方量不少于1000 m3,修复设备运行费低于国际同类的30%以上,修复后土壤环境质量达到相应用地类型土壤的标准或满足安全再利用功能的要求,处理后的淋洗液达到安全排放的要求,并提供经济成本比较分析报告。

(4)申请发明专利3-5项,发表学术论文4-6篇,编制铬渣堆存场地污染土壤风险评估和修复技术导则1套。

课题执行年限:

13 2009年5月至2012年5月

课题经费来源及构成:

本课题国拨专项经费控制额不超过550万元,承担单位落实匹配研究经费不少于550万元(不含示范工程建设费用);鼓励企业牵头、产学研联合组织实施课题。

三、注意事项

1.申请单位需针对单个课题提出申请。评审过程以课题为单元分别进行,择优确定各课题的承担单位。

2. 凡在中华人民共和国境内注册一年以上,具有独立法人资格的企业(不包括外国独资企业和外资控股企业)均可申请承担本项目课题。

3.重点项目课题责任人必须是法人,法人是当然的课题依托单位,且须指定一名自然人担任课题组长。课题组长应具有中华人民共和国国籍,年龄在55周岁以下(截止指南发布之日),具有高级职称或博士学位,每年(含跨连续)离职或出国的时间不超过半年,过去三年内没有863计划信用管理不良记录。

4.对于港澳台优秀科技人员、海外优秀华人学者(包括取得外 14 国国籍和永久居留权的),在满足年龄、职称(学位)等基本条件时,只要正式受聘于课题依托单位,且协议期或聘任期覆盖课题执行期,每年在课题依托单位工作时间不少于6个月,也可作为课题组长。在课题申请时,由课题依托单位出具相关证明材料。

5. 课题组长申请及负责的科技部三大计划(863计划、科技支撑计划和973计划)在研课题累计不得超过一项,同时可参加一项课题(申请或在研),每个参加课题的技术人员最多只能参与三大计划中两项课题的工作。科技部及所属事业单位借调的与863计划相关的人员不能申请或参加申请。

6.在填报课题申请书时,要认真编制经费预算部分相关内容。预算编制应在专项经费控制额范围内,结合研究任务的实际需要,坚持目标相关性、政策相符性和经济合理性原则。项目申请单位财务部门会同申请负责人共同编制经费预算,并对预算编制的真实性负责。在编制经费预算之前,项目申请单位及申请负责人应认真学习《国家高技术研究发展计划(863计划)专项经费管理办法》及相关制度规定。

7.申请课题时需按指南要求如实提供配套经费证明和支撑条件承诺,并提供联合申请的合作协议。

8.申报程序和要求:

15 本项目通过国家科技计划项目申报中心统一申报。申请指南在科技部及863计划网站上公开发布。

第5篇:河北省农田土壤重金属污染修复技术规范

河 北 省 地 方 标 准

河北省农田土壤 重金属污染修复技术规范

(征求意见稿)

河北农业大学

二〇一四年九月

1范围 ............................................................................................................. 错误!未定义书签。 2规范性引用文件 ............................................................................................................................ 2

3术语和定义 .................................................................................................. 错误!未定义书签。 3.1农田土壤 .............................................................................................. 错误!未定义书签。 3.2土壤重金属污染 .................................................................................. 错误!未定义书签。 3.3重金属污染场地 .................................................................................................................... 2 3.4土壤修复 ................................................................................................................................ 2 3.5土壤修复技术 ........................................................................................................................ 2 3.6修复模式 ................................................................................................................................ 2 4土壤重金属污染程度等级划分 .................................................................................................... 2 4.1 土壤重金属污染程度评价方法 ............................................................................................ 2 4.2土壤重金属污染评价分级标准 ............................................................................................. 3 5土壤重金属污染修复技术要点和适用范围 .............................................. 错误!未定义书签。

5.1工程修复技术 ....................................................................................... 错误!未定义书签。 5.2物理化学修复技术 ................................................................................................................. 4 5.3生物修复技术 ......................................................................................................................... 4 5.4农业生态修复技术 ................................................................................................................. 4 5.5与土壤重金属污染程度相适合的修复技术 ......................................................................... 4 6基本原则和工作程序 ....................................................................................................................

46.1基本原则 ................................................................................................................................. 4

6.2确认重金属污染场地的条件和污染程度 ............................................................................. 4

6.3确定预修复目标和修复模式 .................................................................................................

56.4 筛选修复技术 ........................................................................................................................ 5

6.5 制定技术方案 ........................................................................................................................ 6

6.6 编制技术方案 ........................................................................................................................ 6 7监测与分析方法 ............................................................................................................................ 6

7.1监测......................................................................................................................................... 6

7.2分析方法 ................................................................................................................................. 6

8标准实施与监督 ............................................................................................................................ 6

为规范重金属污染农田土壤修复技术,防止重金属污染土壤对农作物和地下水环境造成污染,保护人体健康,维护生态平衡,根据《中华人民共和国环境保护法》、《河北省环境保护条例》、《关于加强农村环境保护工作意见的通知》(国办发[2007]63号)和《国务院关于加强环境保护重点工作的意见》,结合河北省农田土壤重金属污染实际情况,制定本标准。

本标准规定了土壤重金属污染程度的评价方法、分级标准、修复技术的技术要点和使用范围,以及标准的实施与监督等相关规定。

本标准由河北省环境保护厅提出。 本标准由河北省人民政府批准。 本标准起草单位:河北农业大学。 本标准由河北省环境保护厅负责解释。

河北省农田土壤重金属污染修复技术规范

1适用范围

本标准规定了土壤重金属污染程度的评价方法、分级标准及土壤重金属污染修复技术方案编制的基本原则、程序、内容和技术要求。

本标准适用于省内农田土壤重金属污染程度的评价分级和土壤重金属污染修复技术方案的设计。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB15168-1995

土壤环境质量标准

HJ/T166-2004

土壤环境监测技术规范 HJ 25.1-2014

场地环境调查技术导则 HJ 25.2-2014

场地环境监测技术导则 HJ 25.3-2014

污染场地风险评估技术导则 HJ 25.4-2014

污染场地土壤修复技术导则

3术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

3.1农田土壤 soil in farmland 用于种植各种粮食作物、蔬菜、水果、纤维和糖料作物、油料作物及农区森林、花卉、药材、草料等作物的农业用地土壤。

3.2 土壤重金属污染 heavy metal pollution in soil 由于人类活动产生的重金属进入土壤,积累到一定程度,超过土壤本身的自净能力,导致土壤性状和质量变化,构成对人体和生态环境的影响和危害。

3.3重金属污染场地heavy metal contaminated site 已被重金属污染的特定空间或区域的农田土壤,并已对这一空间或区域的人体健康或自然环境产生了负面影响或存在潜在的负面影响。

3.4土壤修复soil remediation 利用物理、化学和生物的方法固定、转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物,使其浓度降低到可接受水平,或将有毒有害的污染物转化为无害的物质。

3.5土壤修复技术soil remediation technology 使遭受污染的土壤恢复正常功能的技术措施。

3.6修复模式 remediation strategy 对重金属污染场地进行修复的总体思路,包括原地修复、异地修复、异地处置、自然修复、污染阻隔和制度控制等,又称修复策略。

4土壤重金属污染程度等级划分

4.1 土壤重金属污染程度评价方法

2

4.1.1 单因子分指数:Pi=Ci /Si

式中Pi—土壤中污染物的环境质量指数;

Ci—污染物的实测浓度;

Si—污染物评价标准,公式为Si=x+2s其中x为某污染物在该地的背景值;s为标

准差。

4.1.2 多因子综合污染指数:P综 = {(Pi)2 +[max (Pi)]2/2}1/2 式中P综 —土壤污染综合污染指数;

max Pi—单项污染指数的最大值; Pi—单项污染指数的平均值。

iTriC实测/Cri4.1.3 Hakanson潜在生态危害指数(RI)法:RIi1n

式中RI

—某一点土壤多种重金属综合潜在生态危害指数;

Tri

—各重金属的毒性响应系数,见表1;

i

C实测—表层土壤重金属元素的实测含量;

i

C

—该元素的评价标准值。 r

表1重金属的毒性系数

元素 毒性系数 Ti 1 Mn 1

Zn 1

V 2

Cr 2

Cu 5

Pb 5

Ni 5

Co 5

As 10

Cd 30

Hg 40 4.2土壤重金属污染评价分级标准

按以上土壤重金属污染程度评价方法进行计算后,结合土壤环境质量标准(GB15618-1995)进行了如下分级,见表2。

表2土壤重金属污染评价分级标准

污染指数

单因子 污染指数

13 多因子 综合指数 P综≤0.7 0.73

潜在生态 危害指数 RI≤100 100600

等级 1级 2级 3级 4级 5级

土壤质量 污染程度 清洁 尚清洁 轻度污染 中度污染 重度污染

区域划分 优先保护区域 保护区域 治理区域 重点治理区域 极重点治理区域

5 土壤重金属污染修复技术要点与适用范围

5.1工程修复技术

5.1.1技术要点:用做客土的非污染土壤的pH等性质最好与原污染土壤相一致,以免引起污染土壤中重金属活性的增大;应妥善处理被挖出的污染土壤,使其不致引起二次污染。

5.1.2适用范围:深耕翻土用于轻度污染土壤,客土和换土用于重度污染区。客土法是在污染的土壤上覆盖非污染土壤,换土法是挖除部分或全部污染土壤而换上非污染土壤。污染场地面积小于或等于10000 m2轻度污染的区域,可采用深耕翻土或农业生态修复技术,大

3

于10000 m2轻度污染的区域,采用农业生态修复技术。污染场地中度或重度污染时,采用客土或换土技术。

5.2物理化学修复技术

5.2.1技术要点:修复的土壤要保持土壤理化性质稳定,尤其是pH,以避免土壤理化性质发生改变后,影响修复效率,并具有重金属再度溶出造成二次污染,或向下渗滤污染地下水的风险。

5.2.2适用范围:适用于各种程度重金属污染场地。一般,固化技术适用于中低浓度污染的农田土壤;电修复技术特别适合于低渗透的粘土和淤泥土的重金属污染的治理,不适于对砂性土壤重金属污染的治理;化学提取修复技术适用于砂壤等渗透系数大的土壤或轻质土壤的地表污染的修复。

5.3生物修复技术

5.3.1技术要点:先要确定重金属的种类,针对特定种类选择相应的植物或微生物。

5.2.2适用范围:适用于轻度和中度重金属污染的土壤。

5.4农业生态修复技术

5.4.1技术要点:在中、轻度污染的土壤上,不种叶菜、块茎类蔬菜,而改种食用部位污染物累积少的作物,如瓜果类蔬菜或果树等;将重金属富集植物与非富集植物种植在一起,能为与之间套作的植物提供一定的保护作用,但不可与叶菜类蔬菜间套作;将重金属低累积作物与超富集植物、富集植物种植在一起,达到修复土壤的同时收获符合一定卫生标准的农产品的目的。

5.4.2适用范围:适用于轻度和中度重金属污染的土壤。

5.5与土壤重金属污染程度相适合的修复技术

与土壤重金属污染程度相适合的修复技术见表3。在实际应用中可选择单一修复技术或多种修复技术联合使用。

表3与土壤重金属污染程度相适合的修复技术

等级 1级 2级 3级 4级 5级 污染程度 清洁 尚清洁 轻度污染 中度污染 重度污染 区域划分 优先保护区域 保护区域 治理区域 重点治理区域 极重点治理区域

适合的修复技术

等同于未污染区域,主要包括耕地和集中式饮用水水源地,实施优先保护

工程修复技术采用深耕翻土;生物修复技;农业生态修复技术中的农艺措施,如改变耕作制度,调整作物品种,种植不进入食物链的植物等措施。

工程修复技术采用深耕翻土;物理化学修复技术;生物修复技术;农业生态修复技术。

工程修复技术采用客土或换土;物理化学修复技术;生物修复技术;农业生态修复技术。

工程修复技术采用客土或换土;物理化学修复技术;生物修复技术。

6基本原则和工作程序

6.1基本原则

按《污染场地土壤修复技术导则》HJ 25.4-2014 标准执行。

6.2确认重金属污染场地的条件和污染程度

6.2.1资料收集

收集并核实相关资料的完整性和有效性,结合当地农业和国土部门的相关调查和监测结

4

果,确定土壤重金属污染物来源、种类、程度、范围和空间分布特征,初步判断土壤重金属污染情况及其管理制度、监测能力等情况。 6.2.2现场踏勘

考察重金属污染场地目前现状,包括植物种类、耕作制度、土壤修复工程施工条件,特别是用电、用水、施工道路等情况。如资料中缺乏土壤基本情况,对现场土壤取样,确定土壤理化性质。

6.2.3土壤重金属污染程度和环境风险评价

通过本标准4.1和4.2中污染程度评价方法确定其污染程度和等级,以及是否存在潜在健康风险及健康风险的大小和分布。

6.3确定修复目标和修复模式

6.3.1确认目标污染物

分析前期资料获得的土壤重金属监测值,确认重金属污染场地属于单一污染还是复合污染,若为重金属复合污染,要确认进行修复的重金属的主要种类。 6.3.2提出修复目标值

按照重金属污染场地所在区域土壤中目标污染物的背景值含量和国家有关标准中规定的限值,合理提出土壤目标污染物的修复目标值。 6.3.3确认修复范围和要求

确认前期重金属污染场地环境调查风险评估提出的土壤修复范围,包括修复的面积、四周边界、污染土层深度、修复范围内的种植耕作情况等。依据土壤目标污染物的修复目标值,分析和评估需要修复的土壤量。与场地利益相关方进行沟通协商,确认对土壤修复的要求,如修复时间、预期经费投入等。 6.3.4选择修复模式

根据土壤重金属污染程度等级、修复目标及要求,选择确定修复总体思路。短时、永久性处理修复适合小面积重度污染。对较大面积的轻、中度污染鼓励采用绿色、可持续的和资源化修复。

6.4筛选修复技术

6.4.1分析比较实用修复技术

根据重金属污染场地的土壤特性、污染特征、修复模式等,从各修复技术工程应用的实用性进行分析比较,包括技术成熟度、适合的污染等级、目标重金属和土壤质地、修复效果、时间和成本、优缺点等方面,初步定性筛选修复技术。通过比较分析,提出1种或多种备选修复技术进行下一步可行性评估。 6.4.2修复技术可行性评估

实验室小试、现场中试和应用案例分析的具体情况按照HJ 25.4-2014 标准执行。编制污染场地修复工程可行性研究报告,可行性报告的编写内容包括:前言、污染场地概况(农田特征条件、重金属种类、污染程度、污染范围、污染源、建议修复目标值)、筛选和评价修复技术、修复技术实施技术方案、监测与分析方法(布点、采样方法、分析方法)、结论和建议。评估报告中的指标必须是根据污染物的毒性和迁移性、修复技术的可实施性、修复的短期和长期效果、修复成本、健康与环境安全、政府和公众接受程度等方面筛选的可以量化的指标。

6.4.3 确定修复技术

对各备选修复技术进行综合比较,选择确定实用、经济、有效的修复技术,可以是一种修复技术,也可是多种修复技术的联合应用。

6.5制定修复方案

5

6.5.1初步制定修复方案

6.5.1.1制定技术路线

根据前面确定的修复技术的总体思路,制定相应的修复技术路线。修复技术路线应反映出重金属污染场地的修复方法、修复工艺流程和具体步骤,

6.5.1.2 确定修技术的工艺参数

修复技术的工艺参数通过实验室小试和现场中试获得,包括修复材料投加量或比例、设备处理能力、处理所需时间、处理条件、能耗、处理面积等。

6.5.1.3估算修复的工程量

重金属污染土壤的修复工程量涉及土壤处理和处置所需的工程量、农田种植模式改变的工程量、现场中试的工程量及修复过程中产生的需搬迁污染土壤、富集了重金属的植物等的无害化处置的工程量及方案涉及的其它工程量。根据修复方案和技术路线,估算修复工程量,可能涉及其中的一种或几种。 6.5.2 修复方案的比较与确定

对单一修复技术及多种修复技术组合方案从主要技术指标、工程费用估算和二次污染防治措施等方面进行比较,最后确定最佳修复方案。具体要求按照HJ 25.4-2014 标准执行。 6.5.3制定环境管理计划

6.5.3.1修复工程的监测计划

修复工程的监测计划包括修复前的补充监测、修复过程中和修复工程验收中的环境监测以及二次污染监控。根据最佳修复方案,结合重金属污染土壤的特性和周围的环境条件,有目的地制定修复工程的监测计划。

6.5.3.2修复工程的环境影响分析及应急安全计划

为保护重金属污染场地修复工程正常运行、周边居民的健康以及二次开发利用土地,污染场地修复必须分析修复工程中的环境影响,分析污水灌溉情况、周边工厂和汽车尾气的排放特征等,提出相应的控制措施。此外,对于某些采取特殊技术的污染场地,如化学淋洗,必须分析修复活动结束后,污染场地的维护及其对周边环境的影响。对于环境影响可能较大的修复工程项目,应进行环境影响评价。同时,应制定周密的场地修复工程应急安全计划,包括安全问题识别及相应的预防措施、突发事故的应急措施、配备安全防护设备和安全防护培训等。

6.6编制修复方案

按照HJ 25.4-2014 标准执行。

7监测与分析方法

7.1 监测

农田土壤重金属监测频次、布点、采样时间和方法按《土壤环境监测技术规范》HJ/T166-2004标准执行。

7.2 分析方法

农田土壤重金属分析方法按《土壤环境质量标准》GB15168-1995标准执行。

8标准实施与监督

本标准由县级以上人民政府环境保护行政主管部门负责监督实施。

6

第6篇:全国重金属污染防治及土壤修复技术交流大会

国家环境保护部主管

环境经济杂志社

环经会字(2012)03号

关于召开“全国重金属污染防治及土壤修复技术交流

大会”的通知

各有关单位:

随着我国工业经济的快速发展和城镇化水平提高,重金属进入环境的机会显著增多,对土壤、水体、大气、固废、食品等造成了不同程度的污染,同时这些重金属通过食物链进入人体,严重威胁着人体健康,由于重金属在环境中具有相对稳定性和难降解性,很难从环境中清除出来,使得重金属污染治理十分困难。

为促进经济社会可持续发展,维护人民群众环境权益和身体健康, 切实解决危害群众健康的突出环境问题,国务院和环境保护部拟定、公布实施的《重金属污染综合防治规划(2010~2015年)》,由此可见“十二五”期间,我国将把重金属污染防治列为环境保护工作重点,因此,重金属污染及土壤修复已经成为环境综合治理工作中的新难点、新课题,如何控制、治理修复重金属污染及土壤修复成为政府、行业专家、公众共同关注的热点。

为此环保部主管《环境经济》杂志社决定于2012年2月16日在北京召开“全国重金属污染防治及土壤修复技术交流大会”,届时将邀请业内知名专家及相关管理部门代表就重金属废水污染防治及土壤修复的先进技术进行专题报告,为与会者提供先进经验、讨论重金属污染防治问题、寻找解决方案、广泛交流与合作的重要平台。

一、会议时间:2012年2月16日 地点:北京友谊宾馆

二、会议主要内容

(一)政策解读与分析 1.重金属污染防治现状及对策;

2.土壤污染监测与评价技术研究及发展趋势; 3.重金属污染防治及土壤修复的相关问题思考; 4.“十二五”重金属污染防治规划及政策导向; 5.重金属污染防治及土壤修复的技术原则和技术路线; 6.“十二五”期间中央财政对重金属污染防治的投资计划;

(二)重金属污染防治技术讨论

1.电子电镀行业重金属污染治理技术; 2.石油化工行业重金属污染治理技术; 3.重金属无机盐制造业重金属污染防治技术; 4.黑色金属冶炼与轧延行业重金属污染防治技术; 5.轻工业(电池、皮革等)重金属污染防治技术; 6.有色金属选矿及冶炼行业重金属污染防治技术; 7.有机合成化工、精细化工制造业重金属污染防治技术; 8.相关行业石化、电镀、有色金属选矿、冶炼、电池、皮革等废水处理技术介绍与应用。

(三)重金属污染控制修复技术 1. 土壤肥料研发应用技术; 2. 土壤重金属污染生物修复技术; 3.金属污染工程、农业生态控制修复技术; 4.土壤重土壤重金属污染监测与评价技术; 5.土壤重金属污染物理,化学控制修复技术; 6.重金属污水处理与重金属污泥处置技术及修复技术;

7.物理法、化学法、生物法等技术在重金属水污染行业中的应用; 8.土壤、水、大气、固废中重金属污染监测、防控技术与修复技术。

三、参会费用(含资料、专家、场地等) 会议注册费:742.5元/人

四、会务组联系方式

联系电话:010-57280796 传 真:010-88116251 邮 箱:zghj0315@163.com 联系人:杨子琪 刘 路

五、汇款方式

帐户名称:北京友谊宾馆 帐 号:3500 0188 0001 92829 开 户 行:中国光大银行股份有限公司北京分行营业室

环境经济杂志社

二○一二年三月五日

全国重金属污染防治及土壤修复技术交流大会

报名回执表(复制有效)

第7篇: 关于推进土壤污染修复的建议

土壤污染与大气污染、水污染被并称为三大主要环境污染问题。一直以来,由于土壤污染具有隐蔽性、滞后性、累积性和地域性,以及治理难、周期长等特点,已经造成对生态安全的重大威胁。近年来,河南“镉麦”事件、江西“镉大米”事件、河北无极倾倒废液事件、“XX宋家庄农药厂污染”等环境事件的出现已经向我们敲响了警钟。我市区位独特,打造优良的环境质量、健康的投资环境、生态安全的小康社会,开展土壤污染的调查,修复势在必行。

一、我市土壤污染现状

我市国土总面积##万平方公里,全市土地总面积###万亩,其中农用地面积##万亩,占土地总面积的###%;建设用地###万亩,占土地总面积的##%;未利用地###万亩,占土地总面积的##%。有关数据显示,我市局部区域土壤污染状况不容忽视,尤其是在我市在重污染企业、采矿区和畜禽养殖场周边地区,镉、钒、铅等无机污染物和滴滴涕总量、苯并(a)芘和二苯并(a,h)蒽等有机污染物均存在点位超标问题,特别是我市七八十年代十五小企业大发展时期。重金属,农药对土壤污染较为严重,至今都未做有效处理。土壤污染防治形势相对较为严峻。

二、土壤污染成因分析

当前,我市正处于工业化、城镇化加速推进时期,超强度的开发和利用,加之历史遗留问题。造成土壤污染呈现新老污染并存,有机污染和无机污染交织的复杂局面。造成土壤污染的主要原因有:

一是农村生活污水、生活垃圾的任意排放。目前,全市80%的村庄没有污水处理设施,直接排放;部分生活垃圾没有进行处理直接堆放在田间地头、河道沟壑、路边两旁及村庄周围等地域,产生的渗沥液严重污染着地下水、地表水及土壤。

二是化肥农药的过度使用及地膜的不可降解污染。按全市耕地面积计算,全市化肥使用量平均每公顷##公斤,有的达到了每公顷##公斤,最多达到每公顷1000公斤,远远超过发达国家设置的每公顷225公斤的安全上限。在化肥施用中还存在化肥利用率低、流失率高等现象。据调查30%土壤污染原因是“农药、化肥、除草剂使用不当”,位于土壤污染原因之首。同时,地膜污染也在加剧。全市每年地膜用量超过##吨。保守计算每年大概有##吨的地膜残留在耕地。由于其难以降解,对土壤造成了严重污染。

三是与固体废物的监管缺失有关。工业废物、城市垃圾以及农用薄膜、地膜是土壤的固体污染物。工业固体废物运输、贮存、处理、处置不规范,生活垃圾随意堆放和农用塑料薄膜、地膜覆盖物广泛使用,如果在土壤中堆积存在,既 不易蒸发、挥发,也不易被土壤微生物分解,是一种长期滞留土壤的污染物,造成土壤质量恶化。

四是畜禽粪便的污染呈现加剧趋势。我市是养殖业大市,养殖业已经成为农村重要的经济增长点,也是面源污染的又一个重要的污染源。据统计,市每年畜禽粪便产生总量约##万吨左右,综合利用率仅在30%-40%,每年排放量约达##万吨,大部分畜禽粪便基本未经有效处理排放到环境之中,直接危害着土壤的环境安全。

三、开展土壤污染修复的建议

开展土壤污染调查,掌握土壤污染状况。充分利用环保、国土和农牧等部门的已有成果,尽快组织开展全市土壤污染状况详查,以农用地和重点工业企业用地为重点,摸清土壤环境质量,评估土壤污染对农产品质量的影响和人群健康的风险,为我市深入开展土壤污染治理工作夯实基础。

实施土壤治理修复,改善土壤环境质量。制定全市土壤污染治理与修复规划,以污染场地为重点,按照“边调查、边治理” 的原则,结合城市环境质量提升和发展布局调整,确定土壤污染治理与修复重点任务、重点工程项目、责任单位和实施计划,组织开展土壤污染治理与修复试点,逐步建立土壤污染治理与修复技术体系。鼓励土壤污染第三方治理,探索建立政府出政策、社会出资金、企业出技术的土壤污染治理与修复市场化机制。 完善土壤治理体系,建立土 壤修复长效机制。将土壤环境保护和污染治理工作纳入重要议事日程,各级政府对辖区内土壤环境保护和污染治理工作负总责,明确工作任务,落实部门分工,严格目标考核;按照“谁污染、谁治理”、“谁损害、谁赔偿” 的原则,落实企业治理土壤污染的主体责任;加大宣传力度,接受社会监督,逐步建立政府引导、部门联动、公众参与、协同推进的工作机制。建立土壤污染责任终身追究机制,对于因违规审批、违规建设项目等原因造成土壤严重污染的,依法追究责任。

第8篇:土壤污染控制与修复——学习心得

土壤污染控制与修复

——学习心得

专业

学号

o幽谷蓝月o 1 前言

土壤是地球表面具有肥力、能生长植物的疏松表面,是人类赖以生存的物质基础,是人类不可缺少、不可再生的自然资源。随着世界人口的快速增长,土壤这一人类赖以生存的必需资源正承受着越来越大的压力。近年来,世界各国都非常重视污染土壤修复技术的研究。各发达国家纷纷制定了土壤恢复计划,荷兰、德国、日本、美国等国家都先后投入了大量资金用于土壤污染的恢复研究和应用。在中国,由于工业生产规模和乡镇城市化的快速发展,土壤受到工业三废和农用化学品的污染日趋严重,污染土壤修复工作的开展迫在眉睫。

污染土壤修复是指利用物理、化学和生物的方法转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物,使其浓度降低到可接受水平,或将有毒有害的污染物转化为无害的物质。以阻断污染物进入食物链,防止对人体健康造成危害,促进土地资源的保护与可持续发展。

通过一学期的学习,我对于全球目前的土壤污染及其防治和修复有了一定的认识和了解。针对本学期的课程,关于土壤修复的部分我更加感兴趣,尤其是生物修复,于是我总结了一些内容并且查找了一些相关信息。 2 土壤修复技术分类

土壤修复技术按照修复场地分为原位修复和异位修复,即对污染土壤就地处置或进行异地处理。按照技术类别可以将污染土壤修复方法分为物理修复、化学修复、生物修复等。具体分类如下:

按修复场地:⑴原位修复:①蒸汽浸提;②生物通风;③原位化学淋洗;④热力学修复;⑤化学还原处理墙;⑥固化/稳定化;⑦电动力学修复;⑧原位微生物修复。

⑵异位修复:①蒸汽浸提;②泥浆反应器;③土壤耕作法;④土壤堆腐;⑤焚烧法;⑥预制床;⑦化学淋洗。

按技术类别:⑴物理修复:①物理分离;②蒸汽浸提;③玻璃化;④热力学;⑤固化/稳定化;⑥冰冻;⑦电动力学。

⑵化学修复:①化学淋洗;②溶剂浸提;③化学氧化;④化学还原;⑤土壤性能改良。

⑶微生物修复:①生物通风;②泥浆反应器;③预制床。

⑷生态工程修复(植物修复):①植物提取;②植物挥发;③植物固化;④植物降解;⑤植物根际圈生物降解;⑥生态覆盖系统;⑦垂直控制系统;⑧水平控制系统。

⑸联合修复:①物理化学-生物:淋洗-生物反应器联合修复;②植物-微生物联合修复:菌根菌剂联合修复。 3 生物修复技术

生物修复技术是利用生物的生命代谢活动减少土壤环境中有毒有害物的浓度或使

其完全无害化,从而使污染了的土壤环境能够部分地或完全地恢复到原初状态的过程。广义的生物修复包括微生物修复、植物修复。 3.1 微生物修复

微生物修复是常用的污染土壤生物修复技术,它主要是指利用微生物的作用对进入土壤环境中的难降解物质如大分子有机污染物、重金属等进行治理。通常把这种狭义的微生物修复技术称为土壤的生物修复。 3.1.1 生物通风法

生物通风工艺是一种强化污染物生物降解的修复工艺。一般是在受污染的土壤中至少打两口井或三口井,安装鼓风机和真空泵,将新鲜空气强行排入土壤中,然后再抽出,土壤中的挥发性毒物也随之去除。在同空气时,有时加入一定量的NH3或营养液,为土壤中的降解菌提供氮素营养,从而达到强化污染物降解的目的。

生物通风法常用于处理在对受地下储罐泄漏造成的土壤污染进行生物恢复处理时产生的少量土壤。 3.1.2 泵出生物法

泵出生物法是将污染场地的地下水抽出经地表处理后与营养液按一定比例配比后注入土壤,促进微生物最大限度地降解。

该法适用于处理污染时间较长、状况已基本稳定的地区或受污染面积较大的地区。 3.1.3 生物堆

利用生物的生命代谢活动减少土壤环境中有毒有害物质的浓度或使其完全无害化,从而使污染了的土壤环境能够部分地或完全地恢复到初始状态的过程。在进行生物堆时,把污泥堆成数个独立堤,然后把空气输入泥土,加速石油碳氢化合物的生物降解过程,泥土內的微生物会把污染物分解为H2O及CO2等无害物质。 3.1.4 土地填埋

土地填埋是将废物作为一种泥浆,将污泥施入土壤,通过施肥、灌溉、添加石灰等方式调节土壤的营养、湿度和pH值,保持污染物在土壤上层好氧降解。

该法已广泛用于油料工业的油泥处理。 3.1.5 土壤耕作

在非透性垫层和砂层上,将污染土壤以10~30cm的厚度平铺其上,并淋洒营养物、水及降解菌株接种物,定期翻动充氧,以满足微生物生长的需要,彻底清除污染物。处理过程产生的渗滤液再回淋于土壤,以彻底清除污染物。

该技术已成功用于处理受五氯酚、杂酚油、石油加工废水污泥、焦油或农药等污染的土壤。 3.1.6 预备床

将土壤运输到一个经过各种工程准备的预备床上进行生物处理,处理过程中通过施 肥、灌溉、控制pH值等方式保持对污染物的最佳降解状态。

此方法适用于挥发/半挥发性、含卤和非卤有机污染物、多环芳径及爆炸性污染物;不适于二噁英/呋喃、杀虫剂/除草剂和PCB,不适于无机污染物和腐蚀性污染物,不适

于黏土和泥炭土。 3.1.7 泥浆生物反应器

污染土壤和水混合成泥浆在带有机械搅拌装置的反应器内通过人为调控温度、pH值、营养物和供氧等促进专性微生物最大限度地降解污染物。

此方法适用于杀虫剂/除草剂,挥发/半挥发性、含卤和非卤有机污染物、PAH、二噁英/呋喃等有机污染物;不适于PCB,不适于无机污染物和爆炸性污染物,不适于泥炭土。 3.1.8 投菌法

直接向污染土壤接入外源的污染降解菌,同时提供这些细菌生长所需营养。不同的菌种可处理不同的污染物质。 3.1.9 生物搅拌

向土壤饱和部分注入空气,从土壤不饱和部分吸出空气,加大气体流动性为微生物供氧,促进其最大限度地降解。

适用于挥发/半挥发性、含卤和非卤和PAH等有机污染物,不适于二噁英/呋喃和PCB、杀虫剂/除草剂等,不适于无机污染物、腐蚀性和爆炸性污染物,不适于黏土和泥炭土;可同时处理饱和土壤、不饱和土壤和地下水污染。 3.1.10 工程螺钻和慢速渗滤

用工程螺钻系统使表层污染土壤混合,并注入含有营养和氧气的溶液,促进微生物最大限度地降解。慢速渗滤,通过污染土壤区内布设垂直。

两种方法均适用于有机污染物(包括杀虫剂/除草剂,挥发/半挥发性、含卤和非卤有机污染物,PAH、二噁英/呋喃、PCB等有机污染物);均不适于无机污染物(包括重金属、非金属、石棉、、腐蚀性和爆炸性污染物),但均适于氧化物。均适于沙土、壤土和沉积物等土壤类型;均不适于黏土和泥炭土。 3.2 植物修复

植物修复是指将某种特定的植物种植在污染的土壤上,而该种植物对土壤中污染元素具有特殊吸收富集能力,将植物收获后并妥善处理(如灰化回收)后即可将该种重金属移出土体,达到污染治理与生态修复的目的。植物修复为从根本上解决土壤污染提供了一条重要的修复和治理途径,因而植物修复在土壤污染治理中具有独特的作用和意义。

植物修复技术主要类型有: 3.2.1 植物提取

即利用污染物富集能力较强的植物通过吸收和运转的过程,将污染物转移并储存在地上部分,最终通过收获地上部分集中处理来达到减少土壤污染物含量的目的。

适用于重金属污染的土壤。 3.2.2 植物稳定

指利用植物吸收和植物根际作用使土壤中污染物转化为相对无害物质。在这一过程中,土壤中污染物的含量并不减少,但由于降低了在土壤中的有效态,从而达到减轻污染的效果。

主要用于采矿和废弃矿区、冶炼厂污染的土壤、清淤污泥和污水厂污泥等重金属污染现场进行复垦。 3.2.3 植物挥发

指植物通过植物的吸收促进某些重金属转为可挥发态并将之挥发出土壤和植物表面。

主要用于挥发性重金属污染的土壤,如汞和硒。 3.2.4 根际过滤

指利用植物庞大的根系和巨大的表面积过滤吸收、富集水体中重金属元素。应用范围广泛,可处理杀虫剂、除草剂、PAH、PCB、矿物油等有机污染物。 4 几种超富集植物

植物修复是治理土壤重金属污染的最有效的途径,它是一种绿色环保技术。在植物修复上,植物吸收技术表现最佳,治理效果是永久性的。

经过查找,发现几种典型的超积累植物(表一):

表一

几种典型超积累植物

Tab.1 Typical hyper accumulator plan 元素 Cd Co Cu Mn Ni Cr As Mn Zn P 植物种名 天蓝遏蓝菜

Haumaniastrum robertii 高山甘薯 粗脉叶澳洲坚果 九节木属 Sutera fodina wild 蜈蚣草 商陆 东南景天 圆叶遏蓝菜

地上部元素含量/(mg·kg~1)

1800 10200 12300 51800 47500 2400 5100 19299 4515(叶) 8200

发现地点 宾夕法尼亚 扎伊尔 扎伊尔 新喀里多尼亚 新喀里多尼亚 津巴布韦 中国 中国湘潭 中国

奥地利/意大利

植物体内平均含量/(mg·kg~1)

0.21 0.036 3.49 25.65 0.49 2.52 每种重金属都有多种植物可以富集,但超积累的种类并不多。我对在我国发现的几种超积累植物更感兴趣,以蜈蚣草、商陆和东南景天为代表重点介绍。 4.1 蜈蚣草(Pteris vittata)

凤尾蕨科、凤尾蕨属中型陆生蕨,为优良观赏蕨类。多年生草本,高1.3~2m。根状茎短,被线状披针形、黄棕色鳞片,具网状中柱。叶丛生,叶柄长10~30cm,直立,干后棕色,叶柄、叶轴及羽轴均被线形鳞片;叶矩圆形至披针形,长10~100cm,宽5~30cm,1次羽状复叶;羽片无柄,线形,长4~20cm,宽0.5~1cm,中部羽片最长,先端渐尖,先端边缘有锐锯齿,基部截形,心形,有时稍呈耳状,下部各羽片渐缩短;叶亚革质,两面无毛,脉单1或1次叉分。孢子囊群线形,囊群盖狭线形,膜质,黄

褐色。生于海拔2000~3100m的空旷钙质土或石灰岩石上。分布于中南、西南及陕西、甘肃、浙江、江西、福建、台湾等地。

蜈蚣草是中科院地理科学与资源所发现的世界上第一种砷的超富集植物,对重金属具有超常规吸收与富集能力。将蜈蚣草植于污染土壤,吸收重金属加以回收,可达到“清污与回收”双重目的。研究表明,蜈蚣草对土壤中铅、铜、锌与砷均有不同程度的抗性和修复能力。在自然条件下,蜈蚣草可生长在砷含量40~50mg/Kg土壤中,甚至能在砷含量高达23400mg/Kg的矿渣中正常生长;在野外其叶片砷含量超过1000mg/Kg,室内栽培的叶片砷含量高达5070mg/Kg。美国佛罗里达的研究表明,生长在未污染地区的蜈蚣草植株砷含量只有11.8~64.0mg/L,而在受污染地区植株砷含量却高达1442~7526mg/L,远高于生长在正常土壤中植株的平均值(低于3.6mg/L)。

蜈蚣草可在铅浓度高达3368~3550mg/Kg的铅锌矿尾砂库及其周围环境成片生长;可在铜含量896~12802mg/Kg的矿区土壤中正常生长,且其体内铜浓度高达918mg/Kg;可在锌浓度高达22616mg/Kg的矿渣上正常生长,其羽叶锌含量最高可达737mg/Kg。

目前,利用蜈蚣草等植物富集与修复砷、铜和锌等重金属污染的技术已推广应用,对受砷污染土壤进行低成本改良具有极大优势。如湖南郴州建立了第一个砷污染土壤植物修复基地,在田间种植条件下,蜈蚣草叶片砷含量高达0.8%,证明蜈蚣草对砷污染土壤治理具有极大的应用潜力。广西、云南等地运用蜈蚣草修复砷污染土壤技术,初步解决了污染土壤治理及农产品重金属污染超标问题。 4.2商陆(Phytolacca acinosa)

商陆,又名:苋陆(《易经》),马尾(《尔雅》),常蓼(《广雅》),藰、章陆、章柳(《玉篇》),大苋菜、湿苋菜、山包谷、金七娘、红苋菜、金鸡姆、猪姆耳、苋菜蓝、肥猪菜。

多年生草本,高70~100cm,全株无毛,根粗壮,肉质,圆锥形,外皮淡黄色。茎直立,多分枝,绿色或紫红色,具纵沟。叶互生,椭圆形或卵状椭圆形,长12~25cm,宽5~10cm,先端急尖,基部楔形而下延,全缘,侧脉羽状,主脉粗壮;叶柄长1.5~3cm,上面具槽,下面半圆形。总状花序顶生或侧生,长10~15cm;花两性,径约8mm,具小梗,小梗基部有苞片1及小苞片2;萼通常5片,偶为4片,卵形或长方状椭圆形,初白色,后变淡红色:无花瓣:雄蕊8,花药淡粉红色(少数成淡紫色);心皮8~10,离生。浆果扁球形,径约7mm,通常由8个分果组成,熟时紫黑色。种子肾圆形,扁平,黑色。花期6~8月。果期8~10月。多生于疏林下、林缘、路旁、山沟等湿润的地方。我国大部分地区有分布,主产河南,湖北,安徽等省;垂序商陆主产于山东,浙江,江西等省。

商陆为镉的超富集植物,对土壤中的镉有很强的吸收、富集能力,且富集浓度与土壤镉浓度成正相关。在镉污染水平大于50mg/Kg条件下,商陆茎及叶镉含量均超过100mg/Kg,达到镉超积累植物临界含量标准,其地上部分镉含量大于根部,且镉富集系数大于1。

商陆是国际上报道的第一例多年生、草本型锰超积累植物,有助修复受锰污染的土壤。商陆对土壤中高含量的锰具有很强的耐受、吸收与积累能力。叶片锰含

量5160~8000mg/Kg,平均为6490mg/Kg。商陆在锰含量11.4%的尾矿废弃地上生长良好,叶锰含量最高达1.93%;温室生长45天的商陆地上部分锰积累量为258.2mg/株,叶锰含量高达3.64%,植物吸取的锰有87%~95%被转移到地上部分。

来自污染区和非污染区的商陆种群在自然条件的锰积累量存在显着差异,但是在人工控制条件下却表现出相似的耐锰性和积累本事,叶锰含量高达3.4%,商陆的锰耐性和超积累本事可能是其固有特性。

国内外学者在超积累植物筛选方面做了大量的研究,迄今报道锰超积累植物仅11种,鉴于木本植物生长周期长、不宜温室试验等缺点,锰超积累机理研究依然停顿在田野植物样品的简略阐发水平。 4.3 东南景天(Sedum alfredii)

多年生草本;茎基部横卧,着地生根;花茎高10~20cm,有分枝;叶互生,下部叶常脱落,条状楔形、匙形至匙状倒卵形,长1.2~3cm,顶端钝,有时微缺,基部狭楔形,有距;蝎尾状聚伞花序花多,苞片似叶而小;花无梗,直径1cm;萼片条状匙形,不等长,基部有距;花瓣黄山;鳞片5,匙状正方形,长1~2mm,顶端钝截形;心皮5,卵状披针形,直立,基部合生;骨突果斜叉开。

东南景天是近年在浙江衢州、湖南郴州古老的铅锌矿区发现的一种锌、镉、铅超积累植物,能将镉、锌、铅等较多地吸收到植株的地上部,有效减轻土壤重金属污染。

一般认为,植物地上部分锌含量达到3000mg/Kg,是锌超富集植物的临界标准。浙江大学杨肖娥等研究表明,东南景天的地上部锌含量高达5000mg/Kg,富集系数为1.25~1.94,大于1;而营养液培养试验发现,东南景天地上部锌含量高达19674mg/Kg。可见,东南景天具有超富集锌的特性和功能。

东南景天对镉污染修复效率较大,能对镉超积累。华南农业大学龙新宪等研究发现,当土壤中镉含量为12.5~50mg/Kg时,矿山生态型东南景天的地上部在一年内(两茬)的积累量可达2~4mg/盆,其对土壤镉清除率达16%~33%。但随着土壤中镉含量增加,其清除效率降低。因此,矿山生态型东南景天特别适合修复低、中度镉污染土壤。

通过采取有效的辅助栽培措施,改良土壤环境,可提高东南景天的生物产量以及地上部的重金属积累量,提高修复重金属效率。如玉米和东南景天套种,能显著降低污染土壤锌、镉的淋溶与含量;适当的氮与磷营养能提高东南景天根系发育,特别是使用硫酸铵,能提高植株对锌、镉污染的修复能力。

总之,东南景天不仅对土壤过量的锌、镉、铅具有强忍耐能力和超积累特性,并具有多年生、无性繁殖、生物量较大及适于刈割的特点。同时,它适应性强,耐瘠薄、干旱及强光等恶劣生境,观赏性强,是实施植物修复与生态绿化的优良植物。 5 小结

污染土壤的修复工作已引起人们的广泛关注,技术与方法在不断进步与革新,相比较而言尽管各种方法利弊不同,但植物修复可能拥有更广阔的前景。

第9篇:微生物修复土壤多环芳烃污染综述

——环科1201刘一童

摘要:多环芳烃是一类具有致癌、致畸、致突变性质的持久性污染物,主要来源于煤、石油、木材、烟草等有机物的不完全燃烧产生的挥发性碳氢化合物,易吸附于固体颗粒物表面和有机腐殖质,化学结构稳定,能长期存在于自然环境中,给人类健康和生态环境带来很大的危害。目前,中国土壤多环芳烃污染严重,因此急需寻找有效的方法进行治理。在众多的治理方法中,微生物修复技术因其成本低、高效、污染小等优点而成为研究热点。本文对一些微生物降解多环芳烃的机制进行了综述,讨论了影响微生物修复过程的因素,列举了常见的微生物修复相关技术,展望了今后的研究趋势。 关键词:微生物修复;多环芳烃;土壤污染

多环芳烃(PAHs)是指具有两个或两个以上苯环的一类有机化合物,包括萘、蒽、菲、芘等 150余种化合物。英文全称为polycyclic aromatic hydrocarbon,简称PAHs。有些多环芳烃还含有氮、硫和环戊烷,常见的多环芳烃具有致癌作用的多为四到六环的稠环化合物。国际癌研究中心(IARC)(1976年)列出的94种对实验动物致癌的化合物。其中15种属于多环芳烃,由于苯并(a)芘是第一个被发现的环境化学致癌物,而且致癌性很强,故常以苯并(a)芘作为多环芳烃的代表,它占全部致癌性多环芳烃1%-20%。中国是一个PAHs污染特别严重的一个国家,也是PAHs排放量大的国家。据估计,中国PAHs的年排放量超过了25000t,城市平均排放密度为158kg/km2,

1 局部农村地区排放密度高达479 kg/km2。由于长期存在PAHs的高排放量,因而环境中的PAHs含量也在不断上升。PAHs对人类以及动植物具有强大的伤害作用,因此,如何降解环境中的PAHs,减少环境风险,已经越来越受到人们的重视。 1 降解多环芳烃的微生物

微生物降解是一种可以将高毒、结构复杂的有机物转变为低毒或无毒、结构简单的化合物的污染修复技术,并具有高效、低成本、污染少等优点。微生物降解成为最主要的多环芳烃污染土壤的修复技术。降解多环芳烃的微生物主要为细菌和真菌。

自然界中具有PAHs降解能力的细菌众多,对PAHs的迁移和转化具有重要的贡献,如芽孢杆菌、分支杆菌属、假单胞菌属等。研究美国伊利湖中PAHs的生物降解时发现,分支杆菌在伊利湖中的分布甚广,且对PAHs的自然衰减和循环起着重要作用。从印度某地受PAHs污染的土壤中分离出链霉菌,并研究其对石油和PAHs的降解,结果发现链霉菌在7d内(303K)对柴油、萘、菲去除率分别达到98.25%、99.14%、17.5%。

相较于细菌而言,真菌能降解PAHs的种类并不多,但降解高环多环芳烃方面表现突出。很多研究表明,一些丝状真菌、担子菌、白腐菌和半知菌对四环或者更高环PAHs的降解具有一定的优势。其中白腐菌可分泌由过氧化氢酶和漆酶等组成的胞外木质素降解酶系,形成具有高效PAHs降解体系。 2 微生物降解PAHs机理

2 2.1 好氧降解

好氧生物降解过程也称为有氧呼吸,指微生物在有氧呼吸的情况下对污染物质的降解过程,是目前最主要的生物修复技术。 好氧细菌降解多环芳烃主要是通过产生双加氧酶作用于苯环,在芳烃上加入两个氧原子,然后再经过氧化形成顺式二氢二羟基化菲,顺式二氢二羟基化菲继续脱氢形成单纯二羟基化的中间体,而后进一步代谢为邻苯二甲酸等其他中间产物,有望最终降解为水和二氧化碳。 2.2 厌氧降解

厌氧微生物可以利用硝酸盐、硫酸盐、铁、锰和二氧化碳等作为其电子受体,将有机化合物分解成更小的组分,往往以二氧化碳和甲烷作为最终产物。与好氧降解相比,PAHs的厌氧降解进程较慢。当PAHs浓度偏高时,PAHs的厌氧降解明显被抑制。

3 影响微生物修复的因素 3.1 PAHs的性质

PAHs的性质是指PAHs的可生物利用性,是影响微生物修复的重要因素之一。PAHs是憎水性物质。随着环数的增加,PAHs的憎水性增强,挥发性也减少,易吸附于固体颗粒物表面和有机腐殖质。有研究表明,PAHs吸附在土壤中的时间越久越不易被生物利用。 3.2 氧

3 无论是真菌还是细菌在好氧代谢PAHs时,氧是微生物进行好氧代谢的重要物质条件,环境中氧的含量是否充足对PAHs的好氧降解有着重要的影响。 3.3 温度

温度是土壤中微生物活性的重要影响因素,土壤中的细菌和真菌的最适生长温度为298-303K。在不同的温度条件下微生物对PAHs的降解有着明显的差异。低温条件下,微生物活性会受到抑制,致使微生物对PAHs的降解能力下降;高温条件下,酶会因结构被破坏而失去活性,微生物存活率降低,也会使微生物对PAHs的降解能力下降。而研究发现,在一定范围内,土壤中的PAHs浓度会随着温度升高而减少。 3.4 pH 土壤微生物对pH值的变化敏感,当pH降低,土壤微生物多样性降低;当pH值小于5.0时,生物活性受阻,因而微生物对PAHs的降解能力会受到周围环境pH的影响。 3.5 营养物质

碳源、氮源以及无机盐是微生物生长所必需的营养物质,然而微生物对营养物质的量要求不尽相同,给微生物提供充足的营养物质可以提高微生物修复性能。 4 展望

土壤PAHs的污染和修复一直是人们关注的热点,虽然PAHs的修复研究已取得一定的成果,但还有很多方面需要进一步深

4 入探索。例如:1)筛选或培育出具有更高PAHs降解能力的微生物,并能够对土壤中高环数PAHs实现高效去除;2)深入研究3环以上PAHs的微生物厌氧降解机制;3)分析微生物降解PAHs的最适环境因素和工艺过程参数,进行中试试验评估技术可行性,优化修复技术体系,以便将其应用到实际工程项目,提高修复效率。 5

上一篇:消防知识培训内容下一篇:某公司绩效考核总结