土壤污染修复技术范例(12篇)

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土壤污染修复技术范文

关键词:土壤;重金属;污染;修复技术

中图分类号:X53文献标识码:ADOI:10.11974/nyyjs.20161033020

1土壤重金属污染分析

造成土壤重金属污染严重化的主要原因就是人类活动的影响。土壤重金属污染主要来源是工业、农业以及城市生活垃圾等。特别是工业污染影响最为严重,产生的三废是主要的污染源。都会间接或者直接的排放到土壤中,对土壤成分的影响最为直接。城市汽车尾气等也会通过其他途径在土壤中得到释放,融合到土壤中改变其成分。一些农业生产活动将使用污水,或者是含农药成分较高的水源。长期使用以及堆砌垃圾也会提升土壤重金属含量。一些重金属含量较高的生活用品,例如温度计、电池等随意丢弃,能够加重对土壤的重金属污染。对环境资源的破坏也会使土壤成分发生改变。土壤重金属污染问题已经成为影响国民经济水平发展和人们生活质量提升的最为重要的因素。

2土壤修复技术

2.1玻璃化技术

将含有重金属的土壤放置在高温高压的环境中,通过长时间的放置,在经过冷却之后土壤中会形成较为坚硬的玻璃化物质。这是土壤中的重金属固化之后的表现。玻璃化技术能够避免土壤中的重金属物质发生转移,达到固定重金属的目的。但是玻璃化技术需要大量的电能,在修复成本上相对较高,没有得到广泛的应用。一般情况下只是针对较小面积的土壤开展的修复。玻璃化技术形成的物质不能够被充分的进行降解,只能够实现对土壤中的重金属进行固化。熔化重金属物质需要全面的计算成本。并且针对的重金属物质的不同特性,在价格的体现上也具有差异性。成本核算结果相对较大,因此为了能够控制资源、成本的投入使用。在技术开展的过程中需要控制含水量,适当添加粘土等,这样能够获取到特殊处理效果。并且玻璃化之后形成的物质能够进行循环使用,作为填充剂等材料。

2.2固化稳定

在受到重金属污染的土壤中添加固化稳定剂,在通过物理或者化学处理过程对土壤中的重金属物质进行降解的技术。固化主要是将土壤中的重金属物质进行包裹,这样重金属物质就会形成相对稳定的状态。避免重金属物质进一步的释放。在土壤中添加适当的稳定剂,能够对重金属物质进行沉淀,使重金属吸附在相对固定的物质上。降低重金属物质的移动。固化稳定方式是使重金属物质发生钝化,这样就能够使重金属物质减少向地下移动,控制重金属的沉积。也能够在一定程度上限制重金属通过食物链方式转移到人体中,使人们能够避免受到威胁。选择合适的固化稳定剂是进行重金属治理的关键。固化稳定剂自身不能够含有重金属,不要产生二次污染。固化稳定剂的成本要得到控制,能够持续的对重金属发挥固化稳定作用。赤泥、石灰、蒙脱石等都能够起到很好地固化稳定作用。土壤重金属污染程度是固化稳定剂应用量的主要因素。通过详细计算分析重金属污染程度,制定充分的用量。固化稳定技术需要对污染土壤开展长期监控,避免土壤中的重金属在特定条件下得到激活,再次污染土壤。

2.3生物修复技术

主要是利用植物、微生物等的生命代谢对污染的土壤进行的治理。通过微生物作用改变土壤中化学形态,起到固定重金属或者降解的作用。提升土壤生命物体的移动效果。植物对土壤中的重金属进行提取、分解,吸收其中存在的有毒物质,对土壤进行固化,转变成分。通过植物将重金属进行汇总集中处理。植物的根系能够更好地进行重金属过滤。植物修复技术是利用自然植物的综合效应开展的修复,受到植物种类、土壤成分等多种因素的影响。能够同时对污染的水资源进行修复。具有环境美化的功能,促进土壤中有机物质含量的提升。增强土壤肥力,构建有助于植物生长的环境。但是植物对于重金属修复的耐性受到限制,只能够对中等以下土壤重金属污染开展修复。特别是一种植物一般情况只能够针对一种重金属修复,并且在修复的过程中很有可能激活其他重金属。但是基因工程的发展正在逐渐的解决这种问题。针对植物修复技术的弱点进行了转基因植物的研究,更好地发挥植物修复技术的功能。生物吸收使重金属含量降低。生物修复技术效果明显,并且成本投入较少,方便开展管理。不会产生二次污染。生物修复技术受到人们的特别关注。

3结语

土壤重金属污染严重的威胁到人们的生命安全。使农作物生产受到影响。土壤与大气、水资源等环境有着密切的联系。开展土壤重金属修复技术的研究将会保证农产品质量,对提升人们的生命安全保障具有重要现实意义。通过多样化形式进行土壤重金属污染的修复。由于土壤重金属污染具有复杂性特点,因此要构建高效率、低成本、实用性的土壤修复技术体系,在实践中不断地进行检验推广。在不影响农产品产量的同时,充分的调动农民积极性参与到土壤治理过程中。

土壤污染修复技术范文篇2

关键词:农药;土壤污染;微生物;修复

农药,作为人类文明进步的产物,为解决人类温饱、增强社会稳定、促进社会发展做出了贡献,对人类健康起到了积极作用。尤其是20世纪三四十年代,有机农药的成功发现和生产,为控制害虫的危害提供了有效的手段。然而,从现阶段看,农药的使用已不可避免,为了人类更加健康安全地生存,了解、避免、减缓和解决这一越发严重的问题,有必要和必须探索和研究农药的环境污染机理。

1概述

1.1农药的定义

农药广义的定义是指用于预防、消灭或者控制危害农业、林业的病、虫、草和其他有害生物以及有目的地调节植物、昆虫生长的化学合成或者来源于生物、其他天然物质的一种物质或者几种物质的混合物及其制剂。是指在农业生产中,为保障、促进植物和农作物的成长,所施用的杀虫、杀菌、杀灭有害动物(或杂草)的一类药物统称。特指在农业上用于防治病虫以及调节植物生长、除草等药剂。

1.2农药的毒性

农药对人体的危害主要表现为急性毒性和慢性毒性。农药经口、吸呼道或接触而大量进入人体内,在短时间内表现出的急性病理反应为急性中毒。急性中毒往往导致神经麻痹乃至死亡,甚至造成大面积死亡,成为最明显的农药危害。据世界卫生组织和联合国环境署报告,全世界每年有300多万人农药中毒,其中20万人死亡。时至今日,由于农药在各方面的广泛应用,任何一个生活在现代生活中的人都不可能避免每天接触很低浓度的各种不同种类的农药,或是通过食物,或是通过饮水。由此所产生的可能对人体健康的危害属于连续的低水平暴露,这是一种潜在的慢性毒性效应。

1.3农药对土壤的污染

土壤是污染物的汇也是污染物的源。农药土壤污染是农药污染最典型的例子之一。农药的理化特性决定了它在土壤中的分布、降解速率及对环境的影响。农药在土壤中经土壤微生物作用,可以迁移、转化直至矿化。土壤污染了,土壤上所生长的作物和所结的果实也会吸收污染空气。一种简单的植物物种,吸收也是多种多样的,植物根系可以吸收土壤溶液中的农药,土壤中固体颗粒也能吸收土壤溶液中的农药。有些农药易挥发,植物的叶子可以吸收空气中的农药蒸气;而根又能吸收土壤中的农药,再从叶面上蒸发出它,过程相当复杂。植物根茎叶吸收农药后,继而在植物体内提升,最后可残留在植物体内,人们摄入该植物可直接摄入农药。

2农药在土壤中的环境行为与降解机理

2.1农药在土壤环境中的滞留、迁移

一般而言,如果农药能被强烈地吸附,则它们就容易滞留在土壤的固相,不易进一步造成对周围环境的污染;反之,就容易发生迁移,如被淋溶进入地下水而造成污染。农药滞留、迁移的物理化学原理有:表面功能基团;表面配合物;表面吸附。

2.2农药在土壤中的水解作用

农药的水解是农药分子与水分子发生相互作用的过程,它是农药在环境中迁移转化的一个重要途径。水解反应是许多农药如有机磷、菊酯、氨基甲酸酯及羧酸脂等降解的主要步骤,与农药在环境中尤其是在水体中的持久性是密切相关的,是影响农药在环境中归宿机制的主要判据之一,也是评价农药在水中残留特性的重要指标。研究农药在环境系统中的水解,尤其是一些有机磷酸脂类杀虫剂、磺酰脲类除草剂水解反应是其在环境中降解转化的初始步骤,对于了解这些农药在环境系统中的归宿机制、残留特性及其对靶标与非靶标生物的毒理效应具有重要意义。

2.3农药在环境中的光降解

农药可以吸收一定的光能量或光量子,发生光物理和光化学反应。光物理反应包括辐射能以光、热等能量形式吸收或释放,但农药分子形态没有变化;而光化学反应则是通过农药分子的异构化、键断裂、分子重排或分子间反应生成新的化合物。环境中农药的光化学反应可在气相、水相、固相中发生。尽管评价农药在环境中迁移、转化行为时,有一些农药光化学降解可以忽视,但许多农药的光降解还是其在环境中主要的降解途径之一。农药光解释农药真正的分解过程,它不可逆地改变了反应分子,强烈影响着某些农药在环境中的趋势。因此研究农药的光化学降解具有非常重要的意义。

3农药污染土壤的生物修复技术

微生物修复技术是利用微生物的生命代谢活动对有机农药的降解作用使受污染土壤恢复到健康状态。所利用的微生物主要有土著微生物、外来微生物和基因工程菌3种类型。微生物修复技术可分为原位修复、现场修复和异位修复,其中原位修复不仅操作简单、成本低,而且不破坏植物生长所需要的土壤环境,污染物氧化安全,无二次污染,处理效果好,是一种高效、经济和生态可承受的环保技术。

微生物降解农药有2种方式:一是微生物直接作用于农药,以农药成分作为唯一的碳源或氮源、磷源,通过酶促反应降解农药;另一种是将农药与其它有机质进行共代谢。微生物修复与植物修复不同,通常一种微生物能降解多种农药,

如假单胞杆菌可降解DDT、艾氏剂、毒杀酚和敌敌畏等。另外,微生物也可通过改变土壤的环境理化特征降低农药有效性,从而间接起到修复污染土壤的作用。如:刘宪华等人用假单胞菌AEBL3降解呋喃丹污染,结果发现未加菌土壤呋喃丹在0~7cm土层中含量已达90mg/kg,加菌土壤呋喃丹含量为48mg/kg,后者降解率达96.4%。

现今微生物修复农药污染已进入基因水平,通过基因重组、构建基因工程菌来提高微生物降解农药的能力。目前对微生物修复技术的研究已相当成熟。世界各国的科研工作者分离筛选了大量的降解性微生物,利用基因工程技术,人们按照需要构建具有特殊功能、降解效率高、降解范围广和表达稳定的新菌株。有微生物原位修复技术的构成提高修复效果的技术措施的成功例子,但存在的问题也非常突出。首先,虽然已经筛选到许多有机农药降解菌,但高效菌种不多;其次,降解菌的降解谱不够广,不能完全代谢有机农药中各组分;另外,许多实验室得到的高效降解菌在实际应用中效率不高,修复效果不理想。为此,有机农药高效降解菌的筛选及降解效果的改良是环境科学工作者的研究热点课题。基因工程菌用于污染物处理的研究成果令人鼓舞,发展潜力很大。但是,基因工程菌的应用研究尚停留在实验室水平,真正投入污染物处理的还很少,而且基因工程菌在实际应用中存在一些问题,主要包括基因工程菌构建的技术问题和应用的安全性问题。如今,微生物修复技术作为一种有效的环境治理措施,在治理土壤污染方面的作用已越来越突出。

参考文献

[1]刘维.农药环境化学[M].北京:化学工业出版社,2005.7-11.

[2]方玲.降解有机氯农药的微生物菌株分离筛选及应用效果[J].应用生态学报,2000,11(2)

土壤污染修复技术范文篇3

【关键词】农田;重金属污染;生物修复

0前言

近年来,我国食品安全形式非常严峻,有一部分原因就是农田遭到污染,尤其是重金属污染。据报道,目前我国受砷、铬、铅等重金属污染的耕地而积近2000万平方千米,约占总耕地而积的20%;其中工业“三废”污染耕地1000万平方千米,污水灌溉达330多万平方千米。重金属不能被土壤微生物所分解,易在土壤中蓄积或转化为毒性更大的化合物。土壤重金属污染的特点为长期累积效应、隐蔽性、不可逆性和一定的交互作用。土壤受重金属污染后,影响农作物并通过食物链等影响人体健康,造成中毒危害。另据国土资源部的最新调查显示:每年我国约有1200万吨粮食被重金属所污染,这些粮食足够养活4000万左右的人口,并且这种污染问题日益严重。因此,对农田重金属污染的治理显得尤为迫切。当前,土壤重金属污染的治理方法主要有工程措施、物理化学方法、化学修复方法、以及生物修复方法。本文将重点介绍生物修复法在农田重金属污染治理中的研究进展,同时对生物修复法治理农田重金属污染的研究前景进行展望。

1简介

生物修复法是指利用生物的生命代谢活动降低环境中有毒有害物质的浓度或使其完全无害,从而使污染的土壤局部地或完全地恢复到原始状态。其优点有:成本低、不破坏土壤生态环境、可以回收再利用贵金属、造成二次污染机会较少。缺点有:周期长、一种植物一般只能提取一种或者几种重金属、而植物固定只是将重金属暂时固定,如果土壤环境发生变化,重金属的毒性作用还有可能再次出现[1]。

2生物修复法的分类

生物修复作用治理农田重金属污染方法可以分为动物修复法、植物修复法以及微生物修复法。它们有着不同的优缺点。因此,在利用生物技术处理重金属污染时,要结合当地实际,因地制宜,才能达到预期效果。

2.1动物修复

动物修复是指土壤动物群通过直接的吸收、转化和分解或间接的改善土壤理化性质,提高土壤肥力,促进植物和微生物的生长等作用而修复土壤污染的过程。有关动物修复的研究报道较少,主要集中在有机物和农药污染土壤的修复(如利用蚯蚓等修复)和富营养化水体的修复(如利用滤食性贝类、棘皮动物、河蟹等修复),对重金属污染土壤的动物修复机理仍处于探索阶段[2]。

2.2微生物修复

利用土壤微生物的蓄积和降解作用来治理土壤重金属污染是一种高效的途径。国内外许多研究己证明,菌根在修复遭受重金属污染的土壤方面发挥着特殊的作用,他们减轻了植物在重金属污染的土壤中的受害程度[3]。

土壤重金属污染的微生物修复是利用微生物的生物活性对重金属的亲和吸附或转化为低毒产物,从而降低重金属的污染程度[4]。利用微生物(藻类、细菌和酵母等)来减轻或消除重金属污染,虽然微生物不能降解和破坏重金属,但是可以通过改变它们的物理或化学特性而影响金属在环境中的迁移和转化。其修复机理包括表面生物大分子吸收转运、细胞代谢、空泡吞饮、生物吸附和氧化还原反应等。微生物对上壤中重金属活性的影响主要体现在以下几个方面:①溶解和沉淀作用;②生物吸附和富集作用;③氧化还原作用。微生物修复技术种类繁多,可进行异位修复、原位修复以及原位/异位联合修复。其中,原位修复操作简单,对原有的土壤环境破坏程度低。微生物修复受各种环境因素的影响较大,氧气、pH、温度、水分等均可影响微生物活性进而影响修复效果,其田间试验效果不是非常理想。因此,为降解菌提供适宜条件以促进其生长繁殖至关重要,这也是今后研究的重点。

2.3植物修复

植物修复技术是指通过植物自身及共存微生物体系,修复和消除由无机废弃物和有机毒物造成的土壤环境污染的一种技术。

我国野生植物资源丰富,生长在天然的污染环境中的耐重金属植物和野生超积累植物数不胜数。因此开发与利用这些野生植物资源对植物修复的意义十分重大。有关资料表明,大量植物对重金属Cr,Cd,Co,Pb,Ni,Cu,Zn等有很强的吸收积累能力。比如国内有人利用白菜修复重金属污染土壤,如丛孚奇等将白菜用于钥矿区重金属污染土壤的修复研究,结果表明磷酸氢二钠一柠檬酸缓冲溶液能显著提高白菜的地上部富集土壤中重金属元素的能力。李玉双[5]等以沈阳张士灌区重金属污染上壤为修复对象,采用盆栽试验,研究了乙二胺四乙酸(EDTA)对白菜富集重金属及其生长状况的影响。结果表明,EDTA能够提高白菜对上壤中Cu,Cd,Pd和Zn的植物提取效率。

但是,由于超富集植物一般只能积累某些重金属元素,植物物种的选取受到不同地理气候条件的限制,同时富集植物和超富集植物生物量一般较少,生长速度慢,积累效率低。所以,利用野生抗性植物进行重金属污染土壤的治理还未取得理想结果。这就需要相关科研人员做进一步深入的研究,以求早日获得生长周期短,能吸附多种重金属,积累效率高的重金属富集吸收植物。

2.4综合修复技术

由于每个地区的污染物来源不同造成各地污染情况有很大的差异。只用一种修复技术往很难达到目标。因此,开发复合修复方法成为土壤重金属污染修复的主要研究方向[6]。现今开始投入应用的复合修复技术的主要类型有动物/植物联合修复、化学/物化一生物联合修复以及植物/微生物联合修复。

3展望

生物修复技术治理重金属污染土壤以其低成本、高效率、适用范围广和无二次污染等优点已成为重金属污染农田土壤治理中的一个全新研究领域和国内外有关学者研究的热点之一。但是由于其起步晚,难度大,其大部分研究还处于实验室阶段,尚不能有效地应用于重金属农田污染的治理中去,但随着不同学科(遗传学、土壤学、生态学、化学、生理学、环境保护学和生物工程)的相互配合。我们相信该技术会日趋成熟,并且为重金属污染农田的治理贡献出巨大的力量。

【参考文献】

[1]肖鹏飞,等.土壤重金属污染及其植物修复研究[J].辽宁大学学报:自然科学版,2004,31(3):279-283.

[2]李宇飞.土壤重金属污染的生物修复技术[J].环境科学与技术,2001.34(12H):148-151.

[3]王真辉.农田土壤重金属污染及其生物修复技术[J].海南大学学报:自然科学版,2002,12:386-387.

[4]阎晓明,何金柱.重金属污染上壤的微生物修复机理及研究进展[J].安徽农业科学,2002,30(6):877-879,883.

土壤污染修复技术范文1篇4

工业企业搬迁污染场地的管理在中国尚属新的领域,面临着许多的难题,亟待加快建立适应中国国情的污染场地管理体系。中央和部分地方政府已经开始采取控制土地污染的行动。沈阳、北京等城市近年来采取的措施证明了中国已经开展了污染场地管理的探索和实践,并取得了进展。例如沈阳市从上世纪80年代开始对城市中心地带工业企业实施关闭或搬迁,2006年以来,已有30个污染场地进行了环境风险评估工作,沈阳冶炼厂、沈阳炼焦煤气厂等企业完成了企业搬迁污染场地治理修复工作。

1工业企业搬迁污染场地的环境管理现状

1.1适用于污染场地管理的相关政策现状

1.1.1国家法律、法规现状

目前,我国虽有十余部法律提及到污染土壤,但污染场地方面的法律法规还很不健全。有关的法律法规多散见于一些法律法规的条文中,如《宪法》、《环境保护法》、《土地管理法》、《固体废弃物污染防治法》等。《宪法》只是规定了合理利用土地和防止土壤污染的粗放原则。《固体废弃物污染防治法》规定固体废弃物是指一般固体废物、城市垃圾和工业固体废弃物,而并没有具体指出污染土地。

近年来,针对污染土地的管理,国家出台了一系列专门的文件及规定:环境保护部2004年了《关于切实做好企业搬迁过程中环境污染防治工作的通知》;2008年了《关于加强土壤污染防治工作的意见》(环发[2008]48号)。要求各有关部门和单位充分认识加强土壤污染防治的重要性和紧迫性。

1.1.2技术标准体系现状

目前我国在土壤污染监测监控、环境风险评价及土壤修复技术等方面还没有建立完备的技术指南及标准,一系列暂行管理标准和技术指导方针还在试用或起草过程中。比如:《展览会用地土壤环境质量评价标准(上海世博会暂行)(HJ-2207);《场地环境调查技术规范》(征求意见稿);《土壤环境质量评价技术规范》目前还未。

1.1.3地方法规、规章现状

我国地域广阔,经济水平发展不均衡,一些发展较快、经济实力较强的省市已经开展了一些探索工作,分别制定出台了相关的政策。2007年1月,北京市环保局印发了《场地环境评价导则》,规范了在北京市范围内从事场地环境调查、评价的工作程序和技术方法。2007年5月,沈阳市环保局、沈阳市规划和国土资源局联合印发了《沈阳市污染场地环境治理及修复管理办法(试行)》(沈环保[2007]87号),对污染场地的评估与认定进行了规定。这些法规政策的出台为当地污染场地的再开发奠定了基础。

1.2政府主管部门对场地污染实施管理现状

由于我国目前尚无一部行之有效的土壤污染防治法,所以污染场地管理缺乏相应法律法规。以沈阳市为例,在2005年以前对工业企业搬迁场地的管理是空白。2005年原沈阳冶炼厂搬迁后的场地受到环保部门的关注,在各级政府及科研单位的共同努力下,对场地开展了监测、风险评估以及治理修复工作,历时3年全面完成治理修复了工作。

1.2.1搬迁企业场地污染的认定办法

目前在实际中,对场地污染实施管理的主要部门是区县环境保护主管部门,环保部门通过本级政府土地规划等相关部门了解掌握工业企业搬迁信息,确认后对于搬迁企业下达书面通知,要求企业对搬迁后场地开展调查、污染评估、有风险的,开展修复方案设计、工程实施、过程管理与监理、验收监测和验收评估。

1.2.2搬迁企业场地污染环境管理的程序

环境管理主要是过程监管和审核验收。区县环境保护主管部门以场地再开发利用项目、特别是重大市政工程建设场地和大型居住区建设场地的环评审批为切入点,重点关注污染场地的环境和健康危害风险,实施污染场地治理修复的过程监管和防治二次污染,引入第三方机构独立开展验收监测,执行场地修复的专家论证、评审和验收制度。

2企业搬迁污染场地管理存在的主要问题

2.1适用于污染场地管理的法律法规不健全

目前我国尚无有关土地污染管理的法律法规,需要加强和完善有关污染场地修复和再开发的法律体系,以明确土地污染修复中各利益相关方的责任和义务,为污染土地的再开发提供简明清晰的指导。制定专门的《土壤污染防治法》已成为当务之急。环保部正在力争将土壤污染防治法的制定工作列入全国人大的立法计划中去。

2.2适用于污染场地管理的环境标准不完善

我国现有与工业企业搬迁场地环境质量评价有关的标准有四个。《土壤环境质量标准》时间较早,是从土壤应有功能、保护目标和土壤主要性质,对土壤中污染物的最高允许浓度指标及相应的监测方法进行的规定,仅适用于农田、林地、自然保护区等土壤;《展览会用地土壤质量评价标准》规定了展览会用地土壤环境质量评价的项目、限值、监测方法和实施监督;《工业企业土壤环境质量风险评价基准》是按照一般风险评价方法对工业企业土壤环境质量基准限值所做的规定,适用于工业企业选址阶段;《场地环境评价导则》主要针对污染场地土壤和地下水污染的调查与评价,但其推荐居住用地土壤修复临界值所针对的污染物只有镉、铬、DDT等16钟,其污染物种类远不能满足向化工、农药等企业的需求。

2.3适用于污染场地管理的管理体系不明晰

目前我国用于搬迁场地环境管理办法,只有《污染场地土壤环境管理暂行办法》(征求意见稿),该办法中规定"县级以上地方环境保护行政主管部门对本行政区域内污染场地土壤环境保护工作实施监督管理"。在具体实践中,县级环境保护行政主管部门受监测能力和技术水平等多方面影响,对污染场地的监督工作仍处于探索阶段。目前中国土地产权和企业产权结构复杂,很难清楚界定环境污染的责任方,最终可能还是要政府买单。最后往往是形成政府各部门之间自己相互监督,这在一定程度上削弱了监督管理的力度。

3工业企业污染场地管理的对策建议

3.1完善国家法律法规

尽快出台有关污染场地修复和再开发的法律、法规及地方规章,对污染场地管理、修复、再开发相关方面的责任和义务进行明确规定;明确各级政府在污染场地管理中的权限和责任。建立多部门、多层次统筹协调机制。强化政府在污染场地环境管理领域的主导地位。

3.2完善国家环境标准体系

《土壤环境质量标准》是场地修复的基础和前提,

土壤环境质量标准体系的建立是《土壤污染防治法》的重要组成部分,是土壤环境管理、污染评价和土壤污染修复工作的重要依据。尽快完善土壤环境基础标准,开展土壤环境质量标准的研究和制定。加快制定国家土壤环境污染评价和修复标准,这是加强污染场地环境管理的前提和重要法律依据。

3.3制定相应的管理政策和法规

制定相应管理政策和法规,将污染场地纳入日常的环境管理之中,严格执行环境影响评价制度及“三同时”制度等。尽快建立起土地使用档案,特别是污染场地档案,明确污染场地责任主体。对于历史遗留的一时责任主体不明确的污染场地,经风险评估确需修复的,可以借鉴美国联邦环保署的作法:为尽快降低风险,先由政府垫付修复费用进行修复,再由政府明确责任主体,由责任主体承担相应修复费用,无法明确责任主体的场地修复由政府埋单。

3.4增强科技支撑能力

中国在土壤污染治理技术开发与应用研究方面,与国外相比,存在相当大的差距。要加强相关学科的协作和国际合作,进一步深入开展污染场地修复理论与技术研究,在土壤污染控制和治理技术开发与应用方面,形成有中国特色的、有效的实用技术。加快科研成果转化为生产力的速度,扶持污染场地修复环保产业发展,为污染场地环境管理提供技术和设备支撑。

3.5建立可持续的资金筹措机制

根据污染场地管理过程中相关方的责权划分,构建政府、场地业主、开发商多方投入的资金筹措机制。将污染场地修复费用纳入环境税、资源税等税收制度。落实污染者付费、开发商付费的原则和制度,建立统一的污染场地资金管理体系。同时,探索污染场地的环境保险、污染治理费用预提留等制度,防止因资金不足造成对企业搬迁后污染土地的不能及时治理与修复。

3.6提高管理者管理水平

污染场地修复涉及生态学、土壤学、生态毒理学、工程学等十几个学科领域,是当前整个环境科学与技术研究的前沿。为与之相应的环境监督管理也提出了新的要求,所以要求管理者、特别是区县基层环保管理者,必须拓宽自己的知识面,提高业务水平,以适应新形势下的对污染场地环境管理的需要。

3.7加强宣传和信息公开

加强科普宣传,普及土壤污染的概念、监测和防治的基本知识,对区域内污染土地信息要公开化,强力推动公众参与环境科普宣传、参与环境执法、参与环保决策等工作的全过程,通过社会舆论监督及全民参与等方式,提高对污染场地环境管理的力度。

4结语

随着城市化进程的加快,工业企业搬迁污染场地的修复和再开发是各大城市共同面临的问题。因此对污染场地的监督管理就成为环保部门一个重要的职责。为保障工业企业搬迁污染场地的环境安全,国家应尽快出台相关的法律法规,尽快完善工业企业污染场地调查、采样监测、风险评估的程序和方法,尽快建立符合国情的企业污染场地管理体系,推动污染场地管理工作的规范化和法制化。

土壤污染修复技术范文篇5

与此同时,根据全国土壤污染状况调查初步统计分析结果,我国土壤及周边土壤环境问题相当突出。受污染土壤主要集中在重污染行业企业、工业遗留场地、固废堆放及处理处置场地、油田、矿区、污灌区、规模化养殖场、交通干线两侧及周边地区。多数土壤开发利用前未经调查评估,直接建设居民住宅或商业用房,对人群健康和生态环境构成严重威胁。因此,妥善修复和再开发这些土壤将减少环境危害,不仅能够提高土地利用率,同时能够减少环境和公众健康风险,成为保障民生和改善民生的重要抓手,还有利于有效提高公众土壤污染防治意识。

我国土壤环境管理现状

党中央、国务院对土壤修复工作高度重视,并作出了一系列重要部署。《如国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定》(2005年12月3日,国发〔2005〕39号)不仅规定:“对污染企业搬迁后的原址进行土壤风险评估和修复;开展全国土壤污染状况调查和超标耕地综合治理,污染严重且难以修复的耕地应依法调整”,而且明确要求:“要抓紧拟订有关土壤污染等方面的法律法规草案。”国务院办公厅2007年11月13日转发了环保总局、发展改革委、农业部、建设部、卫生部、水利部、国土资源部、林业局等八部门联合提出的《关于加强农村环境保护工作的意见》(〔2007〕63号)。该意见第十一条要求:“积极防治农村土壤污染。做好全国土壤污染状况调查,查清土壤污染现状,开展污染土壤修复试点,研究建立适合我国国情的土壤环境质量监管体系。加强对主要农产品产地、污灌区、工矿废弃地等区域的土壤污染监测和修复示范。”第十三条还进一步规定:“抓紧研究、完善有关土壤污染防治等农村环境保护方面的法律制度。”2009年11月23日,国务院办公厅转发了环保、发改、工信、财政、国土、农业、卫生等七部门联合提出的《关于进一步加强重金属污染防治工作的指导意见》(〔2009〕61号)。该意见第二十四条要求,抓紧制定土壤污染防治方面的法律法规。

而将土壤修复推向“热点”的,是国家近年出台的几个规划。先是“十二五”规划《纲要》明确提出加强重金属污染综合治理,以湘江流域为重点,开展重金属污染治理与修复试点示范以及受土壤、土壤、水体等污染治理与修复试点示范;后有《全国地下水污染防治规划(2011―2022)》、《重金属污染防治“十二五”规划》。标志性是编制和实施《全国土壤环境保护“十二五”规划》,对于统筹安排“十二五”和今后一个时期全国土壤环境保护工作,切实维护国家土壤环境安全均具有十分重要的意义。国家环境保护部9月5日透露,《全国土壤环境保护“十二五”规划》已通过专家论证,这也是我国成立60多年来首次开展的土壤环境保护综合性规划。“十二五”土壤环境保护有五项重点工作:一是对农用土壤和集中式饮用水水源地土壤实行优先保护;二是对土壤重金属、持久性有机污染物等实行源头控制,落实好重金属污染防治等相关规划;三是对受污染土壤的使用进行风险评估与管控;四是开展污染土壤治理修复试点示范;五是夯实土壤环境监管基础。

由环保部牵头制定的土壤环境保护行动计划已上报,最晚将于今年底明年初推出。这是继大气污染防治行动计划出台后,土壤环境保护行动计划有望成为第二个出台的环保专项计划。土壤环境保护行动计划内容将与国务院已的《近期土壤环境保护和综合治理工作安排》相衔接。《安排》指出,到2015年,全面摸清我国土壤环境状况,建立严格的耕地和集中式饮用水水源地土壤环境保护制度,初步遏制土壤污染上升势头,确保全国耕地土壤环境质量调查点位达标率不低于80%。建立土壤环境质量定期调查和例行监测制度,基本建成土壤环境质量监测网,对全国60%的耕地和服务人口50万以上的集中式饮用水水源地土壤环境开展例行监测。力争到2022年,建成国家土壤环境保护体系,使全国土壤环境质量得到明显改善。土壤环境保护行动计划力度虽然可能不及大气污染防治行动计划,但由于土壤问题治理难度大、周期长,所需投资将非常巨大。土壤环境保护行动计划将综合运用中央政府、地方政府与企业力量,通过市场机制推动土壤污染治理,制定激励机制,吸引公众参与。

而根据中国广播网2013年10月21日消息,近日提交全国人大常委会审议的《环保法》修订草案对土壤环境保护问题作出原则规定,“国家建立土壤环境调查、监测、评估和修复制度。”尽管《环保法》修订近来迎来三审,能否顺利通过尚属未知,但是一旦国家建立土壤修复制度被纳入新的环保法,无疑将从法律层面为土壤环境管理提供坚实的制度保证。

进一步完善土壤环境管理制度的政策建议

面对土壤污染的严峻挑战,近几年来,国家和地方陆续出台专门的规章制度,为土壤污染场的管理提供了参考。但其法律地位不高,约束力不强。同时,由于国家土壤污染点多面广,污染情况非常复杂,而修复产业又刚刚起步,如何经济有效地监管土壤污染仍是摆在环保部门面前的重要课题。当前国内在土壤污染管理的研究上取得了一些成果。本文仅从制度层面重点围绕着国家土壤污染管理框架,提出以下政策建议。

第一,进一步加强土壤污染信息管理

国际经验证明,在土壤污染调查和风险评估的基础上,建立国家和地区污染场地信息档案是一种有效的管理手段。建立场地干预的优先排序制度体系,制定国家优先土壤污染场地名录,抓大放小先重后轻,有利于政府集中人力、物力和财力优先实施高风险污染场地的修复和监管。

第二,建立健全污染土壤管控的责任机制

土壤污染的监管和治理涉及很多利益相关方,因此责任界定尤其重要,直接关系到修复和出资责任,甚至影响场地修复的成败。由政府制定合理的政策,明确不同情况下各利益相关方的责任和义务,同时将需要再开发的污染土地纳入建设用地环境影响评价程序管理,未得到合理修复的场地不得动工建设,以推动污染场地问题的合理高效解决。

第三,健全完善土壤环境管理标准

我国地域辽阔,区域差异较大,区域工业化程度也不同,因此不同地区污染土地的数量、特点和污染程度存在很大差异。同时,各地土壤特性和水文地质情况也不同,人口密度分布差异大,环境健康风险不一。国家应充分考虑地域差异,实行分级、分区管理。在环境保护部统一指导下制定国家修复指导值;各地根据实际情况制定污染土壤管理和修复的区域标准。

第四,加快复合绿色修复技术的研发

土壤修复往往需要多种修复技术的联合干预,修复技术选择和应用十分关键。国外发达国家在土壤修复技术的开发方面远远走在我国前面,但很多修复技术在我国的应用不同程度上存在一些局限性。发展适合我国特点的修复技术体系十分重要,但我国修复技术的研发不能在重复和低层次上徘徊,应深度学习,改进创新。引进国际先进技术,着力于复合组合技术的集成创新。与此同时,应跟踪国际发展趋势,重视原位修复技术研发,大力发展节能环保和绿色修复技术。为此国家应建立场地调查、评估和修复的技术规范体系。

第五,全面发展土壤修复产业

我国污染场地数量大,且目前正处于“退二进三”和城市化发展的高峰期,用地需求很大,场地修复产业面临空前机遇。目前污染土壤的环境和公众健康风险大,国家应制定合理政策,实行土壤风险评估和修复的“许可经营”,实行从业人员资质管理制度,在修复过程中防止二次污染和加强劳动安全健康保护。通过政策调控,建立并防止产业联盟和资源整合平台,规范行业行为,提供资讯服务,全面开展职业培训,提供从业人员职业素质和业务水平。

同时,在区域示范基础上,逐步开创适宜的融资机制和模式。为加快污染场地治理进程,目前我国很多地区在污染场地修复治理的融资机制上进行有益探索,一些地区的尝试在很大程度上具有创新性。政府应鼓励融资模式创新,大力借鉴其他行业资本进入经验。鼓励绿色信贷和相关资本的流入,引导土壤修复资金筹措机制的建立和推广。鉴于土地国家所有,国营老企业污染普遍严重,建议国家设立专门基金用于污染土壤调查、评估和修复。

土壤污染修复技术范文篇6

关键词:重金属土壤污染土壤修复

Abstract:thispaperanalyzestheheavymetalpollutionofsoilbioremediationtechnologyresearchstatus,andthefutureprospect.

Keywords:heavymetalpollutionofsoilsoilrepair

中图分类号:Q938.1+3文献标识码:A文章编号:

土壤中的重金属污染有长期性、不可逆性和隐蔽性的特点。当有害重金属累积到一定数量,不仅会使土壤发生退化,降低农作物的品质和产量,还会通过淋洗、径流作用污染到地表水甚至地下水,甚至可能因为人类吃到了直接受到毒害的植物而危害到身体。一直以来,国内外的技术人员都在积极研究对受重金属污染土壤的修复技术,并取得了不错的成绩。本文将具体介绍几种修复技术并展望其未来的发展。

一、重金属污染土壤修复技术的研究现状分析

(一)工程措施。主要分为深耕翻土、换土和客土。土壤仅受轻度污染时采用深耕翻土的方法,而治理重污染区时则采用客土或者换土的方法。工程措施对于修复土壤的重金属污染有很好的效果,它的优点在于稳定和彻底,但也存在实施工程较大、投资费用较高,且容易破坏土体结构使土壤肥力下降等问题。

(二)物理修复技术。主要分为电热修复、土壤淋洗、电动修复等。针对面积小且污染重的土壤进行修复,适应性广,也是一种治本的措施,但在操作中可能发生二次污染破坏土壤结构并导致肥力下降。

1、电热修复。电热修复是指通过高频电压产生热能和电磁波,加热土壤,将土壤颗粒中的污染物解吸出来,并从土壤内分离出易挥发的重金属,达到修复的效果。主要针对修复土壤被Se或Hg等重金属污染的情况。此外,也可以将土壤置于高温高压中,使之变成玻璃态物质,最终从根本上修复了土壤中重金属的污染。

2、土壤淋洗。淋洗法是指用淋洗液冲洗受到污染的土壤,将吸附在土壤颗粒中的重金属变成金属试剂络合物或溶解性离子,再收集淋洗液并回收重金属。此法适用于轻质土壤,修复效果相对较好,但其花费也相对较高。

3、电动修复。电动修复是指在电场的作用下,用电迁移、电泳或电渗透的方式,将污染物从土壤中带至电极的两端,通过工程化的收集系统对其进行集中清理。目前该技术因其良好的修复效果已被发展进入商业化的阶段。

(三)化学修复。化学修复是指将天然矿物、有机质、固化剂以及化学试剂等物质加入土壤,改变其Eh、PH值等理化性质,并通过氧化还原、吸附、沉淀、抑制、络合螯合及拮抗等作用降低重金属本身的生物有效性。

(四)生物修复。生物修复是一种通过生物技术来修复土壤的新方法。主要利用生物去削减、净化重金属或降低其毒性。此法效果好又易于操作,因而越来越受到人们的青睐,成为几年来污染土壤修复研究中的热点。

1、植物修复技术。这是一种通过自然生长和遗传作用来培育植物对受重金属污染的土壤进行修复的技术。根据机理和作用过程的不同,此修复技术又可分为植物提取、植物稳定和植物挥发三种类型。

⑴植物提取。用重金属超积累植物把从土壤中吸收到的重金属污染物转移到地上的部分,再收割地上部分并对其进行集中处理,从而降低土壤中的重金属含量,并达到可以接受的水平。

⑵植物稳定。用超累积植物或耐重金属植物使重金属的活性降低,减少了重金属通过空气扩散而污染环境或是被淋洗入地下水中的可能性。

2、微生物修复技术。通过土壤中存在的某些微生物能氧化、沉淀、吸收或还原金属物质,从而降低了土壤中金属的毒性。此外,存在于微生物细胞中的金属硫蛋白对Cu、Hg、Cd、Zn等重金属有强烈的亲和性,而且它对重金属也有富集作用最终能抑制毒性的扩散。但微生物只能对小范围污染的土壤进行修复,因此其能力有限。

二、对重金属污染土壤修复技术未来发展的展望

防止污染最根本的措施是控制并消除污染土壤的源头。所谓控制污染源,是指控制土壤中进入污染物的速度和数量,并通过自身的自然净化作用消化污染物,消除土壤污染。其具体措施包括:①推广闭路循环和无毒工艺,减少甚至消除排放污染物的行为,回收处理工业“三废”,变害为利;②加强对污灌区中用于灌溉的污水的水质监测,掌握水中污染物的含量、成分及动态,消除含有高残留污染物且不易降解的污染物随水流入土壤中的情况;③建立监测网络,对辖区内土壤环境的质量定期进行检测,并建立档案,按优先次序开展调查研究并制定实施相应对策。

在过去的20年里,我国对重金属污染土壤修复技术的研究工程越来越重视,政府也一直致力于制定相应的策略来修复受到污染的土壤,但由于其高额的支出而难以被大规模应用在改良污染土壤的工作中。此外,实施中还常常因为措施不当而破坏了土壤结构,降低了生物活性,最终导致土壤肥力退化。鉴于我国国土宽广,土壤类型复杂多样,在对土壤污染现状进行调查时,要着重制定重金属在土壤中含量限额的环境质量标准,积极出台有关的土壤污染防止法,实施土壤污染的防治规划及具体措施,修订并贯彻开展污灌水质、粉煤灰及其余废弃物在农田中施用的标准等相关的基础研究。总之,当前我们迫切需要紧密结合土壤学、农业、遗传学、化学、微生物学、植物学、环境和生态学、微生物学等多种学科,研究开发修复污染土壤的应用技术,加快对重金属污染土壤进行修复的步伐。

参考文献:

土壤污染修复技术范文1篇7

关键词:土壤;重金属;植物修复

1引言

重金属通常是指一种元素的原子密度大于6g・cm-1(除了砷之外)[1]。这些元素主要是指Cd、Cr、Cu、Hg等,其中Co、Cu、Cr、Mn、Zn是生物体内所必须的元素,而其它Cd、Hg和Pb则不是生物体内的必须的元素。环境中的重金属的主要来源有两个方面:一是自然环境重金属本底值,二是人为排放到土壤中的重金属。

目前,我国的重金属污染十分严重,据报道[2],全国耕种土地面积的10%以上已受重金属污染,受重金属污染的土壤面积达到了1000万hm2。同时国内常有重金属污染事件发生,如血铅事件、Cd米污染事件、As污染事件和龙江镉污染事件等。

2重金属污染修复技术

目前对重金属的修复技术主要有物理修复、化学修复和生物修复。物理修复[3]是指利用物理的方法进行污染土壤的修复;化学修复[4]是指加入到土壤中的化学修复剂与污染物发生一定的化学反应,使污染物被降解和毒性被去除或降低的修复技术;生物修复是指以生物为主体,利用生物吸收、降解、转化污染物,治理污染土壤的修复技术。目前研究比较成熟的是物理修复和化学修复,但是它们有容易产生二次污染、工程量大、投资高、引起土壤肥力减弱和修复成本较高等问题而不能得到广泛的使用;利用生物修复研究目前比较少,将其利用到治理重金属的污染土壤的案例更少。这主要是由于微生物的质量小,累积的重金属难以从污染场地中转移出来,限制了利用生物修复重金属污染土壤技术的推广。植物修复具有效率高、安全性能好、费用低、易于管理与操作、不易产生二次污染和环境友好型等优点而备受当前科研工作者的关注。

2.1植物修复

植物修复是指利用植物对某种污染物(重金属)具有特殊的吸收富集能力,将环境中的污染物转移到植物体内或者将污染物降解(或者使形态改变)而利用,其后对植物,尤其是植物的地上部分进行回收利用,以达到去除或者消减污染物对环境危害的治理技术。它是一种新兴的绿色生物修复技术,能在不破坏土壤生态环境、保持土壤结构和微生物的状况下,通过植物的根系直接将大量的重金属吸收,从土壤中移去重金属从而修复被污染的土壤,它是环境污染治理的重要手段。对重金属的修复类型主要包括植物富集、植物固定、植物挥发、植物降解、植物转化和植物刺激。

2.2超富集植物

超富集植物最早由Brooks等[5]提出,是指茎中Ni的含量大于1000mg・kg-1的植物,其后超富集植物的概念得到了扩大,且更加的全面。目前对超富集植物的定义[6]为植物地上部分的重金属含量大于根中重金属的含量,且植物地上部分的重金属含量达到一定的值,但该植物没有表现出明显的中毒症状,该植物的转运系数大于1。目前限制植物修复技术发展的一大瓶颈就是超富集植物的筛选工作,当前国内外发现的超富集植物700余种[7],其中360多种为Ni的超富集植物[8];广西Mn的产量超过了全国总产量的1/3,而受重金属Mn污染的区域较广,但目前国内发现的Mn的超富集植物仅5种。

2.3植物挥发

植物挥发是利用植物去除环境中部分易挥发的污染物的方法,即植物将污染物吸收于体内后又将其转化为气态物质而释放到大气中[9]。植物挥发技术往往被用来处理Hg、As和Se等重金属元素,这些重金属元素具有比较低的气化点,容易在植物组织中转化而形成能够通过植物气孔排放到大气中的物质,但是这种修复技术往往只是杯水车薪的工作,并没有达到修复的效果,因为它只是将土壤中易挥发的重金属元素通过植物转化挥发到了大气中,但是这些元素形态有较容易与水结合,而又散落到土壤中,造成二次污染或者污染场地的扩大。

2.4植物积累

植物主要可以通过植物萃取技术和植物过滤作用达到累积重金属的效果。植物萃取技术或者又称为植物提取技术,是指利用重金属超富集植物从污染土壤中超量吸收、累积某一种或几种重金属元素,之后将植物地上部分收获并集中处理的技术。

2.5植物代谢

植物代谢是指重金属(主要指As)进入植物体内后,其价态在植物组织中发生转化,降低其对植物组织的危害,达到利用植物修复重金属污染土壤的目的。目前主要研究有砷的形态转化。砷在污染土壤及植物根系中主要是以砷酸盐的形式存在,在植物叶片中则主要是以亚砷酸盐的形式存在,有机形态的砷基本不存在于植物的组织中。砷超富集植物之所以能够吸收高浓度的砷有可能是由于亚砷酸盐在植物组织中对组织的破坏较小的原因。

2.6植物固定

植物根系可以分泌某些特定的物质,使污染土壤中的重金属得以固定或者沉淀,从而降低了污染土壤中以重金属的有效态形式的存在,降低了其进入地下水以及植物体内继而进入食物链中的可能性,减轻了重金属对于人体及环境危害的潜在可能性。目前对于这方面应用成功例子主要是Pb和Cr[6]。但是由于这种方法只是将重金属的形态改变了,并没有改变其在污染土壤中的存在。如果环境发生变化,则有可能使被固定下来的重金属重新解离出来而对人类健康及环境造成危害。

3超富集植物修复机理研究

3.1抗氧化酶系统

植物体内的抗氧化系统由酶与非酶物质组成,抗氧化酶主要包括超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX);非酶物质主要是指富含-SH的还原性谷胱甘肽(GSH)、硫巯基(-SH)与植物络合素(PCs)。

植物组织中的富含-SH的还原性谷胱甘肽(GSH)、硫巯基(-SH)与植物络合素(PCs)的存在,将会与进入植物组织中的重金属结合产生络合物,降低重金属在植物组织中的活性,进而降低了重金属对于植物的伤害,起到了保护植物的作用。

目前对超富集植物的解毒机理研究结果表明[10-12],一般在低浓度下,抗氧化酶起着主要的解毒作用;而在高浓度的重金属下,非酶物质起着主要的解毒作用。

3.2超富集植物氮素代谢

目前对于超富集植物的氮素代谢系统也做了大量的研究。植物通过根系吸收的NO-3N,在植物体内经过硝酸还原酶等一系列物质的作用转化为NH+4-N-即大量活性铵根,植物可以通过GS/GOGST和GDH两条途径清除植物组织中产生的NH+4-N,从而降低NH+4-N在植物组织中的累积。但是当植物受到外界的胁迫毒害作用后,植物的该两条途径就可能会受到影响,导致产生了大量的NH+4-N累积在植物的体内,从而将影响到植物体内氨代谢,影响到植物的生长。但是超富集植物在受到重金属的胁迫时,植物会通过GS/GOGST和GDH活性将得到加强,有利于清除植物组织中产生的NH+4-N,从而降低NH+4-N在植物组织中的累积,起到保护植物免受氨毒害。

3.3超富集植物碳代谢

通常所称的碳水合物代谢主要是指植物体内的碳代谢,植物的生长离不开碳素代谢,因此对于超富集植物在重金属的胁迫下,植物体内碳水化合物代谢关键酶的活性及常见物质的变化研究是重要的。但是目前对于重金属污染植物修复碳素代谢的研究比较少,这将可能成为今后植物修复研究的一个新的方向。

3.4改良剂应用于植物修复

利用化学或者物理改良剂,可以有效地稳定土壤中的重金属,达到减少重金属在作物中的累积,龚海军等人[13]在对施加改良剂-土壤换元素对两种污染土壤研究结果表明,施加土壤改良剂能显著降低污染土壤上水稻糙米的Cd、Pb累积,其效果与土壤改良剂用量、土壤pH值及土壤Cd、Pb含量有关,可能对酸性土壤更有效。熊俊芬等人[14]研究蛭石、白云石、磷石膏、草炭作为土壤改良剂对砷污染土壤中植物的砷指标进行了研究,结果表明施加改良剂均能够缓解砷毒。而对于超富集植物添加改良剂的研究,如李磊等人[15]研究了施用不同配比的石灰和泥炭,对红蛋生长及其去除污染土壤铅、镉的影响,结果表明使用石灰可以提高土壤中pH值,植物中重金属的含量降低,提高了植物的生物量,从而提高了Pb的迁移量。

4结语

植物修复具有更容易被广大人民群众所接受的优势,这将激励更多的科研工作者投入到植物修复受重金属污染土壤的工作中去的动力。目前对于重金属污染土壤植物修复机理以及超富集植物的筛选已经做了大量的工作。利用物理、化学修复方法,结合植物修复技术以达到更加理想的修复效果。

参考文献:

[1]ParkJH,LambD,PaneerselvamP,etal.Roleoforganicamendmentsonenhancedbioremediationofheavymetal(loid)contaminatedsoils[J].JournalofHazardousMaterials,2011(185):549~574.

[2]章轲.土壤污染告警[N].第一财经日报,2010-11-17(2).

[3]吴大付,张莉,任秀娟,等.超富集植物研究新进展[J].河南科技学院学报,2011,39(3):55~59.

土壤污染修复技术范文篇8

关键词:土壤修复;技术;监管;资金筹集;建议

中图分类号:X53文献标识码:ADOI:10.11974/nyyjs.20160932218

近年来,湖南“镉大米”、“常州外国语学校事件”等一系列事件暴露出我国土壤污染防治形势严峻,拷问我国土壤污染治理成效。当前,我国土壤环境总体状况不容乐观,从国家公布的数据来看,污染超标率已达15%以上,工矿业废弃地土壤环境问题突出,耕地土壤环境问题也不容忽视。

1土壤修复概述

土壤修复指利用物理、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。从根本上说,污染土壤修复的技术原理可分为2类,改变污染物在土壤中的存在形态或同土壤的结合方式,降低其在环境中的可迁移性与生物可利用性;降低土壤中有害物质的浓度。

2土壤修复中存在的问题

“十三五”期间,随着重污染企业淘汰力度的加大,以及一些关联的综合性老工业区改造、城市旧改,将使得大量的城市土壤修复问题涌现。目前我国土壤修复中主要存在以下几个方面的问题。

2.1土壤污染的底数不清

土壤污染的“家底”是所有防治工作的前提和基础。随着经济发展和城市化的加速,因产业结构调整、城市布局变化、重污染企业(化工、电镀、冶炼、制革等)关停、搬迁等,工业企业退役污染场地与日俱增;因过度施肥、滥用农药、污泥施用、污水灌溉和周边企业排放大气污染物沉降等导致的农田耕地污染场地不断增加;因矿产资源的不合理开采及其冶炼等导致的矿山开采污染场地不断增加;因石油勘探、抽取、输送和存储等环节造成的污染场地不断增加。目前国内土壤污染的具体情况,包括污染面积、污染分布、污染程度、污染种类、环境风险、影响范围等情况,缺乏相关基础数据,土壤污染数据库尚未建立。

2.2土壤修复方面的法律法规不完善

土壤修复方面法律法规的不完善是我国推进土壤修复进程的主要障碍。同水污染和大气污染防治相比,土壤污染法律法规制度建设明显滞后。截止目前,土壤修复方面除2016年5月31日的《土壤污染防治行动计划》(简称“土十条”)外,仅过部分土壤相关的部门法规,尚未形成系统有效的土壤污染综合防治体系,该体系应包含法律法规体系、标准体系、监测监控体系、修复技术体系等。

2.3修复过程管理不全面

由于目前国内的污染土壤修复多为土地开发驱动型,因此修复技术多为异位修复为主,修复评价方法也多为评估土壤中污染物的含量。然而在异位修复工程的实施过程中,不可避免的存在污染土壤的挖掘、长距离运输、异地暂存以及异地实施修复等环节,而现有监管部门不可能实现分阶段、分区域密切跟踪。一些企业为了节省成本,在修复过程中对二次污染的控制不到位、开放式挖掘、没有控制措施的随地堆放、甚至出现偷倒现象。另外,一些修复技术将土壤中的污染物从固相转移至液相或气相,而监管往往只注重土壤是否干净,忽略了对转移污染物后的介质治理的监管。

2.4修复工作起步晚,技术及人才缺乏

虽然我国在某些领域的技术(如植物修复)处于国际领先水平,但目前我国土壤修复技术长期停留在实验室水平,且技术应用、工程经验、管理水平、修复装备、关键修复材料、高层次技术人才总体上落后于发达国家,专业从事土壤修复、具备完整产业链和先进治理技术的实力型修复企业更是屈指可数。

2.5修复资金的筹集渠道不丰富

我国土壤修复市场一直依靠专项资金带动,行业资金严重缺乏。修复资金的筹集渠道很窄,多渠道融资的机制尚未建立。目前我国土壤修复方面的资金主要有以下几个来源:政府投资,这是当前污染土壤修复中最主要的资金来源,约占当前修复资金总量的70%,其中包括国有企业修复自身污染土壤产生的费用(因为在当前的关停与搬迁企业中,多数污染企业为建厂时间很早的国有大型企业);国际援助资金,来自世界银行、全球环境基金和双边援助等,一般多用于对中国一些履约化学品污染土壤的修复和相关管理制度的制订;社会资金,土地开发商在开发能够增值的地块时,愿意全部或部分付费进行修复,从而拥有对修复后地块的开发权。

3推进污染土壤修复的建议

综观我国当前污染土壤修复的现状与存在的问题,结合国际趋势和我国的实际需要,笔者认为可以从以下几方面着手推进污染土壤的修复进程。

3.1开展调查,解决底数不清问题

3.1.1深入开展土壤环境质量调查

以现有调查为基础,制定详细调查方案,明确调点(如重污染企业退役场地、受污染农用地等),开展污染土壤状况详查,掌握污染土壤的面积、分布及其影响,并建立土壤环境质量状况定期调查制度。

3.1.2提升土壤环境信息化管理水平

整合优化各部门相关数据,建立土壤环境基础数据库,建成土壤环境信息化管理平台;借助先进技术,拓宽数据获取渠道,实现数据动态更新;实现数据共享。

3.2推进土壤污染防治立法,建立健全法规标准体系

3.2.2加快推进立法进程

制定土壤污染防治法,适时修订污染防治、城乡规划、土地管理、农产品质量安全相关法律法规,增加土壤污染防治有关内容、部门规章、地方性法规,建立健全土壤污染防治法律法规体系。

3.2.3系统构建标准体系

健全土壤污染防治相关标准和技术规范。完善相关技术规范(如质量标准、风险管控、调查评估等)、环境影响评价技术导则、环境质量标准、污染物排放标准等。

3.2.4加强污染土壤修复全过程监管

3.2.4.1制定治理与修复规划

以影响农产品质量和人居环境安全的突出土壤污染问题为重点,以土壤中含重金属和有机污染物的污染土壤类型为重点,以化工、电镀、有色金属冶炼等重污染行业为重点,以拟开发建设居住、学校、医疗等项目的污染地块为重点,制定土壤污染治理与修复规划,建立项目库。

3.2.4.2全过程监管污染修复过程

修复已原址修复为主,在土壤挖掘、堆存等过程中要采取必要措施防止二次污染;责任单位在施工前要公开工程基本情况、环境影响及其防范措施,工程完工后要将治理与修复效果向社会公开。环保部门要对修复过程中各项环境保护措施落实情况进行检查,要定期向上级环保部门报告土壤污染治理与修复工作进展,向社会公开本辖区内土壤污染修复成果;上级环保部门要会同有关部门进行督导检查。

3.2.4.3为污染土壤修复提供坚实的技术人才支撑

3.3加强土壤污染防治研究

整合高等学校、研究机构、企业等科研资源,开展基础研究(如污染物迁移转化规律、土壤环境基准、环境容量、环境承载力等)、共性关键技术研究(风险管控、土壤污染诊断、治理与修复等)。研发先进适用装备和高效低成本功能材料;优化整合科技计划,建设一批土壤污染防治实验室、科研基地。

3.4加大适用技术推广力度

开展国际交流与合作,引进先进技术和管理经验。根据污染类型、程度等因子,针对典型污染地块,结合国内外实际案例,选出一些适应我国国情的实用技术,逐步建立污染土壤修复技术默认清单制度,实现修复技术快速和规范化的选择,降低修复技术比选成本,减少和避免修复技术盲目选择现象的发生。

3.5推动治理与修复产业发展

加快完善覆盖土壤环境调查、分析测试、风险评估、治理与修复工程设计和施工等环节的成熟产业链,形成若干综合实力雄厚的龙头企业,推动有条件的地区建设产业化示范基地。建立健全监督机制,规范土壤污染治理与修复从业单位和人员管理,并定期向社会公开。

3.6加大财政投入

整合相关污染防治专项资金等,设立专项资金,用于土壤环境调查与监测评估、监督管理、治理与修复等工作。统筹安排专项建设基金,支持企业对涉重金属落后生产工艺和设备进行技术改造。

3.7引导社会资本参与

发挥政策性和开发性金融机构的引导作用,为重大土壤污染防治项目提供支持,鼓励发行股票、债券、环境污染强制责任保险试点等。

3.8完善激励机制

激励相关企业参与土壤污染治理与修复;研究制定扶持废物回收处理等企业的激励政策,并在某些行业开展试点。

4结语

土壤污染修复技术范文

【关键词】电镀行业土壤修复生物修复植物与微生物联合修复

【Abstract】Electroplatingindustryisoneofthemainindustriesofheavymetalpollution.Soilheavymetalpollutionespeciallynickelpollutionisoneofenvironmentalproblemsthatshouldberesolvedurgently.Onthebasisofareviewinanelectroplatingenterprisesplantmonitoringresultsofsoilanalysis,throughthediscussionofcomparativeanalysisofadvantagesanddisadvantagesofphytoremediation,bioremediationmethodinthemicrobialremediation,plantandmicrobialremediationtechnologyandsoonvariousmethods,recommendingremediationonthecontaminatedsoilbyplantandmicrobialremediationtechnology.

【Keywords】Electroplatingindustrysoilremediationbioremediationcombinedremediationplantsandmicroorganisms

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、Flexibacter、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

鉴于土壤样品监测结果,某电镀厂厂区土壤镍等指标超过《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。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。

通过探讨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能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。因此在下阶段土壤修复方案制定中,建议采用植物与微生物联合技术修复方法对该电镀厂厂区土壤镍超标进行修复治理,不仅能促进提高植物生物量,而且能够减少重金属镍迁移能力与生物毒性,提高土壤中重金属的生物可利用性。

参考文献:

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[2]《浙江省污染场地风险评估技术导则》(DB33/T892-2013),浙江省质量技术监督局,

2013.06.17实施.

[3]郑小东,荣湘民,罗尊长,黄海涛,张海鹏.土壤重金属污染及修复方法研究进展[J].农

学学报.

[4]刘晓娜,赵中秋,陈志霞等.螯合剂、菌根联合植物修复重金属污染土壤研究进展[J].

环境科学与技术,2011(12):127-133.

[5]席梅竹,白中科,赵中秋.重金属污染土壤的螯合剂诱导植物修复研究进展[J].中国土

壤与肥料,2008(5):5-11.

[6]刘小宁,马剑英,张惠文等.植物修复技术在土壤重金属污染中应用的研究进展[J].中国沙漠,2009(5):859-863.

[7]俄胜哲,杨思存,崔云玲,王成宝,郭永杰.我国土壤重金属污染现状及生物修复技术研究进展[J].安徽农业科学,2009(19):9104-9106.

[8]SIEGELSM,KELLERP,SIEGELBZ,eta1.Metalspeciation[M].Ch-icago:SeparationandrecoveryProcIntemSympKluwerAcademicPub1ishers,1986:7794.

[9]KonopkaA,ZakharovaT,BischoffM,etal.1999.MicrobialbiomassandactivityinlecontaminatedsoilAppliedandEnvironmentalMicrobiology,65:2256-2259.

土壤污染修复技术范文篇10

关键词重金属;污染;治理;修复技术

中图分类号X53文献标识码A文章编号1007-5739(2013)10-0221-01

重金属对人类具有巨大的危害,能引起头痛、头晕、失眠、健忘、神经错乱、关节疼痛、结石、癌症(如肝癌、胃癌、肠癌、膀胱癌、乳腺癌、前列腺癌)、乌脚病、畸形儿等。随着社会经济的发展,我国重金属污染已越来越严重,重金属污染事故频发。例如,2005年的广东北江韶关段镉严重超标事件、2006年的湘江湖南株洲段镉污染事故、2009年的湖南省浏阳市镉污染事件、2010年福建紫金矿业、2011年山东渤海蓬莱油田漏油、2011年云南曲靖铬渣非法倾倒、2012年广西龙江河的镉污染等。近年来,社会各界对重金属污染问题已经越来越关注,重金属污染治理技术的研究备受重视。

1物理化学修复技术

物理化学修复技术是利用机械、化学等技术治理重金属污染的方法。该技术在治理重金属土壤污染方面使用较多,其主要包括改土法、冲洗沉淀法、热处理法、污染物固化法等方法。例如,沈阳张士灌区土壤中[1]56.3%的Cd累积于土壤的上表层,利用改土法,去表层土,能够使稻米中的Cd含量降低50%左右。用物理化学方法治理重金属污染,对于面积小的土壤治理效果较好,但是该项技术费用较高,而且容易导致二次污染,因此难以大面积推广应用。

2农业化学调控技术

农业化学调控技术指利用化学改良剂等降低重金属的毒害。植物从土壤中吸收重金属的过程,受土壤pH值、施肥种类等因素影响。因此,能够通过调节土壤pH值、有机质等条件,改变土壤中重金属的扩散性,同时还能够减少其生物有效性。例如,可以通过施用石灰、矿渣等碱性物质或碱性肥料等手段,降低作物对土壤中重金属的吸收作用[2-3]。

3垃圾堆肥技术

垃圾堆肥中的重金属以残渣态形式存在,经过堆肥技术处理后,可以降低重金属含量,并能够促使重金属被生物吸收利用。如Saciragic研究蚯蚓及蠕虫处理下水道中的重金属污染,试验显示:①与对照相比,积累在蚯蚓体内的重金属含量非常高:Cu12倍、Pb10倍、Cr8倍、Zn715倍、Ni6倍、Cd415倍、Mn315倍、Co116倍;②在蠕虫堆肥中只有Fe的浓度增加了115倍,而其他元素均有所下降[4]。由此可见,利用垃圾堆肥技术处理重金属污染具有较好的研究前景。

4植物修复技术

植物修复技术即利用自然界中的植物修复重金属污染,其原理是利用植物对重金属的超富集能力来实现其对重金属污染的修复作用。该技术包括植物稳定、植物挥发、植物萃取等方法。例如,周青等[5]研究了镉对黄杨(Euonymusjaponica)、海桐(Ptiiosporumtobira)、冬青(Ilexpurpurea)、杉木(cunninghamialanceolata)以及香樟(Cinnamomumcamp-hora)5种植物的影响,研究结果显示叶片用CdCl2溶液培养2d后,Cd含量有所提高,分别为原来的602.94%、907.81%、2272.00%、1256.83%、979.72%。又如,一些植物对环境中土壤重金属Pb有固定作用,通过植物固定可减小Pb的生物可利用性,最终起到治理重金属Pb污染的作用[5]。植物修复技术相对于物理化学修复技术、农业化学调控技术和垃圾堆肥技术具有一定的优越性。但是这项技术也存在着许多问题值得进一步研究探讨,比如植物固定作用只是把一些重金属暂时固定,随着环境的变化,这些固定的重金属可能会重新回到原有的状态。

5微生物和动物修复技术

土壤中一些特殊微生物对特定重金属具有吸收、沉积等作用,这些特定微生物可以促进植物对重金属的吸收,达到治理重金属污染的目的。动物修复是利用如蚯蚓、鼠类等吸收重金属,这些动物通过食物链等作用降低土壤中重金属的含量。利用蚯蚓治理土壤中的重金属污染不但可以改善土壤的通气性和透水性,还具有增强土壤肥力等作用。

6结语

物理化学修复技术、农业化学调控技术、垃圾堆肥技术等是传统的重金属修复技术,这些技术对重金属污染治理都具有一定的效果。但是这些技术存在成本过高、产生二次污染、破坏土壤理化性质等问题,难以大面积推广应用。笔者认为,综合利用植物修复技术与微生物修复技术治理重金属污染具有很好的研究前景,虽然目前此技术尚处于起步和发展阶段,但是随着研究的不断深入,生物修复技术治理重金属污染必然会有广阔的发展前景。

7参考文献

[1]吴燕玉,陈涛,张学询.沈阳张士灌区镉污染生态的研究[J].生态学报,1989,9(1):21-26.

[2]MAENPAAKA,KUKKONENJVK,LYDYMJ.Re-mediationofheavymetal-contaminatedsoilsusingphos-phorus:evaluationofbioavailabilityusinganearthwormbioassay[J].ArchivesofEnvironmentalContaminationandoxicology,2002,43(4):389-398.

[3]王新,吴燕玉.各种改性剂对重金属迁移、积累影响的研究[J].应用生态学报,1994,5(1):89-94.

土壤污染修复技术范文篇11

工业企业搬迁污染场地的管理在中国尚属新的领域,面临着许多的难题,亟待加快建立适应中国国情的污染场地管理体系。中央和部分地方政府已经开始采取控制土地污染的行动。沈阳、北京等城市近年来采取的措施证明了中国已经开展了污染场地管理的探索和实践,并取得了进展。例如沈阳市从上世纪80年代开始对城市中心地带工业企业实施关闭或搬迁,2006年以来,已有30个污染场地进行了环境风险评估工作,沈阳冶炼厂、沈阳炼焦煤气厂等企业完成了企业搬迁污染场地治理修复工作。

1工业企业搬迁污染场地的环境管理现状

1.1适用于污染场地管理的相关政策现状

1.1.1国家法律、法规现状

目前,我国虽有十余部法律提及到污染土壤,但污染场地方面的法律法规还很不健全。有关的法律法规多散见于一些法律法规的条文中,如《宪法》、《环境保护法》、《土地管理法》、《固体废弃物污染防治法》等。《宪法》只是规定了合理利用土地和防止土壤污染的粗放原则。《固体废弃物污染防治法》规定固体废弃物是指一般固体废物、城市垃圾和工业固体废弃物,而并没有具体指出污染土地。

近年来,针对污染土地的管理,国家出台了一系列专门的文件及规定:环境保护部2004年了《关于切实做好企业搬迁过程中环境污染防治工作的通知》;2008年了《关于加强土壤污染防治工作的意见》(环发[2008]48号)。要求各有关部门和单位充分认识加强土壤污染防治的重要性和紧迫性。

1.1.2技术标准体系现状

目前我国在土壤污染监测监控、环境风险评价及土壤修复技术等方面还没有建立完备的技术指南及标准,一系列暂行管理标准和技术指导方针还在试用或起草过程中。比如:《展览会用地土壤环境质量评价标准(上海世博会暂行)(HJ-2207);《场地环境调查技术规范》(征求意见稿);《土壤环境质量评价技术规范》目前还未。

1.1.3地方法规、规章现状

我国地域广阔,经济水平发展不均衡,一些发展较快、经济实力较强的省市已经开展了一些探索工作,分别制定出台了相关的政策。2007年1月,北京市环保局印发了《场地环境评价导则》,规范了在北京市范围内从事场地环境调查、评价的工作程序和技术方法。2007年5月,沈阳市环保局、沈阳市规划和国土资源局联合印发了《沈阳市污染场地环境治理及修复管理办法(试行)》(沈环保[2007]87号),对污染场地的评估与认定进行了规定。这些法规政策的出台为当地污染场地的再开发奠定了基础。

1.2政府主管部门对场地污染实施管理现状

由于我国目前尚无一部行之有效的土壤污染防治法,所以污染场地管理缺乏相应法律法规。以沈阳市为例,在2005年以前对工业企业搬迁场地的管理是空白。2005年原沈阳冶炼厂搬迁后的场地受到环保部门的关注,在各级政府及科研单位的共同努力下,对场地开展了监测、风险评估以及治理修复工作,历时3年全面完成治理修复了工作。

1.2.1搬迁企业场地污染的认定办法

目前在实际中,对场地污染实施管理的主要部门是区县环境保护主管部门,环保部门通过本级政府土地规划等相关部门了解掌握工业企业搬迁信息,确认后对于搬迁企业下达书面通知,要求企业对搬迁后场地开展调查、污染评估、有风险的,开展修复方案设计、工程实施、过程管理与监理、验收监测和验收评估。

1.2.2搬迁企业场地污染环境管理的程序

环境管理主要是过程监管和审核验收。区县环境保护主管部门以场地再开发利用项目、特别是重大市政工程建设场地和大型居住区建设场地的环评审批为切入点,重点关注污染场地的环境和健康危害风险,实施污染场地治理修复的过程监管和防治二次污染,引入第三方机构独立开展验收监测,执行场地修复的专家论证、评审和验收制度。

2企业搬迁污染场地管理存在的主要问题

2.1适用于污染场地管理的法律法规不健全

目前我国尚无有关土地污染管理的法律法规,需要加强和完善有关污染场地修复和再开发的法律体系,以明确土地污染修复中各利益相关方的责任和义务,为污染土地的再开发提供简明清晰的指导。制定专门的《土壤污染防治法》已成为当务之急。环保部正在力争将土壤污染防治法的制定工作列入全国人大的立法计划中去。

2.2适用于污染场地管理的环境标准不完善

我国现有与工业企业搬迁场地环境质量评价有关的标准有四个。《土壤环境质量标准》时间较早,是从土壤应有功能、保护目标和土壤主要性质,对土壤中污染物的最高允许浓度指标及相应的监测方法进行的规定,仅适用于农田、林地、自然保护区等土壤;《展览会用地土壤质量评价标准》规定了展览会用地土壤环境质量评价的项目、限值、监测方法和实施监督;《工业企业土壤环境质量风险评价基准》是按照一般风险评价方法对工业企业土壤环境质量基准限值所做的规定,适用于工业企业选址阶段;《场地环境评价导则》主要针对污染场地土壤和地下水污染的调查与评价,但其推荐居住用地土壤修复临界值所针对的污染物只有镉、铬、DDT等16钟,其污染物种类远不能满足向化工、农药等企业的需求。

2.3适用于污染场地管理的管理体系不明晰

目前我国用于搬迁场地环境管理办法,只有《污染场地土壤环境管理暂行办法》(征求意见稿),该办法中规定"县级以上地方环境保护行政主管部门对本行政区域内污染场地土壤环境保护工作实施监督管理"。在具体实践中,县级环境保护行政主管部门受监测能力和技术水平等多方面影响,对污染场地的监督工作仍处于探索阶段。目前中国土地产权和企业产权结构复杂,很难清楚界定环境污染的责任方,最终可能还是要政府买单。最后往往是形成政府各部门之间自己相互监督,这在一定程度上削弱了监督管理的力度。

3工业企业污染场地管理的对策建议

3.1完善国家法律法规

尽快出台有关污染场地修复和再开发的法律、法规及地方规章,对污染场地管理、修复、再开发相关方面的责任和义务进行明确规定;明确各级政府在污染场地管理中的权限和责任。建立多部门、多层次统筹协调机制。强化政府在污染场地环境管理领域的主导地位。

3.2完善国家环境标准体系

《土壤环境质量标准》是场地修复的基础和前提,土壤环境质量标准体系的建立是《土壤污染防治法》的重要组成部分,是土壤环境管理、污染评价和土壤污染修复工作的重要依据。尽快完善土壤环境基础标准,开展土壤环境质量标准的研究和制定。加快制定国家土壤环境污染评价和修复标准,这是加强污染场地环境管理的前提和重要法律依据。

3.3制定相应的管理政策和法规

制定相应管理政策和法规,将污染场地纳入日常的环境管理之中,严格执行环境影响评价制度及三同时”制度等。尽快建立起土地使用档案,特别是污染场地档案,明确污染场地责任主体。对于历史遗留的一时责任主体不明确的污染场地,经风险评估确需修复的,可以借鉴美国联邦环保署的作法:为尽快降低风险,先由政府垫付修复费用进行修复,再由政府明确责任主体,由责任主体承担相应修复费用,无法明确责任主体的场地修复由政府埋单。

3.4增强科技支撑能力

中国在土壤污染治理技术开发与应用研究方面,与国外相比,存在相当大的差距。要加强相关学科的协作和国际合作,进一步深入开展污染场地修复理论与技术研究,在土壤污染控制和治理技术开发与应用方面,形成有中国特色的、有效的实用技术。加快科研成果转化为生产力的速度,扶持污染场地修复环保产业发展,为污染场地环境管理提供技术和设备支撑。

3.5建立可持续的资金筹措机制

根据污染场地管理过程中相关方的责权划分,构建政府、场地业主、开发商多方投入的资金筹措机制。将污染场地修复费用纳入环境税、资源税等税收制度。落实污染者付费、开发商付费的原则和制度,建立统一的污染场地资金管理体系。同时,探索污染场地的环境保险、污染治理费用预提留等制度,防止因资金不足造成对企业搬迁后污染土地的不能及时治理与修复。

3.6提高管理者管理水平

污染场地修复涉及生态学、土壤学、生态毒理学、工程学等十几个学科领域,是当前整个环境科学与技术研究的前沿。为与之相应的环境监督管理也提出了新的要求,所以要求管理者、特别是区县基层环保管理者,必须拓宽自己的知识面,提高业务水平,以适应新形势下的对污染场地环境管理的需要。

3.7加强宣传和信息公开

加强科普宣传,普及土壤污染的概念、监测和防治的基本知识,对区域内污染土地信息要公开化,强力推动公众参与环境科普宣传、参与环境执法、参与环保决策等工作的全过程,通过社会舆论监督及全民参与等方式,提高对污染场地环境管理的力度。

4结语

随着城市化进程的加快,工业企业搬迁污染场地的修复和再开发是各大城市共同面临的问题。因此对污染场地的监督管理就成为环保部门一个重要的职责。为保障工业企业搬迁污染场地的环境安全,国家应尽快出台相关的法律法规,尽快完善工业企业污染场地调查、采样监测、风险评估的程序和方法,尽快建立符合国情的企业污染场地管理体系,推动污染场地管理工作的规范化和法制化。

参考文献

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[6]余勤飞.工业企业搬迁及其对污染场地管理的启示[J].城市可持续发展,2010,11:95-99.

[7]HJ350-2007,展览会用地土壤环境质量评价标准(暂行).

[8]HJ/T25-1999,工业企业土壤环境质量风险评价基准[S].

土壤污染修复技术范文篇12

【关键词】土壤修复;物理修复技术;化学修复技术;生物修复技术

随着工业化、城市化进行的不断加快,我国土壤污染问题日益突出,污染所导致的严重环境危害事件时有发生,并呈逐步上升趋势,土壤治理与生态修复已成环保领域的重要任务,全面启动全国范围内土壤修复工作迫在眉睫。《全国土壤环境保护“十二五”规划》已进入国务院审批程序,土壤与场地修复也列入“十二五”社会发展科技领域国家科技领域国家科技计划项目指南。土壤修复将成为新兴的环保产业。

一、修复土壤的重要意义

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。

二、物理、化学和生物土壤修复技术

(一)采用电动修复,确保改良土壤性能

电动修复技术是源于美国的一种净化污染土壤的处理技术。操作时,先将在受污染土壤中插好电极,然后通入微电流而形成电场。将电极插入受污染土壤区域,通过施加微弱电流形成电场。土壤空隙里的水或外加流体,可以作为介质。在电场里,由于电动力学作用,污染物会做定向移动,并在电极区的周围发生反应。人们通过电沉降作用或急着电沉积等功能的发挥,可以对污染物实施集中分离或采取其他方式进行处理。这种技术优点是:一般需要化学药剂,对环境的危害性非常小,可以将其污染度视为零。但是,它也有自身的局限性:电荷缺乏的非极性有机物去除效果不好。

(二)采用挖掘手段及热处理技术,提升修复效果

一是采用挖掘手段。挖掘手段是其他修复技术的辅措施,属于修复技术方案的一部分。挖掘的根本目的是让受污染的土与原来的位置相分离,主要指挖掘过程及挖后处理,以及对挖掘后的土壤再利用。二是加强热处理。采用直接的热交换形式,或是通过间接的热交换方式,对污染物及其介质进行加热处理,指导加热至一定的温度,一般为160~540℃,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(160~540℃),从而达到让污染物挥发或与介质相分离的目的。根据温度的高低,可分成低温及高温热处理技术。低温指土壤温度在160~315℃之间,高温指土壤温度在275~540℃之间。这种修复技术主要适应于具有较强挥发性污染物的处理,而对于挥发性不强的污染物却没有什么实际效果。

(三)采用玻璃化及冰冻技术,加强土壤修复

一是采用玻璃化技术。采用高温的方法,让被重金属污染过的土壤处于高温环境下,变成玻璃状态,将重金属固定在其中,以稳定土壤中的重金属。这种技术主要用于解决土壤中的重金属污染问题,具有速度快、效果显著的优点,能够达到根治的效果。但是,它也有自身的缺点,如所需要的费用造价高,工作量大,一般只在重金属严重污染区域的抢修中使用。二是采用冰冻土壤的技术。这种技术主要是采用布置管道,进行等距离的安放,然后将无害的冰冻溶剂放进管道中,使其让土壤中的水分冻结起来,从而达到防止污染进一步扩散的目的。

(四)采用稳定/固化技术,解决无机物重金属污染

这种技术重要是将石灰、水泥等投放到土壤中,将土壤与污染物隔离开来。或是采用其他手段,降低污染物的活泼状态,从而降低污染危害程度,以防出现二次污染。当土壤被重金属严重污染时,可以采用稳定/固化技术,对其中的污染物质(无机物)进行处理,但是对有机物的污染没有作业,譬如,这种技术不能用来处理农药污染的土壤。

(五)生物修复技术

生物修复是指用生物,特别是微生物催化降解有机污染物,从而修复被污染环境或消除环境中污染物的一个受控或自发进行的过程。

1、动物修复技术

这些技术主要是利用某种动物如蚯蚓对重金属进行吸收,从而使土壤中重金属含量得到一定程度上的减少。这种途径虽然可以使重金属含量得到一定地减少,但是有蚯蚓等排放出来后,容易造成二次污染。研究表明,饲养在牛粪和生活垃圾中的蚯蚓对硒和铜元素的富集能力很强,且富集铜的能力比富集硒的能力强。

2、植物挥发修复技术

植物挥发修复技术是利用植物根系分泌的一些特殊物质使土壤中的重金属转化为可挥发态,或者植物将土壤中的重金属吸收到体内后将其转化为气态物质释放到大气中,从而净化土壤的一种修复技术。植物挥发要求被转化后的铅结合成难溶的磷酸铅,使铅固化而降低铅的毒性;一些植物在体内能将Se、As和Hg等甲基化而形成可挥发性的分子,从而释放到大气中;一些烟草和转基因植物如拟南芥也能将有机汞和无机汞盐转化为气态单质汞。

3、微生物修复技术

微生物修复技术是利用微生物(土著菌、外来菌、基因工程菌)对污染物的代谢作用而转化、降解污染物,主要用于土壤中有机污染物的降解。通过改变各种环境条件如:营养、氧化还原电位、共代谢基质,强化微生物降解作用以达到治理目的。

微生物修复技术有:强化自然递减(Enhancednaturalattenuation)、生物堆制法(Biopiles)、堆肥法(Composting)以及氧化还原交替法(SequentialA/Otreatment)。微生物修复技术已成功应用于煤气厂址PAHs(多环芳烃)污染修复,石油烃污染土壤修复,农药污染土壤修复等。微生物修复技术的优点是费用低、易操作、没有二次污染等。

三、生物修复技术的发展前景分析

物理和化学方法修复土壤,具有一定的局限性,难以大规模处理污染土壤,并且能导致土壤结构破坏,生物活性下降和土壤肥力退化,修复成本高。生物修复是一项高效修复技术,具有良好的社会、生态综合效益,容易被大众接受,具有广阔的应用前景,因此备受环保及科研界的关注。

一是生物修复技术的优势。生物修复技术具有效率高、运行过程稳定性强,无污染、方便现场操作的优点。

二是生物修复技术的不足。植物修复时间长,对植物收获后的处理问题,还有待于进一步进行研究实践。特别值得指出的是:植物修复技术还仅仅停留在试验和示范的阶段,尚未在得到大面积的推广,更谈不上土壤修复的产业化发展。此外,如何将物理修复技术、化学修复技术、生物修复技术、植物修复技术等有效地结合起来,在目前来看,其研究是十分不足的。

三是土壤修复技术研究方向。我们应该积极探寻重金属污染的超积累植物,对这种植物的生活习性,生长分布规律、特点等进全面地调查研究,并建立相应的数据库。从植物的修复能力来看,不仅与自身特点有关,而且以其根部所处的环境也具有密切的关系。我们应该对微生物进行充分地利用,使植物的根际环境得到根本的改变,从而使植物的修复能力大大增强。如果将与某种污染相适应的真菌引入进来,并将其与超累积植物进行接种处理,则能够有效地增强植物的修复功能。

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