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      Information dynamics.

      土壤治理與修復

      土壤修復是使遭受污染的土壤恢復正常功能的技術措施。在土壤修復行業,已有的土壤修復技術達到一百多種,常用技術也有十多種,大致可分為物理、化學和生物三種方法。20世紀80年代以來,世界上許多國家特別是發達國家均制定并開展了污染土壤治理與修復計劃,因此也形成了一個新興的土壤修復行。
      一、概述
      土壤修復是指利用物理、化學和生物的方法轉移、吸收、降解和轉化土壤中的污染物,使其濃度降低到可接受水平,或將有毒有害的污染物轉化為無害的物質。從根本上說,污染土壤修復的技術原理可包括為:(1)改變污染物在土壤中的存在形態或同土壤的結合方式,降低其在環境中的可遷移性與生物可利用性;(2)降低土壤中有害物質的濃度。
      美國在20世紀90年代用于污染土壤修復方面的投資有近1000億美元。污染土壤修復的理論與技術已成為整個環境科學與技術研究的前沿。土壤的修復的過程相當漫長,當前解決土壤污染問題,需要有不同學科的科學家如土壤學、農學、生態學、生物地球化學、海洋科學以及涉及農業、林業、漁業等有關的生產單位和政府決策者的共同努力。
      中國土壤污染已對土地資源可持續利用與農產品生態安全構成威脅。全國受有機污染物污染的農田已達3600萬公頃,污染物類型包括石油類、多環芳烴、農藥、有機氯等;因油田開采造成的嚴重石油污染土地面積達1萬公頃,石油煉化業也使大面積土地受到污染;在沈撫石油污水灌區,表層和底層土壤多環芳烴含量均超過600mg/kg,造成農作物和地下水的嚴重污染。全國受重金屬污染土地達2000萬公頃,其中嚴重污染土地超過70萬公頃,其中13萬公頃土地因鎘含量超標而被迫棄耕。正因為如此,中國的污染土壤修復研究,正經歷著由實驗室研究向實用階段的過渡,即將進入一個快速、全面的治理時期。
      二、背景
      土壤本來是各類廢棄物的天然收容所和凈化處理場所,土壤接納污染物,并不表示土壤即受到污染,只有當土壤中收容的各類污染物過多,影響和超過了土壤的自凈能力,從而在衛生學上和流行病學上產生了有害的影響,才表明土壤受到了污染。造成土壤污染的原因很多,如工業污泥、垃圾農用、污水灌溉、大氣中污染物沉降,大量使用含重金屬的礦質化肥和農藥等等。
      中國現有耕地有近1/5受到不同程度的污染,污染土壤將導致農作物減產,甚至有可能引起農產品中污染物超標,進而危害人體健康。另外,隨著經濟發展與城市化的加速,工礦企業導致的場地污染也十分嚴重。由于產業結構與城市布局的變化與調整,有些化工、冶金等污染企業紛紛搬遷,加上一些企業的倒閉,污染場地不斷產生。土壤是人類社會生產活動的重要物質基礎,是不可缺少、難以再生的自然資源。沒有處理的污染場地將是化學定時炸彈,一旦大面積爆發將會對國家可持續發展造成難以估量的影響,因此必須對土壤污染的預防和污染土壤修復予以高度重視。因此有必要妥善管理并加以修復,使其得到合理利用。
      三、現狀
      1、破壞
      隨著工業化進程的不斷加快,礦產資源的不合理開采及其冶煉排放、長期對土壤進行污水灌溉和污泥施用、人為活動引起的大氣沉降、化肥和農藥的施用等原因,造成了土壤污染嚴重。2006年7月,國家環?偩志珠L周生賢在全國土壤污染狀況調查及污染防治專項工作視頻會議中表示,全國土壤污染的總體形勢相當嚴峻。據不完全調查,全國受污染的耕地約有1.5億畝,污水灌溉污染耕地3250萬畝,固體廢棄物堆存占地和毀田200萬畝,合計約占耕地總面積的1/10以上,其中多數集中在經濟較發達的地區。嚴重的土壤污染造成巨大危害。據估算,全國每年因重金屬污染的糧食達1200萬噸,造成的直接經濟損失超過200億元。
      對于國內土壤污染的具體情況,并沒有明確的官方數據。分析認為,我國的土壤污染尤其是土壤重金屬污染有進一步加重的趨勢,不管是從污染程度還是從污染范圍來看均是如此。據此估計,我國已有六分之一的農地受到重金屬污染,而我國作為人口密度非常高的國家,土壤中的污染對人的健康影響非常大,土壤污染問題也已逐步受到重視。
      2、危害
      雖然土壤自身有一定的凈化能力,但當進入土壤的農藥量超過土壤的環境容量時就會形成土壤污染,對土壤生態系統產生嚴重的影響,同時還會通過食物鏈進入人體,對人體的健康造成危害?傊,土壤農藥污染的危害可以概括為以下幾個方面。
      對農作物的影晌土壤中殘留的農藥會通過植物的根系活動逐漸轉移至植物中,使得植物中的農藥殘留量增大,影響農產品的質量,造成農民的經濟效益下降。
      對土壤生物的影響很多農藥都會毒殺土壤中的生物,如蚯蚓等。蚯蚓是一種重要的土壤有利生物?梢允雇寥辣3质杷蔂顟B并能使土壤中的肥力提高,但是部分高毒農藥會殺死蚯蚓。
      對土壤微生物的影響不同的農藥對土壤中微生物的影響也不同。同一種農藥對不同種微生物類群的影響也不同,但總的來講農藥可影響土壤微生物的種群和種群數量。殺菌劑對土壤微生物影響較大,不管是有益微生物還是有害微生物,均被其殺滅或者是抑制生長,如硝化細菌和氨化細菌。此外,土壤中殘留的農藥還對土壤中的微生物數量造成一定的影響,使得土壤生態系統的功能失調,營養成分不平衡、失調或缺乏,對土壤中生物的生長和代謝不利。
      對人畜健康的影響土壤中殘留農藥可被糧食、蔬菜作物吸收,使之遭受污染,并通過食物鏈危害人畜健康。另外,還可隨著土壤表層飲用水進入人或動物體內,對人體的健康造成直接或間接的危害,影響人們的正常生活。
      其他影響土壤中殘留的農藥還會使土壤的物理性狀發生改變。養分不均勻,最終導致農作物的產量和質量下降。土壤長期受農藥影響,最終會使土壤明顯酸化。此外,還會使土壤受重金屬污染,造成不可挽回的損失。當土壤中的殘留農藥通過影響某種生物的數量從而影響了當地的生物鏈就會嚴重影響環境。比如農藥通過稻穗使鳥類數量大減從而使田鼠數量劇增,并進一步影響當地植被物種,破壞環境。除此之物(污水)的任意丟棄排放造成農村生產生活環境的污染。
      3、期待
      隨著科學發展觀的深入貫徹落實,國家對環境保護工作越來越重視,對水、大氣、土地的污染等監控力度日益加大.“十二五”規劃中,節能環保已被列為七大戰略性新興產業之首,其中土壤修復被納入環保產業的重點發展之列,國家將財政、稅收、金融等方面提供政策支持,同時地方政府土壤污染防治意識增強,根據環境管理和土壤污染防治的需要,分別制定了相關配套措施。我國土壤修復技術長期停留在實驗室水平,較缺乏經濟有效的土壤修復產業化成熟經驗。因此加快實驗室技術走向工程現場時改善我國土壤環境的迫切要求。國內主要缺乏技術工程化的承載者-具有技術特色的實力型修復企業;其次缺乏修復領域的高層次工程技術人才;第數據公開性差導致污染場地的基礎數據不健全;缺乏實用技術的成套設備裝置。因此,與國外擁有成熟土壤修復技術公司共同合作,開放適合本土化技術越來越迫切。
      4、政策
      2005 年開始展開全國土壤污染狀況調查
      2008 年《關于加強土壤污染防治工作的意見》提出將逐步構建土壤環境污染防治規劃,初步構建土壤污染防治的政策法律法規等管理體系,建立有效的防治監督管理體系等,推動我國土壤污染防治的法律建設。
      2012 年《關于保障工業企業場地再開發利用環境安全的通知》提出開展被污染場地治理修復工作。
       2014 年,《土壤污染防治行動計劃》通過審議,計劃內容包括開展污染地塊土壤治理與修復試點、建設6 個土壤環境保護和污染治理示范區,預計單個示范區用于土壤保護和污染治理的財政投入在10-15 億元之間。(六個先行區:浙江臺州、貴州銅仁、湖南常德、湖北黃石、廣西河池、廣東韶關)
       2015年,中央下達重金屬專項資金36 億元,支持30 個地方重點區域重金屬治理和37 個重金屬土壤污染治理與修復示范工程。
       2016 年國務院發布的《十三五規劃綱要全文》指出將開展土壤污染嚴密調查,做好化工企業安全環保搬遷后的土壤污染治理工作,開展1,000 萬畝受污染耕地治理修復和4,000 萬畝受污染耕地風險管理。
       2016 年環保部發布的《土壤污染防治行動計劃》提出推進土壤污染防治立法,建立健全法規標準體系。
       2016 年5 月28 日,國務院發布的《土壤污染防治行動計劃》指出,將切實加強土壤污染防治,逐步改善土壤環境質量,有序開展土壤治理與修復工作,強化治理與修復工程監管措施,加強土壤污染防治研究,推動治理與修復產業發展,發揮市場作用通過PPP 模式撬動社會資金,推動污染地塊治理與修復)
       2016年12月31日通過《污染地塊土壤環境管理辦法》,所有從事過有色金屬冶煉、石油加工、化工、焦化、電鍍、制革等行業生產經營活動,以及從事過危險廢物貯存、利用、處置活動的用地作為疑似污染地塊都有了明確管理辦法。土壤污染和治理實行責任終身制,明確了責任主體在調查評估、風險管控、治理修復等過程中的責任,明確了監管部門的職責。
       2017年9月25日通過的《農用地土壤環境管理辦法》,對耕地的土壤污染預防、土壤污染狀況調查、環境監測、環境質量類別劃分、分類管理等活動作出了明確規定
       2018年5月3日《工礦用地土壤環境管理辦法(試行)》版發布,將(一)有色金屬冶煉、石油加工、化工、焦化、電鍍、制革等行業中應當納入排污許可重點管理的企業;(二)有色金屬礦采選、石油開采行業規模以上企業;(三)其他根據有關規定納入土壤環境污染重點監管單位名錄的企事業單位。等三類企業納入土壤環境污染重點監管單位,對土壤環境污染重點監管單位用地土壤和地下水的環境現狀調查、環境影響評價、污染防治設施的建設和運行管理、污染隱患排查、環境監測和風險評估、污染應急、風險管控和治理與修復等活動,以及相關環境保護監督管理等做了明確規定
       (以上兩條管理辦法,園地、林地、草地可參照農用地執行,礦產開采作業區域用地,固體廢物集中貯存、填埋場所用地不適用于工礦用地,因為已有相關標準或可參照執行)
       5、污染物及分布
       土壤污染物大致可分為無機污染物和有機污染物兩大類。無機污染物主要包括酸、堿、重金屬,鹽類、放射性元素銫、鍶的化合物、含砷、硒、氟的化合物等。有機污染物主要包括有機農藥、酚類、氰化物、石油、合成洗滌劑、多環芳烴以及由城市污水、污泥及廄肥帶來的有害微生物等。
       從污染分布情況看,南方土壤污染重于北方;長江三角洲、珠江三角洲、東北老工業基地等部分區域土壤污染問題較為突出,西南、中南地區土壤重金屬超標范圍較大;鎘、汞、砷、鉛4 種無機污染物含量分布呈現從西北到東南、從東北到西南方向逐漸升高的態勢。從典型地塊及周邊土壤污染情況看,我國重污染企業用地中超標點位占36.3%,主要涉及黑色金屬、有色金屬、皮革制品、造紙、石油煤炭、化工醫藥、化纖橡塑、礦物制品、金屬制品、電力等行業;工業廢棄地中超標點位占34.9%,主要污染物為鋅、汞、鉛、鉻、砷和多環芳烴,主要涉及化工業、礦業、冶金業等行業;采礦區中超標點位占33.4%,主要污染物為鎘、鉛、砷和多環芳烴;有色金屬礦區周邊土壤鎘、砷、鉛等污染較為嚴重;工業園區中超標點位占29.4%,其中,金屬冶煉類工業園區及其周邊土壤主要污染物為鎘、鉛、銅、砷和鋅,化工類園區及周邊土壤的主要污染物為多環芳烴;污水灌溉區中超標點位占26.4%,主要污染物為鎘、砷和多環芳烴;采油區中超標點位占23.6%,主要污染物為石油烴和多環芳烴;固體廢物集中處理處置場地中超標點位占21.3%,以無機污染為主,垃圾焚燒和填埋場有機污染嚴重;干線公路兩側中超標點位占20.3%,主要污染物為鉛、鋅、砷和多環芳烴,一般集中在公路兩側150 米范圍內。
      四、發展趨勢
      四大發展方位:
      在決策導向上,從基于污染物總量控制轉變到基于污染風險評估;
      在技術上,從單一的修復技術發展到多技術聯合的原位修復技術、綜合集成的工程修復技術;
      在設備上,從固定式設備的異位修復發展到移動式設備的原位修復;
      在應用上,發展到多種污染物復合或混合污染土壤的組合式修復技術;從單一廠址場地走向特大場地;從單項修復技術發展到大氣、水體同步監測的多技術多設備協同的場地土壤-地下水一體化修復。
      六大發展方向:
      綠色、環境友好的生物修復技術;
      從單一的向聯合/雜交的綜合修復技術;
      從異位向原位修復技術;
      基于環境功能修復材料(納米)的修復技術;
      基于設備化的快速場地修復技術;
      土壤修復決策支持系統及修復后評估技術。


       

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