土壤污染與修復(fù)技術(shù)

1、土壤污染與修復(fù)技術(shù)主講人：張耀目錄土壤污染狀況修復(fù)技術(shù)概述行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及市場(chǎng)前景我們的優(yōu)勢(shì)目錄土壤污染狀況修復(fù)技術(shù)概述行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及市場(chǎng)前景我們的優(yōu)勢(shì)我國(guó)的土壤和地下水污染事件頻發(fā) 人類活動(dòng)產(chǎn)生的污染物（pollutant）進(jìn)入土壤并積累到一定程度，引起土壤質(zhì)量惡化的現(xiàn)象。 土壤被污染的程度主要決定于進(jìn)入土壤的污染物的數(shù)量、強(qiáng)度和土壤自身的凈化能力大小，當(dāng)進(jìn)入量超過(guò)凈化力，就將導(dǎo)致土壤污染。什么是土壤污染？土壤污染的特點(diǎn)隱蔽性或潛伏性后果的嚴(yán)重性不可逆性和長(zhǎng)期性水體和大氣的污染比較直觀，嚴(yán)重時(shí)通過(guò)人的感官即能發(fā)現(xiàn)；而土壤污染則往往要通過(guò)農(nóng)作物以及攝食的人或動(dòng)物的健康狀況才能反映出來(lái)，從遭受污染

2、到產(chǎn)生惡果有一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的逐步積累過(guò)程。土壤一旦遭受污染后極難恢復(fù)，重金屬元素對(duì)土壤的污染是一個(gè)不可逆過(guò)程，而許多有機(jī)化學(xué)物質(zhì)的污染也需要一個(gè)比較長(zhǎng)的降解時(shí)間。通過(guò)食物鏈危害動(dòng)物和人體的健康。土壤和糧食的污染與一些地區(qū)肝腫大之間有著明顯的劑量反應(yīng)關(guān)系。污染物類型 以上這些化學(xué)污染物主要是由污水、廢氣、固體廢物、農(nóng)藥和化肥帶進(jìn)土壤并積累起來(lái)的。污染物（以性質(zhì)分類）無(wú)機(jī)物有機(jī)物汞、鉻、鉛、銅、鋅等重金屬和砷、硒等非金屬酚、有機(jī)農(nóng)藥、油類、苯并芘類和洗滌劑類等污染物來(lái)源污水排放冶煉、電鍍、燃料、汞化物等工業(yè)廢水能引起鎘、汞、鉻、銅等重金屬污染石油化工、肥料、農(nóng)藥等工業(yè)廢水會(huì)引起酚、三氯乙醛、農(nóng)藥等有機(jī)

3、物的污染灌灌溉溉土壤污染物來(lái)源工業(yè)廢氣氣體污染，如二氧化硫、氟化物、臭氧、氮氧化物、碳?xì)浠衔锏葰馊苣z污染，如粉塵、煙塵等固體粒子及煙霧，霧氣等液體粒子沉沉降降或或降降水水土壤污染物來(lái)源化肥長(zhǎng)期大量使用氮肥，會(huì)破壞土壤結(jié)構(gòu)，造成土壤板結(jié)，生物學(xué)性質(zhì)惡化，影響農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。過(guò)量地使用硝態(tài)氮肥，會(huì)使飼料作物含有過(guò)多的硝酸鹽農(nóng)藥農(nóng)作物從土壤中吸收農(nóng)藥，在根、莖、葉、果實(shí)和種子中積累，通過(guò)食物、飼料危害人體和牲畜的健康固體污染工業(yè)廢物和城市垃圾主要危害u導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)和農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)降低u污染地下水和地表水u影響大氣環(huán)境質(zhì)量u危害人體健康 從污染分布情況看，南方土壤污染重于北方；長(zhǎng)江三角洲、珠江三角

4、洲、東北老工業(yè)基地等部分區(qū)域土壤污染問(wèn)題較為突出，西南、中南地區(qū)土壤重金屬超標(biāo)范圍較大。污染調(diào)查鎘汞鎘汞砷鉛砷鉛西北西北東南東南西南西南東北東北升高升高u全國(guó)受有機(jī)污染物污染的農(nóng)田已達(dá)3600萬(wàn)公頃；因油田開(kāi)采造成的嚴(yán)重石油污染土地面積達(dá)1萬(wàn)公頃，石油煉化業(yè)也使大面積土地受到污染;u全國(guó)受重金屬污染土地達(dá)2000萬(wàn)公頃，其中嚴(yán)重污染土地超過(guò)70萬(wàn)公頃，其中13萬(wàn)公頃土地因鎘含量超標(biāo)而被迫棄耕。u廣東省珠三角多地蔬菜重金屬超標(biāo)率達(dá)10%20%；u湖北省受三廢污染的耕地面積約40萬(wàn)公頃，占全省耕地面積的10%；u湖南被重金屬污染的耕地占全省耕地面積的25%。u廣東耕地以化工、電鍍、印染等行業(yè)企業(yè)發(fā)

5、展造成污染為主。u江西、湖北、湖南、廣西、四川、貴州、云南等省份重金屬本底值本來(lái)就比較高，長(zhǎng)期的重有色金屬、磷礦等礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)、重化工業(yè)發(fā)展是耕地嚴(yán)重污染的重要原因。污染調(diào)查常見(jiàn)的專業(yè)術(shù)語(yǔ)環(huán)境容量背景值自凈作用修復(fù)效率暴露途徑未受人類污染影響的自然環(huán)境中化學(xué)元素和化合物的含量指在一定條件下環(huán)境對(duì)污染物最大容納量土壤本身通過(guò)吸附、分解、遷移、轉(zhuǎn)化而使土壤污染物濃度降低甚至消失的過(guò)程經(jīng)修復(fù)處理后，土壤污染物含量降低的百分比吸入污染的土壤塵及土壤中的揮發(fā)性有機(jī)污染物；通過(guò)食物鏈進(jìn)入到人體內(nèi)常見(jiàn)的專業(yè)術(shù)語(yǔ)土壤改良復(fù)合污染環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)土壤的不良質(zhì)地和結(jié)構(gòu)，采取相應(yīng)的物理、生物或化學(xué)措施，改善土壤性狀

6、，提高土壤肥力，增加作物產(chǎn)量，以及改善人類生存土壤環(huán)境的過(guò)程多元素或多種化學(xué)品即多種污染物對(duì)同一介質(zhì)（土壤、水、大氣、生物）的同時(shí)污染國(guó)家對(duì)污染物在土壤中的最大容許含量所作的規(guī)定，主要是在土壤中不易降解和危害較大的污染物土壤修復(fù)土壤修復(fù)是使遭受污染的土壤恢復(fù)正常功能的技術(shù)措施。常見(jiàn)的專業(yè)術(shù)語(yǔ)微生物降解生物修復(fù)生物轉(zhuǎn)化生物富集非生物降解利用微生物、動(dòng)物或植物修復(fù)污染土壤微生物把有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化成為簡(jiǎn)單無(wú)機(jī)物的現(xiàn)象污染物經(jīng)生物體或其酶的作用而發(fā)生的化學(xué)結(jié)構(gòu)改變或價(jià)態(tài)變化的過(guò)程生物將環(huán)境中低濃度的化學(xué)物質(zhì)，通過(guò)食物鏈的轉(zhuǎn)運(yùn)和蓄積達(dá)到高濃度的能力。物質(zhì)通過(guò)化學(xué)或物理過(guò)程的降解。例如，水解、光解、還原和氧化

7、的分解。常見(jiàn)的專業(yè)術(shù)語(yǔ)生物強(qiáng)化通過(guò)向傳統(tǒng)的生物處理系統(tǒng)中引入具有特定功能的微生物，提高有效微生物的濃度，增強(qiáng)對(duì)難降解有機(jī)物的降解能力，提高其降解速率，并改善原有生物處理體系對(duì)難降解有機(jī)物的去除效能。好氧降解厭氧降解在有氧條件下，好氧細(xì)菌對(duì)有機(jī)物進(jìn)行降解的過(guò)程在缺氧或厭氧條件下，厭氧細(xì)菌對(duì)有機(jī)物進(jìn)行降解的過(guò)程微生物固定化將特選的微生物固定在選證的載體上，使其高度密集并保持生物活性，在適宜條件下能夠快速、大量增殖的生物技術(shù)常見(jiàn)的專業(yè)術(shù)語(yǔ)植物穩(wěn)定化植物在與土壤等環(huán)境介質(zhì)的共同作用下，將污染物固定，從而減少其對(duì)生物與環(huán)境危害的一種植物修復(fù)方法超積累植物指那些能夠超量積累重金屬的植物，也有稱之為超累積植

8、物或超富集體植物揮發(fā)植物將污染物吸收到體內(nèi)后并將其轉(zhuǎn)化為氣態(tài)物質(zhì)釋放到大氣中的一種植物修復(fù)方法常見(jiàn)的專業(yè)術(shù)語(yǔ)植物降解利用植物分泌物直接將土壤中有機(jī)污染物降解或?qū)⑽廴疚镔|(zhì)吸收到植物體內(nèi)，再將分解后的化合物及其分解碎片貯藏在新的植物組織中，或者使分解后的化合物完全揮發(fā)，或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為二氧化碳和水，最終將污染物轉(zhuǎn)化為毒性小或無(wú)毒物質(zhì)的技術(shù)目錄土壤污染狀況修復(fù)技術(shù)概述行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及市場(chǎng)前景我們的優(yōu)勢(shì)物理修復(fù)技術(shù)熱脫附蒸汽浸提(SVE)客土法加熱土壤中有機(jī)污染組分到足夠高的溫度，使其蒸發(fā)并與土壤介質(zhì)相分離的過(guò)程。將新鮮空氣通過(guò)注射井注入污染區(qū)域，利用真空泵產(chǎn)生負(fù)壓，空氣流經(jīng)污染區(qū)域時(shí)，解吸并夾帶土壤孔隙中

9、的VOCs經(jīng)由抽取井流回地上。在污染土壤上覆蓋一層清潔土壤；或者將清潔土混合于污染土壤以降低土壤污染物濃度?；瘜W(xué)/物化修復(fù)技術(shù)固化-穩(wěn)定化淋洗氧化-還原光催化降解電動(dòng)力學(xué)將污染物在污染介質(zhì)中固定，使其處于長(zhǎng)期穩(wěn)定狀態(tài)，是較普遍應(yīng)用于土壤重金屬污染的快速控制修復(fù)方法，對(duì)同時(shí)處理多種重屬?gòu)?fù)合污染土壤具有明顯的優(yōu)勢(shì)。將水或含有沖洗助劑的水溶液、酸/堿溶液、絡(luò)合劑或表面活性劑等淋洗劑注入到污染土壤或沉積物中，洗脫和清洗土壤中的污染物的過(guò)程。通過(guò)向土壤中投加化學(xué)氧化劑(Fenton 試劑、臭氧、過(guò)氧化氫、高錳酸鉀等) 或還原劑(SO2、Fe0、氣態(tài) H2S 等)。 通過(guò)電化學(xué)和電動(dòng)力學(xué)的復(fù)合作用(電滲、

10、電遷移和電泳等)驅(qū)動(dòng)污染物富集到電極區(qū)，進(jìn)行集中處理或分離的過(guò)程。生物修復(fù)技術(shù)生物聯(lián)合修復(fù)植物修復(fù)微生物修復(fù)已經(jīng)應(yīng)用于砷、鎘、銅、鋅、鎳、鉛等重金屬以及與多環(huán)芳烴復(fù)合污染土壤的修復(fù)。微生物能以有機(jī)污染物為唯一碳源和能源或者與其他有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行共代謝而降解有機(jī)污染物。這種修復(fù)技術(shù)已在農(nóng)藥或石油污染土壤中得到應(yīng)用。聯(lián)合修復(fù)技術(shù)微生物/動(dòng)物-植物化學(xué)/物化-生物物理-化學(xué)根瘤菌和菌根真菌雙接種能強(qiáng)化紫花苜蓿對(duì)多氯聯(lián)苯的修復(fù)作用。蚯蚓對(duì)PAHs污染土壤植物修復(fù)的強(qiáng)化效應(yīng)?；瘜W(xué)預(yù)氧化-生物降解和臭氧氧化-生物降解等聯(lián)合技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于污染土壤中多環(huán)芳烴的修復(fù)。適用于污染土壤離位處理的修復(fù)技術(shù)。發(fā)展發(fā)展趨勢(shì)趨

11、勢(shì)目錄土壤污染狀況修復(fù)技術(shù)概述行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及市場(chǎng)前景我們的優(yōu)勢(shì)土壤修復(fù)迫切需要u2004年典型區(qū)域土壤環(huán)境質(zhì)量狀況探查研究數(shù)據(jù)顯示，珠三角該地區(qū)近40%的農(nóng)田土壤重金屬超標(biāo)，其中10%嚴(yán)重超標(biāo)；u2014年全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)顯示，全國(guó)土壤總超標(biāo)率達(dá)16.1%，其中輕微、輕度、中度和重度污染點(diǎn)位比例分別為11.2%、2.3%、1.5%和1.1%；u2015年土地整治藍(lán)皮書(shū)：中國(guó)土地整治發(fā)展研究報(bào)告No.2顯示，我國(guó)現(xiàn)有耕地中，有相當(dāng)數(shù)量耕地受到中度、重度污染，土壤點(diǎn)位超標(biāo)率接近20%，大多不宜耕種。土壤修復(fù)政策環(huán)境分析u2014年，環(huán)保部通過(guò)土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃的審議，計(jì)劃包括建設(shè)6個(gè)土壤

12、環(huán)境保護(hù)和污染治理示范區(qū)，預(yù)計(jì)單個(gè)示范區(qū)的財(cái)政投入在10億至15億元之間；u2015年，中央為支持30個(gè)地方重點(diǎn)區(qū)域重金屬治理和37個(gè)重金屬土壤污染治理與修復(fù)示范工程，下達(dá)了重金屬專項(xiàng)資金36億元；u2015年9月28日，福建出臺(tái)福建省土壤污染防治辦法；u2016年2月1日，湖北省土壤污染防治條例通過(guò)表決，將于10月1日起正式施行。u2016年要全面實(shí)施土十條，到2020年，受污染耕地安全利用率達(dá)到90%左右，污染地塊安全利用率達(dá)到90%以上。到2030年，受污染耕地安全利用率達(dá)到95%以上，污染地塊安全利用率達(dá)到95%以上。u中國(guó)土壤修復(fù)市場(chǎng)尚處于起步階段，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)約43.75%土壤修復(fù)

13、項(xiàng)目規(guī)模較小，集中在5000萬(wàn)以下。2億以上相對(duì)大規(guī)模項(xiàng)目比例僅占18.75%。與美國(guó)和歐洲分別已修復(fù)30283處和80700處污染場(chǎng)地項(xiàng)目相比，我國(guó)已修復(fù)的場(chǎng)地?cái)?shù)不超過(guò)200個(gè)，土壤修復(fù)市場(chǎng)尚處萌芽階段，但發(fā)展態(tài)勢(shì)良好。u市場(chǎng)規(guī)模與從業(yè)企業(yè)數(shù)量雙增：土壤修復(fù)市場(chǎng)發(fā)展分析20142014年年20152015年年12.7412.74億億21.2821.28億億500500900900以上以上合同簽約額合同簽約額企業(yè)數(shù)量企業(yè)數(shù)量土壤修復(fù)工程項(xiàng)目建設(shè)情況u項(xiàng)目資金來(lái)源u項(xiàng)目分布情況u土壤修復(fù)類型u污染類型及投資主體u相關(guān)企業(yè)修復(fù)項(xiàng)目u項(xiàng)目資金來(lái)源 資金問(wèn)題是很多修復(fù)項(xiàng)目的主要障礙，與脫硫脫硝有電價(jià)補(bǔ)

14、貼、污水處理有污水處理費(fèi)不同，土壤修復(fù)沒(méi)有一套收費(fèi)機(jī)制，資金大多數(shù)依賴于政府，缺乏明晰的盈利模式。目前，70%的資金來(lái)源仍是政府，而通過(guò)市場(chǎng)融資的項(xiàng)目較少，僅6.3%。u項(xiàng)目分布情況 2015年上半年全國(guó)土壤修復(fù)類項(xiàng)目主要分布在11個(gè)省直轄市地區(qū)，且主要集中在江浙滬、鄂湘粵地區(qū)。兩地區(qū)項(xiàng)目數(shù)量均占比31.6%，總計(jì)占比63.2%；投資金額分別占比37.4%和58.3%，總計(jì)占比達(dá)95.7%?？梢钥吹浇銣⒍跸婊浫耘f是土壤修復(fù)的主力市場(chǎng)。u土壤修復(fù)類型 2015年上半年，全國(guó)土壤修復(fù)項(xiàng)目仍以污染場(chǎng)地修復(fù)為主，其中場(chǎng)地修復(fù)占到總量的78.6%，耕地修復(fù)僅占7.1%。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，耕地修復(fù)上半年仍處于

15、試點(diǎn)階段，預(yù)計(jì)未來(lái)的一段時(shí)間仍會(huì)維持現(xiàn)。u污染物類型及投資主體l 已開(kāi)展的土壤修復(fù)項(xiàng)目中的污染物仍舊以重金屬和VOCs為主。其中重金屬修復(fù)項(xiàng)目比例為64.1%，VOCs修復(fù)項(xiàng)目比例為17.9%。l 2015年上半年全國(guó)土壤修復(fù)項(xiàng)目中，投資主體為企業(yè)的超過(guò)半數(shù)，達(dá)到68.4%；政府開(kāi)展的土壤修復(fù)項(xiàng)目則占31.6%。其中企業(yè)多以投資開(kāi)發(fā)公司的形式，在地塊開(kāi)發(fā)前，組織并開(kāi)展對(duì)退役場(chǎng)地的修復(fù)；而政府多以當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)局、土地資源儲(chǔ)備中心為主。u相關(guān)企業(yè)修復(fù)項(xiàng)目 2015年上半年治理企業(yè)是本地企業(yè)的項(xiàng)目占總量的50%以上。土壤修復(fù)工程投資金額動(dòng)輒千萬(wàn)甚至過(guò)億，據(jù)JIEIDatabase統(tǒng)計(jì)顯示，2015年

16、上半年開(kāi)展的土壤修復(fù)項(xiàng)目中投資過(guò)億的項(xiàng)目占總量的35.7%，而千萬(wàn)以下的修復(fù)項(xiàng)目?jī)H占28.6%。u土壤修復(fù)前景預(yù)測(cè) 土壤修復(fù)產(chǎn)業(yè)具有一定的生命周期，與此相同，修復(fù)資金占GDP的比重也遵循相同的規(guī)律，即先低后高，然后再回落維穩(wěn)，而且越是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國(guó)家，這種趨勢(shì)越為明顯。美國(guó)土壤修復(fù)資金占 GDP 比重我國(guó)土壤修復(fù)各細(xì)分領(lǐng)域市場(chǎng)空間市場(chǎng)空間巨大！市場(chǎng)空間巨大！目錄土壤污染狀況修復(fù)技術(shù)概述行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及市場(chǎng)前景我們的優(yōu)勢(shì)u中科院土壤研究所生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目的技術(shù)合作方和工程實(shí)施方，主要從事微生物土壤修復(fù)菌劑的研發(fā)與生產(chǎn)、農(nóng)田與場(chǎng)地土壤修復(fù)工程、生態(tài)高值農(nóng)業(yè)與生態(tài)扶貧工程以及農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用。u公司擁有

17、一批國(guó)際領(lǐng)先的研發(fā)及技術(shù)團(tuán)隊(duì)，具備土壤污染防治領(lǐng)域完整的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，擁有研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及技術(shù)服務(wù)的完整功能，能夠針對(duì)重金屬污染、有機(jī)污染、連作障礙、鹽堿化、酸化、稀土污染等多種常見(jiàn)農(nóng)田污染提供技術(shù)解決方案公司簡(jiǎn)介司序號(hào)序號(hào)申請(qǐng)申請(qǐng)( (專利專利) )號(hào)號(hào)專利名稱專利名稱1 1CN200510038453.4降低污染土壤中多氯聯(lián)苯和多環(huán)芳烴的雙接種生物學(xué)方法2 2CN200610039351.9漆酶高產(chǎn)菌的快速篩選方法3 3CN201310411124.4以桔皮為原料發(fā)酵木霉菌的生產(chǎn)工藝4 4CN201310157616.5土壤持久性有機(jī)污染物的低溫等離子體處理裝置及方法5 5CN20131

18、0199748.4寡養(yǎng)單胞菌H-4及其降解酶制劑的制備方法和應(yīng)用6 6CN201310104049.7里氏木霉聯(lián)合伴礦景天在鎘污染農(nóng)田土壤修復(fù)中的應(yīng)用7 7CN201210412951.0紫金牛葉桿菌RC6b及其在土壤修復(fù)中的應(yīng)用8 8CN201210417029.0中慢生根瘤菌ZY1及其在土壤修復(fù)中的應(yīng)用9 9CN201210485714.7一種銅鎘復(fù)合污染土壤的物化修復(fù)方法1010CN200810022333.9噬氨副球菌HPD-2及其在土壤修復(fù)中的應(yīng)用1111CN201110073808.9苯并(a)芘污染土壤的異位修復(fù)方法公司擁有發(fā)明專利十一項(xiàng)公司技術(shù)路線凈域公司以微生物凈域公司以微生物修復(fù)技術(shù)為核心修復(fù)技術(shù)為核心預(yù)