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随着“大气十条”、“水十条”的相继发布,“土十条”也终于与大家见面了,它会对我们的日常生活产生哪些影响,又会给环保市场带来怎样的改变……

  • 开展土壤污染调查,掌握土壤环境质量状况
  • 推进土壤污染防治立法,建立健全法规标准体系
  • 实施农用地分类管理,保障农业生产环境安全
  • 实施建设用地准入管理,防范人居环境风险
  • 强化未污染土壤保护,严控新增土壤污染
  • 加强污染源监管,做好土壤污染预防工作
  • 开展污染治理与修复,改善区域土壤环境质量
  • 加大科技研发力度,推动环境保护产业发展
  • 发挥政府主导作用,构建土壤环境治理体系
  • 加强目标考核,严格责任追究
土十条诞生记

土壤污染是指具有生理毒性的物质或过量的植物营养元素进入土壤而导致土壤性质恶化和植物生理功能失调的现象。

1.导致农作物减产和农产品品质降低
2.污染地下水和地表水
3.影响大气环境质量
4.危害人体健康

调查的污染物主要包括13种无机污染物(砷、镉、钴、铬、铜、氟、汞、锰、镍、铅、硒、钒、锌)和3类有机污染物(六六六、滴滴涕、多环芳烃)。土壤环境背景对比调查除关注上述污染物外,还包括锑、钼等61种元素。

积累性;不均匀性;
难可逆性;隐蔽性和滞后性;
艰巨性

1.过量施用化肥
2.农药
3.重金属元素
4.污水灌溉
5.酸沉降
6.固体废物
7.牲畜排泄物和生物残体

土壤污染大致可分为无机污染物和有机污染物两大类。 无机污染物主要包括:酸、碱、重金属,盐类、放射性元素铯、锶的化合物,含砷、硒、氟的化合物等。有机污染物主要包括:有机农药、酚类、氰化物、石油、合成洗涤剂、苯并芘以及由城市污水、污泥及厩肥带来的有害微生物等。

适用性
适用于污染土壤。可处理金属类、石棉、放射性物质、腐蚀性无机物、氰化物以及砷化合物等无机物;农药/除草剂、石油或多环芳烃类、多氯联苯类以及二噁英等有机化合物。不适用于挥发性有机化合物和以污染物总量为验收目标的项目。当需要添加较多的固化/稳定剂时,对土壤的增容效应较大,会显著增加后续土壤处置费用。
原理
向污染土壤中添加固化剂 /稳定化剂,经充分混合,使其与污染介质、污染物发生物理、化学作用,将污染土壤固封为结构完整的具有低渗透系数的固化体,或将污染物转化成化学性质不活泼形态,降低污染物在环境中的迁移和扩散。
修复周期及参考成本
日处理能力通常为 100-1200立方米(m3)。据美国 EPA数据显示,对于小型场地(1000立方码(cy),约合 765 m3)处理成本约为 160-245美元/m3,对于大型场地(50000cy,约合 38228 m3)处理成本约为 90-190美元/m3;国内处理成本一般为 500-1500元/m3。
成熟程度
国外应用广泛。据美国环保署统计,1982-2008年已有200余项超级基金项目应用该技术。国内有较多工程应用。
适用性
适用于污染土壤。其中,化学氧化可处理石油烃、BTEX(苯、甲苯、乙苯、二甲苯)、酚类、 MTBE(甲基叔丁基醚)、含氯有机溶剂、多环芳烃、农药等大部分有机物;化学还原可处理重金属类(如六价铬)和氯代有机物等。
异位化学氧化不适用于重金属污染土壤的修复,对于吸附性强、水溶性差的有机污染物应考虑必要的增溶、脱附方式;异位化学还原不适用于石油烃污染物的处理。
原理
向污染土壤添加氧化剂或还原剂,通过氧化或还原作用,使土壤中的污染物转化为无毒或相对毒性较小的物质。常见的氧化剂包括高锰酸盐、过氧化氢、芬顿试剂、过硫酸盐和臭氧。常见的还原剂包括连二亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫酸亚铁、多硫化钙、二价铁、零价铁等。
修复周期及参考成本
处理周期较短,一般为数周到数月。国外处理成本为200-660美元/m3;国内处理成本一般为 500-1500元/m3。
成熟程度
国外已经形成了较完善的技术体系,应用广泛。国内发展较快,已有工程应用。
适用性
适用于污染土壤。可处理挥发及半挥发性有机污染物(如石油烃、农药、多氯联苯)和汞。不适用于无机物污染土壤(汞除外),也不适用于腐蚀性有机物、活性氧化剂和还原剂含量较高的土壤。
原理
通过直接或间接加热,将污染土壤加热至目标污染物的沸点以上,通过控制系统温度和物料停留时间有选择地促使污染物气化挥发,使目标污染物与土壤颗粒分离、去除。
修复周期及参考成本
处理周期为几周到几年。国外对于中小型场地( 2万吨(t)以下,约合 26800m3)处理成本约为 100-300美元/m3,对于大型场地(大于 2万吨,约合 26800m3)处理成本约为 50美元/m3。国内处理成本约为 600-2000元/吨
成熟程度
国外已广泛应用于工程实践。 1982-2004年约有 70个美国超级基金项目采用该技术。国内已有少量工程应用。
适用性
适用于污染土壤。可处理重金属及半挥发性有机污染物、难挥发性有机污染物。不宜用于土壤细粒(粘 /粉粒)含量高于 25%的土壤。
原理
采用物理分离或增效洗脱等手段,通过添加水或合适的增效剂,分离重污染土壤组分或使污染物从土壤相转移到液相,并有效地减少污染土壤的处理量,实现减量化。洗脱系统废水应处理去除污染物后回用或达标排放。
修复周期及参考成本
处理周期约为 3-12个月。美国处理成本约为 53-420美元/m3;欧洲处理成本约 15-456欧元/m3,平均为 116欧元/m3。国内处理成本约为 600-3000元/m3。
成熟程度
美国、加拿大、欧洲及日本等已有较多的应用案例。国内已有工程案例。
适用性
适用于污染土壤,可处理有机污染物及重金属。不宜用于汞、砷、铅等重金属污染较重的土壤,由于水泥生产对进料中氯、硫等元素的含量有限值要求,在使用该技术时需慎重确定污染土壤的添加量。
原理
利用水泥回转窑内的高温、气体长时间停留、热容量大、热稳定性好、碱性环境、无废渣排放等特点,在生产水泥熟料的同时,焚烧固化处理污染土壤。
修复周期及参考成本
处理周期与水泥生产线的生产能力及污染土壤添加量相关,添加量一般低于水泥熟料量的 4%。国内的应用成本为 800-1000元/m3。
成熟程度
国外发展较成熟,广泛应用于危险废物处理,但应用于污染土壤处理相对较少。国内已有工程应用。
适用性
适用于污染土壤,可处理金属类、石棉、放射性物质、腐蚀性无机物、氰化物以及砷化合物等无机物;农药/除草剂、石油或多环芳烃类、多氯联苯类以及二噁英等有机化合物。不宜用于挥发性有机化合物,不适用于以污染物总量为验收目标的项目。
原理
通过一定的机械力在原位向污染介质中添加固化剂/稳定化剂,在充分混合的基础上,使其与污染介质、污染物发生物理、化学作用,将污染土壤固封为结构完整的具有低渗透系数的固化体,或将污染物转化成化学性质不活泼形态,降低污染物在环境中的迁移和扩散。
修复周期及参考成本
处理周期一般为 3-6个月。根据美国 EPA数据显示,应用于浅层污染介质处理成本约为 50-80美元/m3,应用于深层处理成本约为 195-330美元/m3。
成熟程度
国外已经形成了较完善的技术体系,应用广泛。据美国环保署统计,2005-2008年应用该技术的案例占修复工程案例的 7%。国内处于中试阶段。
适用性
适用于污染土壤和地下水。其中,化学氧化可处理石油烃、 BTEX(苯、甲苯、乙苯、二甲苯)、酚类、 MTBE(甲基叔丁基醚)、含氯有机溶剂、多环芳烃、农药等大部分有机物;化学还原可处理重金属类(如六价铬)和氯代有机物等。受腐殖酸含量、还原性金属含量、土壤渗透性、 pH值变化影响较大。
原理
通过向土壤或地下水的污染区域注入氧化剂或还原剂,通过氧化或还原作用,使土壤或地下水中的污染物转化为无毒或相对毒性较小的物质。常见的氧化剂包括高锰酸盐、过氧化氢、芬顿试剂、过硫酸盐和臭氧。常见的还原剂包括硫化氢、连二亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫酸亚铁、多硫化钙、二价铁、零价铁等。
修复周期及参考成本
清理污染源区的速度相对较快,通常需要 3-24个月的时间,使用该技术修复地下水污染羽流区通常需要更长的时间。美国使用该技术修复地下水处理成本约为 123美元/m3。
成熟程度
国外已经形成了较完善的技术体系,应用广泛。据美国环保署统计,2005-2008年应用该技术的案例占修复工程案例总数的 4%。国内发展较快,已有工程应用。
适用性
适用于污染土壤,可处理重金属(如砷、镉、铅、镍、铜、锌、钴、锰、铬、汞等)以及特定的有机污染物(如石油烃、五氯酚、多环芳烃等)
原理
利用植物进行提取、根际滤除、挥发和固定等方式移除﹑转变和破坏土壤中的污染物质,使污染土壤恢复其正常功能。
修复周期及参考成本
处理周期需 3-8年。美国应用的成本约为 25-100美元/吨,国内的工程应用成本约为 100-400元/吨。
成熟程度
国外应用广泛. 国内已有工程应用,常用于重金属污染土壤修复。
适用性
适用于重金属、有机物及重金属有机物复合污染土壤的阻隔填埋。不宜用于污染物水溶性强或渗透率高的污染土壤,不适用于地质活动频繁和地下水水位较高的地区。
原理
将污染土壤或经过治理后的土壤置于防渗阻隔填埋场内,或通过敷设阻隔层阻断土壤中污染物迁移扩散的途径,使污染土壤与四周环境隔离,避免污染物与人体接触和随土壤水迁移进而对人体和周围环境造成危害。
修复周期及参考成本
处理周期较短。国内处理成本为 300-800元/m3
成熟程度
国外应用广泛,技术成熟。国内已有较多工程应用。
适用性
适用于污染土壤,可处理石油烃等易生物降解的有机物。不适用于重金属、难降解有机污染物污染土壤的修复,粘土类污染土壤修复效果较差。
原理
对污染土壤堆体采取人工强化措施,促进土壤中具备降解特定污染物能力的土著微生物或外源微生物的生长,降解土壤中的污染物。
修复周期及参考成本
处理周期一般为 1-6个月。在美国应用的成本约为 130-260美元/m3,国内的工程应用成本为 300-400元/m3。
成熟程度
国外已广泛应用于石油烃等易生物降解污染土壤的修复,技术成熟。国内已有用于处理石油烃污染土壤及油泥的工程应用案例。
适用性
适用于污染地下水,可处理多种污染物。不宜用于吸附能力较强的污染物,以及渗透性较差或存在 NAPL(非水相液体)的含水层。
原理
根据地下水污染范围,在污染场地布设一定数量的抽水井,通过水泵和水井将污染地下水抽取至地面进行处理。
修复周期及参考成本
处理周期一般较长。美国处理成本约为 15-215美元/m3。
成熟程度
国外已经形成了较完善的技术体系,应用广泛。据美国环保署统计,1982–2008年期间,在美国超级基金计划完成的地下水修复工程中,涉及抽出处理和其他技术组合的项目 798个。国内已有工程应用。
适用性
适用于污染地下水,可处理 BTEX(苯、甲苯、乙苯、二甲苯)、石油烃、氯代烃、金属、非金属和放射性物质等。不适用于承压含水层,不宜用于含水层深度超过 10m的非承压含水层,对反应墙中沉淀和反应介质的更换、维护、监测要求较高。
原理
在地下安装透水的活性材料墙体拦截污染物羽状体,当污染羽状体通过反应墙时,污染物在可渗透反应墙内发生沉淀、吸附、氧化还原、生物降解等作用得以去除或转化,从而实现地下水净化的目的。
修复周期及参考成本
处理周期较长,一般需要数年时间。根据国外应用情况,处理成本约为 1.5-37.0美元/m3。
成熟程度
在国外应用较为广泛。 2005-2008年约有 8个美国超级基金项目采用该技术。国内尚处于小试和中试阶段。
适用性
适用于污染地下水,可处理 BTEX(苯、甲苯、乙苯、二甲苯)、石油烃、多环芳烃、 MTBE(甲基叔丁基醚)、氯代烃、硝基芳香烃、重金属类、非金属类(砷、硒)、含氧阴离子(如硝酸盐、过氯酸)等。在证明具备适当环境条件时才能使用,不适用于对修复时间要求较短的情况,对自然衰减过程中的长期监测、管理要求高。
原理
通过实施有计划的监控策略,依据场地自然发生的物理、化学及生物作用,包含生物降解、扩散、吸附、稀释、挥发、放射性衰减以及化学性或生物性稳定等,使得地下水和土壤中污染物的数量、毒性、移动性降低到风险可接受水平。
修复周期及参考成本
处理周期较长,一般需要数年或更长时间。根据美国实施的 20个案例统计,单个项目费用为 14-44万美元。
成熟程度
在美国应用较为广泛,美国 2005-2008年涉及该技术的地下水修复项目有100余项。国内尚无完整工程应用案例。
适用性
适用于污染土壤和地下水,可处理易挥发、易流动的 NAPL(非水相液体)(如汽油、柴油、有机溶剂等 )。不宜用于渗透性差或者地下水水位变动较大的场地。
原理
通过真空提取手段,抽取地下污染区域的土壤气体、地下水和浮油等到地面进行相分离及处理。
修复周期及参考成本
清理污染源区域的速度相对较快,通常需要 1-24个月的时间。国外处理成本约为 35美元/m3水。国内修复成本为 400元每千克 NAPL左右。
成熟程度
技术成熟,在国外应用广泛。国内已有少量工程应用。
适用性
适用于非饱和带污染土壤,可处理挥发性、半挥发性有机物。不适合于重金属、难降解有机物污染土壤的修复,不宜用于粘土等渗透系数较小的污染土壤修复。
原理
通过向土壤中供给空气或氧气,依靠微生物的好氧活动,促进污染物降解;同时利用土壤中的压力梯度促使挥发性有机物及降解产物流向抽气井,被抽提去除。可通过注入热空气、营养液、外源高效降解菌剂的方法对污染物去除效果进行强化。
修复周期及参考成本
处理周期为 6-24个月。根据国外处理经验,处理成本约为 13-27美元/m3。
成熟程度
国外应用广泛,国内尚处于中试阶段。
张益
上海市环境工程设计科学研究院有限公司总经理,上海环境卫生工程设计院院长
如何创新模式,推动治理与修复产业健康发展(查看详情)

一要通过政府和社会资本合作(PPP)模式,发挥财政资金撬动功能,带动更多社会资本参与土壤污染防治。

二要加大政府购买服务力度,推动受污染耕地和以政府为责任主体的污染地块治理与修复。

三要积极发展绿色金融,发挥政策性和开发性金融机构引导作用,为重大土壤污染防治项目提供支持。

四要鼓励符合条件的土壤污染治理与修复企业发行股票和债券。

五要有序开展重点行业企业环境污染强制责任保险试点。

六要放开服务性监测市场,鼓励社会机构参与土壤环境监测评估等活动。

七要通过政策推动,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,培育一批充满活力的中小企业。

八要推动有条件的地区建设产业化示范基地。

九要规范土壤污染治理与修复从业单位和人员管理,建立健全监督机制,将技术服务能力弱、运营管理水平低、综合信用差的从业单位名单通过企业信用信息公示系统向社会公开。

十要发挥“互联网+”在土壤污染治理与修复全产业链中的作用,推进大众创业、万众创新。

谷庆宝
中国环境科学研究院土壤污染与控制研究室主任
发达国家土壤环境管理经验值得借鉴(查看详情)

从世界范围来看,土壤环境保护立法始于20世纪70年代。各个国家土壤环境保护的立法背景和法律设计有所不同,从立法体例上看,既有专项立法模式,也有分散立法模式。专项立法模式将土壤环境保护和污染防治的相关内容作为单行法规进行立法。一些国家虽然没有制定专门的土壤环境保护或土壤污染防治的法律,但多在其《环境保护法》中设专章规定土壤环境保护或土壤污染防治的问题。

从各国土壤环境保护立法的模式来看,专项立法已经成为世界土壤污染防治立法的潮流。从立法的过程看,由于认识和经济水平等多方面的原因,各国土壤环境保护立法不追求一步到位,而是循序渐进,采用逐步修订的方式不断强化土壤污染控制,使法律始终与时代同步。在土壤环境保护法的修订过程中,完善对土壤污染控制的具体环节,同时培育与立法进程相适应的土壤污染修复产业。

刘阳生
北京大学教授
专访土壤修复专家北京大学教授刘阳生(查看详情)

刘阳生眼中的土壤修复并非简单的工程技术问题,更关乎到多学科的互相关联,他认为,土壤修复最大的难题还是在耕地修复,资金的来源、技术手段的使用、示范推广的可行性都是目前尚待克服的难题。

刘阳生认为农田土壤力修复应该是一种农业功能的恢复,不是一个污染治理。当我们把农田土壤力修复当成污染治理的时候,它就被偷换成了一个工程技术的概念。耕地修复涉及很多东西,把农田修复好要懂得农学,要懂得土壤学,要懂得环境科学、环境工程,还要懂得微生物学。

陈同斌
中科院地理科学与资源研究所环境修复中心主任
土壤修复三大难——钱、技术、时间(查看详情)

目前全国还缺乏成熟、规范的制度和商业模式来激活土壤修复市场。业界热议的由第三方专业机构进行土壤修复,也“仍在探索之中”。关于污染土壤的治理和修复主要有两种解决方案。一种是不去净化污染土壤,而是采取被动的策略,对污染农田进行安全利用,让它“带病上岗”。第二种方法是对污染土壤进行净化,净化污染土壤——植物修复。(权衡短期目标与长远目标、平衡一次性投入和长期性投入的问题)如果有条件,污染土壤要尽量想办法进行修复。第一,治理土壤污染是一个环境伦理问题,不能破坏了别人的东西就不管了。第二,不能说农产品重金属不超标,土壤污染就完全没问题了。我们在湖南做过一个近四百人的调查,当地土壤重金属超标,于是吃的、喝的都从外地运进来。但是四年后的跟踪调查表明,当地新出生的小孩头发的重金属依然超标。我们对湖南某地污染农田和水体的监测发现,由于污染土壤中砷含量偏高,降雨时导致地表径流中携带的砷浓度偏高,超过水质标准。

林玉锁
环境保护部南京环境科学研究所土壤污染防治研究中心主任
我国土壤污染防治工作取得积极进展(查看详情)

与发达国家和地区相比,我国土壤污染防治工作起步较晚。总体上看,土壤污染治理与修复技术研发和工程化应用落后于发达国家和地区。国外土壤修复已有40年~50年的历史,已经形成了专业化和实用化的土壤修复技术体系、完备的修复产业链和修复市场,具有成熟的修复工艺、配套的修复材料、成套的修复设备、高素质的咨询专家和工程技术人员。相对而言,我国土壤修复技术研发和工程化应用只有短短10年时间,目前还处于起步阶段。

总体上看,目前我国土壤污染治理与修复技术水平和工程经验,处于边实践、边提高、边摸索、边总结的阶段。就农用地而言,受污染耕地土壤修复技术研发水平与国外发达国家基本相当。

相对而言,我国污染地块土壤修复技术水平、施工能力和工程经验总体上较落后。起初大多采用水泥窑技术、填埋技术为主,目前正逐渐发展成为以热脱附技术、化学氧化技术、气相抽提技术、固化/稳定化技术等为主流技术,适用于原位和异位处理的工程技术体系。

袁国栋
博士,中国科学院烟台海岸带研究所研究员、博士生导师
腐殖酸钝化重金属 修复受损土壤(查看详情)

天然纳米颗粒(如一些粘土矿物)和合成的金属氧化物纳米材料已经被证明在降低重金属的移动性和生物有效性方面有效果。但能够经济有效地修复重金属污染土壤的技术还处在研究和试验阶段,目前还难以大规模推广应用。

粘土矿物用于水体和土壤修复的共同原理是利用粘土矿物的吸附能力将污染物固定、转化,降低它们的生物有效性。从技术方面讲,土壤是不动的,而水体是流动的;土壤的缓冲容量比水体大,因而滞后效应更大、更难修复。