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我国目前土壤污染治理工作的进展情况Present progress of soil contamination control work in China

“十一五”期间,环境保护部组织开展了全国土壤污染状况调查,启动了土壤环境质量标准修订工作。“十二五”期间,出台了一系列土壤污染防治政策文件,加快推进土壤污染防治立法,制订实施了重金属综合防治规划,启动土壤污染治理与修复试点示范,全面部署土壤污染防治工作,编制土壤污染防治行动计划等。由此可见,近十年我国土壤污染防治工作取得了积极进展,具有中国特色的土壤污染防治体系正在逐步构建和形成。

但是,与国外发达国家和地区相比,我国土壤污染治理与修复工作起步较晚,从总体上看,土壤污染治理与修复技术研发和工程化应用落后于国外发达国家和地区。国外土壤修复已有40-50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目前还处于起步阶段,但近几年发展较快,一批自主研发的土壤修复技术开始进入工程示范阶段,一批国外先进的技术设备和修复材料也开始引进国内,一批耕地土壤污染治理与修复试点项目和污染地块修复工程项目开始启动,从事土壤污染治理与修复的咨询机构、专业修复和配套服务企业的数量急剧增加,土壤修复产业和市场发展迅速,已逐渐成为新兴的环保产业和经济支柱产业的增长点。

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。“十五”以来,通过科技部科研计划项目支持,开展了植物修复、农艺阻控、化学调控、农艺和化学相结合等控制和修复技术研究及示范工作,包括重金属污染耕地土壤的植物修复技术、低积累品种的农艺阻隔技术、水肥调控等耕地土壤安全利用技术等,发展了有机污染农田土壤的生物修复技术、植物-微生物联合修复技术等。近年来,有些技术已开始应用于大规模耕地土壤的修复,比如,我国科学家在国内发现了砷的超富集植物—蜈蚣草(图1),具有极强的耐砷毒能力,其叶片富集砷的含量一般达到0.5%,比普通植物高出成千上万倍。研究团队分别在湖南、河南、广西等地,成功建立了砷污染耕地土壤植物萃取修复工程,也是世界上最大的砷污染土壤修复工程案例。我国科学家还将镉富集植物伴矿景天应用于镉污染耕地土壤植物萃取修复工程(图2)。另外,我国科学家还开发了可有效阻控水稻可食部分(稻米)中镉积累的生物炭阻控技术,利用工业废弃物质赤泥和富含巯基的植物秸秆粉末作为钝化剂,同时结合锌对镉的拮抗作用,降低农产品中镉的含量。通过试点示范工程的实践,探索建立了边修复、过生产、可推广的修复模式。

图1 用于土壤中类金属砷去除的超富集植物蜈蚣草

图2 用于土壤中重金属镉去除的超富集植物伴矿景天

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。在“十五”和“十一五”期间,通过科技部“863”计划、环保公益性科技专项等项目,重点支持了重金属、农药、持久性有机污染物、石油等污染土壤修复共性技术研究,并开展了小范围的示范验证工作。“十二五”期间,科技部“863”计划资源环境技术领域启动了“污染土壤修复技术及示范”重大项目,推动了关键土壤修复技术和装备创新。图3为引进国外的直接加热式的热脱附设备在国内有机污染场地修复工程中的应用现场。图4为从国外引进并在国内消化吸收生产的间接加热式的热脱附设备在有机污染场地修复工程中的应用现场。

国外有大型土壤淋洗工厂,设备规模大,处理能力强。国内也有各种土壤淋洗技术设备研发和应用示范,但大规模工程应用并不多见。图5为“十一五”863项目研发的一套土壤增效洗脱设备系统,并在实际工程中得到应用。图6为国内采用稳定化/固化技术治理重金属污染土壤的修复流程图。相信通过未来5-10年不断努力,一定能够使我国污染地块土壤修复技术与装备研发能力达到国际先进水平,形成具有中国特色的土壤修复技术体系,大大推动土壤修复产业的发展。

图3直接加热式的热脱附设备

图4直接加热式的热脱附设备

图5 土壤增效洗脱设备示意图

图6 土壤固化稳定化修复流程示意图