1、土壤污染现状与土壤污染现状与管理对策、修复技术管理对策、修复技术课程汇报内容土壤污染现状管理政策及标准修复技术进展问题及思考科学研究发展国内几次重大污染事故2004年 2006年 2008年 2014年 2015年北京宋家庄地铁施 工工人中毒事件“镉大米”事件常州外国语学校毒地武汉三江地产项目场 地建筑工人中毒事件兰州“苯”污染事件水厂周边的土壤和浅层地下水中含有很高浓度的苯,引发供水安全问题。湖南衡阳300名儿童血铅事件中国土壤状况调查公报2014年4月(4)典型地块及周边土壤环境质量(2)污染物超标情况主要污染物镉镍铜砷汞铅滴滴涕多环芳烃六六六点位超标率/%7.04.82.12.71.61
2、.51.91.40.5(1)调查面积耕地林地草地未利用地建设用地全部部分630万平方公里重污染企业工业废弃地采矿区工业园区污水灌溉区采油区固废处置场干线公路污染物未提及(3)不同土地利用类型环境质量镉、镍、铜、砷、汞、铅、滴滴涕、多环芳烃砷、镉、滴滴涕、六六六镉、镍、砷镍、镉19.4%10.0%10.4%11.4%耕地林地草地未利用地36.334.933.429.426.423.621.320.3403020100点位超标率/%总超标率16.10%土壤污染主要来源耕地污染城市工业场地污染矿区污染污水灌溉农药化肥生活垃圾农田土壤污染主要原因1958年污水灌溉在主要城市郊区兴起年污水灌溉在主要城市
3、郊区兴起推动灌溉事业,促进北方水稻农作发展推动灌溉事业,促进北方水稻农作发展 N肥过剩,贪青倒伏,作物受害,土壤毒化肥过剩,贪青倒伏,作物受害,土壤毒化土壤毒化土壤毒化诊断指标诊断指标确立确立N肥定额肥定额防止徒长倒伏防止徒长倒伏 增施矿质肥料增施矿质肥料调整作物调整作物Si/N营养比营养比污水灌溉污水灌溉工矿企业生产经营活动中排放的工矿企业生产经营活动中排放的废气、废水、废渣及汽车废气、废水、废渣及汽车尾气尾气等等。工业场地污染主要原因沉降沉降、流动、迁移、流动、迁移、蓄积、蓄积自上世纪90年代起,我国城市产业结构调整。大量工业用地转为商业和居民公共用地。企业搬迁产生了大量高风险棕色污染场地
4、据统计,20012009年间,我国约10000家企业关停或搬迁,产生了大量遗弃的高风险污染场地。污染场地重点分布区域l 钢铁、冶金、化工等重 污染企业及周边地区;l 油田、采矿区(有色金属、煤矿)及周边地区;l 精细化工、表面处理(酸洗、电镀)等集中工业园区;l 固体废物集中填埋、堆放、焚烧等场地及周边;l 废旧电子产品处置场、大型木材防腐处理场地;l 其他工业企业遗留或遗弃场地。青岛市全市计划搬迁110家江苏省20002005年,400家化工企业搬离城区,关停小化工企业1000多家上海市工业用地由1998年的610km2降至2010年的283km2,1992年至2007年完成210家污染企业
5、搬迁沈阳市1999年以来相继有130多家大中型企业搬迁;2009年,搬迁改造城区内所有重污染企业北京市四环内超过200家企业需搬迁,约800万平米土地其利用功能发生转变太原市搬迁企业105家,涉及19个重污染行业重庆市2010年165家重污染企业搬迁出主城区武汉市2012年年底前完成127家企业搬出广州市计划2015年年底前295家不环保不安全企业搬出福州市截止2010年,共搬迁改造和关闭500多家重污染企业全国众多亟需修复地块土壤土壤/地下水污染地下水污染:指人类活动产生的有毒/有害污染物进入土壤/地下水,并积累到一定程度,使其组成和性质等发生变化,导致其自然功能失调,引起质量恶化,对人身和
6、农作物构成不利影响和危害的现象。科学定义和特征主要特点形成的复杂性发生的隐蔽性毒性的缓效性诊断的特殊性修复的长效性内容土壤污染现状管理政策及标准修复技术进展问题及思考科学研究发展1976年立法,拉夫运河化学废物污染对企业的罚金最高可达到污染清理费的3倍。最严苛的环保法案,美国环保署可以对企业无限期追责,还有连带责任。美国超级基金法案美国环保署每年用于污染优先名录的资金约为12亿美元。20102015年:1995 年,中国国家年,中国国家基金委,科学院基金委,科学院等开始资助等开始资助土壤污染生物修复土壤污染生物修复项目。项目。投资美国政府投资100亿美元进行土壤修复技术开发。80年代:荷兰投资
7、15亿美元进行土壤修复试验研究。19761990年:联邦德国科技部资助的土壤修复项目 306个。19901996年:联邦德国废物管理与土壤修复项目投资75亿美元。我国污染土壤治理行业发展过程199520002005201020152020年年 份份关关 注注 度度产业结构调整产业结构调整外资企业进入外资企业进入城市化快速发展城市化快速发展土地资源紧缺土地资源紧缺快速发展快速发展启动阶段启动阶段准备准备阶段阶段关注阶段关注阶段稳定发展?稳定发展?问题大量产生污染场地管理启动探索前进历程:国家主要政策文件环发200848号关于加强土壤污染防治工作的意见环保部 污染场地土壤环境管理暂行办法(征求意见
8、稿)2011-2020年 国务院全国地下水污染防治规划 国务院办公厅近期土壤环境保护和综合治理工作安排重金属污染综合防治 十二五规划201320112012201020092008环发2012 140号关于加强工业企业场地再开发利用环境管理的通知土壤污染日益凸显:修复资金迅速提升20世纪80年代2006年2009年300 亿元0 亿元10.4 亿元仅几百万亩约 有1.5亿亩1/5的耕地面积全国污染土壤面积修复资金投入2017年?万亿元1/5的土地面积内容土壤污染现状管理政策及标准修复技术进展问题及思考科学研究发展 污染土壤的现场分析、调查和风险评价第一步 根据调查结果选择修复技术制订修复方案第
9、二步 土壤修复工程的设计与施工、运行、维护和监测第三步 污染土壤的清理与恢复,及修复效果评价第四步修复技术选择:依据污染物种类、程度、范围和土地功能用途确定污染位点资料资料收集收集人员人员访谈访谈现场现场勘探勘探场地环境调查与监测污染场地风险评估程序、内容污染物受体暴露途径风险评估软件原位修复(接菌、生物培养、生物通风、土耕)异位修复(生物泥浆、堆腐、制备床、厌氧处理)化学修复化学修复物理修复物理修复化学清洗、超临界萃取、光化学降解、化学氧化、化学栅(沉淀栅、吸附栅、联合栅)清洗法、蒸发法、电修复法、热修复法挖掘添埋法、通风去污法、焚烧法植物提取、植物富集、植物稳定生物修复生物修复植物修复植物
10、修复土壤修复技术土壤修复技术联联合合修修复复1.原位:异位=17:812.主要稳定技术:稳定化固化(40%)水泥窖共处置(18%)化学氧化(15%)三者占总数的 73%1.气相抽提:7%2.热脱附:9%我国现有修复技术应用SoilBinderContaminantReagent稳定固化(离子矿化)稳定固化(离子矿化)机理示意图机理示意图 主流技术内容土壤污染现状管理政策及标准修复技术进展问题及思考科学研究发展土壤污染土壤污染与修复研究是当今环境科学新的生长与修复研究是当今环境科学新的生长点之一点之一,倍受,倍受国内外环境科技工作者的重视国内外环境科技工作者的重视。与与大气、水体相比,大气、水体
11、相比,土壤是土壤是一个复杂的物理、化学与生物一个复杂的物理、化学与生物的复合环境介质,是一个重要的生态剖面,许多环境化学、的复合环境介质,是一个重要的生态剖面,许多环境化学、环境生物、环境毒理的规律与机制,可以通过土壤生态剖环境生物、环境毒理的规律与机制,可以通过土壤生态剖面加以观察、研究。面加以观察、研究。土壤污染的控制与治理成为重要的科学问题。土壤污染的控制与治理成为重要的科学问题。科学问题科学问题 生态系统的基本单元:具有 SWP 系统的整体性 土土-水水-植物植物 人类活动的主要资源:具有质量、数量的双重性 自然体、环境介质:具有多功能性对土壤环境的基本认识对土壤环境的基本认识土壤具有
12、三个基本特征50年代年代:土地资源开发利用土地资源开发利用 提高生产研究提高生产研究60年代年代:水土保持,盐碱地改良水土保持,盐碱地改良 土地环境资源保护研究土地环境资源保护研究 污水灌田,施用农药污水灌田,施用农药 土地环境污染研究土地环境污染研究70年代年代:区域性区域性 土壤环境评价及污染土壤环境评价及污染 综合防治研究综合防治研究 80年代年代:土壤环境背景容量及基准土壤环境背景容量及基准 土壤土壤-植物系统植物系统 净化功能及其应用研究净化功能及其应用研究90年代年代:土地植物系统污染生物地球化学土地植物系统污染生物地球化学 长期定位研究长期定位研究 无公害农业及绿色食品生产技术无
13、公害农业及绿色食品生产技术 应用技术研究应用技术研究 流域及湖泊水污染治理关键技术流域及湖泊水污染治理关键技术土壤环境与土壤污染研究回顾土壤环境与土壤污染研究回顾2000:土壤污染生态过程与生态安全:土壤污染生态过程与生态安全意义意义 土壤环境质量与污染评价土壤环境质量与污染评价 制定土壤环境容量与土壤环境质量标准制定土壤环境容量与土壤环境质量标准 土壤污染清洁技术土地利用与土地管理土壤污染清洁技术土地利用与土地管理成果成果 1973-1977 年年 北京、南京、广东等重点地区北京、南京、广东等重点地区 土壤、水体及生物背景值试点研究实验土壤、水体及生物背景值试点研究实验 1979 年年 13
14、 个省市主要农业土壤和主要作物个省市主要农业土壤和主要作物 9 种元素背景值调查种元素背景值调查 1986 年年 29 省市土壤背景值调查省市土壤背景值调查 土壤环境背景研究土壤环境背景研究意义意义 制定土壤环境标准制定土壤环境标准 污染物排放、污泥和污水的农业利用污染物排放、污泥和污水的农业利用 区域污染物管理与控制区域污染物管理与控制成果成果 敏感作物盆栽生物试验敏感作物盆栽生物试验 土壤微生物生态及土壤酶活性土壤微生物生态及土壤酶活性 同位素示踪技术同位素示踪技术 田间物质平衡田间物质平衡 土壤净化功能土壤净化功能 土壤环境容量研究土壤环境容量研究 污染生态化学过程污染生态化学过程 土壤
15、污染发生机制土壤污染发生机制 土壤污染早期诊断土壤污染早期诊断 土壤污染过程调控土壤污染过程调控 土壤污染系统监测土壤污染系统监测 污染生态毒理过程污染生态毒理过程生态过程研究生态过程研究 需要加强的重要研究方向需要加强的重要研究方向内容土壤污染现状管理政策及标准修复技术进展问题及思考科学研究发展技术瓶颈问题1.场地风险评价参数的本土化问题;2.关于风险水平(风险基准)的问题;3.场地采样密度的合理性问题;4.关于评价和修复标准的取值问题;5.场地三维空间修复边界确定问题;6.关于污染场地修复技术优化筛选问题;7.污染场地修复中的美学/景观学问题风险水平(风险基准)的问题美国EPA在国家风险计划中建立了污染导致增加致癌风险为10-6(即污染导致每百万人中增加一个癌症患者)作为土壤治理的基准。从国际上来说,专家认为致癌风险在10-4-10-6均为可以接受的范围。相对来说适合于发展中国家美国等西方发达国家(较小概率)环境经济学问题 过保护和欠保护问题 出台污染场地环境管理政策 制定污染场地判别和修复标准 建立污染场地发现和基础信息获取机制 明确场地修复责任 开展场地修复技术综合评价和应用 建立污染土壤修复的资金机制思考与建议Thank you