土壤污染與修復技術課件

土壤污染與修復技術主講人：張耀土壤污染與修復技術主講人：張耀目錄土壤污染狀況修復技術概述行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及市場前景我們的優(yōu)勢目錄土壤污染狀況目錄土壤污染狀況修復技術概述行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及市場前景我們的優(yōu)勢目錄土壤污染狀況土壤污染與修復技術ppt課件我國的土壤和地下水污染事件頻發(fā)我國的土壤和地下水污染事件頻發(fā)人類活動產(chǎn)生的污染物（pollutant）進入土壤并積累到一定程度，引起土壤質量惡化的現(xiàn)象。土壤被污染的程度主要決定于進入土壤的污染物的數(shù)量、強度和土壤自身的凈化能力大小，當進入量超過凈化力，就將導致土壤污染。什么是土壤污染？什么是土壤污染？土壤污染的特點隱蔽性或潛伏性后果的嚴重性不可逆性和長期性水體和大氣的污染比較直觀，嚴重時通過人的感官即能發(fā)現(xiàn)；而土壤污染則往往要通過農(nóng)作物以及攝食的人或動物的健康狀況才能反映出來，從遭受污染到產(chǎn)生惡果有一個相當長的逐步積累過程。土壤一旦遭受污染后極難恢復，重金屬元素對土壤的污染是一個不可逆過程，而許多有機化學物質的污染也需要一個比較長的降解時間。通過食物鏈危害動物和人體的健康。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—反應關系。土壤污染的特點隱蔽性或潛伏性后果的嚴重性不可逆性和長期性水體污染物類型以上這些化學污染物主要是由污水、廢氣、固體廢物、農(nóng)藥和化肥帶進土壤并積累起來的。污染物（以性質分類）無機物有機物汞、鉻、鉛、銅、鋅等重金屬和砷、硒等非金屬酚、有機農(nóng)藥、油類、苯并芘類和洗滌劑類等污染物類型以上這些化學污染物主要是由污水、廢氣、固體污染物來源污水排放冶煉、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)廢水會引起酚、三氯乙醛、農(nóng)藥等有機物的污染灌溉土壤污染物來源污水排放冶煉、電鍍、燃料、汞化物等工業(yè)廢水能引起鎘污染物來源工業(yè)廢氣氣體污染，如二氧化硫、氟化物、臭氧、氮氧化物、碳氫化合物等氣溶膠污染，如粉塵、煙塵等固體粒子及煙霧，霧氣等液體粒子沉降或降水土壤污染物來源工業(yè)廢氣氣體污染，如二氧化硫、氟化物、臭氧、氮氧化污染物來源化肥長期大量使用氮肥，會破壞土壤結構，造成土壤板結，生物學性質惡化，影響農(nóng)作物的產(chǎn)量和質量。過量地使用硝態(tài)氮肥，會使飼料作物含有過多的硝酸鹽農(nóng)藥農(nóng)作物從土壤中吸收農(nóng)藥，在根、莖、葉、果實和種子中積累，通過食物、飼料危害人體和牲畜的健康固體污染工業(yè)廢物和城市垃圾污染物來源化肥長期大量使用氮肥，會破壞土壤結構，造成土壤板結主要危害導致農(nóng)作物減產(chǎn)和農(nóng)產(chǎn)品品質降低污染地下水和地表水影響大氣環(huán)境質量危害人體健康主要危害導致農(nóng)作物減產(chǎn)和農(nóng)產(chǎn)品品質降低從污染分布情況看，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(yè)基地等部分區(qū)域土壤污染問題較為突出，西南、中南地區(qū)土壤重金屬超標范圍較大。污染調(diào)查鎘汞砷鉛西北東南西南東北升高從污染分布情況看，南方土壤污染重于北方；長江三角洲、珠江三角全國受有機污染物污染的農(nóng)田已達3600萬公頃；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(yè)也使大面積土地受到污染;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。全國受有機污染物污染的農(nóng)田已達3600萬公頃；因油田開采造成廣東省珠三角多地蔬菜重金屬超標率達10%～20%；湖北省受三廢污染的耕地面積約40萬公頃，占全省耕地面積的10%；湖南被重金屬污染的耕地占全省耕地面積的25%。廣東耕地以化工、電鍍、印染等行業(yè)企業(yè)發(fā)展造成污染為主。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就比較高，長期的重有色金屬、磷礦等礦產(chǎn)資源開發(fā)、重化工業(yè)發(fā)展是耕地嚴重污染的重要原因。污染調(diào)查廣東省珠三角多地蔬菜重金屬超標率達10%～20%；污染調(diào)查常見的專業(yè)術語環(huán)境容量背景值自凈作用修復效率暴露途徑未受人類污染影響的自然環(huán)境中化學元素和化合物的含量指在一定條件下環(huán)境對污染物最大容納量土壤本身通過吸附、分解、遷移、轉化而使土壤污染物濃度降低甚至消失的過程經(jīng)修復處理后，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)性有機污染物；通過食物鏈進入到人體內(nèi)常見的專業(yè)術語環(huán)境容量背景值自凈作用修復效率暴露途徑未受人類常見的專業(yè)術語土壤改良復合污染環(huán)境質量標準針對土壤的不良質地和結構，采取相應的物理、生物或化學措施，改善土壤性狀，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)境的過程多元素或多種化學品即多種污染物對同一介質（土壤、水、大氣、生物）的同時污染國家對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土壤修復是使遭受污染的土壤恢復正常功能的技術措施。常見的專業(yè)術語土壤改良復合污染環(huán)境質量標準針對土壤的不良質地常見的專業(yè)術語微生物降解生物修復生物轉化生物富集非生物降解利用微生物、動物或植物修復污染土壤微生物把有機物質轉化成為簡單無機物的現(xiàn)象污染物經(jīng)生物體或其酶的作用而發(fā)生的化學結構改變或價態(tài)變化的過程生物將環(huán)境中低濃度的化學物質，通過食物鏈的轉運和蓄積達到高濃度的能力。物質通過化學或物理過程的降解。例如，水解、光解、還原和氧化的分解。常見的專業(yè)術語微生物降解生物修復生物轉化生物富集非生物降解利常見的專業(yè)術語生物強化通過向傳統(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，增強對難降解有機物的降解能力，提高其降解速率，并改善原有生物處理體系對難降解有機物的去除效能。好氧降解厭氧降解在有氧條件下，好氧細菌對有機物進行降解的過程在缺氧或厭氧條件下，厭氧細菌對有機物進行降解的過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常見的專業(yè)術語生物強化通過向傳統(tǒng)的生物處理系統(tǒng)中引入具有特定常見的專業(yè)術語植物穩(wěn)定化植物在與土壤等環(huán)境介質的共同作用下，將污染物固定，從而減少其對生物與環(huán)境危害的一種植物修復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)后并將其轉化為氣態(tài)物質釋放到大氣中的一種植物修復方法常見的專業(yè)術語植物穩(wěn)定化植物在與土壤等環(huán)境介質的共同作用下，常見的專業(yè)術語植物降解利用植物分泌物直接將土壤中有機污染物降解或將污染物質吸收到植物體內(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)，或將其轉化為二氧化碳和水，最終將污染物轉化為毒性小或無毒物質的技術常見的專業(yè)術語植物降解利用植物分泌物直接將土壤中有機污染物降目錄土壤污染狀況修復技術概述行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及市場前景我們的優(yōu)勢目錄土壤污染狀況物理修復技術熱脫附蒸汽浸提(SVE)客土法加熱土壤中有機污染組分到足夠高的溫度，使其蒸發(fā)并與土壤介質相分離的過程。將新鮮空氣通過注射井注入污染區(qū)域，利用真空泵產(chǎn)生負壓，空氣流經(jīng)污染區(qū)域時，解吸并夾帶土壤孔隙中的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。物理修復技術熱脫附蒸汽浸提(SVE)客土法加熱土壤中有機污染化學/物化修復技術固化-穩(wěn)定化淋洗氧化-還原光催化降解電動力學將污染物在污染介質中固定，使其處于長期穩(wěn)定狀態(tài)，是較普遍應用于土壤重金屬污染的快速控制修復方法，對同時處理多種重屬復合污染土壤具有明顯的優(yōu)勢。將水或含有沖洗助劑的水溶液、酸/堿溶液、絡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程。通過向土壤中投加化學氧化劑(Fenton試劑、臭氧、過氧化氫、高錳酸鉀等)或還原劑(SO2、Fe0、氣態(tài)H2S等)。

通過電化學和電動力學的復合作用(電滲、電遷移和電泳等)驅動污染物富集到電極區(qū)，進行集中處理或分離的過程?；瘜W/物化修復技術固化-穩(wěn)定化淋洗氧化-還原光催化降解電動力生物修復技術生物聯(lián)合修復植物修復微生物修復已經(jīng)應用于砷、鎘、銅、鋅、鎳、鉛等重金屬以及與多環(huán)芳烴復合污染土壤的修復。微生物能以有機污染物為唯一碳源和能源或者與其他有機物質進行共代謝而降解有機污染物。這種修復技術已在農(nóng)藥或石油污染土壤中得到應用。生物修復技術生物聯(lián)合修復植物修復微生物修復已經(jīng)應用于砷、鎘、土壤污染與修復技術ppt課件聯(lián)合修復技術微生物/動物-植物化學/物化-生物物理-化學根瘤菌和菌根真菌雙接種能強化紫花苜蓿對多氯聯(lián)苯的修復作用。蚯蚓對PAHs污染土壤植物修復的強化效應?；瘜W預氧化-生物降解和臭氧氧化-生物降解等聯(lián)合技術已經(jīng)應用于污染土壤中多環(huán)芳烴的修復。適用于污染土壤離位處理的修復技術。發(fā)展趨勢聯(lián)合修復技術微生物/動物-植物化學/物化-生物物理-化學根瘤目錄土壤污染狀況修復技術概述行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及市場前景我們的優(yōu)勢目錄土壤污染狀況土壤修復迫切需要2004年《典型區(qū)域土壤環(huán)境質量狀況探查研究》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，其中10%嚴重超標；2014年《全國土壤污染狀況調(diào)查公報》顯示，全國土壤總超標率達16.1%，其中輕微、輕度、中度和重度污染點位比例分別為11.2%、2.3%、1.5%和1.1%；2015年《土地整治藍皮書：中國土地整治發(fā)展研究報告No.2》顯示，我國現(xiàn)有耕地中，有相當數(shù)量耕地受到中度、重度污染，土壤點位超標率接近20%，大多不宜耕種。

土壤修復迫切需要2004年《典型區(qū)域土壤環(huán)境質量狀況探查研究土壤修復政策環(huán)境分析2014年，環(huán)保部通過《土壤污染防治行動計劃》的審議，計劃包括建設6個土壤環(huán)境保護和污染治理示范區(qū)，預計單個示范區(qū)的財政投入在10億至15億元之間；2015年，中央為支持30個地方重點區(qū)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，下達了重金屬專項資金36億元；2015年9月28日，福建出臺《福建省土壤污染防治辦法》；2016年2月1日，《湖北省土壤污染防治條例》通過表決，將于10月1日起正式施行。2016年要全面實施《土十條》，到2020年，受污染耕地安全利用率達到90%左右，污染地塊安全利用率達到90%以上。到2030年，受污染耕地安全利用率達到95%以上，污染地塊安全利用率達到95%以上。土壤修復政策環(huán)境分析2014年，環(huán)保部通過《土壤污染防治行動中國土壤修復市場尚處于起步階段，據(jù)統(tǒng)計，我國約43.75%土壤修復項目規(guī)模較小，集中在5000萬以下。2億以上相對大規(guī)模項目比例僅占18.75%。與美國和歐洲分別已修復30283處和80700處污染場地項目相比，我國已修復的場地數(shù)不超過200個，土壤修復市場尚處萌芽階段，但發(fā)展態(tài)勢良好。市場規(guī)模與從業(yè)企業(yè)數(shù)量雙增：土壤修復市場發(fā)展分析2014年2015年12.74億21.28億500900以上合同簽約額企業(yè)數(shù)量中國土壤修復市場尚處于起步階段，據(jù)統(tǒng)計，我國約43.75%土土壤修復工程項目建設情況項目資金來源項目分布情況土壤修復類型污染類型及投資主體相關企業(yè)修復項目土壤修復工程項目項目資金來源項目資金來源資金問題是很多修復項目的主要障礙，與脫硫脫硝有電價補貼、污水處理有污水處理費不同，土壤修復沒有一套收費機制，資金大多數(shù)依賴于政府，缺乏明晰的盈利模式。目前，70%的資金來源仍是政府，而通過市場融資的項目較少，僅6.3%。項目資金來源資金問題是很多修復項目的主要障礙，與脫硫項目分布情況2015年上半年全國土壤修復類項目主要分布在11個省直轄市地區(qū)，且主要集中在江浙滬、鄂湘粵地區(qū)。兩地區(qū)項目數(shù)量均占比31.6%，總計占比63.2%；投資金額分別占比37.4%和58.3%，總計占比達95.7%?？梢钥吹浇銣?、鄂湘粵仍舊是土壤修復的主力市場。項目分布情況2015年上半年全國土壤修復類項目主要分土壤修復類型

2015年上半年，全國土壤修復項目仍以污染場地修復為主，其中場地修復占到總量的78.6%，耕地修復僅占7.1%。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，耕地修復上半年仍處于試點階段，預計未來的一段時間仍會維持現(xiàn)。土壤修復類型2015年上半年，全國土壤修復項污染物類型及投資主體已開展的土壤修復項目中的污染物仍舊以重金屬和VOCs為主。其中重金屬修復項目比例為64.1%，VOCs修復項目比例為17.9%。2015年上半年全國土壤修復項目中，投資主體為企業(yè)的超過半數(shù)，達到68.4%；政府開展的土壤修復項目則占31.6%。其中企業(yè)多以投資開發(fā)公司的形式，在地塊開發(fā)前，組織并開展對退役場地的修復；而政府多以當?shù)丨h(huán)境保護局、土地資源儲備中心為主。污染物類型及投資主體已開展的土壤修復項目中的污染物仍舊以重金相關企業(yè)修復項目2015年上半年治理企業(yè)是本地企業(yè)的項目占總量的50%以上。土壤修復工程投資金額動輒千萬甚至過億，據(jù)JIEIDatabase統(tǒng)計顯示，2015年上半年開展的土壤修復項目中投資過億的項目占總量的35.7%，而千萬以下的修復項目僅占28.6%。相關企業(yè)修復項目2015年上半年治理企業(yè)是本地企業(yè)的土壤修復前景預測土壤修復產(chǎn)業(yè)具有一定的生命周期，與此相同，修復資金占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)濟發(fā)達的國家，這種趨勢越為明顯。美國土壤修復資金占GDP比重土壤修復前景預測土壤修復產(chǎn)業(yè)具有一定的生命周期，與此我國土壤修復各細分領域市場空間市場空間巨大！我國土壤修復各細分領域市場空間市場空間巨大！目錄土壤污染狀況修復技術概述行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及市場前景我們的優(yōu)勢目錄土壤污染狀況中科院土壤研究所生態(tài)修復項目的技術合作方和工程實施方，主要從事微生物土壤修復菌劑的研發(fā)與生產(chǎn)、農(nóng)田與場地土壤修復工程、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。公司擁有一批國際領先的研發(fā)及技術團隊，具備土壤污染防治領域完整的自主知識產(chǎn)權，擁有研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及技術服務的完整功能，能夠針對重金屬污染、有機污染、連作障礙、鹽堿化、酸化、稀土污染等多種常見農(nóng)田污染提供技術解決方案公司簡介司中科院土壤研究所生態(tài)修復項目的技術合作方和工程實施方，主要從序號申請(專利)號專利名稱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方法2CN200610039351.9漆酶高產(chǎn)菌的快速篩選方法3CN201310411124.4以桔皮為原料發(fā)酵木霉菌的生產(chǎn)工藝4CN201310157616.5土壤持久性有機污染物的低溫等離子體處理裝置及方法5CN201310199748.4寡養(yǎng)單胞菌H-4及其降解酶制劑的制備