第一篇:土壤修復必讀丨2017及2018年土壤修復政策動態、熱點技術、市場空間
土壤修復必讀丨2017及2018年土壤修復政策動態、熱點技
術、市場空間...2017年土壤修復行業發展評述和2018年發展展望
一、2017年行業評述
1、主要政策我國環境管理工作從以控制環境污染為目標導向,向以改善環境質量為目標導向轉變,為適應這一轉變,滿足新的環境管理需求,環境修復領域響應“土十條”要求,陸續出臺一系列相關法規意見,不僅對產業發展影響重大,其歷史意義更為深遠。
《污染地塊土壤環境管理辦法(試行)》于2017年7月1日施行,主要涉及土地使用權回收和變更為規定用途地塊的土壤環境管理,首次為污染地塊管理建章立制。該辦法明確了各方責任,清晰了管理程序,為加強污染地塊環境保護監督管理提供支撐。
《農用地土壤環境管理辦法(試行)》,于2017年11月1日施行,從土壤污染防治、調查與監測、分類管理、監督管理等方面對農用地土壤環境做出具體規定。其中提出由環保部同農業部等部門建立農用地土壤污染狀況定期調查制度,建立全國土壤環境質量監測網絡,并組織實施全國農用地土壤環境監測工作。該管理辦法為農用地土壤環境管理工作提供依據,對農用地土壤環境管理,防控農用地土壤污染風險,保障農產品質量安全具有重要意義。
《工礦用地土壤環境管理辦法(試行)》于2017年12月17日完成第一次征求意見,這一辦法主要針對正在生產運行中的工礦企業開展土壤環境管理,作為對《污染地塊土壤環境管理辦法(試行)》的補充,將使工礦用地這個廣大領域的土壤環境管理有章可循。
《土壤污染防治法(草案)》于2017年12月22日提請全國人大常委會二次審議。土壤污染防治法不但填補了我國環境污染防治法律,特別是土壤污染防治法律的空白,進一步完善了環境保護法律體系,更有利于將土壤污染防治工作納入法制化軌道,以遏制當前土壤環境惡化的趨勢,并為推進生態文明建設,實現綠水青山、建設美麗中國添磚加瓦。此外,發改委和國土資源部聯合發布《全國土地整治規劃(2016~2020年)》、國家環境監測總站發布《2017年國家網土壤環境監測技術要求》、國家環境保護部發布的《企業拆除活動污染防治工作技術指南》(2017年9月4日)等一系列政府部門的規劃、指南等,從具體工作角度規范了修復行業的發展。
2、行業發展
土壤修復作為較大氣和污水治理相對落后的環保細分領域,目前處于起步成長階段。隨著“土十條”的發布,以及《土壤污染防治法》等法律、管理辦法及實施細則的起草和制定,我國有望在未來幾年內陸續出臺土壤修復相關法規政策,完善土壤修復法律體系,為我國土壤修復行業提供更加詳細的指導意見,助力土壤修復行業的有序發展,土壤修復行業將步入成長期。2017年,中央財政安排土壤污染防治專項資金65億元。除了國家資金投入之外,隨著《污染地塊土壤環境管理辦法(試行)》的實施,地方和企業的投入也在增加。據中國采購與招標網、中國采招網等公開途徑統計,2017年我國公開招標的場地調查與評價類項目約3億,場地修復類工程項目約50億,農田類修復項目約10億,礦山修復類項目(含廢渣處置)約35億。
行業發展面臨的突出問題包括以下幾個方面: 1)行業標準體系不健全。
相關標準的制定滯后于行業的發展,已有的標準一方面呈碎片化,不夠系統;另一方面可操作性差,無法有效指導、規范行業發展。現有取樣方法采集的樣品代表性不足,造成修復行業先天性基礎不牢;場地調查與工程修復存在脫節,咨詢單位與修復企業各管一段,信息流不暢,技術文件的表達需要統一的規范。
2)土壤污染修復設備化、規模化、產業化研究滯后。污染土壤關鍵修復裝備嚴重不足,很多關鍵設備和修復藥劑依賴進口,從而制約了技術的規模化應用和產業化發展。具體來講,在快速檢測方面,污染現場的便攜式快速檢測儀器主要依賴進口,國產儀器的精度、適用性及可靠性有待提高;關鍵裝備方面,土壤淋洗、熱脫附等裝備在國家科研課題的支持下已獲得應用案例,但設備的模塊化、智能化、集成化程度有待進一步提高;工程應用方面,缺乏規模化應用及產業化運作的技術支撐。
3)商業模式不成熟,盈利模式不清晰,修復資金缺口很大。場地修復資金需求量大,已實施的污染場地修復項目中,大部分是由地產驅動,少數是利用國家財政資金。《土十條》中明確提出要通過政府和社會資本合作(PPP)模式,發揮財政資金撬動功能,帶動更多社會資本參與土壤污染防治。同時鼓勵符合條件的土壤污染治理與修復企業發行股票,探索通過發行債券推進土壤污染治理與修復。
3、熱點技術
2017年具有顯著應用進展的修復技術有土壤淋洗、熱處理、原位還原穩定化、植物修復等。土壤淋洗作為一項綠色可持續修復技術,可實現對污染土壤的減量化、對污染物的濃縮化,降低了后續處理工藝的負荷和工程成本,目前該技術在越來越多的項目上得到應用,并在集成化、模塊化方面取得很大進展。熱處理技術應用方面,以熱傳導(電加熱、燃氣加熱)技術、電阻加熱技術為代表的原位熱脫附技術陸續在國內落地。有別于國外在小規模的污染源區域采用原位加熱技術,國內更多的是應用在大型場地上,由于受能源供應(外線電力負荷限制、燃氣供應限制)、項目工期、水文地質條件、二次污染控制等因素的影響,其在大型場地上的應用需要嚴格論證;在過程模擬、參數控制、尾水尾氣處理等方面仍較多依托于國外技術支持。異位熱脫附工藝在焦化、農藥類場地上得到更多的應用,第一個處理Hg污染土壤的間接熱脫附項目開始實施。原位還原技術在氯代烴污染場地及六價鉻污染場地進一步得到驗證。植物修復在農田、礦山治理領域開展多項示范應用,被視為未來5~10年最具發展潛力的綠色可持續修復技術。
除工程應用外,17年在技術研發領域也涌現出一批研究前沿的修復成果。如,周東美等開發了“微納米零價鐵高效活化過硫酸鹽降解有機污染物的技術”,已成功開展了修復示范工程。陳夢舫等提出了以納米零價鐵-生物炭復合材料原位注射修復地下水氯代烴污染的技術,并成功實施了新型地下水滲透式化學反應屏障示范工程。“世界雜交水稻之父”袁隆平先生繼“海水稻”技術后又獲得了一項重大突破成果—水稻親本去鎘技術。與傳統植物修復不同,水稻親本去鎘技術通過基因工程從根本上解決了水稻富集鎘的本性,未來將對鎘污染土壤的植物修復帶來較大沖擊。
二、2018年發展展望
1、政策方面2018年,《土壤污染防治法》有望正式出臺,這部土壤及地下水修復領域內“基本法”的出臺將把土壤污染防治工作納入法制化軌道;《工礦用地土壤環境管理辦法(試行)》也將在18年實施。開年之時環境保護稅法的正式實施為2018年環保行業的穩步發展保駕護航,將稅收全部留給地方財政的規定會大力調動起地方治污的積極性。標準和規范方面:2018年,《土壤環境質量 農用地土壤污染風險管控標準(試行)》和《土壤環境質量 建設用地土壤污染風險管控標準(試行)》將頒布實施,為全國土壤環境管理和修復提供了重要依據,必將促進土壤修復產業的發展。《建設用地土壤環境調查評估技術指南》2018年1月1日實施,增加了采樣布點密度,保證了地塊調查的資金投入,提高了地塊調查和修復的精度。
2、市場方面展望
配合上述法規的實施,隨著2018年土壤污染狀況監測網絡,全國土壤環境信息化管理平臺,土壤污染防治標準體系“三大基柱”確立,污染防治工作逐步步入正軌。
《土十條的》提出開展土壤污染狀況調查、建立建設用地調查評估制度,《農用地土壤環境管理辦法(試行)》中也明確規定調查制度和建立土壤環境監測網絡的監測要求等。這些任務將有力地推動2018土壤環境質量監測、調查、評估和土壤污染防治咨詢服務、裝備藥劑生產等相關產業的發展。污染調查和評估的潛在污染場地數量及調查強度會大幅度增加,分析檢測、調查評估市場規模將會成倍增長,從業單位的數量將會明顯增長,成為環境檢測和咨詢主要行業之一。我國鋼鐵和化工等重污染企業隨著國家供給側改革、產業結構及環保監管不斷強化將陸續關閉和搬遷,2018年污染場地的修復工程市場預計能夠達到200億元規模,上億元的單體修復工程明顯增加,將呈現風險管控與修復工程協同實施、土壤與地下水共治、土壤修復與生態恢復協同實施、固廢治理與場地修復協同實施及土壤與河道底泥共同修復治理的特點。在產企業的土壤和地下水風險管控和修復將會出現市場端倪,成為新的市場成長領域。2018年,龍頭和骨干修復企業有所壯大,技術、裝備和修復材料提供商實力會明顯增強。
我國耕地土壤重金屬污染的現狀總體不容樂觀,局部形式比較嚴峻。根據土十條要求,到2020年,受污染耕地治理與修復面積達到1000萬畝,結合市場調研,假設每畝污染耕地治理修復費用以1000元預測,則將形成約100億元的治理修復市場空間,預計2018年將達到30億的規模。
3、技術方面展望
隨著近年來土壤修復技術研發、引進和應用,土壤修復的技術水平不斷提升。2018年,有機污染場地將以原位/異位熱脫附、水泥窯共處置、常溫解吸、化學氧化等技術為主,大型污染場地采用原地修復的模式會越來越多,采用原位處理技術的工程繼續增加。2018年,原位熱處理技術及其尾氣治理技術在工程應用中得到完善,國產化程度提升,工程單體規模名列世界前茅;異位熱脫附設備的節能和尾氣處理技術逐漸成熟,控制系統逐步完善,設備的集成化、模塊化得到重視。重金屬污染土壤仍以阻隔填埋和固化穩定化為主要技術手段,為了實現減量化和資源化,土壤淋洗技術應用繼續增加,淋洗設備更加集成和自動化,達到國際先進水平。固化穩定化藥劑將根據場地和污染物情況采用定制化的加工方式,配合高精度的混合攪拌設備,固化穩定化修復將更精準有效。
通過對2017年修復技術的應用及發展狀況進行分析,預測2018年及以后相當長一段時間,從單純追求效果向追求綠色、安全、可持續修復,從單項修復技術向耦合的綜合修復技術,從服務于單種污染物向多種污染物復合污染土壤的組合式修復技術的過渡。在工程修復領域,綠色修復功能材料、集成智能裝備等將成為企業加速布局的重點。工程風險控制和修復的耦合技術越來越受重視。“場地土壤污染成因與治理技術”重點科技專項于2018年啟動,支持場地土壤污染形成機制、監測預警、風險管控、治理修復、安全利用等技術、材料和裝備創新研發與典型示范,形成土壤污染防控與修復系統解決技術方案與產業化模式。此外,一批基于互聯網、智能傳感器和檢測的土壤污染診斷、空間數據分析管理和遠程智能控制修復創新技術和團隊將應運而生,必將在不久的將來引發產業的巨大變革。
第二篇:當前土壤修復產業市場現狀及分析
當前土壤修復產業市場現狀及分析 1.當前中國土壤污染狀況:受污染耕地面積占耕地總面積1/5 土壤承載著人類的衣食住行,是人類賴以生存和發展的物質基礎,也是構成生態系統的基本環境要素。土壤污染問題已經成為威脅人類健康、影響環境安全的重大課題,與肉眼可見的污染相比,土壤污染有著一定的隱蔽性和滯后性。土壤污染物的富集與釋放過程漫長,一旦土壤“中毒”,其毒性釋放可達幾十年到上百年,這在方面日本有過切膚之痛。上世紀50年代,日本工業飛速發展,而由此帶來的土壤污染在上世紀60年代末以被稱為“痛痛病”的悲劇形式表現出來,其痛苦至今仍讓人不堪回首,由此產生的歷史負債至今仍未還清。過去40年的土壤修復費用已高達420億日元,折合人民幣將近30億元,而這還不是終點。
在我國因土壤污染所造成的環境健康損害也是歷歷在目。土壤污染面積不斷增加,在上世紀80年代末期,我國污染面積只有幾百萬公頃,而現在已經超過一千萬公頃。正如周生賢局長在全國土壤污染狀況調查工作視頻會議上所指出的,我國一些地區的土壤污染,對生態環境、食品安全和農業可持續發展構成嚴重威脅,土壤污染的總體形勢相當嚴峻。一是土壤污染程度加劇。據不完全調查,目前全國受污染耕地面積占耕地總面積1/5。二是土壤污染危害巨大。據估算,因土壤污染而減產糧食1000萬噸,全國每年因重金屬污染的糧食達1200萬噸,造成的直接經濟損失超過200億元。三是土壤污染防治基礎薄弱。目前,全國土壤污染的面積、分布和程度不清,導致防治措施缺乏針對性。資金投入有限,土壤科學研究難以深入進行,土壤修復產業尚未形成。
2.“十二五”規劃中土壤修復在環保產業重點發展之列
雖然我國現行法律中已有一些關于土壤污染防治方面的規定。然而,這些法律規定缺乏系統性、針對性、可操作性,并且明顯滯后。惟一一個1995年制定的《土壤環境質量標準》只包含了8種重金屬、2種農藥,并且只針對農用地土壤保護,完全不適用于城市居住和商業用地的場地環境評價。
好在目前相關的立法工作已經有了較大進展。《土壤污染防治法》于2009年底已經初步完成,2009年底發布《污染場地土壤環境管理暫行辦法》征求意見稿。2010年,環保部還分別組織起草了《污染場地風險評估技術導則》、《污染場地土壤修復技術導則》等4個標準也開始征求意見,新的《土壤環境質量標準》正在制定。擬設的法律制度還有:土壤污染整治基金制度、土壤污染整治(修復)資質制度、土壤污染法律責任制度等。
“十二五”規劃中,節能環保已被列為七大戰略性新興產業之首。其中,土壤修復被納入環保產業的重點發展之列,國家將在財政、稅收、金融等方面提供政策支持。同時,地方政府土壤污染防治意識增強。某些發展較快、經濟實力較強的城市,也已經開展了一些探索,根據環境管理和土壤污染防治的需要,分別制定出臺了相關的配套措施。如南京市已開始實施《南京市固體廢物污染環境防治條例》,規定化工、印染、電鍍等單位停產、關閉、搬遷后的原址,或是填埋過危險廢物的場地,如果需要開發利用的,應先對土壤進行環境風險環評,并按要求進行處置和修復。這是全國較早實施的地方性與土壤修復相關的法律文件之一。天津市濱海新區南港工業區發布《關于加強南港工業區土壤,地下水及惡臭氣體污染防治工作的意見》;四川省《城鄉規劃條例(代擬稿)》立法聽證會7月召開。中央和地方的同步行動充分表明,我國污染場地環境管理工作已提上日程,污染土壤修復治理正在鋪開。
同時,近期大規模行業論壇頻繁召開。5月,第二屆中國環境修復發展戰略論壇在上海召開;11月,第一屆“污染場地修復:政策、技術與融資機制國際研討會” 在南京召開;由國家環保部環境規劃院主辦的“環境風險與損害鑒定評估”論壇在北京京召開。論壇已經成為一個為政府、企業、學術界提供相互交流的平臺。
3.土壤修復產業形成的瓶頸
目前大量污染土壤急迫需要進行修復,如果不加以治理,僅由土壤本身自然恢復,一般需要耗費兩三百年甚至上千年的時間。然而適用技術少,處理成本高是這個行業的突出問題。由于我國土壤修復技術長期停留在實驗室水平,十分缺乏經濟有效的土壤修復產業化成熟經驗,目前用于污染土壤修復的費用高得令人乍舌。因此加快實驗室技術走向工程現場是改善我國土壤環境的迫切要求,而在這一轉化的過程中究竟存在著哪些瓶頸呢?
首先是缺乏技術工程化的承載者——修復企業,特別缺乏技術特色突出的實力型修復企業;其次是缺乏修復領域的高層次工程技術人才,由于我國修復工程化的路剛剛起步,有實際經驗的人才鳳毛麟角;第三,污染場地的基礎數據不全,以及數據的公開性較差;第四,缺乏實用技術的成套設備支持,目前修復大多采購國外成套設備,購置成本昂貴,維護成本高,無法體現技術的實用性和經濟性,限制了很多技術的工程轉化。4.土壤修復產業商機無限
在環保產業發達的國家,土壤修復產業所占環保產業的市場份額高達30%-50%,而我國土壤修復產業才剛剛起步,具有資質的處理企業幾乎為零,產業規模遠遠不能滿足社會需求。
一方面是生態環境、食品安全和農業可持續發展的要求,另一方面是城市化的推進催生了場地修復的巨大市場。近年來,大批化工企業實施了出城進園、退二進三的產業遷移,其退出原址憑著優越的地理位置,成了開發商覬覦的熱土,這同樣是第一批急迫需要進行土壤修復的地方。
截止到2008年,北京市東南郊化工區和四環路內276家污染企業全部完成調整搬遷后,騰退出800萬平方米的土地,但這些搬遷廠房下的土壤中,或多或少都留下了污染物;在寸土寸金的江南名城蘇州,總面積達三四十公頃的蘇州化工廠原址因遲遲無法修復而擱置良久;青島紅星化工廠搬遷后,原址雖經多年的修復,仍不能使用;同樣在2009年底實現全面停產搬遷的南通姚港化工區,城市的運營者也在苦苦尋求遺留污染的修復之策。今年初,專家對蘇州某化工廠搬遷后遺留的三四十公頃土地污染,提出了“換土”、“灌水”、“烘干”、“灌蒸汽”和“中和”等治理方案,但無論哪一種,短時間內都難以完成,成本都需要幾個億甚至十多億。僅北京而言,外遷轉產工廠遺留的場地進行無害化處理,將會帶來300~500億元的土壤修復市場。這也說明我國土壤修復產業市場非常廣闊。
隨著場地調查和風險評估工作的推進,政府、企業和社會資本的投資熱情一步步高漲;主流和潛在技術配套的修復設備、藥劑生產和銷售商活躍程度加劇,良性且理性的產業鏈形成令人期待。場地修復市場的快速發展勢必帶動上下游產業形成龐大的“土壤修復產業鏈”。
5.國內研究機構和企業 5.1中國科學院成都生物研究所
針對難降解石油污染物特別是稠油、重油組分進行了高效降解以及產生物表面活性物質的微生物菌株的篩選;已獲得并保藏了適應各類石油組分的微生物菌株數百株,建立了專門的石油微生物菌種庫。在微生物資源收集的基礎上,我們研制獲得了油田不同領域使用的微生物菌劑,包括:高效石油降解菌劑、石油難降解組分降解菌(環己烷降解菌、多環芳烴降解菌劑、聚丙烯酰胺降解菌劑、咔唑降解菌)、重油稠油生物轉化菌劑;高溫、高鹽石油降解菌劑;石油降粘菌劑、石油破乳菌劑、石油乳化菌劑、石油脫氮菌劑等。
依托此項技術成果,先后與勝利油田、大慶油田、遼河油田、渤海油田、新疆油田、大港油田、洛陽石化、天津石化等合作開發了多項微生物應用技術,并建立了多個示范工程,勝利油田現場中試成套裝置
該項技術及其成套設備在勝利油田現場中試和工程應用均獲得圓滿成功:中試反應器日處理能力達到5噸以上;工程化應用裝置日處理能力達到100噸;處理3-5h以內回收原油資源95-98%;處理后土壤殘留石油含量達到農用標準。
5.2 中國科學院南京土壤研究所
2010年5月成立“中國科學院土壤環境與污染修復重點實驗室”與“中國科學院南京土壤研究所土壤與環境生物修復研究中心”。主要關注污染土壤、污染地下水及生活污水的生物修復,采用生物強化技術提高修復效率;選育和馴化有機污染物的超級降解微生物,并探索具有創新性的組合型生物反應器和最佳處理工藝,為有機化學工業(尤其是石油開采、石油化工和化學農藥)污染的土壤和地下水以及生活污水的治理和修復提供綜合措施。
5.3 環境保護部 南京環境科學研究所
2008年,環境保護部南京環境科學研究所所報送的《國家環境保護土壤環境管理與污染控制重點實驗室建設申請書通過審核。環境保護部南京環境科學研究所將建設唯一的“國家環境保護土壤環境管理與污染控制重點實驗室”。2010年10月 “全球環境基金殺蟲劑類POPs(持久性有機污染物)污染場地清理修復工程”在江蘇省溧陽市鑫海化學廠啟動。這一示范項目將對生產設施、車間及受到污染的土壤進行清理和無害化處理,在國內具有典型示范性。按照計劃,將于2010年12月31日之前完成全部污染土壤和危險廢物的清運全部污染清理修復工作。
5.4 杭州大地環保集團
該公司注冊資本6600萬,是國務院批復的兩個持久性有機污染物(POPs)定點處置中心之一。公司擁有一支強大的技術團隊,70%以上人員具有中高級職稱和碩士、博士學歷;公司承擔了多個國家科技部863課題研究和開發。公司主要業務:污染土壤調查評估、修復咨詢和治理、POPS的處置、設備開發與制造等。
該公司先后承擔、完成了浙江寧波某化工廠污染土壤修復項目、中國多氯聯苯管理與處置示范項目(世界銀行贈款項目)、浙江省多氯聯苯清單調查示范項目(意大利政府資助項目)、杭州西湖文化廣場廢油渣及污染土壤處置項目、蘇州某污染場地污染狀況調查及地下水修復項目、杭州某化工廠鉻渣堆場污染土壤及地下水修復項目等近20項污染場地修復及調查項目。
5.5 北京建工環境修復有限責任公司
該公司是國內最早專業從事環境修復服務的公司。在國內率先開展土壤修復實踐,成功實施國內首例土壤修復項目——北京化工三廠土壤修復工程,并以此為起點不斷拓展業務,完善土壤修復、水體修復、生態修復的戰略布局,持續推進修復行業產業化進程。該公司參與了國家“863”項目研發、國家重點課題研發,成功申請了“十一五”國家科技支撐計劃重點項目,確立了公司在環保修復領域的領先地位。
5.6 其他新創辦企業
大連利泰土壤修復工程有限公司由大連屹泰環保工程有限公司及比利時DEC(DEME Environmental Contractors)合資成立,專門從事土壤修復,污泥及地下水處理。
8月,法國蘇伊士環境集團升達廢料處理公司與湖南凱天環保合資成立公司,將在重金屬治理、土壤修復處理等方面合作。
9月,由蘇州高新集團與日本同和環保再生事業有限公司合資成立蘇州同和環保工程有限公司。將正式著手對江蘇蘇化廠舊址地塊進行土壤分析和凈化治理。
11月,韓國SK集團與青島新天地集團簽約,雙方將投資6000余萬元,啟動青島市污染場地修復項目。
7月,北京國環清華環境工程設計研究院成立“環境場地評價與修復事業部”,由過去傳統的環保行業拓展業務,開始從事場地調查、風險評估、環境盡職調查、修復方案咨詢等業務。
同時,一批國外土壤修復咨詢機構,如荷蘭DHV集團、澳實集團等紛紛進入國內,帶動了國內修復產業的意識、技術和市場的發展。
第三篇:土壤修復和重金屬污染治理
土壤修復技術
學科:環境科學
詞目:土壤修復技術
英文:contaminated soil remediation
釋文:土壤修復技術是使遭受污染的土壤恢復正常功能的技術措施。污染物進人生態循環系統,如果超過土壤的自凈作用的負荷,即形成土壤污染。土壤因吸附能力、氧化還原作用及土壤微生物分解作用,可緩沖污染物所造成的危害,以上統稱為土壤自凈能力。土壤自凈作用的機理,既是土壤環境容量的理論依據,又是選擇針對土壤環境污染調控與污染修復措施的理論基礎。盡管土壤環境具有多種凈化作用,而且也可通過多種措施來提高土壤環境的凈化能力,但其凈化能力畢竟是有限的,預防土壤污染是保護土壤環境的根本措施。[1]
污染場地修復技術分類:
污染場地的修復技術可按暴露情景和處置地點分類。
按暴露情景分類:
可以按“污染源-暴露途徑-受體”對修復技術分類。對污染源進行處理的技術有生物修
復、植物修復、生物通風、自然降解、生物堆、化學氧化、土壤淋洗、電動分離、氣提技
術、熱處理、挖掘等;對暴露途徑進行阻斷的方法有穩定/固化、帽封、垂直/水平阻控系統
等;降低受體風險的制度控制措施有增加室內通風強度、引入清潔空氣、減少室內外揚塵、減少人體與粉塵的接觸、對裸土進行覆蓋、減少人體與土壤的接觸、改變土地或建筑物的使
用類型、設立物障、減少污染食品的攝入、工作人員及其他受體轉移等。
按處置地點分類:
可分為原位修復技術和異位修復技術。原位修復技術又可分為原位處理技術和原位控制
技術,常用的原位處理技術包括物理、化學和生物方法等。異位修復技術可分為挖掘和異位
處理處置技術。
原位處理:在污染區原地鉆一組注水井,用泵注入微生物、水和營養物,通入空氣。另外鉆一組抽水井,用抽水泵抽取地下水,使地下水呈流動狀態,促使微生物和營養物均勻分布。此工藝簡單,費用低,但處理速度慢。原位處理也可用于污染河流底泥的生物修復。
土壤與土壤污染
環境污染是指由于人類活動引起環境質量下降而有害于人類以及其他生物正常生存和發展的現象。環境污染按環境要素可分為大氣污染、水體污染、土壤污染和生物污染。大氣污染了,人們無法呼吸;水體污染了,人們不能飲水;土壤污染了,我們沒有糧食吃;生物污染了,人類可能沒有肉食吃,或者人直接病死。所以說,環境污染非常可怕。這里我們只談土壤污染。
土壤是環境中特有的組成部分,它是一個復雜的物質體系,組成的物質有無機物和有機物。在地球表面,土壤處于大氣圈、巖石圈、水圈和生物圈之間的過渡地帶,是生態系統物質交換和物質循環的中心環節,是連接地理環境各組成要素的樞紐。
植物直接生長土壤上,土壤是植物營養物質的最主要的供應地。“皮之不存,毛將焉附”;“民以食為天,食以土為本”。沒有土壤,就長不出植物,更別提莊稼了。巖石上至多生長一些地衣、苔蘚,水里還有一些浮游生物,人類能靠地衣、苔蘚、浮游生物養活嗎?
所以說,土壤是最寶貴的自然資源之一,是人類賴以生存的必要條件。土壤,或者說是土地,還是人類社會演替發展的關鍵因素。封建地主控制了土地,統治了農民;共產黨通過土地革命,贏得了廣大人民的擁護。
然而,各種人為與自然的因素使人類賴以生存的土壤遭受不同程度的破壞,致使原有土壤理化性質退化、喪失耕作價值,并危及食物鏈安全與人類自身健康。這種喪失了耕作價值的土壤稱為污染土壤。土壤本來是各類廢棄物的天然收容所和凈化處理場所,土壤接納污染物,并不表示土壤即受到污染,只有當土壤中收容的各類污染物過多,影響和超過了土壤的自凈能力,從而在衛生學上和流行病學上產生了有害的影響,才表明土壤受到了污染。
造成土壤污染的原因很多,如工業污泥、垃圾農用、污水灌溉、大氣中污染物沉降,大量使用含重金屬的礦質化肥和農藥等等。
目前,我國土壤污染防治面臨的形勢十分嚴峻,部分地區土壤污染嚴重,土壤污染類型多樣,呈現新老污染物并存、無機有機復合污染的局面,土壤污染途徑多,原因復雜,控制難度大,由土壤污染引發的農產品安全和人體健康事件時有發生,成為影響農業生產、群眾健康和社會穩定的重要因素。
第一次全國土地調查顯示,截至1996年10月31日,我國耕地面積為19.5億畝;到2006年10月31日,這個數字銳減為18.27億畝,10年凈減少1.24億畝,平均每年凈減少1240萬畝!國家《政府工作報告》指出,一定要守住全國耕地不少于18億畝這條紅線。
而土壤污染防治,是深入貫徹落實科學發展觀的重要舉措,是建設社會主義新農村的重要內容,是構建國家生態安全體系的重要部分,是實現農產品質量安全的重要保障。
編輯本段土壤污染原因分析
城市土壤承載著一定的生態、環境和經濟功能,關系到城市生態環境質量和人類健康。然而,隨著工業的發展和城市化進程加快,城市土壤環境質量日益惡化。世界各國對此問題開始予以高度重視,德國土壤學會在1988年成立了城市土壤工作組;美國在上世紀90年代對紐約等城市開始了一系列有關城市土壤污染的研究。
城市工業化的發展及與之相伴的工業排污,使城市土壤化學性質發生重要變化。煙塵、汽車尾氣的排放、工業超標排污等,使重金屬大量沉積于土壤中,其中以鉛、鋅等金屬元素污染最為嚴重,在我國工業化進程較快的城市,土壤的鉛含量都非常高。
另外,污水所含成分復雜,污水性質不同,對土壤危害程度也不同,如含有三氯乙醛等有機物的污水極易引起急性中毒;含有無機物如重金屬、氟化物、硝酸鹽和有機氯農藥等的污水往往在土壤、植被以至地下水中形成殘留和累積,造成植被受害,甚至寸草不生,并會間接引起人畜慢性中毒。
人類活動是影響城市土壤污染程度的一個重要因素。不同的土地利用狀況、人類活動強度、污染累計時間的長短和距離污染源的遠近,在不同程度上影響重金屬污染狀況。對北京城市公園土壤的鉛污染研究發現,歷史悠久,客流量大且距離市中心較近的公園土壤鉛含量明顯偏高;對大多數開放歷史較短、客流量小且相對偏僻的公園而言,表土一般都未見明顯的鉛污染。研究發現:公路兩側土壤中鉛的99%以上累積量分布在50米的范圍內。城市建設初期建立的化學、工業企業經過多年發展,企業廠區的土地受到了嚴重污染,尤以重金屬土壤污染為主。土地中的重金屬經過一定時間的遷移,對廠區周圍的土壤環境也產生了一定的影響。
編輯本段土壤污染物分類
土壤中污染物的種類按性質分主要有:1)有機物質,其中數量較大而又比較重要的是化學農藥,尤其是有機氯、有機磷農藥;2)氮素和磷素化學肥料;3)鉻、銅、鋅、鉛、汞、鎘、砷等重金屬;4)放射性元素,尤其是長壽命的放射性核素137Cs;5)腸細菌、炭疽桿菌、破傷風桿菌、腸寄生蟲、霍亂弧菌、結核桿菌等有害微生物類。
另外,土壤中有機物分解產生的CO2、CH4、H2S、H2、NH3等氣體,在某些條件下也可能成為土壤的污染物。
根據污染土壤中污染物的來源,可將污染土壤劃分為無機物污染土壤、有機物污染土壤、放射性污染土壤以及復合污染土壤等類型。多數污染土壤以重金屬為主,局部地方以金屬-有機廢棄物的形式出現。污染土壤中重金屬的來源很多,如工廠固體廢棄物、污泥、大氣沉降物、農用化肥等。
各種加工業活動都有可能產生大量的工業固體廢棄物,如礦渣、飛塵、模沙、研磨劑、離子交換樹脂、廢催化劑和活性炭、耐火磚等。有些金屬,如砷、鎘和鉛在高溫加工過程中可產生氣化現象,轉化成氧化物并以微粒的形式冷凝,沉降下來。
石油工業的各種有機污染物,己成為環境污染的罪魁禍首。隨著人工合成的有機物越來越多,在已知的700萬余種有機物中人工合成的有機物種類達10萬種以上,且以每年2000種的速度遞增。其中具有“三致”(致癌、致畸、致突變)的有機污染物如石油烴類、多氯聯苯(PCBs)、多環芳烴(PAHs)、含氯溶劑、炸藥、農藥等越來越多。它們一旦進入土壤環境,不僅使農作物減產甚至絕收,而且可通過動植物轉移到食物鏈中,成為人類的隱形殺手。
土壤有機污染物的種類繁多,包括各種酚類和氰類物質以及人工合成的各種農藥。酚類和氰類物質的來源很廣,如某些石化企業在生產過程中排放的廢水含有烴類、有機酸、醛類、氰化物、氨、各類聚合物、焦油等污染物。
編輯本段技術研發
1、“863”計劃將研發石油污染土壤生態修復技術
國家863計劃資源環境技術領域辦公室發布“十一五”863計劃資源環境技術領域2007第二批重點項目申請指南的通知,“油田區石油污染土壤生態修復技術與示范”位列本批7個項目首位。這個項目指南提到,近年來,中國土壤污染問題日益凸現,對生態環境、食品安全和人體健康構成嚴重威脅。其中,重金屬、石油、多環芳烴等污染物導致的土壤污染尤為突出。研發經濟高效的污染土壤修復技術是改善我國環境質量的迫切要求,也是世界科技的研究熱點。
項目總體目標為,針對中國油田區土壤石油污染問題,采用生物、物化方法與技術,研制高效修復功能材料與關鍵設備;開發具有復合技術協同的修復工藝,集成適合中低濃度石油污染土壤的植物—微生物聯合修復技術、高濃度石油污染土壤的物化—生物耦合修復技術;建立油田區石油污染土壤生態修復技術體系并開展工程示范,制定石油污染土壤修復技術規范。通過項目研究,培養高水平的科技人才和創新團隊,建立具有國際先進水平和引領作用的技術研發平臺,為中國油田區污染土壤生態功能恢復和環境質量改善提供技術支撐。
項目主要研究內容是,針對油田區中低濃度石油污染土壤,篩選適合不同區域、不同石油組分的微生物降解菌株,研制高效復合修復菌劑,選育適合油田區生態環境條件的高效修復植物,構建植物—微生物聯合修復技術。針對油田區高濃度石油污染土壤,開發環境友好的脫附制劑,研發石油污染物高效物化脫附、分解技術,開發重組分石油污染物生物降解工藝,構建物化—生物耦合修復技術。研制物化、生物修復關鍵設備,開展植物—微生物聯合修復、物化—生物耦合修復工程示范,進行環境風險評估,制定油田區石油污染土壤修復技術規范。
據悉,“十一五”863計劃資源環境技術領域戰略目標是:研究大幅度增加資源儲備技術,提高資源綜合利用效率;研究區域性環境污染綜合防治技術,逐步形成與社會經濟發展水平相適應的資源環境科技創新體系,為保證社會經濟可持續發展、建立資源節約型和環境友好型社會提供強有力的科技支撐。
2、蜈蚣草修復砷污染
蜈蚣草修復砷污染土壤技術在湖南、廣西、云南等地運用,成效顯著。
廣西、云南等地遇到洪水時,上游堆積的開采礦產中高濃度重金屬的污水就順勢蔓延下來,造成下游上百公里的河道和農田受到污染,從而大面積稻田絕收或嚴重減產。人長時間暴露在含砷環境中可誘發癌癥,高劑量砷可導致死亡。
陳同斌的重金屬污染土壤植物修復團隊從1997年開始在全國范圍內進行土壤污染狀況調查,1999年在中國本土發現了世界上第一種砷的超富集植物——蜈蚣草,至今已開發出3套具有自主知識產權的土壤污染風險評估與植物修復的成套技術,并鑒別出在中國生長的16種能夠吸收土壤重金屬污染物的植物。
休復前:湖南郴州蘇仙區鄧家塘鄉因砷污染導致600多畝稻田棄耕、2人死亡、400多人集體住院,誘發嚴重糾紛和暴力沖突,曾引起國務院高度重視,中央電視臺《焦點訪談》專門報道。
在國家高技術發展計劃(863項目)、973前期專項和國家自然科學基金重點項目的支持下,陳同斌研究員在湖南郴州建立了世界上第一個砷污染土壤植物修復基地。修復后:在田間種植條件下,蜈蚣草葉片含砷量高達0.8%,有力證明了蜈蚣草在砷污染土壤的治理方面具有極大的應用潛力。
中科院地理資源所陳同斌研究組應廣西人事廳邀請,受當地政府委托進行污染土地的修復工作。修復前:廣西某縣因洪災造成超過5000畝農田土壤被嚴重污染,部分土壤甚至寸草不生,這已成為廣西當前最突出的環境問題。修復后:建立污染土地的植物修復示范工程,目前已開始種植超富集植物進行土壤重金屬污染修復試驗,取得初步成效。
中科院地理科學與資源所陳同斌研究小組在云南開展植物修復與植物采礦技術研究與推廣應用,有效解決了當地嚴重的土壤及農產品重金屬污染超標問題,提高了礦產資源利用率,保障了人民的安全健康。
3、日本開發出簡易無害的土壤消毒法
日本農業環境技術研究所宣布,千葉縣農業綜合研究中心等機構的研究人員開發出了一種簡易土壤消毒方法,消毒效果好且不會危害環境。
據報道,這種土壤消毒法的具體操作步驟是,在土壤上噴灑用水調和的濃度為2%左右的酒精,然后用塑料薄膜覆蓋1到2周。研究人員介紹說,酒精能降低土壤內含氧量,從而起到滅蟲效果。
據報道,新方法可輕松殺滅害蟲和病原菌,消毒效果幾乎等同于溴甲烷,而后者因為會破壞臭氧層被禁用。酒精幾天后就會在土壤中分解,不會對環境造成影響。
研究人員在黃瓜地內進行了1周左右的實驗,實驗結果顯示,未灑酒精溶液的土壤所培育的黃瓜根部有寄生蟲,而經酒精處理的土壤中的黃瓜生長正常,根部未發現寄生蟲。
土壤修復和重金屬污染治理
目前在中國大陸重金屬污染治理領域,沒有一家從事商業化治理的專業公司。
大部分的土壤修復和重金屬治理公司都是在利用國家撥款做示范工程,大部分的專業公司無法實現商業化運行。造成這種局面的主要原因是土地修復沒有國家標準,利用物理法、化學法等技術和工藝進行土地修復,投資太大,而采用植物修復技術和工藝導致的主要問題是收集到的修復植物的后續處理問題。
北京天地德科技有限公司引進德國先進技術,開發的土壤修復和重金屬污染治理方案可以徹底解決這個問題。
北京天地德科技有限公司重金屬污染治理方案是利用沼氣能源植物修復重金屬污染土地,同時生產生物天然氣的技術和工藝路線,可以解決重金屬污染植物修復的收獲物后續處理的難題,實現重金屬污染治理與生物質能源協調發展。該技術對收集到的修復植物進行資源化利用。即便在沒有國家的補貼的情況下,企業也是可以生存的。重金屬植物修復和沼氣生產都是成熟技術,因此對二者進行技術集成和創新,將開創中國土壤修復和重金屬污染治理的新時代。
北京天地德科技有限公司利用耐重金屬污染的沼氣專用能源作物,在重金屬污染土地、水面建立生物能源基地,通過反復的種植和刈割富集重金屬的能源植物的地上部分,可以有效地降低生長環境中土壤、水體或水體沉積物的重金屬質量分數.實現土地修復;同時收集物做為生產沼氣的原料,生產沼氣。
重金屬不比一般的污染物質,在化學上元素是不滅的,所以要降低污染最重要的步驟就是降低它在環境中過度集約和累積的濃度。可以通過種植對可耐受重金屬植物,利用反復的種植和刈割的方法,便可平分(淡化)原污染地重金屬的含量,并降低重金屬污染的風險。
生物質能源是一種清潔的、可替代石化燃料的新型能源,但發展生物質能源勢必要占用大量耕地,而依靠農用地開發此類植物不符合我國人多地少的實際情況。從長遠來看,利用邊緣土壤進行能源植物的開發將是解決生物質能源原料問題的一條有效途徑。我國有大量重金屬污染的土壤,因其對生物的毒害作用不適宜種植進入食物鏈的作物,如果利用這些土壤種植能源植物,既可以解決能源用地問題,對環境也具有一定的修復意義。
1、能源植物選擇
(1)可以治理重金屬污染的能源植物
導致土壤污染的重金屬主要包括 As、Cd、Co、Cr、Cu、Hg、Mn、Ni、Pb和 Zn 等 ,一般為幾種重金屬的復合污染。根據當地的氣候條件、植物生長季節和土地實際情況可以選擇以下植物,能源高粱、苧麻、能源甘蔗、能源玉米、苜蓿和柳樹、向日葵、能源油菜、能源黑麥、馬鈴薯、紅薯。
在污染濕地水體或沉積物治理可以選擇能源水稻、互花米草、水葫蘆、蘆葦等能源植物。(2)沼氣專用能源作物
目前在歐洲以整株青貯的玉米、能源型甜菜和若干牧草,如虉草、冬黑麥和芒均為理想的原料,生產沼氣,被特稱為“沼氣專用能源作物”,專用能源作物成為制沼氣的新原料。
對玉米收獲前后的秸稈成分的分析發現,對于秸稈厭氧發酵性能至關重要的 4 項指標,在秸稈變干后都發生了非常不利于沼氣發酵和其他生物能轉化方式的變化。例如木質素含量幾乎提高了 1 倍,使木質素大量與纖維素和半纖維素結晶,嚴重阻礙了后兩者在生化轉化過程中的降解。其次,對于在中國被寄與很大希望、但又存在著致命性技術障礙的“非糧”能源作物甜高粱而言,其收獲后加工期過短(不到 2 個月)是當前難以克服的制約因素。但如果變甜高粱直接加工酒精的技術路線為甜高粱整株青貯再發酵加工成沼氣,則由于青貯料易于保存,可常年隨取隨用,問題即迎刃而解,而且能量凈產出還可能增高。另外,嚴重萎縮的北方甜菜可能會因改種能源甜菜而迎來重新振興的好機遇。
產氣植物的碳氮比,一般選用植物體的碳氮比為25~30.5/1;碳氮比過高和過低都不利于沼氣發酵細菌生長分裂,而某些有害菌則成優勢菌群,造成沼氣池產氣少甚至不產氣。
農村的一些水生植物,如水葫蘆、水花生、水草等,作為沼氣原料的碳氮比合適,2、能源植物種植
重金屬污染土地修復以能源植物種植為目標,將農藝措施、土壤重金屬鈍化技術、耐重金屬的麻類和生物質能源作物種植技術、超富集植物等生物技術進行優化組合,在田間進行綜合應用。
一是修復輕度污染土壤。采取控制土壤水分、改變耕作制度、調整部分作物種類、合理施肥、灌溉等農藝措施和施用土壤改良劑等物理、化學措施修復重金屬輕度污染的土壤。
二是中度污染土壤改種。開展技術攻關,對中度污染的土壤,采用適宜的治污模式和技術,以發展生物質能源作物、經濟作物苧麻和薯類為主。三是重度污染土壤變性。對于重度污染型土壤,采用重金屬鈍化技術和植物修復技術相結合或變性改為綠化用地。
對于江河流域水污染治理,可以采用氧化塘和人工濕地結合處理的方法、由于植物生長受季節控制,而且重金屬累積過多,會對植物造成毒害,采用氧化塘和人工濕地結合處理的方法可以利用多種植物,在不同季節對污水進行凈化,達到更好的凈化效果。
3、種苗繁育
植物在種子成熟后,收獲的秸桿碳氮比過高,不利于沼氣的產生。因此能源植物收獲期不是在種子成熟后,而是在種子成熟前收割,因此種苗繁育的問題必須解決,除了異地制種外,可以采用非試管快繁技術,利用植物嫩鞘、葉片、莖桿進行無性繁殖的育苗。利用植物法修復污染土地,需要建設種苗無性繁育基地。
4、能源植物收獲
能源植物的收割要根據使用目的來確定,作為以沼氣生產為目標的沼氣專用植物臘熟期是最佳收獲期。
栽培沼氣專用能源作物生產沼氣這樣一種新原料和生物能利用新的轉化技術路線,充分發揮了能源作物(特別是專用玉米等)能夠高效轉化太陽能的優勢,獲得最大的單位土地面積生物量(biomass)和生物能產出(而非傳統育種追求的最大籽粒量產出);
由于能源植物種植的目的是獲得最大的單位土地面積生物量(biomass)和生物能產出,而且積累在莖、葉中的碳水化合物,在作物完全成熟前,仍以可溶態保留于青貯料中,易于高效轉化為沼氣或其他形式生物質能源(如生物乙醇、沼氣)。而一般情況下,隨著作物完全成熟及秸稈變干,碳水化合物轉化為難以分解的成分。因此沼氣專用能源作物不能在作物完全成熟及秸稈變干后收割。
5、后續處理
如何處理富集植物是植物修復的難題。因為重金屬的活性太強,如果處理不當,富集植物就又可能再一次成為污染源”。目前還沒有一種處理這種“吸毒植物”的有效辦法。植物成熟后,只有填埋或焚燒兩種選擇,本方案采用利用污染土地或水面建設能源作物種植基地。種植沼氣專用能源作物,一方面通過植物修復治理重金屬污染。另一方面對富集重金屬的生物量通過生物煉制技術生產生物能源和回收重金屬。首先對收獲的沼氣專用能源作物采用整株青貯,以備生產沼氣使用。然后采用生物拆解技術,將植物拆解分離,固態部分主要是纖維素和木質素,及基本不含有可溶性重金屬鹽。固態部分可以加工成生物成型燃料,生物成型燃料是一種清潔燃料。
液態部分主要是半纖維素和各種糖類以及可溶性重金屬鹽。對于液態部分通過發酵技術進行處理。生產生物燃料沼氣,在發酵過程中可溶性重金屬鹽轉化為重金屬硫酸鹽沉淀被分離。
能源植物生產沼氣,沼氣提純后就是生物天然氣,可以替代汽車用天然氣。也可以直接用來發電。
德國利用沼氣專用植物生產沼氣采用2 個厭氧反應罐容積各 1 500 m3,采用高溫(49.5℃)發酵工藝。年耗青貯原料 5940 t,每天沼氣產量 5150 m 3/d。
沼氣直接發電,發電產能 500 kW(熱電聯產)。年發電和供熱量分別為 415 萬 kW*h 和 4 220 MW*h;電全部售給電網(14.5 歐分/KW*h);熱量出售 1/3。
6、植物修復后續處理為什么選擇生產沼氣(1)沼氣是最有效的生物燃料
英國國立農業合約聯盟(NAAC)2007會上提出生物燃料占據重要地位此會大會上,TimEvans所作的報告給大家留下了深刻印象,介紹了他經營的RenewableZukunft公司進行的一個“小測試”(MiniTest),其中使用了生物燃料的對比試驗,以展示由1公頃能源作物制成的各生物燃料可使汽車行駛的距離,而沼氣是當之無愧的勝者。
在測試中生物柴油表現最差,車輛僅行使2萬公里(5,030英里/英畝);生物乙醇使車輛行使3萬公里/公頃(7,540英里/英畝);人造生物柴油(一種由生物質氣化制成的新一代生物燃料,可通過費—托法(Fisher-TropschProcess)轉變為液體燃料)則有顯著提高,車輛可行使7萬公里(13,960英里/英畝);但由厭氧發酵的農作物、泥漿、有機廢物產生的沼氣——生物沼氣可使車輛行使將近9.7萬公里/公頃(24,390英里/英畝),幾乎是生物柴油的5倍。(2)技術成熟,生產穩定 沼氣生產與第二代生物燃料(如纖維素乙醇、液體生物燃料)相比,沼氣是一種成熟的技術。
首先在原料預處理技術上———它是在秸稈發酵前的預處理過程中引入畜牧業的青貯技術,既解決了秸稈的保存及消化問題,又能促進其后期發酵;
在進料方式上,該技術通過優化設計飼料行業敞開式的氣動輸送設備,實現了大粒徑物料的密閉輸送;
(3)規模可大,可小,便于發展分布式能源系統
由于生物量收集半徑可以控制,降低原料收集成本,加工后的產品方便長途運輸,可以滿足下游產業大規模生產需求。(4)市場無限,產品沒有市場準入的限制
天然氣是最重要的理想潔凈燃料,但我國天然氣的儲量較為不足,而且工業用(發電,合成氨等)需求量非常大。截止到2006年1月,探明的天然氣儲量只占全世界總量的0.9%。天然氣貢獻的能量只占能源總消費量的2.5%(而世界平均是25%)。據《中國可持續發展油氣資源戰略研究》報告預測,到2020年我國天然氣的年需求量達2500億 m3,缺口將達到900億m3。需要強調指出的是,這個預測還是在完全排除8億農村人口使用天然氣的情況下作出的。否則,屆時我國天然氣的缺口將會是極為驚人的數量。
沼氣可以直接向用戶出售,如果加工生產天然氣,可以直接作為汽車燃料銷售,不需要與其他燃油混合(5)經濟效益好,產業鏈長。
可以深加工,生產甲烷和二氧化碳氣,殘渣可以綜合利用。沼氣夜可以做液態肥料/由于產業鏈長綜合經濟效益高
7、沼氣利用及安全
厭氧消化產生的沼氣中含有水分(H2O)和硫化氫(H2S),H2S氣體不僅對人的身體健康有很大的危害,對管道、儀表及設備還具有很強的腐蝕性。脫水通常利用脫水裝置進行,一般采用重力法進行分離。對污泥厭氧消化最主要的問題涉及沼氣脫硫和尾氣有效控制。脫硫的目的也在于減少對大氣環境的污染物的排放。
沼氣中的硫化氫對于管道和設備具有很強的腐蝕作用,同時其在燃燒時將產生二氧化硫等有害氣體污染環境。因此,規范中規定硫化氫含量必須低于20mg/m3。污泥厭氧消化池中沼氣的硫化氫含量為沼氣中 H2S 濃度為 0.1%~2%,超過規范規定的質量指標,必須進行脫硫處理。用于沼氣脫硫的方法有兩種,即生物法和物化法。生物法主要分為生物洗滌和生物過濾兩種方式。20 世紀 80 年代在德國、日本、荷蘭等國家有相當數量工業規模的各類生物凈化裝置投入使用。目前,許多發達國家如日本、德國、美國、荷蘭等對生物脫硫技術和設備的開發已經商品化。2004年5月,宜興協聯熱電有限公司引進了帕克公司的生物脫硫技術并率先用于沼氣脫硫,將沼氣的硫化氫含量從14g/Nm3 降到200μg/m3。我國這方面的研究才剛起步。
干法脫硫:沼氣經過水封和脫水裝置后,常溫下經過干式脫硫塔,沼氣通過噴嘴或擴散板進入脫硫塔底部,通過脫硫劑床層,然后從頂部排出。固體脫硫劑使用一定的時間需要進行再生或更換,所以至少要 2 個脫硫塔輪流使用。干式脫硫劑一般為氧化鐵,來源于經過活化處理的煉鋼赤泥或硫化鐵礦灰,配以一定比例的助催化劑、堿、粘結劑、燒失劑,制成球形、環形等;也有顆粒直徑為0.6~2.4mm的鑄鐵屑。
濕法脫硫:沼氣通過噴嘴或擴散板進入脫硫塔底部,與吸收劑逆流接觸,然后從頂部排出,經過濕法脫硫的沼氣需要再次冷凝去除水分。濕法吸收劑主要為NaOH或Na2CO3溶液,沼氣中的H2S與NaOH或Na2CO3反應,由于反應消耗,需要定期投加堿性溶液。
物化法是我國目前普遍使用的方法。物化法脫硫主要有干法和濕法兩種,根據 H2S含量可以設計成單級和多級脫硫。沼氣中H2S含量高,且氣體量較大時,適用濕式脫硫;如果用地面積小,則可用干式脫硫。也可以采用干式、濕式串聯形式,增加脫硫效果,濕式脫硫塔可以作為粗脫,干式脫硫塔可以作為細脫。
貯氣柜對整個系統具有氣量調蓄和穩壓的作用。沼氣的主要用途還是在處理廠內進行綜合利用,利用的方式主要有沼氣發電或沼氣鍋爐等。沼氣發電
沼氣發電適用于建立污泥厭氧消化的污水處理廠,沼氣發電是目前我國污泥厭氧消化沼氣的主要利用方式。減少了污水處理廠電能的消耗,并能對污泥消化池提供熱源。投資成本隨各廠不同,但是沼氣發電會節省運行成本,對于厭氧消化產氣量較大的污水處理廠經濟性更加明顯。沼氣發動機沼氣中的能量 20%~30%轉化為了機械能,還有 60%~70%轉化成了熱能(冷卻水、煙氣中的熱能,這部分熱量一般被回收作為消化池加熱的熱源),冷卻水中熱量的90%以上,煙氣中熱量的60%~70%可被回收,可見沼氣中能量的實際總效率為67%~85%。
國產沼氣發電機電效率 30%~36%,總效率 70%~80%,1 方沼氣可以發電 1.5~1.6千瓦時;進口沼氣發電機電效率30%~40%,總效率可以到90%,1方沼氣可以發電2千瓦時。我們根據國內沼氣發電機的電效率和熱效率平均水平,制定出沼氣發電機的效率指標要求。捷克 Tedom 公司生產的燃氣內燃發電機目前已遍布歐洲地區。其產品的顯著特點是將發電、供熱于一體,機體內部包含了發動機、發電機、余熱回收換熱裝置,及自控系統。它的顯著特點是:系統簡單,且節省許多配套設備,可相應降低工程造價;機體采用了隔音罩等措施,距機體1 m噪聲小于70 dB;在煙道上安裝了煙氣催化凈化裝置,NOx及CO排放均符合歐洲標準。發電效率可達到40%,熱效率50%,綜合效率可達到90%。國產發電機沒加隔聲罩時,1m 范圍噪聲值 110dB(A),所以在工作時需要專門的工作間,并進行墻體隔聲。另外可以生產生物天然氣。每個燃料加工中心生產天然氣需要增加的設備(按1000萬方/年)。
第四篇:遼寧礦區土壤重金屬污染修復工作
遼寧礦區土壤重金屬污染修復工作
遼寧礦區多為有色金屬,對土壤污染嚴重,礦山及礦山周邊地區污染治理和生態環境修復任務十分艱巨,遼寧銅礦區主要重金屬污染因子為Cu、Zn、Pb,周邊田地主要重金屬污染因子為As、Cu。由此可以看出,此地區土壤污染物多為Cu、Pb,因此首要任務是遏制這兩種物質的危害。
針對這一情況,北京恒源嘉達科技有限公司采用的是土壤修復材料元素間的同源協同關系與植物體系吸收修復的方式,綜合治理土壤重金屬問題。首先,土壤修復材料中加入了鐵錳化合物,鐵錳化合物可與Pb產生可交換態的結合反應,土壤修復材料中添加了有機質與微生物,形成固化劑,能有效改善土壤理化性質,有機質能很好的與Cu相結合,使總金屬被吸附在土壤的沉淀中,降低重金屬的生物有小型,利用微生物的吸附富集作用、氧化還原作用、成礦沉淀作用、淋濾作用、協同效應,達到去除重金屬的目的。
同時在重金屬污染嚴重的地區采用植物修復的配套治理方式,經過實驗室的反復試驗篩選出了煙管頭草、早熟禾、黑麥草、高羊茅、落葉松等植物完成修復工作,應用時應注意:在排土場配合土壤修復材料種植薹草將有利于土壤的修復工作;在尾礦庫周邊配合帶有鐵錳化合物的土壤修復材料種植苦荬菜、大籽蒿等植物十分有效果;如果要種植經濟作物,則推薦大豆與玉米,這兩種植物有很強的重金屬耐性,但對土壤修復沒有什么幫助。
第五篇:前瞻產業研究院:土壤修復行業政策分析及市場規模預測
前瞻產業研究院:土壤修復行業政策分析及市場規模預測
我國土壤污染防治起步較晚,2014年環境保護部和國土資源部發布了全國土壤污染狀況調查公報顯示,全國土壤環境狀況不容樂觀,總超標率為16.1%。部分地區土壤污染較重,耕地土壤環境質量堪憂,耕地土壤點位超標率為19.4%,將近1/5的耕地被污染。
我國工業和農業的粗獷式發展是造成土壤污染的主要原因。雖然我國工業和農業經歷了快速的發展,但是并沒有及時重視其污染物排放的監管和治理,從而使得土壤污染日益嚴重。
隨著土壤污染事件頻發,土壤污染防治政策出臺頻率加快。我國土壤污染防治方面的法律法規建設起步較早,但是并未得到足夠額重視,發展和完善進度緩慢,但是近期環境污染問題突出,“毒地”事件頻發引發社會關注,國家相繼出臺了相關防治政策。其中,“土十條”是當前和今后一段時間內全國土壤污染防治行動的綱領性文件。
土壤污染治理相關政策匯總
前瞻產業研究院 | http://bg.qianzhan.com/
資料來源:前瞻產業研究院整理
2014年以來,政府頻繁發布和土壤防治相關的技術導則、行動計劃,顯示出對土壤防治問題的日益關注。同年,國家在浙江臺州、湖北大冶、湖南石門、廣東韶關、廣西環江和貴州銅仁等地啟動了典型區域土壤污染綜合治理項目。據前瞻產業研究院《土壤修復行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》統計,2014年土壤修復工程項目數量和投資金額同比上漲42.8%和13.3%;根據《2015中國土壤修復發展白皮書》,2015年全國土壤修復工程項目超過100個,合同簽約額達到21.28億元,比2014年的12.74億元增長67%。
前我國土壤修復產業的產值尚不及環保產業總產值的1-2%。而這一指標在發達國家的土壤修復產業中已經達到30%以上。報告數據顯示,2016年我國土壤修復市場規模約462億元,預期隨著國家宏觀和行業政策對土壤修復重視度提高,以及相對完善的土壤修復管理體系構建,未來將會產生更多的土壤修復項目,市場需求將擴張,土壤修復規模將迎來巨大的提升空間。
前瞻產業研究院 | http://bg.qianzhan.com/
我國土壤修復領域市場規模預測
資料來源:前瞻產業研究院整理
企業在選擇研究咨詢機構時一定要謹慎,千萬不要因為便宜而選擇了沒有實力的小公司進行咨詢,不能為了省小錢而喪失投資機遇。前瞻產業研究院在報告撰寫過程中得到了國家經濟信息中心、國家統計局、海關總署、國際信息研究所、中國商務部研究院、清華大學圖書館以及國務院發展研究中心市場經濟研究所等機構的大力支持。
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