中国土壤修复行业市场发展报告.doc

2013-2014年度中国土壤修复行业市场发展报告第一部分 综述篇第1节 土壤修复概述 1.1 土壤修复的相关概念土壤修复是指利用物理、化学和生物的方法转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物，使其浓度降低到可接受水平，或将有毒有害的污染物转化为无害的物质。从根本上说，污染土壤修复的技术原理可包括为：（1）改变污染物在土壤中的存在形态或同土壤的结合方式，降低其在环境中的可迁移性与生物可利用性；（2）降低土壤中有害物质的浓度。 1.2 土壤修复分类1.2.1矿区土壤修复1.2.2农田土壤修复1.2.3污染场地土壤修复1.2.4 河道、湖泊底泥修复 1.3土壤污染物的危害生物污染物对人体健康的危害对于人体健康来说,由于高致病性微生物引起的传染病仍然是一种持续的威胁。全球每年因传染病死亡的人数超过1300万,在发展中国家大约有1 /2的死亡与传染病有关。在经济全球化的今天,疾病可以在几个小时内从某地传到其他各地,SARS的出现充分证实了这一点29,禽流感也是如此。禽流感根据致病性的不同可分为高致病性、低致病性和非致病性禽流感。国内外研究发现由H5N1血清型引起的禽流感传播快、危害大,为高致病性禽流感。1997年中国香港首次发生人的禽流感感染, 18例中6例死亡。2003年以来, H5N1型高致病性禽流感席卷整个亚洲,部分欧洲国家,世界卫生组织和各地的专家普遍认为人类正处于高致病性禽流感病毒在人间大流行的前夕30。214 放射性污染物对人体健康的危害放射性物质进入土壤后能在土壤中积累,对人体健康构成潜在的威胁,其中由核裂变产生的放射性核素90Sr和137Cs尤为重要。空气中的放射性90Sr可被降水带入土壤中,因此土壤中90Sr的浓度常与当地降雨量成正比;90Sr还能吸附于土壤的表层,经水冲刷流入水体,危害人体健康。137Cs在土壤中吸附得更为牢固,而且有些植物还能积累137Cs,所以高浓度的放射性137Cs能通过食物链经消化道进入人体,另外137Cs还可以经呼吸道进入人体。放射性物质进入人体后,可造成内照射损伤,使受害者头晕、疲乏无力、脱发、白细胞减少或增多、发生癌变等4, 10。钋的同位素有钋-209, -208, -210等。其中钋-210可以通过吸入、进食或伤口进入人体,主要滞留于骨、肺、肾和肝中,造成严重的放射性损伤31。 1.3.1土壤污染物对自然环境的影响被病原体污染的土壤能传播伤寒、副伤寒、痢疾、病毒性肝炎等传染病。这些传染病的病原体随病人和带菌者的粪便以及他们的衣物、器皿的洗涤污水污染土壤。通过雨水的冲刷和渗透,病原体又被带进地面水或地下水中,进而引起这些疾病的水型暴发流行。被有机废弃物污染的土壤,是蚊蝇擎生和鼠类繁殖的场所,而蚊、蝇和鼠类又是许多传染病的媒介。因此,被有机废弃物污染的土壤,在流行病学上被视为特别危险的物质。污染空气、产生射线,直接危容人体健康土壤被放射性物质污染后,通过放射性衰变,能产生。、俘、下射线。这些射线能穿透人体组织,使机体的一些组织细胞死亡。这些射线对机体既可造成外照射损伤,又可通过饮食或呼吸进人人体,造成内照射损伤,使受害者头昏、疲乏无力、脱发、白细胞减少或增多,发生癌变等。被有机废弃物污染的土坡还容易腐败分解,散发出恶臭,污染空气。有机废弃物或有毒化学物质又能阻塞土壤孔隙,破坏土壤结构,影响土壤的自净能力;有时还能使土壤处于潮湿污秽状态,影响居民健康。 （1）污染物在环境介质中的迁移（2）污染物对地下水环境的影响（3）污染物对农作物的影响 1.3.2土壤修复对人体健康的危害 （1）土壤污染危害人体健康。土壤污染会使污染物在植(作)物体中积累,并通过食物链富集到人体和动物体中,危害人畜健康,引发癌症和其他疾病等。目前,我国对这方面的情况仍缺乏全面的调查和研究,对土壤污染导致污染疾病的总体情况并不清楚。但是,从个别城市的重点调查结果来看,情况并不乐观。我国的研究表明,土壤和粮食污染与一些地区居民肝肿大之间有明显的关系。土壤被有毒化学物污染后,对人们的影响大都是间接的,主要是通过农作物、地面水或地下水对人体产生影响。在生产过磷酸钙工厂的周围,土壤中砷和氟的含量显著增高;铅、锌冶炼厂周围的土壤,不仅受到铅、锌、锅的严重污染,而且还受到含硫物质所形成的硫酸的严重污染。任意堆放的含毒废渣以及被农药等有毒化学物质污染的土壤,通过雨水的冲刷、携带和下渗,会污染水源。人、畜通过饮水和食物可引起中毒。土集污染导致食物品质不断下降。我国大多数城市近郊土壤都受到了不同程度的污染s,有许多地方粮食、蔬菜、水果等食物中福、铬、砷、铅等重金属含量超标或接近临界值。据报道,1992年全国有不少地区已经发展到生产“福米”的程度,每年生产的“锡米”多达数亿kg。仅沈阳某污灌区被污染的耕地已多达乃田多肠112,致使粮食遭受严重的锅污染,稻米的含福浓度高达0.4.0鸣八g(这已经达到或超过诱发“痛痛病”的平均含锅浓度)。江西省某县多达科%的耕地遭到污染,并形成67。腼平的“锡米”区。据南京环保所报道,南京市的市售蔬菜几乎都受到一定程度的硝酸盐污染。其中,大白菜和青菜的硝酸盐污染最重,其次为菠菜;萝卜的污染相对较轻。北京、上海等大中城市蔬菜的硝酸盐污染超标现象也十分普遍。土壤污染除影响食物的卫生品质外,也明显地影响到农作物的其他品质。有些地区污灌已经使得蔬菜的味道变差、易烂,甚至出现难闻的异味;农产品的储藏品质和加工品质也不能满足深加工的要求。污染空气、产生射线,直接危容人体健康土壤被放射性物质污染后,通过放射性衰变,能产生。、俘、下射线。这些射线能穿透人体组织,使机体的一些组织细胞死亡。这些射线对机体既可造成外照射损伤,又可通过饮食或呼吸进人人体,造成内照射损伤,使受害者头昏、疲乏无力、脱发、白细胞减少或增多,发生癌变等。被有机废弃物污染的土坡还容易腐败分解,散发出恶臭,污染空气。有机废弃物或有毒化学物质又能阻塞土壤孔隙,破坏土壤结构,影响土壤的自净能力;有时还能使土壤处于潮湿污秽状态,影响居民健康。 （2）导致严重经济损失土壤污染导致严重的直接经济报失。对于各种土壤污染造成的经济损失,目前尚缺乏系统的调查资料。仅以土壤重金属污染为例,全国每年就因重金属污染而减产粮食1以X)多万t,另外被重金属污染的粮食每年也多达12(X)万t。对于农药和有机物污染、放射性污染、病原菌污染等其他类型的土壤污染所导致的经济损失,目前尚难以估计。但是,这些类型的污染问题在国内确实存在,甚至也很严重。例如:我国天津蓟运河畔的农田,曾因引灌三抓乙醛污染的河水而导致数万亩小麦受害。（3）第2节 国外土壤修复行业现状2.1 土壤污染情况及其影响2.1.1 美国2.1.2 欧洲2.1.3 日本2.1.4 其他2.2 针对土壤污染制定的法律法规与标准2.3土壤修复主要控制技术及运行案例2.4 国外土壤修复治理技术最新发展趋势第3节 中国土壤修复行业现状 3.1 土壤污染现状概述 3.1.1有机污染 3.1.2石油化学芳烃等污染 3.1.3有色金属冶炼业污染 3.1.4其他污染 3.2 土壤修复工作进展 3.2.1 3.2.2 3.3典型的土壤修复案例 3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.3.4 3.3.5 3.3.6 3.3.7 3.4我国土壤污染问题产生根源分析 3.4.1社会因素 3.4.2政策因素 3.4.3经济因素 3.4.4自然因素第二部分 法规、政策、工作进展第1节 近年来土壤修复治理的相关政策 1.1国家环境保护“十二五”规划土壤修复政策解读 1.2 国务院会议确定：严格管控受污染土壤的环境风险 1.3 “十二五”危险废物污染防治规划解读 1.4 地方土壤修复防治法规 1.4.1 1.4.2第2节 土壤修复行业外部环境分析 2.1 土壤修复行业外部经济环境影响分析 2.2土壤修复行业上下游产业链分析第3节 土壤修复防治工作的最新进展 3.1 国务院的相关工作部署 3.2 环保部土壤修复防治工作的规划和安排第三部分 技术篇第1节 工业污染场地土壤修复技术 1.1 物理法 1.1.1 物理吸附法 1.1.2 膜分离法 1.1.3 溶剂萃取法 1.1.4 1.2 化学法 1.2.1 化学沉淀法 1.2.2 化学吸附法 1.2.3 氧化还原法 1.2.4 离子交换法 1.2.5 电解法 1.2.6 1.3 生物法 1.3.1 植物法 1.3.2 微生物法 （1）微生物絮凝法 （2）微生物吸附法 （3）土壤污染的防治要防治土壤污染,首先要有效的整合中国科研界,建立一个完整的科学监测网,搞清楚我国土壤污染的现状,向公众提供一个完整准确的现状调查。目前,防治土壤污染,首先应通过国家立法,健全有关环境保护的法律、标准和制度;同时应通过土壤质盆监测,严格控制污染物排放,合理施用农药、化肥;禁用高毒高残留农药;还应对土地严重破坏的矿山和工业区进行地表景观的修复,以保持环境清洁等措施,预防土坡污染的发生。对于已经污染的土壤,一般可采取下列措施进行改良和利用:(l)生物修复:土壤污染物质可以通过生物降解或植物吸收而被净化9一l。植物吸收的原理是,选取超富集植物等特殊植物,这类植物对土壤中的重金属具有很高的富集效率,把这类植物栽种到受重金属污染的土地上,通过植物的根系把土壤中的重金属吸出来;然后收获植物的地上部,对植物进行焚烧或冶炼,进行二次利用。这类技术具有成本低、无二次污染、保护土壤、美化景观的特点。另外,折蜕是一种能提高土壤自净能力的环境动物,利用它还能处理城市垃圾和工业废弃物以及农药、重金属等有害物。积极推广使用农药污染的微生物降解菌钊,以减少农药残留t。利用植物吸收去除污染:严重污染的土壤可改种一些非食用的植物如花卉、林木、纤维作物等”一81,也可种植一些非食用的吸收重金属能力强的植物,如羊齿类铁角戴属植物对土壤重金属有较强的吸收聚集能力,对福的吸收率可达10%,连续种植多年则能有效降低土壤含锅量。(2)施用化学物质:对于重金属轻度污染的土壤,使用化学改良剂可使重金属转化为难溶性物质,降低重金属的生物有效性,减少植物对它们的吸收。这种技术所需要的费用是很昂贵的,且效果并非很好,还有二次污染问题。酸性土壤施用石灰,可提高土坡pH值,使福、锌、铜、汞等形成氢氧化物沉淀,从而降低它们在土壤中的浓度,减少对植物的危害。对于硝态氮积累过多并已流人地下水体的土壤,一则大幅度减少氮肥施用盈,二则配施脉酶抑制剂、硝化抑制剂等化学抑制剂,以控制硝酸盐和亚硝酸盐的大量累积。(3)增施有机肥料:有机胶体和粘土矿物对土壤中重金属和农药有一定的吸附作用。因此,增加土壤有机质,改良砂性土壤,能促进土壤对有毒物质的吸附作用,是增加土壤容量,提高土壤自净能力的有效措施。增施有机肥料可增加土壤有机质和养分含吸,既能改善土壤理化性质特别是土壤胶体性质,又能增大土壤环境容量,提高土壤自净化能力。受到重金属和农药污染的土坡,增施有机肥料可增加土壤胶体对其的吸附能力,同时土壤腐殖质可络合污染物质,显著提高土壤钝化污染物的能力,从而减弱其对植物的毒害。(4)调控土壤氧化还原条件:调节土坡氧化还原状况在很大程度上影响重金属变价元素在土坡中的行为,能使某些重金属污染物转化为难溶态沉淀物,控制其迁移和转化,从而降低污染物危害程度。调节土壤氧化还原电位即Eh值,主要通过调节土坡水、气比例来实现。在生产实践中往往通过土坡水分管理和耕作措施来实施,如水田淹灌,助可降至1印mv时,许多重金属都可生成难溶性的硫化物而降低其毒性。(5)改变轮作制度:改变轮作制度会引起土坡环境条件的变化,可消除某些污染物的毒害。据研究,实行水早轮作是减轻和消除农药污染的有效措施。如DDT农药在棉田中的降解速度很慢,残留量大,而棉田改水后,可在很大程度上加速DUr的降解。(6)换土和翻土:对于轻度污染的土坡,采取深翻或客土的方法。对于污染严重的土壤,可采取铲除表土或换客土的方法。这些方法的优点是改良较彻底,适用于小面积改良。重金属污染土壤的植物修复根据作用、过程和机理,重金属污染土壤的植物修复技术可分为植物提取、植物稳定和植物挥发三种类型。一般认为,当转移系数TF 1时,植物向地上部转移重金属能力强,可用于污染土壤的植物提取;当TF1,在一定意义上可用于植物提取方式的污染土壤修复。除茼麻外, Pb均大量富集在植物根部(TF1)。许多研究也表明,植物地上部Pb含量远远低于根部,根系向地上部运输Pb的能力极低,因此,可采用植物稳定方法对Pb污染土壤进行修复。Lzaro33等研究的九种植物中有四种植物(C1ladanifer, L1stoechas, P1subulata, T1mastichina1)地上部分对Cr、Mn和Zn具有生物积累能力,但是由于P1subulata的生物量小,所以不适用于生物修复,其余三种植物可用于植物提取等植物修复技术。植物修复效果不仅受到植物种类的影响,而且还受到其他因素如土壤的pH值、土壤温度、土壤微生物等多种因素的影响。一般情况下,随着pH降低,土壤吸附铅的数量也减少。植物对Pb的吸收是属于被动吸收,当温度变化时,水分蒸腾作用受到影响,造成植物对重金属的吸收随温度升高而增大。大量活跃的根际微生物对植物修复也起到促进或抑制作用。土壤微生物种群能较早地反映土壤质量变化过程,是最有潜力的生物敏感性指标之一34。312 有机污染土壤的微生物修复在表层土壤中由于氧气充足,常常发生有机化合物的好氧生物降解,微生物可将残存在土壤中的农药等有机污染降解或去除,使之转化为无害物或降解为CO2和H2O。而在一定深度的土壤中往往处于缺氧状态,在这种情况下,有机化合物发生厌氧脱氯反应,使多氯代有机化合物转化为低氯代有机化合物,而好氧降解对于低氯代有机化合物的降解特别有效10。安凤春35等在研究DDT污染土壤的植物修复技术过程中发现,在去除土壤中DDT的作用上,草的吸收是轻微的,只占原施药量的0113% 1108%。土壤中DDT消失的主要原因是土壤微生物降解的结果。刘继芳36等进行了微生物对六六六污染土壤生物修复的初步试验研究,结果表明B I细菌对土壤中六六六有较明显的降解作用。微生物对土壤有机污染物的降解作用还受到如pH值、温度、有机质含量等因素的影响。杜丽亚37等研究发现,在所研究的pH值4101010范围内, P,P.-DDT随pH值增大而加快降解;另外,根区微生物明显比空白土壤中的微生物数量和种类多,因此菌根在微生物降解过程中也起到了非常重要的作用。Meharg38等综合了43种外生菌根真菌,发现其中33种能降解一种或多种有机污染物,其中种粘盖牛肝菌(Suillus variegatus)对菲、蒽、荧蒽、芘、二萘嵌苯、4-氯酚、三硝基甲苯、2,4-二氯酚和氯苯胺灵都具有降解能力。第2节 矿区土壤修复和再利用技术 2.1 物理法 2.1.1湿法水洗 2.1.2 干法静电除尘、布袋除尘、电袋复合除尘 2.2. 化学反应法 2.2.1如