第一篇:土壤修复必读丨2017及2018年土壤修复政策动态、热点技术、市场空间
土壤修复必读丨2017及2018年土壤修复政策动态、热点技
术、市场空间...2017年土壤修复行业发展评述和2018年发展展望
一、2017年行业评述
1、主要政策我国环境管理工作从以控制环境污染为目标导向,向以改善环境质量为目标导向转变,为适应这一转变,满足新的环境管理需求,环境修复领域响应“土十条”要求,陆续出台一系列相关法规意见,不仅对产业发展影响重大,其历史意义更为深远。
《污染地块土壤环境管理办法(试行)》于2017年7月1日施行,主要涉及土地使用权回收和变更为规定用途地块的土壤环境管理,首次为污染地块管理建章立制。该办法明确了各方责任,清晰了管理程序,为加强污染地块环境保护监督管理提供支撑。
《农用地土壤环境管理办法(试行)》,于2017年11月1日施行,从土壤污染防治、调查与监测、分类管理、监督管理等方面对农用地土壤环境做出具体规定。其中提出由环保部同农业部等部门建立农用地土壤污染状况定期调查制度,建立全国土壤环境质量监测网络,并组织实施全国农用地土壤环境监测工作。该管理办法为农用地土壤环境管理工作提供依据,对农用地土壤环境管理,防控农用地土壤污染风险,保障农产品质量安全具有重要意义。
《工矿用地土壤环境管理办法(试行)》于2017年12月17日完成第一次征求意见,这一办法主要针对正在生产运行中的工矿企业开展土壤环境管理,作为对《污染地块土壤环境管理办法(试行)》的补充,将使工矿用地这个广大领域的土壤环境管理有章可循。
《土壤污染防治法(草案)》于2017年12月22日提请全国人大常委会二次审议。土壤污染防治法不但填补了我国环境污染防治法律,特别是土壤污染防治法律的空白,进一步完善了环境保护法律体系,更有利于将土壤污染防治工作纳入法制化轨道,以遏制当前土壤环境恶化的趋势,并为推进生态文明建设,实现绿水青山、建设美丽中国添砖加瓦。此外,发改委和国土资源部联合发布《全国土地整治规划(2016~2020年)》、国家环境监测总站发布《2017年国家网土壤环境监测技术要求》、国家环境保护部发布的《企业拆除活动污染防治工作技术指南》(2017年9月4日)等一系列政府部门的规划、指南等,从具体工作角度规范了修复行业的发展。
2、行业发展
土壤修复作为较大气和污水治理相对落后的环保细分领域,目前处于起步成长阶段。随着“土十条”的发布,以及《土壤污染防治法》等法律、管理办法及实施细则的起草和制定,我国有望在未来几年内陆续出台土壤修复相关法规政策,完善土壤修复法律体系,为我国土壤修复行业提供更加详细的指导意见,助力土壤修复行业的有序发展,土壤修复行业将步入成长期。2017年,中央财政安排土壤污染防治专项资金65亿元。除了国家资金投入之外,随着《污染地块土壤环境管理办法(试行)》的实施,地方和企业的投入也在增加。据中国采购与招标网、中国采招网等公开途径统计,2017年我国公开招标的场地调查与评价类项目约3亿,场地修复类工程项目约50亿,农田类修复项目约10亿,矿山修复类项目(含废渣处置)约35亿。
行业发展面临的突出问题包括以下几个方面: 1)行业标准体系不健全。
相关标准的制定滞后于行业的发展,已有的标准一方面呈碎片化,不够系统;另一方面可操作性差,无法有效指导、规范行业发展。现有取样方法采集的样品代表性不足,造成修复行业先天性基础不牢;场地调查与工程修复存在脱节,咨询单位与修复企业各管一段,信息流不畅,技术文件的表达需要统一的规范。
2)土壤污染修复设备化、规模化、产业化研究滞后。污染土壤关键修复装备严重不足,很多关键设备和修复药剂依赖进口,从而制约了技术的规模化应用和产业化发展。具体来讲,在快速检测方面,污染现场的便携式快速检测仪器主要依赖进口,国产仪器的精度、适用性及可靠性有待提高;关键装备方面,土壤淋洗、热脱附等装备在国家科研课题的支持下已获得应用案例,但设备的模块化、智能化、集成化程度有待进一步提高;工程应用方面,缺乏规模化应用及产业化运作的技术支撑。
3)商业模式不成熟,盈利模式不清晰,修复资金缺口很大。场地修复资金需求量大,已实施的污染场地修复项目中,大部分是由地产驱动,少数是利用国家财政资金。《土十条》中明确提出要通过政府和社会资本合作(PPP)模式,发挥财政资金撬动功能,带动更多社会资本参与土壤污染防治。同时鼓励符合条件的土壤污染治理与修复企业发行股票,探索通过发行债券推进土壤污染治理与修复。
3、热点技术
2017年具有显著应用进展的修复技术有土壤淋洗、热处理、原位还原稳定化、植物修复等。土壤淋洗作为一项绿色可持续修复技术,可实现对污染土壤的减量化、对污染物的浓缩化,降低了后续处理工艺的负荷和工程成本,目前该技术在越来越多的项目上得到应用,并在集成化、模块化方面取得很大进展。热处理技术应用方面,以热传导(电加热、燃气加热)技术、电阻加热技术为代表的原位热脱附技术陆续在国内落地。有别于国外在小规模的污染源区域采用原位加热技术,国内更多的是应用在大型场地上,由于受能源供应(外线电力负荷限制、燃气供应限制)、项目工期、水文地质条件、二次污染控制等因素的影响,其在大型场地上的应用需要严格论证;在过程模拟、参数控制、尾水尾气处理等方面仍较多依托于国外技术支持。异位热脱附工艺在焦化、农药类场地上得到更多的应用,第一个处理Hg污染土壤的间接热脱附项目开始实施。原位还原技术在氯代烃污染场地及六价铬污染场地进一步得到验证。植物修复在农田、矿山治理领域开展多项示范应用,被视为未来5~10年最具发展潜力的绿色可持续修复技术。
除工程应用外,17年在技术研发领域也涌现出一批研究前沿的修复成果。如,周东美等开发了“微纳米零价铁高效活化过硫酸盐降解有机污染物的技术”,已成功开展了修复示范工程。陈梦舫等提出了以纳米零价铁-生物炭复合材料原位注射修复地下水氯代烃污染的技术,并成功实施了新型地下水渗透式化学反应屏障示范工程。“世界杂交水稻之父”袁隆平先生继“海水稻”技术后又获得了一项重大突破成果—水稻亲本去镉技术。与传统植物修复不同,水稻亲本去镉技术通过基因工程从根本上解决了水稻富集镉的本性,未来将对镉污染土壤的植物修复带来较大冲击。
二、2018年发展展望
1、政策方面2018年,《土壤污染防治法》有望正式出台,这部土壤及地下水修复领域内“基本法”的出台将把土壤污染防治工作纳入法制化轨道;《工矿用地土壤环境管理办法(试行)》也将在18年实施。开年之时环境保护税法的正式实施为2018年环保行业的稳步发展保驾护航,将税收全部留给地方财政的规定会大力调动起地方治污的积极性。标准和规范方面:2018年,《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准(试行)》和《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》将颁布实施,为全国土壤环境管理和修复提供了重要依据,必将促进土壤修复产业的发展。《建设用地土壤环境调查评估技术指南》2018年1月1日实施,增加了采样布点密度,保证了地块调查的资金投入,提高了地块调查和修复的精度。
2、市场方面展望
配合上述法规的实施,随着2018年土壤污染状况监测网络,全国土壤环境信息化管理平台,土壤污染防治标准体系“三大基柱”确立,污染防治工作逐步步入正轨。
《土十条的》提出开展土壤污染状况调查、建立建设用地调查评估制度,《农用地土壤环境管理办法(试行)》中也明确规定调查制度和建立土壤环境监测网络的监测要求等。这些任务将有力地推动2018土壤环境质量监测、调查、评估和土壤污染防治咨询服务、装备药剂生产等相关产业的发展。污染调查和评估的潜在污染场地数量及调查强度会大幅度增加,分析检测、调查评估市场规模将会成倍增长,从业单位的数量将会明显增长,成为环境检测和咨询主要行业之一。我国钢铁和化工等重污染企业随着国家供给侧改革、产业结构及环保监管不断强化将陆续关闭和搬迁,2018年污染场地的修复工程市场预计能够达到200亿元规模,上亿元的单体修复工程明显增加,将呈现风险管控与修复工程协同实施、土壤与地下水共治、土壤修复与生态恢复协同实施、固废治理与场地修复协同实施及土壤与河道底泥共同修复治理的特点。在产企业的土壤和地下水风险管控和修复将会出现市场端倪,成为新的市场成长领域。2018年,龙头和骨干修复企业有所壮大,技术、装备和修复材料提供商实力会明显增强。
我国耕地土壤重金属污染的现状总体不容乐观,局部形式比较严峻。根据土十条要求,到2020年,受污染耕地治理与修复面积达到1000万亩,结合市场调研,假设每亩污染耕地治理修复费用以1000元预测,则将形成约100亿元的治理修复市场空间,预计2018年将达到30亿的规模。
3、技术方面展望
随着近年来土壤修复技术研发、引进和应用,土壤修复的技术水平不断提升。2018年,有机污染场地将以原位/异位热脱附、水泥窑共处置、常温解吸、化学氧化等技术为主,大型污染场地采用原地修复的模式会越来越多,采用原位处理技术的工程继续增加。2018年,原位热处理技术及其尾气治理技术在工程应用中得到完善,国产化程度提升,工程单体规模名列世界前茅;异位热脱附设备的节能和尾气处理技术逐渐成熟,控制系统逐步完善,设备的集成化、模块化得到重视。重金属污染土壤仍以阻隔填埋和固化稳定化为主要技术手段,为了实现减量化和资源化,土壤淋洗技术应用继续增加,淋洗设备更加集成和自动化,达到国际先进水平。固化稳定化药剂将根据场地和污染物情况采用定制化的加工方式,配合高精度的混合搅拌设备,固化稳定化修复将更精准有效。
通过对2017年修复技术的应用及发展状况进行分析,预测2018年及以后相当长一段时间,从单纯追求效果向追求绿色、安全、可持续修复,从单项修复技术向耦合的综合修复技术,从服务于单种污染物向多种污染物复合污染土壤的组合式修复技术的过渡。在工程修复领域,绿色修复功能材料、集成智能装备等将成为企业加速布局的重点。工程风险控制和修复的耦合技术越来越受重视。“场地土壤污染成因与治理技术”重点科技专项于2018年启动,支持场地土壤污染形成机制、监测预警、风险管控、治理修复、安全利用等技术、材料和装备创新研发与典型示范,形成土壤污染防控与修复系统解决技术方案与产业化模式。此外,一批基于互联网、智能传感器和检测的土壤污染诊断、空间数据分析管理和远程智能控制修复创新技术和团队将应运而生,必将在不久的将来引发产业的巨大变革。
第二篇:当前土壤修复产业市场现状及分析
当前土壤修复产业市场现状及分析 1.当前中国土壤污染状况:受污染耕地面积占耕地总面积1/5 土壤承载着人类的衣食住行,是人类赖以生存和发展的物质基础,也是构成生态系统的基本环境要素。土壤污染问题已经成为威胁人类健康、影响环境安全的重大课题,与肉眼可见的污染相比,土壤污染有着一定的隐蔽性和滞后性。土壤污染物的富集与释放过程漫长,一旦土壤“中毒”,其毒性释放可达几十年到上百年,这在方面日本有过切肤之痛。上世纪50年代,日本工业飞速发展,而由此带来的土壤污染在上世纪60年代末以被称为“痛痛病”的悲剧形式表现出来,其痛苦至今仍让人不堪回首,由此产生的历史负债至今仍未还清。过去40年的土壤修复费用已高达420亿日元,折合人民币将近30亿元,而这还不是终点。
在我国因土壤污染所造成的环境健康损害也是历历在目。土壤污染面积不断增加,在上世纪80年代末期,我国污染面积只有几百万公顷,而现在已经超过一千万公顷。正如周生贤局长在全国土壤污染状况调查工作视频会议上所指出的,我国一些地区的土壤污染,对生态环境、食品安全和农业可持续发展构成严重威胁,土壤污染的总体形势相当严峻。一是土壤污染程度加剧。据不完全调查,目前全国受污染耕地面积占耕地总面积1/5。二是土壤污染危害巨大。据估算,因土壤污染而减产粮食1000万吨,全国每年因重金属污染的粮食达1200万吨,造成的直接经济损失超过200亿元。三是土壤污染防治基础薄弱。目前,全国土壤污染的面积、分布和程度不清,导致防治措施缺乏针对性。资金投入有限,土壤科学研究难以深入进行,土壤修复产业尚未形成。
2.“十二五”规划中土壤修复在环保产业重点发展之列
虽然我国现行法律中已有一些关于土壤污染防治方面的规定。然而,这些法律规定缺乏系统性、针对性、可操作性,并且明显滞后。惟一一个1995年制定的《土壤环境质量标准》只包含了8种重金属、2种农药,并且只针对农用地土壤保护,完全不适用于城市居住和商业用地的场地环境评价。
好在目前相关的立法工作已经有了较大进展。《土壤污染防治法》于2009年底已经初步完成,2009年底发布《污染场地土壤环境管理暂行办法》征求意见稿。2010年,环保部还分别组织起草了《污染场地风险评估技术导则》、《污染场地土壤修复技术导则》等4个标准也开始征求意见,新的《土壤环境质量标准》正在制定。拟设的法律制度还有:土壤污染整治基金制度、土壤污染整治(修复)资质制度、土壤污染法律责任制度等。
“十二五”规划中,节能环保已被列为七大战略性新兴产业之首。其中,土壤修复被纳入环保产业的重点发展之列,国家将在财政、税收、金融等方面提供政策支持。同时,地方政府土壤污染防治意识增强。某些发展较快、经济实力较强的城市,也已经开展了一些探索,根据环境管理和土壤污染防治的需要,分别制定出台了相关的配套措施。如南京市已开始实施《南京市固体废物污染环境防治条例》,规定化工、印染、电镀等单位停产、关闭、搬迁后的原址,或是填埋过危险废物的场地,如果需要开发利用的,应先对土壤进行环境风险环评,并按要求进行处置和修复。这是全国较早实施的地方性与土壤修复相关的法律文件之一。天津市滨海新区南港工业区发布《关于加强南港工业区土壤,地下水及恶臭气体污染防治工作的意见》;四川省《城乡规划条例(代拟稿)》立法听证会7月召开。中央和地方的同步行动充分表明,我国污染场地环境管理工作已提上日程,污染土壤修复治理正在铺开。
同时,近期大规模行业论坛频繁召开。5月,第二届中国环境修复发展战略论坛在上海召开;11月,第一届“污染场地修复:政策、技术与融资机制国际研讨会” 在南京召开;由国家环保部环境规划院主办的“环境风险与损害鉴定评估”论坛在北京京召开。论坛已经成为一个为政府、企业、学术界提供相互交流的平台。
3.土壤修复产业形成的瓶颈
目前大量污染土壤急迫需要进行修复,如果不加以治理,仅由土壤本身自然恢复,一般需要耗费两三百年甚至上千年的时间。然而适用技术少,处理成本高是这个行业的突出问题。由于我国土壤修复技术长期停留在实验室水平,十分缺乏经济有效的土壤修复产业化成熟经验,目前用于污染土壤修复的费用高得令人乍舌。因此加快实验室技术走向工程现场是改善我国土壤环境的迫切要求,而在这一转化的过程中究竟存在着哪些瓶颈呢?
首先是缺乏技术工程化的承载者——修复企业,特别缺乏技术特色突出的实力型修复企业;其次是缺乏修复领域的高层次工程技术人才,由于我国修复工程化的路刚刚起步,有实际经验的人才凤毛麟角;第三,污染场地的基础数据不全,以及数据的公开性较差;第四,缺乏实用技术的成套设备支持,目前修复大多采购国外成套设备,购置成本昂贵,维护成本高,无法体现技术的实用性和经济性,限制了很多技术的工程转化。4.土壤修复产业商机无限
在环保产业发达的国家,土壤修复产业所占环保产业的市场份额高达30%-50%,而我国土壤修复产业才刚刚起步,具有资质的处理企业几乎为零,产业规模远远不能满足社会需求。
一方面是生态环境、食品安全和农业可持续发展的要求,另一方面是城市化的推进催生了场地修复的巨大市场。近年来,大批化工企业实施了出城进园、退二进三的产业迁移,其退出原址凭着优越的地理位置,成了开发商觊觎的热土,这同样是第一批急迫需要进行土壤修复的地方。
截止到2008年,北京市东南郊化工区和四环路内276家污染企业全部完成调整搬迁后,腾退出800万平方米的土地,但这些搬迁厂房下的土壤中,或多或少都留下了污染物;在寸土寸金的江南名城苏州,总面积达三四十公顷的苏州化工厂原址因迟迟无法修复而搁置良久;青岛红星化工厂搬迁后,原址虽经多年的修复,仍不能使用;同样在2009年底实现全面停产搬迁的南通姚港化工区,城市的运营者也在苦苦寻求遗留污染的修复之策。今年初,专家对苏州某化工厂搬迁后遗留的三四十公顷土地污染,提出了“换土”、“灌水”、“烘干”、“灌蒸汽”和“中和”等治理方案,但无论哪一种,短时间内都难以完成,成本都需要几个亿甚至十多亿。仅北京而言,外迁转产工厂遗留的场地进行无害化处理,将会带来300~500亿元的土壤修复市场。这也说明我国土壤修复产业市场非常广阔。
随着场地调查和风险评估工作的推进,政府、企业和社会资本的投资热情一步步高涨;主流和潜在技术配套的修复设备、药剂生产和销售商活跃程度加剧,良性且理性的产业链形成令人期待。场地修复市场的快速发展势必带动上下游产业形成庞大的“土壤修复产业链”。
5.国内研究机构和企业 5.1中国科学院成都生物研究所
针对难降解石油污染物特别是稠油、重油组分进行了高效降解以及产生物表面活性物质的微生物菌株的筛选;已获得并保藏了适应各类石油组分的微生物菌株数百株,建立了专门的石油微生物菌种库。在微生物资源收集的基础上,我们研制获得了油田不同领域使用的微生物菌剂,包括:高效石油降解菌剂、石油难降解组分降解菌(环己烷降解菌、多环芳烃降解菌剂、聚丙烯酰胺降解菌剂、咔唑降解菌)、重油稠油生物转化菌剂;高温、高盐石油降解菌剂;石油降粘菌剂、石油破乳菌剂、石油乳化菌剂、石油脱氮菌剂等。
依托此项技术成果,先后与胜利油田、大庆油田、辽河油田、渤海油田、新疆油田、大港油田、洛阳石化、天津石化等合作开发了多项微生物应用技术,并建立了多个示范工程,胜利油田现场中试成套装置
该项技术及其成套设备在胜利油田现场中试和工程应用均获得圆满成功:中试反应器日处理能力达到5吨以上;工程化应用装置日处理能力达到100吨;处理3-5h以内回收原油资源95-98%;处理后土壤残留石油含量达到农用标准。
5.2 中国科学院南京土壤研究所
2010年5月成立“中国科学院土壤环境与污染修复重点实验室”与“中国科学院南京土壤研究所土壤与环境生物修复研究中心”。主要关注污染土壤、污染地下水及生活污水的生物修复,采用生物强化技术提高修复效率;选育和驯化有机污染物的超级降解微生物,并探索具有创新性的组合型生物反应器和最佳处理工艺,为有机化学工业(尤其是石油开采、石油化工和化学农药)污染的土壤和地下水以及生活污水的治理和修复提供综合措施。
5.3 环境保护部 南京环境科学研究所
2008年,环境保护部南京环境科学研究所所报送的《国家环境保护土壤环境管理与污染控制重点实验室建设申请书通过审核。环境保护部南京环境科学研究所将建设唯一的“国家环境保护土壤环境管理与污染控制重点实验室”。2010年10月 “全球环境基金杀虫剂类POPs(持久性有机污染物)污染场地清理修复工程”在江苏省溧阳市鑫海化学厂启动。这一示范项目将对生产设施、车间及受到污染的土壤进行清理和无害化处理,在国内具有典型示范性。按照计划,将于2010年12月31日之前完成全部污染土壤和危险废物的清运全部污染清理修复工作。
5.4 杭州大地环保集团
该公司注册资本6600万,是国务院批复的两个持久性有机污染物(POPs)定点处置中心之一。公司拥有一支强大的技术团队,70%以上人员具有中高级职称和硕士、博士学历;公司承担了多个国家科技部863课题研究和开发。公司主要业务:污染土壤调查评估、修复咨询和治理、POPS的处置、设备开发与制造等。
该公司先后承担、完成了浙江宁波某化工厂污染土壤修复项目、中国多氯联苯管理与处置示范项目(世界银行赠款项目)、浙江省多氯联苯清单调查示范项目(意大利政府资助项目)、杭州西湖文化广场废油渣及污染土壤处置项目、苏州某污染场地污染状况调查及地下水修复项目、杭州某化工厂铬渣堆场污染土壤及地下水修复项目等近20项污染场地修复及调查项目。
5.5 北京建工环境修复有限责任公司
该公司是国内最早专业从事环境修复服务的公司。在国内率先开展土壤修复实践,成功实施国内首例土壤修复项目——北京化工三厂土壤修复工程,并以此为起点不断拓展业务,完善土壤修复、水体修复、生态修复的战略布局,持续推进修复行业产业化进程。该公司参与了国家“863”项目研发、国家重点课题研发,成功申请了“十一五”国家科技支撑计划重点项目,确立了公司在环保修复领域的领先地位。
5.6 其他新创办企业
大连利泰土壤修复工程有限公司由大连屹泰环保工程有限公司及比利时DEC(DEME Environmental Contractors)合资成立,专门从事土壤修复,污泥及地下水处理。
8月,法国苏伊士环境集团升达废料处理公司与湖南凯天环保合资成立公司,将在重金属治理、土壤修复处理等方面合作。
9月,由苏州高新集团与日本同和环保再生事业有限公司合资成立苏州同和环保工程有限公司。将正式着手对江苏苏化厂旧址地块进行土壤分析和净化治理。
11月,韩国SK集团与青岛新天地集团签约,双方将投资6000余万元,启动青岛市污染场地修复项目。
7月,北京国环清华环境工程设计研究院成立“环境场地评价与修复事业部”,由过去传统的环保行业拓展业务,开始从事场地调查、风险评估、环境尽职调查、修复方案咨询等业务。
同时,一批国外土壤修复咨询机构,如荷兰DHV集团、澳实集团等纷纷进入国内,带动了国内修复产业的意识、技术和市场的发展。
第三篇:土壤修复和重金属污染治理
土壤修复技术
学科:环境科学
词目:土壤修复技术
英文:contaminated soil remediation
释文:土壤修复技术是使遭受污染的土壤恢复正常功能的技术措施。污染物进人生态循环系统,如果超过土壤的自净作用的负荷,即形成土壤污染。土壤因吸附能力、氧化还原作用及土壤微生物分解作用,可缓冲污染物所造成的危害,以上统称为土壤自净能力。土壤自净作用的机理,既是土壤环境容量的理论依据,又是选择针对土壤环境污染调控与污染修复措施的理论基础。尽管土壤环境具有多种净化作用,而且也可通过多种措施来提高土壤环境的净化能力,但其净化能力毕竟是有限的,预防土壤污染是保护土壤环境的根本措施。[1]
污染场地修复技术分类:
污染场地的修复技术可按暴露情景和处置地点分类。
按暴露情景分类:
可以按“污染源-暴露途径-受体”对修复技术分类。对污染源进行处理的技术有生物修
复、植物修复、生物通风、自然降解、生物堆、化学氧化、土壤淋洗、电动分离、气提技
术、热处理、挖掘等;对暴露途径进行阻断的方法有稳定/固化、帽封、垂直/水平阻控系统
等;降低受体风险的制度控制措施有增加室内通风强度、引入清洁空气、减少室内外扬尘、减少人体与粉尘的接触、对裸土进行覆盖、减少人体与土壤的接触、改变土地或建筑物的使
用类型、设立物障、减少污染食品的摄入、工作人员及其他受体转移等。
按处置地点分类:
可分为原位修复技术和异位修复技术。原位修复技术又可分为原位处理技术和原位控制
技术,常用的原位处理技术包括物理、化学和生物方法等。异位修复技术可分为挖掘和异位
处理处置技术。
原位处理:在污染区原地钻一组注水井,用泵注入微生物、水和营养物,通入空气。另外钻一组抽水井,用抽水泵抽取地下水,使地下水呈流动状态,促使微生物和营养物均匀分布。此工艺简单,费用低,但处理速度慢。原位处理也可用于污染河流底泥的生物修复。
土壤与土壤污染
环境污染是指由于人类活动引起环境质量下降而有害于人类以及其他生物正常生存和发展的现象。环境污染按环境要素可分为大气污染、水体污染、土壤污染和生物污染。大气污染了,人们无法呼吸;水体污染了,人们不能饮水;土壤污染了,我们没有粮食吃;生物污染了,人类可能没有肉食吃,或者人直接病死。所以说,环境污染非常可怕。这里我们只谈土壤污染。
土壤是环境中特有的组成部分,它是一个复杂的物质体系,组成的物质有无机物和有机物。在地球表面,土壤处于大气圈、岩石圈、水圈和生物圈之间的过渡地带,是生态系统物质交换和物质循环的中心环节,是连接地理环境各组成要素的枢纽。
植物直接生长土壤上,土壤是植物营养物质的最主要的供应地。“皮之不存,毛将焉附”;“民以食为天,食以土为本”。没有土壤,就长不出植物,更别提庄稼了。岩石上至多生长一些地衣、苔藓,水里还有一些浮游生物,人类能靠地衣、苔藓、浮游生物养活吗?
所以说,土壤是最宝贵的自然资源之一,是人类赖以生存的必要条件。土壤,或者说是土地,还是人类社会演替发展的关键因素。封建地主控制了土地,统治了农民;共产党通过土地革命,赢得了广大人民的拥护。
然而,各种人为与自然的因素使人类赖以生存的土壤遭受不同程度的破坏,致使原有土壤理化性质退化、丧失耕作价值,并危及食物链安全与人类自身健康。这种丧失了耕作价值的土壤称为污染土壤。土壤本来是各类废弃物的天然收容所和净化处理场所,土壤接纳污染物,并不表示土壤即受到污染,只有当土壤中收容的各类污染物过多,影响和超过了土壤的自净能力,从而在卫生学上和流行病学上产生了有害的影响,才表明土壤受到了污染。
造成土壤污染的原因很多,如工业污泥、垃圾农用、污水灌溉、大气中污染物沉降,大量使用含重金属的矿质化肥和农药等等。
目前,我国土壤污染防治面临的形势十分严峻,部分地区土壤污染严重,土壤污染类型多样,呈现新老污染物并存、无机有机复合污染的局面,土壤污染途径多,原因复杂,控制难度大,由土壤污染引发的农产品安全和人体健康事件时有发生,成为影响农业生产、群众健康和社会稳定的重要因素。
第一次全国土地调查显示,截至1996年10月31日,我国耕地面积为19.5亿亩;到2006年10月31日,这个数字锐减为18.27亿亩,10年净减少1.24亿亩,平均每年净减少1240万亩!国家《政府工作报告》指出,一定要守住全国耕地不少于18亿亩这条红线。
而土壤污染防治,是深入贯彻落实科学发展观的重要举措,是建设社会主义新农村的重要内容,是构建国家生态安全体系的重要部分,是实现农产品质量安全的重要保障。
编辑本段土壤污染原因分析
城市土壤承载着一定的生态、环境和经济功能,关系到城市生态环境质量和人类健康。然而,随着工业的发展和城市化进程加快,城市土壤环境质量日益恶化。世界各国对此问题开始予以高度重视,德国土壤学会在1988年成立了城市土壤工作组;美国在上世纪90年代对纽约等城市开始了一系列有关城市土壤污染的研究。
城市工业化的发展及与之相伴的工业排污,使城市土壤化学性质发生重要变化。烟尘、汽车尾气的排放、工业超标排污等,使重金属大量沉积于土壤中,其中以铅、锌等金属元素污染最为严重,在我国工业化进程较快的城市,土壤的铅含量都非常高。
另外,污水所含成分复杂,污水性质不同,对土壤危害程度也不同,如含有三氯乙醛等有机物的污水极易引起急性中毒;含有无机物如重金属、氟化物、硝酸盐和有机氯农药等的污水往往在土壤、植被以至地下水中形成残留和累积,造成植被受害,甚至寸草不生,并会间接引起人畜慢性中毒。
人类活动是影响城市土壤污染程度的一个重要因素。不同的土地利用状况、人类活动强度、污染累计时间的长短和距离污染源的远近,在不同程度上影响重金属污染状况。对北京城市公园土壤的铅污染研究发现,历史悠久,客流量大且距离市中心较近的公园土壤铅含量明显偏高;对大多数开放历史较短、客流量小且相对偏僻的公园而言,表土一般都未见明显的铅污染。研究发现:公路两侧土壤中铅的99%以上累积量分布在50米的范围内。城市建设初期建立的化学、工业企业经过多年发展,企业厂区的土地受到了严重污染,尤以重金属土壤污染为主。土地中的重金属经过一定时间的迁移,对厂区周围的土壤环境也产生了一定的影响。
编辑本段土壤污染物分类
土壤中污染物的种类按性质分主要有:1)有机物质,其中数量较大而又比较重要的是化学农药,尤其是有机氯、有机磷农药;2)氮素和磷素化学肥料;3)铬、铜、锌、铅、汞、镉、砷等重金属;4)放射性元素,尤其是长寿命的放射性核素137Cs;5)肠细菌、炭疽杆菌、破伤风杆菌、肠寄生虫、霍乱弧菌、结核杆菌等有害微生物类。
另外,土壤中有机物分解产生的CO2、CH4、H2S、H2、NH3等气体,在某些条件下也可能成为土壤的污染物。
根据污染土壤中污染物的来源,可将污染土壤划分为无机物污染土壤、有机物污染土壤、放射性污染土壤以及复合污染土壤等类型。多数污染土壤以重金属为主,局部地方以金属-有机废弃物的形式出现。污染土壤中重金属的来源很多,如工厂固体废弃物、污泥、大气沉降物、农用化肥等。
各种加工业活动都有可能产生大量的工业固体废弃物,如矿渣、飞尘、模沙、研磨剂、离子交换树脂、废催化剂和活性炭、耐火砖等。有些金属,如砷、镉和铅在高温加工过程中可产生气化现象,转化成氧化物并以微粒的形式冷凝,沉降下来。
石油工业的各种有机污染物,己成为环境污染的罪魁祸首。随着人工合成的有机物越来越多,在已知的700万余种有机物中人工合成的有机物种类达10万种以上,且以每年2000种的速度递增。其中具有“三致”(致癌、致畸、致突变)的有机污染物如石油烃类、多氯联苯(PCBs)、多环芳烃(PAHs)、含氯溶剂、炸药、农药等越来越多。它们一旦进入土壤环境,不仅使农作物减产甚至绝收,而且可通过动植物转移到食物链中,成为人类的隐形杀手。
土壤有机污染物的种类繁多,包括各种酚类和氰类物质以及人工合成的各种农药。酚类和氰类物质的来源很广,如某些石化企业在生产过程中排放的废水含有烃类、有机酸、醛类、氰化物、氨、各类聚合物、焦油等污染物。
编辑本段技术研发
1、“863”计划将研发石油污染土壤生态修复技术
国家863计划资源环境技术领域办公室发布“十一五”863计划资源环境技术领域2007第二批重点项目申请指南的通知,“油田区石油污染土壤生态修复技术与示范”位列本批7个项目首位。这个项目指南提到,近年来,中国土壤污染问题日益凸现,对生态环境、食品安全和人体健康构成严重威胁。其中,重金属、石油、多环芳烃等污染物导致的土壤污染尤为突出。研发经济高效的污染土壤修复技术是改善我国环境质量的迫切要求,也是世界科技的研究热点。
项目总体目标为,针对中国油田区土壤石油污染问题,采用生物、物化方法与技术,研制高效修复功能材料与关键设备;开发具有复合技术协同的修复工艺,集成适合中低浓度石油污染土壤的植物—微生物联合修复技术、高浓度石油污染土壤的物化—生物耦合修复技术;建立油田区石油污染土壤生态修复技术体系并开展工程示范,制定石油污染土壤修复技术规范。通过项目研究,培养高水平的科技人才和创新团队,建立具有国际先进水平和引领作用的技术研发平台,为中国油田区污染土壤生态功能恢复和环境质量改善提供技术支撑。
项目主要研究内容是,针对油田区中低浓度石油污染土壤,筛选适合不同区域、不同石油组分的微生物降解菌株,研制高效复合修复菌剂,选育适合油田区生态环境条件的高效修复植物,构建植物—微生物联合修复技术。针对油田区高浓度石油污染土壤,开发环境友好的脱附制剂,研发石油污染物高效物化脱附、分解技术,开发重组分石油污染物生物降解工艺,构建物化—生物耦合修复技术。研制物化、生物修复关键设备,开展植物—微生物联合修复、物化—生物耦合修复工程示范,进行环境风险评估,制定油田区石油污染土壤修复技术规范。
据悉,“十一五”863计划资源环境技术领域战略目标是:研究大幅度增加资源储备技术,提高资源综合利用效率;研究区域性环境污染综合防治技术,逐步形成与社会经济发展水平相适应的资源环境科技创新体系,为保证社会经济可持续发展、建立资源节约型和环境友好型社会提供强有力的科技支撑。
2、蜈蚣草修复砷污染
蜈蚣草修复砷污染土壤技术在湖南、广西、云南等地运用,成效显著。
广西、云南等地遇到洪水时,上游堆积的开采矿产中高浓度重金属的污水就顺势蔓延下来,造成下游上百公里的河道和农田受到污染,从而大面积稻田绝收或严重减产。人长时间暴露在含砷环境中可诱发癌症,高剂量砷可导致死亡。
陈同斌的重金属污染土壤植物修复团队从1997年开始在全国范围内进行土壤污染状况调查,1999年在中国本土发现了世界上第一种砷的超富集植物——蜈蚣草,至今已开发出3套具有自主知识产权的土壤污染风险评估与植物修复的成套技术,并鉴别出在中国生长的16种能够吸收土壤重金属污染物的植物。
休复前:湖南郴州苏仙区邓家塘乡因砷污染导致600多亩稻田弃耕、2人死亡、400多人集体住院,诱发严重纠纷和暴力冲突,曾引起国务院高度重视,中央电视台《焦点访谈》专门报道。
在国家高技术发展计划(863项目)、973前期专项和国家自然科学基金重点项目的支持下,陈同斌研究员在湖南郴州建立了世界上第一个砷污染土壤植物修复基地。修复后:在田间种植条件下,蜈蚣草叶片含砷量高达0.8%,有力证明了蜈蚣草在砷污染土壤的治理方面具有极大的应用潜力。
中科院地理资源所陈同斌研究组应广西人事厅邀请,受当地政府委托进行污染土地的修复工作。修复前:广西某县因洪灾造成超过5000亩农田土壤被严重污染,部分土壤甚至寸草不生,这已成为广西当前最突出的环境问题。修复后:建立污染土地的植物修复示范工程,目前已开始种植超富集植物进行土壤重金属污染修复试验,取得初步成效。
中科院地理科学与资源所陈同斌研究小组在云南开展植物修复与植物采矿技术研究与推广应用,有效解决了当地严重的土壤及农产品重金属污染超标问题,提高了矿产资源利用率,保障了人民的安全健康。
3、日本开发出简易无害的土壤消毒法
日本农业环境技术研究所宣布,千叶县农业综合研究中心等机构的研究人员开发出了一种简易土壤消毒方法,消毒效果好且不会危害环境。
据报道,这种土壤消毒法的具体操作步骤是,在土壤上喷洒用水调和的浓度为2%左右的酒精,然后用塑料薄膜覆盖1到2周。研究人员介绍说,酒精能降低土壤内含氧量,从而起到灭虫效果。
据报道,新方法可轻松杀灭害虫和病原菌,消毒效果几乎等同于溴甲烷,而后者因为会破坏臭氧层被禁用。酒精几天后就会在土壤中分解,不会对环境造成影响。
研究人员在黄瓜地内进行了1周左右的实验,实验结果显示,未洒酒精溶液的土壤所培育的黄瓜根部有寄生虫,而经酒精处理的土壤中的黄瓜生长正常,根部未发现寄生虫。
土壤修复和重金属污染治理
目前在中国大陆重金属污染治理领域,没有一家从事商业化治理的专业公司。
大部分的土壤修复和重金属治理公司都是在利用国家拨款做示范工程,大部分的专业公司无法实现商业化运行。造成这种局面的主要原因是土地修复没有国家标准,利用物理法、化学法等技术和工艺进行土地修复,投资太大,而采用植物修复技术和工艺导致的主要问题是收集到的修复植物的后续处理问题。
北京天地德科技有限公司引进德国先进技术,开发的土壤修复和重金属污染治理方案可以彻底解决这个问题。
北京天地德科技有限公司重金属污染治理方案是利用沼气能源植物修复重金属污染土地,同时生产生物天然气的技术和工艺路线,可以解决重金属污染植物修复的收获物后续处理的难题,实现重金属污染治理与生物质能源协调发展。该技术对收集到的修复植物进行资源化利用。即便在没有国家的补贴的情况下,企业也是可以生存的。重金属植物修复和沼气生产都是成熟技术,因此对二者进行技术集成和创新,将开创中国土壤修复和重金属污染治理的新时代。
北京天地德科技有限公司利用耐重金属污染的沼气专用能源作物,在重金属污染土地、水面建立生物能源基地,通过反复的种植和刈割富集重金属的能源植物的地上部分,可以有效地降低生长环境中土壤、水体或水体沉积物的重金属质量分数.实现土地修复;同时收集物做为生产沼气的原料,生产沼气。
重金属不比一般的污染物质,在化学上元素是不灭的,所以要降低污染最重要的步骤就是降低它在环境中过度集约和累积的浓度。可以通过种植对可耐受重金属植物,利用反复的种植和刈割的方法,便可平分(淡化)原污染地重金属的含量,并降低重金属污染的风险。
生物质能源是一种清洁的、可替代石化燃料的新型能源,但发展生物质能源势必要占用大量耕地,而依靠农用地开发此类植物不符合我国人多地少的实际情况。从长远来看,利用边缘土壤进行能源植物的开发将是解决生物质能源原料问题的一条有效途径。我国有大量重金属污染的土壤,因其对生物的毒害作用不适宜种植进入食物链的作物,如果利用这些土壤种植能源植物,既可以解决能源用地问题,对环境也具有一定的修复意义。
1、能源植物选择
(1)可以治理重金属污染的能源植物
导致土壤污染的重金属主要包括 As、Cd、Co、Cr、Cu、Hg、Mn、Ni、Pb和 Zn 等 ,一般为几种重金属的复合污染。根据当地的气候条件、植物生长季节和土地实际情况可以选择以下植物,能源高粱、苎麻、能源甘蔗、能源玉米、苜蓿和柳树、向日葵、能源油菜、能源黑麦、马铃薯、红薯。
在污染湿地水体或沉积物治理可以选择能源水稻、互花米草、水葫芦、芦苇等能源植物。(2)沼气专用能源作物
目前在欧洲以整株青贮的玉米、能源型甜菜和若干牧草,如虉草、冬黑麦和芒均为理想的原料,生产沼气,被特称为“沼气专用能源作物”,专用能源作物成为制沼气的新原料。
对玉米收获前后的秸秆成分的分析发现,对于秸秆厌氧发酵性能至关重要的 4 项指标,在秸秆变干后都发生了非常不利于沼气发酵和其他生物能转化方式的变化。例如木质素含量几乎提高了 1 倍,使木质素大量与纤维素和半纤维素结晶,严重阻碍了后两者在生化转化过程中的降解。其次,对于在中国被寄与很大希望、但又存在着致命性技术障碍的“非粮”能源作物甜高粱而言,其收获后加工期过短(不到 2 个月)是当前难以克服的制约因素。但如果变甜高粱直接加工酒精的技术路线为甜高粱整株青贮再发酵加工成沼气,则由于青贮料易于保存,可常年随取随用,问题即迎刃而解,而且能量净产出还可能增高。另外,严重萎缩的北方甜菜可能会因改种能源甜菜而迎来重新振兴的好机遇。
产气植物的碳氮比,一般选用植物体的碳氮比为25~30.5/1;碳氮比过高和过低都不利于沼气发酵细菌生长分裂,而某些有害菌则成优势菌群,造成沼气池产气少甚至不产气。
农村的一些水生植物,如水葫芦、水花生、水草等,作为沼气原料的碳氮比合适,2、能源植物种植
重金属污染土地修复以能源植物种植为目标,将农艺措施、土壤重金属钝化技术、耐重金属的麻类和生物质能源作物种植技术、超富集植物等生物技术进行优化组合,在田间进行综合应用。
一是修复轻度污染土壤。采取控制土壤水分、改变耕作制度、调整部分作物种类、合理施肥、灌溉等农艺措施和施用土壤改良剂等物理、化学措施修复重金属轻度污染的土壤。
二是中度污染土壤改种。开展技术攻关,对中度污染的土壤,采用适宜的治污模式和技术,以发展生物质能源作物、经济作物苎麻和薯类为主。三是重度污染土壤变性。对于重度污染型土壤,采用重金属钝化技术和植物修复技术相结合或变性改为绿化用地。
对于江河流域水污染治理,可以采用氧化塘和人工湿地结合处理的方法、由于植物生长受季节控制,而且重金属累积过多,会对植物造成毒害,采用氧化塘和人工湿地结合处理的方法可以利用多种植物,在不同季节对污水进行净化,达到更好的净化效果。
3、种苗繁育
植物在种子成熟后,收获的秸杆碳氮比过高,不利于沼气的产生。因此能源植物收获期不是在种子成熟后,而是在种子成熟前收割,因此种苗繁育的问题必须解决,除了异地制种外,可以采用非试管快繁技术,利用植物嫩鞘、叶片、茎杆进行无性繁殖的育苗。利用植物法修复污染土地,需要建设种苗无性繁育基地。
4、能源植物收获
能源植物的收割要根据使用目的来确定,作为以沼气生产为目标的沼气专用植物腊熟期是最佳收获期。
栽培沼气专用能源作物生产沼气这样一种新原料和生物能利用新的转化技术路线,充分发挥了能源作物(特别是专用玉米等)能够高效转化太阳能的优势,获得最大的单位土地面积生物量(biomass)和生物能产出(而非传统育种追求的最大籽粒量产出);
由于能源植物种植的目的是获得最大的单位土地面积生物量(biomass)和生物能产出,而且积累在茎、叶中的碳水化合物,在作物完全成熟前,仍以可溶态保留于青贮料中,易于高效转化为沼气或其他形式生物质能源(如生物乙醇、沼气)。而一般情况下,随着作物完全成熟及秸秆变干,碳水化合物转化为难以分解的成分。因此沼气专用能源作物不能在作物完全成熟及秸秆变干后收割。
5、后续处理
如何处理富集植物是植物修复的难题。因为重金属的活性太强,如果处理不当,富集植物就又可能再一次成为污染源”。目前还没有一种处理这种“吸毒植物”的有效办法。植物成熟后,只有填埋或焚烧两种选择,本方案采用利用污染土地或水面建设能源作物种植基地。种植沼气专用能源作物,一方面通过植物修复治理重金属污染。另一方面对富集重金属的生物量通过生物炼制技术生产生物能源和回收重金属。首先对收获的沼气专用能源作物采用整株青贮,以备生产沼气使用。然后采用生物拆解技术,将植物拆解分离,固态部分主要是纤维素和木质素,及基本不含有可溶性重金属盐。固态部分可以加工成生物成型燃料,生物成型燃料是一种清洁燃料。
液态部分主要是半纤维素和各种糖类以及可溶性重金属盐。对于液态部分通过发酵技术进行处理。生产生物燃料沼气,在发酵过程中可溶性重金属盐转化为重金属硫酸盐沉淀被分离。
能源植物生产沼气,沼气提纯后就是生物天然气,可以替代汽车用天然气。也可以直接用来发电。
德国利用沼气专用植物生产沼气采用2 个厌氧反应罐容积各 1 500 m3,采用高温(49.5℃)发酵工艺。年耗青贮原料 5940 t,每天沼气产量 5150 m 3/d。
沼气直接发电,发电产能 500 kW(热电联产)。年发电和供热量分别为 415 万 kW*h 和 4 220 MW*h;电全部售给电网(14.5 欧分/KW*h);热量出售 1/3。
6、植物修复后续处理为什么选择生产沼气(1)沼气是最有效的生物燃料
英国国立农业合约联盟(NAAC)2007会上提出生物燃料占据重要地位此会大会上,TimEvans所作的报告给大家留下了深刻印象,介绍了他经营的RenewableZukunft公司进行的一个“小测试”(MiniTest),其中使用了生物燃料的对比试验,以展示由1公顷能源作物制成的各生物燃料可使汽车行驶的距离,而沼气是当之无愧的胜者。
在测试中生物柴油表现最差,车辆仅行使2万公里(5,030英里/英亩);生物乙醇使车辆行使3万公里/公顷(7,540英里/英亩);人造生物柴油(一种由生物质气化制成的新一代生物燃料,可通过费—托法(Fisher-TropschProcess)转变为液体燃料)则有显著提高,车辆可行使7万公里(13,960英里/英亩);但由厌氧发酵的农作物、泥浆、有机废物产生的沼气——生物沼气可使车辆行使将近9.7万公里/公顷(24,390英里/英亩),几乎是生物柴油的5倍。(2)技术成熟,生产稳定 沼气生产与第二代生物燃料(如纤维素乙醇、液体生物燃料)相比,沼气是一种成熟的技术。
首先在原料预处理技术上———它是在秸秆发酵前的预处理过程中引入畜牧业的青贮技术,既解决了秸秆的保存及消化问题,又能促进其后期发酵;
在进料方式上,该技术通过优化设计饲料行业敞开式的气动输送设备,实现了大粒径物料的密闭输送;
(3)规模可大,可小,便于发展分布式能源系统
由于生物量收集半径可以控制,降低原料收集成本,加工后的产品方便长途运输,可以满足下游产业大规模生产需求。(4)市场无限,产品没有市场准入的限制
天然气是最重要的理想洁净燃料,但我国天然气的储量较为不足,而且工业用(发电,合成氨等)需求量非常大。截止到2006年1月,探明的天然气储量只占全世界总量的0.9%。天然气贡献的能量只占能源总消费量的2.5%(而世界平均是25%)。据《中国可持续发展油气资源战略研究》报告预测,到2020年我国天然气的年需求量达2500亿 m3,缺口将达到900亿m3。需要强调指出的是,这个预测还是在完全排除8亿农村人口使用天然气的情况下作出的。否则,届时我国天然气的缺口将会是极为惊人的数量。
沼气可以直接向用户出售,如果加工生产天然气,可以直接作为汽车燃料销售,不需要与其他燃油混合(5)经济效益好,产业链长。
可以深加工,生产甲烷和二氧化碳气,残渣可以综合利用。沼气夜可以做液态肥料/由于产业链长综合经济效益高
7、沼气利用及安全
厌氧消化产生的沼气中含有水分(H2O)和硫化氢(H2S),H2S气体不仅对人的身体健康有很大的危害,对管道、仪表及设备还具有很强的腐蚀性。脱水通常利用脱水装置进行,一般采用重力法进行分离。对污泥厌氧消化最主要的问题涉及沼气脱硫和尾气有效控制。脱硫的目的也在于减少对大气环境的污染物的排放。
沼气中的硫化氢对于管道和设备具有很强的腐蚀作用,同时其在燃烧时将产生二氧化硫等有害气体污染环境。因此,规范中规定硫化氢含量必须低于20mg/m3。污泥厌氧消化池中沼气的硫化氢含量为沼气中 H2S 浓度为 0.1%~2%,超过规范规定的质量指标,必须进行脱硫处理。用于沼气脱硫的方法有两种,即生物法和物化法。生物法主要分为生物洗涤和生物过滤两种方式。20 世纪 80 年代在德国、日本、荷兰等国家有相当数量工业规模的各类生物净化装置投入使用。目前,许多发达国家如日本、德国、美国、荷兰等对生物脱硫技术和设备的开发已经商品化。2004年5月,宜兴协联热电有限公司引进了帕克公司的生物脱硫技术并率先用于沼气脱硫,将沼气的硫化氢含量从14g/Nm3 降到200μg/m3。我国这方面的研究才刚起步。
干法脱硫:沼气经过水封和脱水装置后,常温下经过干式脱硫塔,沼气通过喷嘴或扩散板进入脱硫塔底部,通过脱硫剂床层,然后从顶部排出。固体脱硫剂使用一定的时间需要进行再生或更换,所以至少要 2 个脱硫塔轮流使用。干式脱硫剂一般为氧化铁,来源于经过活化处理的炼钢赤泥或硫化铁矿灰,配以一定比例的助催化剂、碱、粘结剂、烧失剂,制成球形、环形等;也有颗粒直径为0.6~2.4mm的铸铁屑。
湿法脱硫:沼气通过喷嘴或扩散板进入脱硫塔底部,与吸收剂逆流接触,然后从顶部排出,经过湿法脱硫的沼气需要再次冷凝去除水分。湿法吸收剂主要为NaOH或Na2CO3溶液,沼气中的H2S与NaOH或Na2CO3反应,由于反应消耗,需要定期投加碱性溶液。
物化法是我国目前普遍使用的方法。物化法脱硫主要有干法和湿法两种,根据 H2S含量可以设计成单级和多级脱硫。沼气中H2S含量高,且气体量较大时,适用湿式脱硫;如果用地面积小,则可用干式脱硫。也可以采用干式、湿式串联形式,增加脱硫效果,湿式脱硫塔可以作为粗脱,干式脱硫塔可以作为细脱。
贮气柜对整个系统具有气量调蓄和稳压的作用。沼气的主要用途还是在处理厂内进行综合利用,利用的方式主要有沼气发电或沼气锅炉等。沼气发电
沼气发电适用于建立污泥厌氧消化的污水处理厂,沼气发电是目前我国污泥厌氧消化沼气的主要利用方式。减少了污水处理厂电能的消耗,并能对污泥消化池提供热源。投资成本随各厂不同,但是沼气发电会节省运行成本,对于厌氧消化产气量较大的污水处理厂经济性更加明显。沼气发动机沼气中的能量 20%~30%转化为了机械能,还有 60%~70%转化成了热能(冷却水、烟气中的热能,这部分热量一般被回收作为消化池加热的热源),冷却水中热量的90%以上,烟气中热量的60%~70%可被回收,可见沼气中能量的实际总效率为67%~85%。
国产沼气发电机电效率 30%~36%,总效率 70%~80%,1 方沼气可以发电 1.5~1.6千瓦时;进口沼气发电机电效率30%~40%,总效率可以到90%,1方沼气可以发电2千瓦时。我们根据国内沼气发电机的电效率和热效率平均水平,制定出沼气发电机的效率指标要求。捷克 Tedom 公司生产的燃气内燃发电机目前已遍布欧洲地区。其产品的显著特点是将发电、供热于一体,机体内部包含了发动机、发电机、余热回收换热装置,及自控系统。它的显著特点是:系统简单,且节省许多配套设备,可相应降低工程造价;机体采用了隔音罩等措施,距机体1 m噪声小于70 dB;在烟道上安装了烟气催化净化装置,NOx及CO排放均符合欧洲标准。发电效率可达到40%,热效率50%,综合效率可达到90%。国产发电机没加隔声罩时,1m 范围噪声值 110dB(A),所以在工作时需要专门的工作间,并进行墙体隔声。另外可以生产生物天然气。每个燃料加工中心生产天然气需要增加的设备(按1000万方/年)。
第四篇:辽宁矿区土壤重金属污染修复工作
辽宁矿区土壤重金属污染修复工作
辽宁矿区多为有色金属,对土壤污染严重,矿山及矿山周边地区污染治理和生态环境修复任务十分艰巨,辽宁铜矿区主要重金属污染因子为Cu、Zn、Pb,周边田地主要重金属污染因子为As、Cu。由此可以看出,此地区土壤污染物多为Cu、Pb,因此首要任务是遏制这两种物质的危害。
针对这一情况,北京恒源嘉达科技有限公司采用的是土壤修复材料元素间的同源协同关系与植物体系吸收修复的方式,综合治理土壤重金属问题。首先,土壤修复材料中加入了铁锰化合物,铁锰化合物可与Pb产生可交换态的结合反应,土壤修复材料中添加了有机质与微生物,形成固化剂,能有效改善土壤理化性质,有机质能很好的与Cu相结合,使总金属被吸附在土壤的沉淀中,降低重金属的生物有小型,利用微生物的吸附富集作用、氧化还原作用、成矿沉淀作用、淋滤作用、协同效应,达到去除重金属的目的。
同时在重金属污染严重的地区采用植物修复的配套治理方式,经过实验室的反复试验筛选出了烟管头草、早熟禾、黑麦草、高羊茅、落叶松等植物完成修复工作,应用时应注意:在排土场配合土壤修复材料种植薹草将有利于土壤的修复工作;在尾矿库周边配合带有铁锰化合物的土壤修复材料种植苦荬菜、大籽蒿等植物十分有效果;如果要种植经济作物,则推荐大豆与玉米,这两种植物有很强的重金属耐性,但对土壤修复没有什么帮助。
第五篇:前瞻产业研究院:土壤修复行业政策分析及市场规模预测
前瞻产业研究院:土壤修复行业政策分析及市场规模预测
我国土壤污染防治起步较晚,2014年环境保护部和国土资源部发布了全国土壤污染状况调查公报显示,全国土壤环境状况不容乐观,总超标率为16.1%。部分地区土壤污染较重,耕地土壤环境质量堪忧,耕地土壤点位超标率为19.4%,将近1/5的耕地被污染。
我国工业和农业的粗犷式发展是造成土壤污染的主要原因。虽然我国工业和农业经历了快速的发展,但是并没有及时重视其污染物排放的监管和治理,从而使得土壤污染日益严重。
随着土壤污染事件频发,土壤污染防治政策出台频率加快。我国土壤污染防治方面的法律法规建设起步较早,但是并未得到足够额重视,发展和完善进度缓慢,但是近期环境污染问题突出,“毒地”事件频发引发社会关注,国家相继出台了相关防治政策。其中,“土十条”是当前和今后一段时间内全国土壤污染防治行动的纲领性文件。
土壤污染治理相关政策汇总
前瞻产业研究院 | http://bg.qianzhan.com/
资料来源:前瞻产业研究院整理
2014年以来,政府频繁发布和土壤防治相关的技术导则、行动计划,显示出对土壤防治问题的日益关注。同年,国家在浙江台州、湖北大冶、湖南石门、广东韶关、广西环江和贵州铜仁等地启动了典型区域土壤污染综合治理项目。据前瞻产业研究院《土壤修复行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》统计,2014年土壤修复工程项目数量和投资金额同比上涨42.8%和13.3%;根据《2015中国土壤修复发展白皮书》,2015年全国土壤修复工程项目超过100个,合同签约额达到21.28亿元,比2014年的12.74亿元增长67%。
前我国土壤修复产业的产值尚不及环保产业总产值的1-2%。而这一指标在发达国家的土壤修复产业中已经达到30%以上。报告数据显示,2016年我国土壤修复市场规模约462亿元,预期随着国家宏观和行业政策对土壤修复重视度提高,以及相对完善的土壤修复管理体系构建,未来将会产生更多的土壤修复项目,市场需求将扩张,土壤修复规模将迎来巨大的提升空间。
前瞻产业研究院 | http://bg.qianzhan.com/
我国土壤修复领域市场规模预测
资料来源:前瞻产业研究院整理
企业在选择研究咨询机构时一定要谨慎,千万不要因为便宜而选择了没有实力的小公司进行咨询,不能为了省小钱而丧失投资机遇。前瞻产业研究院在报告撰写过程中得到了国家经济信息中心、国家统计局、海关总署、国际信息研究所、中国商务部研究院、清华大学图书馆以及国务院发展研究中心市场经济研究所等机构的大力支持。
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