微生物修复土壤多环芳烃污染综述（共5篇）

第一篇：微生物修复土壤多环芳烃污染综述

微生物修复土壤多环芳烃污染综述

——环科1201刘一童

摘要：多环芳烃是一类具有致癌、致畸、致突变性质的持久性污染物，主要来源于煤、石油、木材、烟草等有机物的不完全燃烧产生的挥发性碳氢化合物，易吸附于固体颗粒物表面和有机腐殖质，化学结构稳定，能长期存在于自然环境中，给人类健康和生态环境带来很大的危害。目前，中国土壤多环芳烃污染严重，因此急需寻找有效的方法进行治理。在众多的治理方法中，微生物修复技术因其成本低、高效、污染小等优点而成为研究热点。本文对一些微生物降解多环芳烃的机制进行了综述，讨论了影响微生物修复过程的因素，列举了常见的微生物修复相关技术，展望了今后的研究趋势。关键词：微生物修复；多环芳烃；土壤污染

多环芳烃(PAHs)是指具有两个或两个以上苯环的一类有机化合物，包括萘、蒽、菲、芘等 150余种化合物。英文全称为polycyclic aromatic hydrocarbon，简称PAHs。有些多环芳烃还含有氮、硫和环戊烷，常见的多环芳烃具有致癌作用的多为四到六环的稠环化合物。国际癌研究中心（IARC）（1976年）列出的94种对实验动物致癌的化合物。其中15种属于多环芳烃，由于苯并（a）芘是第一个被发现的环境化学致癌物，而且致癌性很强，故常以苯并(a)芘作为多环芳烃的代表，它占全部致癌性多环芳烃1%-20%。中国是一个PAHs污染特别严重的一个国家，也是PAHs排放量大的国家。据估计，中国PAHs的年排放量超过了25000t，城市平均排放密度为158kg/km2，局部农村地区排放密度高达479 kg/km2。由于长期存在PAHs的高排放量，因而环境中的PAHs含量也在不断上升。PAHs对人类以及动植物具有强大的伤害作用，因此，如何降解环境中的PAHs，减少环境风险，已经越来越受到人们的重视。1 降解多环芳烃的微生物

微生物降解是一种可以将高毒、结构复杂的有机物转变为低毒或无毒、结构简单的化合物的污染修复技术，并具有高效、低成本、污染少等优点。微生物降解成为最主要的多环芳烃污染土壤的修复技术。降解多环芳烃的微生物主要为细菌和真菌。

自然界中具有PAHs降解能力的细菌众多，对PAHs的迁移和转化具有重要的贡献，如芽孢杆菌、分支杆菌属、假单胞菌属等。研究美国伊利湖中PAHs的生物降解时发现，分支杆菌在伊利湖中的分布甚广，且对PAHs的自然衰减和循环起着重要作用。从印度某地受PAHs污染的土壤中分离出链霉菌，并研究其对石油和PAHs的降解，结果发现链霉菌在7d内（303K）对柴油、萘、菲去除率分别达到98.25%、99.14%、17.5%。

相较于细菌而言，真菌能降解PAHs的种类并不多，但降解高环多环芳烃方面表现突出。很多研究表明，一些丝状真菌、担子菌、白腐菌和半知菌对四环或者更高环PAHs的降解具有一定的优势。其中白腐菌可分泌由过氧化氢酶和漆酶等组成的胞外木质素降解酶系，形成具有高效PAHs降解体系。2 微生物降解PAHs机理 2.1 好氧降解

好氧生物降解过程也称为有氧呼吸，指微生物在有氧呼吸的情况下对污染物质的降解过程，是目前最主要的生物修复技术。好氧细菌降解多环芳烃主要是通过产生双加氧酶作用于苯环，在芳烃上加入两个氧原子，然后再经过氧化形成顺式二氢二羟基化菲，顺式二氢二羟基化菲继续脱氢形成单纯二羟基化的中间体，而后进一步代谢为邻苯二甲酸等其他中间产物，有望最终降解为水和二氧化碳。2.2 厌氧降解

厌氧微生物可以利用硝酸盐、硫酸盐、铁、锰和二氧化碳等作为其电子受体，将有机化合物分解成更小的组分，往往以二氧化碳和甲烷作为最终产物。与好氧降解相比，PAHs的厌氧降解进程较慢。当PAHs浓度偏高时，PAHs的厌氧降解明显被抑制。影响微生物修复的因素 3.1 PAHs的性质

PAHs的性质是指PAHs的可生物利用性，是影响微生物修复的重要因素之一。PAHs是憎水性物质。随着环数的增加，PAHs的憎水性增强，挥发性也减少，易吸附于固体颗粒物表面和有机腐殖质。有研究表明，PAHs吸附在土壤中的时间越久越不易被生物利用。3.2 氧 无论是真菌还是细菌在好氧代谢PAHs时，氧是微生物进行好氧代谢的重要物质条件，环境中氧的含量是否充足对PAHs的好氧降解有着重要的影响。3.3 温度

温度是土壤中微生物活性的重要影响因素，土壤中的细菌和真菌的最适生长温度为298-303K。在不同的温度条件下微生物对PAHs的降解有着明显的差异。低温条件下，微生物活性会受到抑制，致使微生物对PAHs的降解能力下降；高温条件下，酶会因结构被破坏而失去活性，微生物存活率降低，也会使微生物对PAHs的降解能力下降。而研究发现，在一定范围内，土壤中的PAHs浓度会随着温度升高而减少。3.4 pH 土壤微生物对pH值的变化敏感，当pH降低，土壤微生物多样性降低；当pH值小于5.0时，生物活性受阻，因而微生物对PAHs的降解能力会受到周围环境pH的影响。3.5 营养物质

碳源、氮源以及无机盐是微生物生长所必需的营养物质，然而微生物对营养物质的量要求不尽相同，给微生物提供充足的营养物质可以提高微生物修复性能。4 展望

土壤PAHs的污染和修复一直是人们关注的热点，虽然PAHs的修复研究已取得一定的成果，但还有很多方面需要进一步深 入探索。例如：1）筛选或培育出具有更高PAHs降解能力的微生物，并能够对土壤中高环数PAHs实现高效去除；2）深入研究3环以上PAHs的微生物厌氧降解机制；3）分析微生物降解PAHs的最适环境因素和工艺过程参数，进行中试试验评估技术可行性，优化修复技术体系，以便将其应用到实际工程项目，提高修复效率。5

第二篇：多环芳烃污染农田土壤的微生物修复技术与示范-国家科技部

附件3 863计划资源环境技术领域“多环芳烃污染农田土壤的

微生物修复技术与示范”重点项目申请指南

一、指南说明

近年来，我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。本重点项目针对多环芳烃污染农田土壤，开展微生物修复技术研究和应用示范，形成多环芳烃污染农田土壤的微生物修复成套技术，为我国土壤多环芳烃污染修复提供有力的技术支撑。

此次发布的是本领域“多环芳烃污染农田土壤的微生物修复技术与示范”重点项目申请指南。本重点项目的任务落实只针对项目整体进行，考虑到工作的整体性很强，本项目只设1个课题。

二、指南内容

1．项目名称

多环芳烃污染农田土壤的微生物修复技术与示范 2．项目总体目标

该项目将针对我国突出的农田土壤环境多环芳烃污染问题，筛选高效微生物降解菌，研制高效微生物修复剂、微生物固定化载体材料 和生物表面活性剂，开发相关的研制工艺和技术设备；研发多环芳烃的微生物固定化降解技术和生物表面活性剂强化修复技术，发展原位微生物修复技术、植物－微生物联合修复技术，建立多环芳烃污染农田土壤微生物修复技术体系并开展工程示范，制定修复技术规范。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，为我国多环芳烃污染土壤环境质量改善和生态功能恢复提供技术支撑。

3．项目主要研究内容

（1）多环芳烃高效降解菌筛选及高效微生物菌剂研制：针对农田土壤多环芳烃污染，筛选多环芳烃高效降解菌，研制高效微生物修复剂，研发修复菌剂的制备工艺和技术。

（2）多环芳烃污染农田土壤的高效强化微生物修复技术：研制环境友化的微生物固定载体材料、生物表面活性剂及其关键工艺设备；开发多环芳烃污染土壤的微生物固定化修复技术和增溶强化生物修复技术。

（3）多环芳烃污染农田土壤的植物－微生物联合修复技术：研发多环芳烃污染土壤的植物－微生物联合修复技术；研制具有协同修复作用的营养调控剂，发展土壤根际生态调控与强化修复技术。

（4）多环芳烃污染农田土壤的微生物修复技术集成与示范：开 发多环芳烃污染农田土壤的原位微生物修复技术及微生物－植物联合修复技术，进行技术集成和工程示范，开展环境风险评估，制定修复技术规范。

4．项目主要考核指标

（1）筛选高效降解高分子量多环芳烃、具有自主知识产权的菌株5-8种，其中能定殖于根际土壤的菌株3-4种；研制出3-5种高效修复菌剂、生物表面活性剂和根际营养调控剂，开发2-3套制备工艺和设备；

（2）开发多环芳烃污染土壤微生物修复及其强化成套技术，使多环芳烃污染物降解效率达到60%以上，其中五环以上多环芳烃降解率达到40%以上；开发多环芳烃污染土壤的植物-微生物联合修复成套技术，使多环芳烃污染物降解效率达到70%以上，其中五环以上多环芳烃降解率达到40%以上；

（3）在国内不同地理环境的多环芳烃污染农田土壤上建立集成修复技术示范工程，示范面积不小于1公顷，多环芳烃的综合修复效率在70%以上。完成环境风险评估，建立多环芳烃污染土壤修复技术规范，形成2~3套多环芳烃污染农田土壤原位微生物修复技术。

（4）申请10-15项发明专利，其中2项以上获得授权。5．项目经费来源及构成 本项目预算总经费为1600万元，其中国拨经费控制额800万元，示范工程配套经费不低于800万元。

6．项目支持年限：

2007年7月至2010年12月。7．其它需要说明的事项

项目承担单位应具有从事多环芳烃污染农田土壤修复技术研究的丰富经验和良好条件。本项目鼓励产学研单位联合申请。

三、注意事项

1．本重点项目的任务落实只针对项目整体进行，考虑到工作的整体性很强，本项目只设1个课题。对于多家共同承担的，由研究单位自行组合形成项目申请团队（同一个研究组只能参加一个申请团队）。本项目采取择优委托的方式确定申请项目的研究单位的组合。

2.凡在中华人民共和国境内注册一年以上,具有独立法人资格的企业（不包括外国独资企业和外资控股企业）、事业单位均可承担本项目或课题。

3．重点项目课题责任人必须是法人，法人是当然的课题依托单位，且须指定一名自然人担任课题组长。课题组长应具有中华人民共和国国籍，年龄在55周岁以下（截止指南公布之日），具有高级职称或博士学位，每年（含跨连续）离职或出国的时间不超过半年，过去三年内没有863计划信用管理不良记录。

4．课题组长申请及负责的科技部三大计划（863计划、科技支撑计划和973计划）在研课题累计不得超过一项，同时可参加一项课题（申请或在研）；每个参加课题的技术人员最多只能参与三大计划中两项课题的工作。科技部及所属事业单位借调的与863计划相关的人员不能申请或参加申请。

5．申报程序和要求：

本项目通过国家科技计划项目申报中心统一申报。申请指南在科技部及863计划网站上公开发布。

6．咨询联系人及联系方式 联系人：

柯 兵

张书军

联系电话：010-58884866，58884868 Email: kebing@acca21.org.cn;zhshujun@acca21.org.cn

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：土壤修复之他山之石：日本重金属污染防治经验

作为曾经的土壤重金属污染大国，日本饱受污染之痛。然而，现在的日本却摇身一变成了土壤污染防治最先进的国家之一。分析认为，日本土壤污染防治工作得益于其高效灵活的环境污染防治体系。那么，日本有哪些值得我们学习借鉴的经验？

土壤修复之他山之石：日本重金属污染防治经验

日本曾经是世界上重金属污染最严重的国家，经过几十年的发展现已成为世界上环境污染防治最先进的国家之一。在污染健康损害的推动下，日本逐步建立起了一套包括土壤污染防治在内的完善的污染防治管理体系。

一、日本建立起了一套完善的政府环境管理体系

日本的环境管理体系采用中央和地方二级管理的模式。中央政府、地方政府、财团法人、企业以及民众之间形成了既灵活又高效的环境管理体系。

日本中央政府负责制定环境污染防治的相关政策、目标和计划，并对地方相关工作提供基础设施与财政支持。环境省作为牵头部门制定污染防治相关政策与行政管理制度。其他行政管理关联部门主要包括经济产业省、国土交通省、农林水产省等通过相关政策和行政管理对日本重金属污染防治进行通力配合。

地方政府根据中央的精神，因地制宜地制定地区基本政策与管理模式。地方政府(市、町、村)可进一步根据当地的具体情况制定并实施行动计划开展环境经营措施。非营利性机构包括财团、法人、社团，协助行政管理部门进行环境管理和实践工作，成为环境行政管理体系的有力补充。普通市民则自觉地将环境污染防治工作一点一滴地体现在了日常生活中。

二、日本土壤污染防治的法规

日本关于污染场地、土壤相关立法也是经过了一系列健康安全事件后才引起了政府和公众的重视。日本土壤污染防治立法由两部分组成，一部分是专门性的立法，包括《农用地土壤污染防止法》(1970)与《土壤污染对策法》(2002)，以及和土壤污染防治相关的对策方针包括《市街地土壤污染暂定对策方针》(1986)、《与重金属有关的土壤污染调查对策方针》、《关于土壤地下水污染调查对策方针》(1999)。另一部分是与土壤污染防治相关的外围立法，包括大气、水质等污染防治立法。在土壤污染管理措施的立法方面，日本区分了农用地土壤污染和城市工厂迹地土壤污染两种情况，主要通过《农用地土壤污染防止法》和《土壤污染对策法》进行规制。

日本是世界上最早发现土壤污染的国家。这要追溯到1877年，日本枥木县发生了足尾铜矿山公害事件。采矿废水、废气、废渣大量倾入环境，使河流污染，山林荒秃，农田毁坏。1968年日本又发生了由慢性Cd中毒引起的骨痛病事件，于是农业用地的污染问题就引起了社会各方的广泛重视。为了防止因土地污染而影响居民的身体健康，1970年国会将“土壤污染”追加为《公害对策基本法》中的典型公害之一，并首次颁布了《农用地土壤污染防止法律》，并于1993年进行了最近的修订。该法侧重于农业用地土壤污染的预防，管理对象仅限于表层土壤。根据该法，将镉、铜、砷这三个元素指定为特定有害物质。此法以农用地为保护对象，对于依据此法指定为“农用地土壤污染对策的地域”，国家制定农用地土壤污染反应对策计划，在各个都道府县运用国家资金进行“农用地土壤污染防止对策细密调查”，并将调查结果公开发布。此后，日本又制定了一系列环境标准和法律法规，有效地遏制了农用地的土壤污染。为了防止土壤污染扩散到城市，1986年颁布了《市街地土壤污染暂定对策方针》。

随着日本工业化进程的加快，以及1975年东京都江东区六价铬污染事件的发生，城市型土壤污染不断涌现，城市用地的土壤重金属等污染问题变得突出起来。资料显示，从1974年到2003年的29年间，累计查明的土壤污染物超出环境省《土壤污染相关的环境基准》设置的标准的事例已经达到了1458件，其中2003年已经查明的污染物超标事例达349件。开展土壤污染防治已经成为全社会的迫切要求。

为了弥补市区土壤污染防治的立法缺陷，日本于1989年修改的《水质污浊法》增加了对特定地下渗透水的禁止性规定，防止地下水的污染。其后，日本受美国、德国等土壤污染防治法的影响，开始考虑制定专门的土壤保全法，并最终于2002年制定了主要用于城市用地土壤污染的《土壤污染对策法》，该法于2003年由日本国会正式发布，2004年2月15日在日本全国实施，对日本产业界带来了显著的影响。该法以保护国民健康为目的，涵盖了土壤污染污染状况的评估制度、防止土壤污染对人体健康造成损害的措施和土壤污染防治措施的整体规划等内容。首先土地所有者对土壤污染治理由以前的被动转为之后的主动，而且形成了一条土壤污染评估、土壤污染保险、土壤污染治理的巨大产业，大量企业也都开始自愿采纳土壤污染防治措施。借鉴美国的《超级基金法》，日本的《土壤污染对策法》也采用了严格责任、连带责任和追溯责任制度。

(一)农用地土壤污染

《农用地土壤污染防止法》是公害控制法，该法对农用地土壤污染管理的目的是通过防止和消除特定有害物质(在当时主要是重金属)对农用地土壤的污染，并合理利用受污染的农用地，防止农畜产品损害人体健康以及防止土壤重金属污染妨碍农作物的生长，从而保护国民健康和保护生活环境。

其中法律所指的农用地包括耕地、主要用于家畜放牧的土地或者为养殖家畜而用于采草的土地，法律所指的农作物包括农作物及其以外用作饲料的植物。而所谓的农用地土壤污染主要是特定有害物质包括重金属造成的污染。这些有害物质包括两类：一类是可以籍由农作物的传递，对人的健康产生影响的有害物质，如镉等。另一类是影响和阻碍农作物生长的有害物质，如铜等。

该法规定了立法的目的、污染农业用地及特别地区的指定和变更、污染对策计划、管制措施、土壤污染调查、行政机关的协助和援助以及罚则等内容。对农用地土壤污染防治的具体规定包括：

(1)土壤污染区域的确定及变更

该法第三、第四条规定了农业用地土壤污染区域的确定和变更。都道府县知事对于其辖区内的农用地，当确定土壤及农作物中所含重金属的种类和数量以及该土壤生产的农作物可能会损害人体健康，或者该土壤所含有害重金属会影响农作物的生长发育时，即可将该区域指定为污染区域，有必要采取相应规制措施，称之为“对策地域”。在指定“对策区域”时，必须根据《环境基本法》的规定听取环境审议会以及相关的市镇村长的意见。确定划定“对策区域”时，需要及时进行公告，并向环境大臣报告，同时通知相关的市镇村长。市镇村长如发现其辖区内存在需要指定“对策区域”的情况时，也可以向都道府县提出指定申请。当“对策区域”发生变化时，都道府县知事可遵循程序做出变更或解除。

(2)土壤污染对策计划及变更

该法第五、第六规定了对于划定的“对策区域”，都道府县知事必须制定土壤污染对策计划及变更的内容。根据日本农林水产省和环境省的规定，对策计划应包括如下内容：第一、对“对策区域”内农用地土壤特定有害物质的污染状况进行调查测定;第二、根据“对策区域”内特定有害物质的污染状况划分不同的利用地域，并制定利用方针;第三、防止土壤污染的灌溉排水和其他设施的设置、管理和变更，以及除去土壤中污染物的客土法和为合理利用污染农田土壤而进行的土地名目变更等。第四、其他必要事项。都道府县制定对策计划时，必须与农林水产大臣和环境大臣进行协商征得同意，同时还要听取环境审议会以及相关市镇村长的意见。对策计划一旦确定，必须及时公告。都道府县知事可以根据对策区域的变更情况以及土壤中重金属的变化情况，适当变更对策计划。

(3)设置更为严格的重金属排放标准

第七条规定了都道府县知事可以根据对策地域内农用地土壤污染情况，依据《水污染防治法》和《大气污染防治法》中的有关规定，对于流入农用地的公共水域以及对策地域内的全部或部分烟气排放设施设定更为严格的排放标准。

(4)特别区域的指定和变更

第八到第九条对特别区域的指定和变更做了规定。如果对策区域内的农用地生产的农畜产品可能危害人体健康，都道府县知事可以划定不适于种植农作物及饲料植物的地区范围为“特别区域”，并可根据实际情况进行变更和解除。

(5)污染农用土壤的管制措施

第十、第十一条规定了污染农田的管制措施。

都道府县知事可根据区域内污染特征发出不宜种植指定农作物或将该土地上生长的植物作为家畜饲料的行政劝告。环境厅长官可以要求行政机关长官按照《矿山保安法》(1949年70号法律)采取必要措施或者向有关地方公共团体长官提出劝告。

(6)农用土壤污染调查与监测

第十二、十三条规定了对农用地土壤污染调查监测的内容。都道府县知事负有对其行政辖区内农业用地土壤污染调查测定并上报、公布监测结果的义务，同时规定了现场调查应采取的措施。

(7)行政辅助措施

第十四、十五、十六条规定了在贯彻和执行上述规定时，有关行政机关的长官或者有关地方公共团体的长官，必须提供所需的资料、情报或者陈述意见以及其他协助，而国家和都、道、府、县应为完成对策计划而努力实施必要的资助，指导和其他援助。同时规定应努力推进防治土壤污染的技术和成果。(8)罚则

第十七条规定了对于违反本法的行为行使处罚措施。即拒绝、妨碍或回避调查、测定或采集样品者，处3万日元以下的罚金。除处罚行为人外，对其法人或自然人也要处以同样的罚金。

(二)城市用地土壤污染防治

《土壤污染对策法》立法的目的是：“是通过制定措施确定特定有毒物质给土壤造成的污染的范围来保护公众健康，以及预防土壤污染给健康造成的损害”。与农用地的土壤污染规制目标不同的是，城市用地土壤特定污染物污染的管理限于对国民健康受损的情况。该法主要包含一般条款、土壤污染状况调查、划定污染区、土壤污染损害预防、委派调查机构、委派促进法律实体、责任条款等共八章四十二条。具体规定包括：(1)立法目的和有害物质的定义

在第一章中对立法目的和特定有害物质的定义作出明确规定。第1条阐述了立法目的，第2条将特定有害物质定义为：《土壤污染对策法施行令》规定的，因其存在于土壤中可能会给人类健康造成危害的铅、砷、三氯乙烯和其他物质(放射性物质排除在外)。

(2)土壤污染调查及报告

第二章规定要求土壤污染调查的条件。当发生某些用来生产、使用或者处理有害物质的设施停用或者转用时;或是发布了行政令，都道县府知事可以签发行政令要求对土壤污染进行调查并公布调查结果。

(3)污染区域的指定

第三章对污染区的指定作出规定。

如果调查发现该土地上集中的某重金属物质超过限量或者说不符合土壤质量标准，则就应该把该土地指定为污染区，并登记在指定污染区登记簿中。该指定污染区登记簿公众可以自由查阅。只有成功实施了整治措施将土壤污染降至达标的程度，该区域才可以从登记簿中删除。登记簿的自由查阅制度，在促进土地所有人积极采取措施消除污染方面发挥了重要作用。

(4)对指定污染区的管制

第四章是对防止土壤污染健康损害措施的规定。一旦地块被认定为污染区域并被载入污染地区登记薄中，该土地的使用便受到限制，旨在防止污染危险的进一步扩散。该法规定了县级行政长官对污染土地所有人签发整治行政令的要求，措施主要包括防止污染扩大和对已经形成的污染的修复如挖掘外运等。该法还规定了土地所有者、实施污染整治措施行为者、实施改变该地块形式或质量者需要报告并说明该地块、污染整治措施或土地改变情况等，以及政府职员进入场地进行检查的要求。

(5)调查机构和法人的指定 第五章和第六章是关于调查机构和支持法人的指定。对调查机构的指定和委派的相关程序、法人的资格、管理方式、营业范围、基金来源等以及财政支持方案等作了规定。(6)杂项

第七章的杂项规定包括报告与检查、咨询及提交材料的要求、环境省的指令、国家援助等。

(7)惩罚规定

第八章是对于惩罚形式的规定，包括罚金和判刑。对单位实行双罚制，既对违反相关法定义务的单位实施处罚，又对单位的负责人和直接责任人等给予处罚。

(三)日本土壤污染防治相关标准

日本土壤污染防治相关标准早在1967年制定的《公害对策基本法》中即已提出，但实际上直到1991年有关土壤染的环境基准才被制定出来，规定了25种有害物质的限值。《土壤污染对策法》根据土壤中含有量以及土壤溶出量两个因素来控制土壤重金属污染，前者主要通过直接摄取污染土壤的方式摄入重金属带来影响，后者主要通过人类的污染地下水暴露风险带来影响;对挥发性有机物和农药只限定了溶出量基准。

《农用地土壤污染防止法》指定了Cd、As和Cu是有害物质。Cd的最大允许限值根据Cd在米粒里面的浓度设定，而不是土壤中Cd的浓度。这是考虑到土壤中影响生物有效的Cd的因素很多(例如稻株栽培的水管理措施)，设定土壤Cd含量不符合实际情况。

土壤环境标准适用于各种类型的土地，但是由于自然原因导致污染的土地以及原材料的堆积场、废弃物的填埋场和其他以利用或处置为目的场地不适用该环境标准。

三、日本土壤污染防治管理的特点与启示

日本在土壤污染防治管理方面开展工作比较早，通过多年的实践，形成了一些先进的制度和措施，这些制度和措施在我国土壤污染防治是方面值得借鉴和采纳的。

(1)形成了政府-企业-民众高效灵活的环境污染防治体系

日本土壤污染防治工作得益于其高效灵活的环境污染防治体系。在中央政府的法律、行政指导下，地方政府在其实施中发挥了灵活的、突出的作用，企业、财团和民众都发挥了积极的作用。

(2)公害赔偿制度独具特色

日本的环境污染防治法律法规(包括土壤)是在遭受到污染之痛后，在污染健康损害赔偿推动下逐步建立起来的。其公害补偿制度独具特色。

(3)对不同的污染土壤类型采用分别立法的方式

日本将土壤污染区分为农用地土壤污染和工业迹地土壤污染两种分别进行立法，这既是日本首先遭受农田重金属污染的原因，也是农用地土壤污染和工业迹地土壤污染具有不同所致。鉴于农用地安全的重要性，日本对农用地土壤污染采取了由政府直接实施的模式，即由政府监视农用地的土壤污染状况、划定污染对策区域、制定对策计划及组织实施等，实施费用由污染者负担。对城市工业迹地，以污染者负担原则为指导，采取了由土地所有者，包括土地的管理者、占有者和污染者具体实施的方式。两部法律及其配套法规在实施过程中相互结合，相互促进，共同构成了日本的土壤污染防止法律体系。

(4)在土壤污染防治上注重事前预防和事后整治结合原则

日子在土壤污防治方面比较注重“预防为主、防治结合”的原则，如为弥补市区土壤污染防治的立法缺陷，日本于1989年修改的《水质污浊法》增加了对特定地下渗透水的禁止性规定，以防止地下水污染。

(5)法律责任严格明确

日本土壤法的责任主体范围广泛。一般情况下土壤的所有人或使用人都是土壤污染的责任主体，在归责原则上也多采严格责任制，在追究责任上具有追溯性，在有多个责任人时责任具有连带性，即任何一个责任人都应先承担和履行责任，然后向其他责任人追偿。最后，责任的代位性，即环境保护主管机关可以先为责任人履行责任，然后向具体责任人追讨。

(6)制度较为先进且可操作性强 日本土壤污染防治的某些制度较为先进，中如土壤污染区域指定及管制制度。此外，日本土壤污染管理制度相关条目还包含了大量程序性规范。便于具体管理措施的实施，具有很强的可操作性。

(7)注重信息公开和公众参与

日本土壤污染法规中明确规定了污染信息的公开和汇报制度，对策法中规定了公众有权查阅污染土壤登记薄，对于推进土壤污染防治具有重要作用。

(8)日本土壤重金属污染管理体系的局限性

日本土壤污染管理体系总体上比较先进，但是也存在着一定的局限性和不足。其一是分别立法的方式对土壤污染防治的整体性和一般性规定有所欠缺，应注意两部法律的衔接性;其二是《土壤污染对策法》将城市用地土壤污染管理的目标限于对健康的影响情况，而未包括对生活环境的影响，防治目标单一，忽视了污染土壤的生态风险，使得防治法的作用受到了限制。