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【行业要点】当前土壤污染的现状如何?谁是治理修复的“责任人”?

当前土壤污染的现状如何?谁是治理修复的“责任人”?土壤修复技术有哪些创新?记者采访了多名土壤防治领域的产学研从业者,从政策解读、技术应对、产业研发等多个环节盘点当前我国土壤污染治理领域潜存的问题与机遇。

污染现状

范围广大、风险潜存、不容忽视

  “最近一次全国范围的土壤污染状况调查显示,全国土壤环境质量不容乐观,工矿业、农业等人为因素是主因。”中科院南京土壤研究所研究员骆永明介绍说,土壤污染包括重金属污染、有机物污染等,污染使土壤降低或丧失生产力,危及农产品、地下水和人居环境安全。

  “由于我国工业企业早期管理不具系统性,大多数污染场地的运行记录没有备案,使得场地污染溯源、污染范围和程度描述及污染物的迁移转化规律分析等非常困难。”中科院南京土壤研究所研究员宋昕说。

  土壤污染对“米袋子”“菜篮子”“水缸子”是巨大威胁。2014年4月,环境保护部和国土资源部联合发布的《全国土壤污染调查公报》显示,全国土壤点位总超标率为16.1%。从污染分布情况看,南方土壤污染重于北方;长江三角洲、珠江三角洲、东北老工业基地等部分区域土壤污染问题较为突出,西南、中南地区土壤重金属超标范围较大。

  记者在走访调查中发现,危废偷埋、工矿开发也加剧了部分地区土壤污染情况。2018年以来,江苏省泰州、盐城、连云港等多地接连曝出固废偷埋、废液偷排、废水处理不规范等环境污染问题。有企业为排污掘地30米埋暗管,有企业未取得环评手续就上马,重金属污染物随意露天堆放……统计数据显示,2018年1-11月,江苏全省共有390名被告人因环境污染罪被判处有期徒刑以上刑罚,判处罚金总额逾2000万元。

  中国科学院“百人计划”研究员陈梦舫说,对于身处长三角的江苏来说,焦化、电镀、印染、农药等化工企业的场地土壤污染与处理是当前面临的主要问题。随着城市化的发展,部分化工企业搬迁后存在土壤修复需要。

  而土壤一旦被污染,其后果就非常严重。部分行业专家表示,土壤污染具有隐蔽性、潜伏性和长期性的特点。通过食物链的层层传导,动物和人类的健康深受土壤污染的影响,且这一过程十分微妙,不易被察觉。并且土壤污染同时具有累积性的特点,污染物在土壤中不易迁移、扩散、稀释;甚至,土壤污染具有不可逆性,重金属对土壤的污染基本上是一个不可逆转的过程,许多有机化合物的污染也需要较长时间才能降解。更重要的是,土壤污染的治理成本很高,见效的过程也较为缓慢。

修复技术

路径多元、精准治理、系统思维

  在受污染土壤的治理和修复技术方面,目前在我国呈现出路径多元化的特点。

  “行业初期,污染土壤绝大多数采用水泥窑协同焚烧处置或安全填埋等相对简单的技术方式处理。如今,应用热解吸、土壤淋洗、原位热脱附、原位化学氧化、生物修复等先进技术已经成为主流,整体水平与国外同步。”中国环境保护产业协会土壤与地下水修复专业委员会秘书长、北京建工修复公司副总经理李书鹏表示,修复技术的多元化和不断进步为修复工程应用创新提供了可能。

  此前,有关部门曾公布了一批修复土壤的技术装备“利器”。2017年12月,科技部联合其他五部门组织编制了《土壤污染防治先进技术装备目录》,其中公布了包括污染土壤异位淋洗修复技术、砷污染土壤蜈蚣草修复技术、异位间接热脱附技术装备在内的15种土壤修复技术(装备)的技术路线、主要指标和试用范围。

  生物修复等技术是当前研究人员关注的一个前沿领域。“生物修复是目前比较好的土壤修复方式,包括种植超积累植物、接种微生物等方法。超积累植物如伴矿景天,可以快速将镉元素向地上部分运输,通过冬春修复,夏秋稻作的循环方式,植物修复后可将土壤中的重金属镉降低50%。”骆永明说,一些特殊的植物可以像“矿工”一样不断将重金属元素积累,我国目前的方式是对这些植物进行焚烧,而国外甚至还可以收集后提炼金属。

  当前,两类土壤修复极为迫切,一类是工矿企业搬迁后的土壤,另一类是农田土壤。“目前学界正在做的,正是加强对不同行业、不同区域和不同污染类型土壤的分析,提供精准、绿色、可持续的修复技术。”李书鹏说,土壤修复技术的多元化、技术方案的精细化是未来这一领域的发展方向。

  土壤修复不应仅停留于技术本身,更涉及农业生产、资源再利用等延伸环节。“我国最近十年在土壤治理上,从理论到技术装备都有长足发展,但和国外污染治理技术还有差距。现在不仅要为治理而治理,更要考虑系统解决方案,在保证粮食科学生产的基础上处置,需要更新思路。”中科院南京土壤研究所所长沈仁芳说。

责任主体

依法治污、社会参与、行业导向

  谁是土壤污染治理的第一责任人?《中华人民共和国土壤污染防治法》的正式颁布,第一次使我国土壤污染防治有法可依,为厘清责任主体、开展土壤污染防治工作,扎实推进“净土保卫战”提供了法治保障。

  土壤污染防治法规定,土地污染责任的承担者是土地污染责任人和土地使用权人。具体包括土壤污染重点监管单位,拆除设施、设备或建筑物、构筑物的企事业单位、重点监管单位,尾矿库运营、管理单位,地方人民政府等13类。

  “国内土壤修复行业经历了从经济、法律再到责任驱动的三个阶段。”北京建工修复公司总经理高艳丽认为,第一阶段,土壤修复的工作很多由地产开发企业主导,修复工作的开展大部分由经济因素驱动;第二阶段,土壤污染防治强化了政府、污染者的治理责任,促使土壤污染防治追责主体更加明确,“依法治污”是发展方向;而未来,随着社会公众土壤保护责任意识的日益增强和中央环保督察力度的加大,责任驱动将成为土壤修复工作的主要动力。

  目前,土壤修复领域已经吸引社会资本的积极介入。根据行业机构测算,目前我国土壤污染防治修复产业在环保产业总产值中占比不足1%。但在欧美日等发达国家,这一比重高达30%,这也意味着,未来一段时期内的土壤修复市场有可供深挖的潜力。

  从发展模式看,土壤修复行业从以传统的污染治理工程承包为主,向环境管家、棕地开发和PPP等多元模式发力,环境大建设格局正在形成。业内人士指出,按照“土十条”制定的线路,我国土壤污染的恶化形势将在2020年得到有效控制,随后进入良性发展阶段。在土壤污染防治工作推进的过程中,土壤修复市场的大门也将向社会资本持续敞开,有望开辟出行业发展更为可观的蓝海空间。

  土壤修复的资金投入巨大,动辄需要上千万乃至上亿元的资金投入。目前,国家资金主要是用于启动历史遗留土壤的治理和修复工作,预期的资金投入将远大于国家的启动资金。部分专家建议,尽快建立国家和地方土壤修复基金制度,或者通过加大投入和整合培育龙头企业,促使技术引导型转向资本运作型,保障我国土壤修复行业可持续发展。

2019年我国土壤修复行业市场规模及展望。

土壤修复是使遭受污染的土壤恢复正常功能的技术措施。在土壤修复行业,已有的土壤修复技术达到一百多种,常用技术也有十多种,大致可分为物理、化学和生物三种方法。目前国内土壤修复技术薄弱;土壤污染防治资金投入缺口巨大,没有可持续的商业模式;政策法规不够完善;产业发展不成熟。

  2018年10月以来,国务院、央行、证监会等金融机构陆续出台政策,缓解信用风险。其中,10月22日,国常会决议设立民营企业债券融资支持工具,对有市场需求的中小金融机构加大再贷款、再贴现的支持力度。此后,证券业协会设立专项纾解股权质押困难的资管计划,证监会发布融资和回购政策,缓解当前民企债务压力。

近期利好环保企业融资政策和事件

  2018年8月31日,全国人大常委会表决通过了《土壤污染防治法》(以下简称《土壤法》),这是我国首部专门规范防治土壤污染的法律,将于2019年1月1日起施行。至此,大气、水、土壤三大环境领域的污染防治法已全部齐备。《土壤法》坚持预防为主、保护优先、分类管理、风险管控、污染担责、公众参与的原则,不断完善制度体系,将土壤污染防治和治理落到实处。《土壤法》涉及土壤评估、土壤监测、土壤修复等多个细分领域,随着行业的逐步规范和扩张,产业链上下游将迎来市场机遇。

2016-2018年我国土壤治理修复法律法规及政策回顾

  近年来,我国土壤污染事件频发,土壤污染治理面临较大困境。2014年4月发布了《全国土壤污染状况调查公报》,我国土壤环境状况总体不容乐观,全国土壤总超标率为16.1%,耕地土壤污染率接近20%。

全国受污染土壤比例

不同土地类型土壤污染情况

  据中国环联介绍,近两年来,从事我国土壤修复公司的数量出现了较大幅度的增长,2016年我国土壤修复相关产业的企业数量达到2000家,而2017年这一数量增至2800家。但从质量上看高水平的公司数量依然不多,企业的来源复杂。

2013-2017我国土壤修复相关产业的企业数量

  土壤修复技术主要分三大类。土壤修复技术种类众多,相较于欧美40年的发展,我国土壤修复技术起步较晚,仍属于新兴行业。2008-2016年,我国177个土壤修复项目中,污染介质治理技术占比68%,污染途径阻断技术占比32%。在污染介质治理技术中,物理化学和生物技术成为主要技术,分别占比32%和27%;物理、化学单一类技术应用占比相对较小,分别为2%和7%。

国内土壤修复主流技术

  我国土壤修复类型主要包括:场地、耕地和矿山,污染面积分别为2.5万块、1000万亩和8万公顷。目前,土壤修复项目以场地修复为主,耕地修复将带来较大的市场增量。随着《土壤法》的落地,行业制度体系逐步规范,土壤修复项目需求有望提升,市场空间广阔。

  随着国家对土地污染政治重视,我国土壤修复行业市场潜力巨大。根据数据统计显示,2013年我国土壤修复市场规模为13.1亿元,到2017年市场规模增长超10倍,为151.45亿元。根据预测,到2024年我国土壤修复市场规模将达到860亿元。

2013-2024年我国土壤修复行业市场规模及预测情况

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污染土壤修复技术研究现状

  土壤对于一个国家而言是十分的重要的,同时土壤也是人类社会存在和发展的基础,所以对土壤环境进行保护是毋庸置疑的,但是我国现有的土壤却在一定程度上遭到污染。本文针对我国土壤污染现状及修复技术应用,简单的做了一个研究与探讨。

前言

  土壤对于人们是十分的重要的,也是我们生存下来的根本资源。我们国家是一个国土面积十分广阔的国家,但是在社会的发展进程中,土壤却受到了严重的污染。尤其在工业发展中,所产生的一些“三废”未达标准排放,或是矿产资源开发对地表的扰动等现象,对于土壤造成了十分严重的影响。目前我国改善与恢复土壤环境的需求十分迫切,全国各地已经逐步开展土壤污染调查与修复工作,但我国对土壤修复技术的研究尚处于起步阶段,本文就土壤修复技术的研究现状进行了探讨,并在最后对土壤污染防治工作进行了一系列展望。

土壤修复技术的现状研究

  1 工程修复技术具体包含了很多种的操作技术,主要有客土法,这种方法的操作是比较方便的。其主要的操作就是在一些受到污染的土壤里面放置或是添加大量的干净的土壤,这样一来就使得干净的土壤将污染的土壤覆盖在表面,而也可以将干净的土壤直接与污染的土壤混合,这样一来也是可以有效的改善土壤的污染情况,可以有效的减少植物的根系与污染土壤的接触。除了这个方法还有换土法,顾名思义就是将被污染的土壤换成干净的土壤。其他还有一个就是翻土法,这个方法主要是将土壤进行一次十分深入的翻转,这样翻转过后,被污染的土壤就会在第一时间被地底干净的土壤覆盖。

  2热处理技术也是土壤修复的一个常规技术手段,它主要是应用了一些基本的化学和物理原理。通过对污染的土壤进行直接的加热,从而将受污染土壤中所含有的污染介质或是某些有机污染物在被加热的过程中得到有效的挥发。热处理技术主要是两个方面,第一是高温处理技术,第二是低温处理技术。对于一些遭受重金属污染的土壤而言并不适用这项技术,所以在选择使用该技术前必须要对于土壤的污染性质进行鉴定,并有针对性的开展下一步工作。

  3植物修复技术是在二十世纪八十年代发展出来的,这个技术主要是利用了植物的一项自身的优势,比如说能够吸收土壤内部的一些污染物,此外植物还有光合作用的功能。此项技术最大的优势是并不需要很高的成本投入,也没有很高的实施标准。但是该技术也有一定的局限性,比如说运用的范围不是特别的广泛,能够处理的土壤污染介质也是有限的。并且在适用该项技术开展修复工作之前需要对相关的一些工作人员进行一系列操作培训,让这些工作人员对于土壤的污染的状况产生一定的认识和了解,这样也可以根据各类植物不同的特性来选择相应的植物。

  4淋洗技术也是一项较为成熟的土壤修复技术,主要是将水和一些本身含有一些冲洗助剂的溶液注入到被污染的土壤当中,这样的一个过程就可以清洗在土壤当中的一些污染物。如果经过清洗的土壤可以达到一定的环境质量标准还可以继续使用。这项技术在我国的使用面是十分的广泛的,并且在其他的国家也有相应的使用。该技术主要针对遭受重金属一类的污染或是含有多种污染物的土壤进行净化和处理。此项技术的局限性就是修复操作场地附近必须要有充足的水源,在水资源相对匮乏的地区可操作性不强。

  5动力学修复技术也是一项应用相对广泛的土壤修复技术,这项技术主要是通过电化学或是电动力学所产生的复合作用来驱使土壤当中的污染物聚集到一方的电级区,从而驱动土壤中的某些污染物与载体进行分离和集中。该技术在我们国家的使用年限不是很长,在很多方面都进行了一些改进和优化。通过近些年的发展,这项技术已经有一定范围的应用,并且在污染土壤修复过程中的效率很高,而且成本相对而言较为低廉。该技术主要适合于一些粘质性的被重金属污染的土壤,还有一些可溶性的有机物土壤也可以使用。但不适合于处理不溶性的有机物的污染土壤。

  6联合修复技术在当今受到了很大的欢迎,并且这项技术对于土壤污染处理的效果是非常不错的。其主要的作用是将一个或是两个这样的多个的修复技术进行同时的运用,从而可以起到一系列的互补的作用。但是需要工作人员对于其中各单项技术都要具备一定的操作经验,这项复合性的技术大大的突破了单项技术的局限性,极大的提高了土壤修复的效果。

土壤修复技术的趋势研究

  1经过近十多年研究人员对于土壤修复技术的研究,已经在相当程度上积累了一些关于土壤修复的经验和技术。未来的土壤污染研究方向主要会向绿色土壤生物的修复能力发展技术,但是有一点要提出,该项土壤生物的修复技术的局限性比较大,比如说针对于土壤应有的性质或是温度等的要求十分严格,需要经过不断的实践和试炼,不断的在实际当中进行调整[7]。而针对于那些超富集植物来说,一定要在十分恰当的时机去采收,并且要采用十分合理的处理方式,这样也是可以避免在净化和修复土壤的过程中出现第二次污染。而这样的一种技术在未来可能会发展成为土壤污染修复的主流。

  2单项的联合或是综合的修复技术,其实这样的方法主要是利用了一些技术之间的联合。比如说综合氧化还原法可以和冲淋法或是一些植物和微生物之间的联合修复技术相互结合起来,在各类实践中是比较超前的,也比较复杂的。

  3改进现在所有的一些技术,并开始重视理论上的研究,针对于微生物的修复技术可以通过一些先进的技术,比如说基因重组技术,同时开发出一些具有强大的分解能力的或是抗逆性很强的基因工程上的工程菌。也可以利用强大的基因技术将一些富集植物的某一部分基因移植到一些具有其他需要的生物特性的植物中,这样也是可以将植物的修复技术开发到最大。

  也可以加大对于一些生物的修复技术的研究,有利于开发出一些崭新的植物的品种。但是在此之前依旧是需要验证是不是会出现一些相应的负面影响。


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