土壤修复市场分析（共8篇）
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。
一、土壤修复行业发展大势所趋
( 一) 我国土壤污染状况。土壤污染, 是指工业和城市废物、化肥、农药、重金属、放射性物质和有害微生物等物质进入土壤, 超过土壤自净能力, 引起土壤组成结构及功能发生变化, 微生物活动受到抑制, 土壤生态平衡遭到破坏, 土壤质量下降, 影响作物正常发育和产品质量的情况。污染物通过“土壤- 植物- 人体”或通过“土壤- 水- 人体”间接被人体吸收, 危害人体健康, 危及人类生存和发展。土壤污染按照主要污染物的类型来划分。大致可以分为: 重金属污染、有机物污染、放射性污染、病原菌污染、固体废弃物污染等多种类型。其中重金属污染和有机物污染是最常见的类型。土壤污染发生存在状况既有点源污染又有面源污染。
我国经济长期以来一直以较快速度发展, 单纯追求效益和产能忽视了其可能造成的负面效应, 工业排放的废气、废水、废物以及农业生产中肥料、农药、农膜的过量投入, 引发了一系列的环境问题。近年来富养水、雾霾、土壤重金属污染等问题频繁发, 2002 年, 农业部稻米及制品质量检验评估测试中心对中国市场稻米进行安全性抽检, 稻米重金属铅超标率为28. 4% , 镉超标率为10. 3% 。2007 年, 南京农业大学教授潘根兴组织对中国华东、东北、华中、西南、华南和华北的县级以上市场随机采购样品, 重金属镉超标10% 左右。
2013 年12 月第二次全国土地调查结果, 我国耕地18 亿亩不能种植粮食的中重度污染耕地在5, 000 万亩左右; 2014年土壤点位超标率为19. 4% , 重度、中度、轻度、轻微污染点位比例分别为1. 1% 、1. 8% 、2. 8% 和13. 7% ; 2015 年4 月17日发布的《全国土壤污染状况调查公报》显示, 目前我国受重金属污染的耕地面积有近2, 000 万公顷, 约占耕地总面积的五分之一。农业部副部长张桃林在2015 年4 月14 日举行的国务院新闻办新闻发布会上承认, 农业面源污染量大类多、分布广, 总体状况不容乐观。
全国由于工矿企业生产等点源引发的重金属和有机物等土壤污染具有普遍性、突发性、隐蔽性、随机性, 由此引发的环境污染问题更加突出, 亟待解决。
( 二) 土壤污染研究现状。截至2016 年2 月26 日, 中国知网“土壤污染”词条检索结果共5, 240 条。主要集中在土壤重金属污染方面, 石油、多芳烃等有机物污染研究相对较少。
1. 土壤污染特征研究。截至2016 年2 月1 日, 中国知网“重金属”词条检索结果共57, 753 条。硕士研究生、博士系统研究论文近千篇, 研究内容丰富。王玉璇、张焕焕、王彬武就湖南、上海、北京等区域污染特征、防治现状、生态评价、预警系统展开研究; 孟俊、屈文麒、黄雅曦、鲁洪娟对猪粪、城市污泥、有机肥中重金属燃烧、堆置过程中形态变化、吸附、释放等进行系统研究。截至2016 年2 月28 日, 中国知网“土壤有机物污染”词条检索结果共262 条。对于土壤污染有机物来源、修复等进行了研究。
2. 土壤污染修复技术研究。截至2016 年2 月2 日中国知网“重金属污染修复”词条检索结果共424 条, 截至2016年2 月29 日中国知网“有机物污染修复”词条检索结果共12条。陈承利、邹明英、串丽敏等对于重金属污染土壤修复的物理修复技术、化学修复技术、电动化修复技术、生物修复技术、联合修复技术等做了系统研究和论述。王翠、戴青松、马建伟等对于真菌、微生物、电化学技术修复土壤有机物污染进行了研究论述。物理修复技术包括: 客土法、换土、深耕翻土、玻璃化修复、热处理等; 化学修复技术包括: 电动化修复、化学稳定、化学淋洗等; 生物修复技术包括: 植物固定、植物萃取、植物挥发、植物过滤; 微生物修复; 动物修复等; 农业措施合理化等; 控制土壤水分调节土壤Eh值、改变耕作制度和作物种类、合理施肥等; 联合修复技术包括: 运用多种物化和生物技术进行综合治理。
二、土壤修复行业是新兴行业
污染土壤修复技术的研究最早开始于20 世纪70 年代后期, 美国、欧洲、日本、澳大利亚等纷纷制定了土壤修复计划, 花费巨额资金研究土壤修复技术及设备, 促进土壤修复技术快速发展。我国污染土壤修复产业“十一五”起步, “十二五”预热阶段, “十三五”及以后将有大的发展。
土壤修复行业工作内容包括: 前期污染场地调查、取样分析检测、污染风险水平评估、修复方案设计、修复工程设计施工及验收、修复工程监理和修复效果长期监测。我国土壤修复的重点领域将集中在农田污染修复和城市污染修复两方面。目前, 在上海、北京等一线城市已经开展了城市污染土地修复; 农田污染土壤修复几乎是空白, 在山东、湖南、辽宁、四川等地有一定进展。
土壤修复资金来源主要是政府资金。土壤污染修复行业具有环境修复行业的特点又具有阶段性的特殊之处, 前占比例过小, 有极大的发展空间, 有人预测行业规模应达到10亿级。我国土壤污染调查评估与修复治理工作的资金来源主要是政府和土地开发商, 资金来源有限且没有保障, 是阻碍行业发展的瓶颈。
我国的土壤修复技术数量较少, 相关设备欠缺, 同时由于受到资金成本制约目前全国根本就没有土壤重金属治理、修复的经验和专业技术人才储备, 致使行业企业的工程技术水平参差不齐, 鱼龙混杂。
三、土壤修复行业发展条件齐备
( 一) 土壤修复行业发展箭在弦上。由于“铅污染”、“镉大米”等事件屡屡发生, 土壤污染问题越来越受到人们的普遍关注, 土壤污染治理在迫切需要中起步。2014 年国家及相关部委关于土壤修复的政策、法规和标准陆续出台, 在给行业带来技术资金支持的同时也规划了行业的发展。在2014年5 月举办的第三届中国国际农商高峰论坛农业部总经济师钱克明表示, 土壤重金属、有机物农药残留超标约20% , 未来将加强土壤修复和污染控制技术的创新和推广。
2015 年的全国“两会”上, 土壤污染修复成为热点问题之一, 十二届全国人大常委会将土壤污染防治法列入立法规划。作为环保“三大战役”之一, 土壤污染防治比水污染防治和大气污染防治任务更加艰巨。2016 年中央一号文件提出, 要“加快农业环境突出问题治理”。继“气十条”和“水十条”后, “土十条”有望在2016 年出台。走进“十三五”, 《土壤污染防治法》和“土十条”渐行渐近, 我国土壤修复行业越来越走近高速扩张的启动点, 土壤修复行业即将呈现爆发式发展。专家预测从2014 年至2020 年, 国内土壤修复市场规模可达6, 856 亿元。
( 二) 国家系列大政方针支持行业发展。2014 年2 月环保部批准发布了《场地环境调查技术导则》 ( HJ25. 1 - 2014) 、《场地环境监测技术导则》 ( HJ25. 2 - 2014) 、《污染场地风险评估技术导则》 ( HJ25. 3 - 2014) , 《污染场地土壤修复技术导则》 ( HJ25. 4 - 2014) 和《污染场地术语》 ( HJ682 - 2014) 等5项污染场地系列环保标准。2014 年10 月, 财政部公布了2014 年重金属污染防治专项资金金预算涉及内蒙、湖南、湖北、河南等14 个省市自治区, 共39. 8 亿元。针对土壤重金属污染问题严重, 《全国土壤环境保护“十二五”规划》明确用于污染土壤修复的中央财政金为300 亿元。2015 年, 中央下达重金属专项达到资金36 亿元, 用于支持30 个地方重点区域和37 个重金属土壤污染治理与修复示范工程。
( 三) 土壤修复行业发展时机成熟。“十三五”期间, 在土壤修复、检测、评估方面, 国家会有大动作, “资质化”是个大趋势。行政审批逐步放到社会, 由专业机构来做, 是大势所趋。借助大势发展自己, 按照土壤修复资质的管理要求, 瞄准土壤污染检测、评估领域, 加强仪器设施配备和人才队伍建设, 创建土壤修复检测评估中心, 开展技术服务是国家、行业发展需求。因此, 土壤修复行业将得到迅速长足的发展。
参考文献
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摘 要：土壤污染不仅关系到农业种植，更关系到我国的经济建设和国民的身体健康，做好土壤修复工作具有实际的社会效益。本文以重金属土壤污染为例，对土壤污染的来源、特征及危险性进行了分析，在此基础上，对化学萃取技术和化学改良技术进行了简要介绍。
关键词：污染；土壤；化学修复
中图分类号： D922.6 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）15-79-2
0 引言
近年来，我国土壤污染问题不断恶化，不仅对有限的耕地资源造成严重威胁，还对生态环境产生了巨大的破坏作用。造成土壤污染的因素较多，主要分为重金属污染、农药和有机污染、放射性污染、病原菌污染等几种类型，已耕地面积为例，重金属造成的污染面积达到20×103km2，工业“三废”造成的污染面积达到10.0×103km2，而农药造成的污染也达到了16.0×103km2之多；除耕地地区外，工矿区、城市地区的土壤也受到不同程度的污染，污染土壤修复技术由此得到了广泛关注。本文将以重金属污染为例，对其修复技术进行分析。
1 土壤污染的危害性分析
1.1 土壤重金属污染来源分析
重金属污染来源较为广泛，大气、农药、化肥、塑料薄膜和污水灌溉都可能带来土壤污染。如工业生产、汽车尾气可能含有重金属有害气体或粉尘，容易给公路周围的土体造成污染；大气中的重金属成分主要通过自然沉降和雨淋沉降进入土壤；不合格农药或化肥的使用可能会将Pb、Cd、Hg等重金属引入土壤中；城市污水经过处理后会用于土地、森林和草地的灌溉，若生活污水中混有工业废水，则废水中的重金属离子会进入土体，引发土壤污染。
1.2 土壤污染特征分析
相对于大气污染、水污染和废弃物污染而言，土壤污染具有一定的隐蔽性和滞后性，需要通过土壤样品检测分析或对人畜健康状况进行分析，才能对土壤污染问题进行判定；土壤污染具有累积性，污染物质在大气、水体中迁移速度较快，但在土壤中扩散和稀释速度较慢，微量污染物的长期积累很容易导致超标；土壤污染具有不可逆转性，以重金属污染为例，多数污染土壤需要经过100-200年的时间才能恢复原有状态；土壤污染治理难度大，积累在土壤中的污染物难以通过稀释或净化作用消除，一旦发生土壤污染，仅靠切断污染源的方式无法恢复，需要通过换土、淋洗土等多种治理技术才能缓慢见效。
1.3 土壤危害性分析
土壤污染会导致严重的经济损失，以重金属污染为例，全国每年因重金属污染导致的粮食减产达到了1000多万吨，而被重金属污染的粮食更是高达1200多万吨，而由农药、有机污染物、放射性污染、病原菌污染等原因造成的经济损失更是无法估量；土壤污染导致食物品质不断降低，多个地区的粮食、蔬菜、水果等重金属含量超标，严重威胁了人们的身体健康；土壤污染对人体危害性大，污染物在植物中不断积累，通过食物链富集到人体和动物体中，引发癌症和其他疾病。作为化学物质的一种，重金属在土壤中不断积累，一旦超过土壤的承载力限制，就会促使土壤内大量的化学物质释放出来，给环境和人畜造成严重灾害。
2 污染土壤修复技术
重金属污染土壤化学修复技术主要有化学萃取和化学改良技术两种，二者原理不同，应用范围不同，以下对其进行详细介绍：
2.1 化学萃取技术
2.1.1 原理和方法分析
化学萃取技术是通过萃取剂将土壤颗粒与颗粒内的化学物质分离，从而达到去除土壤颗粒内化学物质的目的。化学萃取方法有物理和化学两种，其中物理方法能将大颗粒的土壤减少，为化学萃取方法的使用奠定基础。目前，较为常见的重金属萃取剂有EDTA、DTPA、有机酸、无机酸等。化学萃取修复方式有原位清洗技术、异位清洗技术、搅拌萃取技术等，原位清洗技术通过原位清洗液灌注和滤液回收去除土壤中的重金属，该技术成本低、工艺简单，缺点是去除效率低，容易引起地下水污染；异位清洗技术是通过土壤柱清洗工艺去除土壤中的重金属，该技术不会对地下水造成二次污染，但去除效率低，成本高；搅拌萃取技术是将待修复土壤与萃取液混合于搅拌反应器中，二者充分混合后滤除萃取液从而达到去除重金属离子的目的，该技术去除效率高，且能有效避免二次污染，但处理成本较高。
2.1.2 影响因素分析
化学萃取修复技术在应用过程中受多种因素的影响：
①土壤质地。不同质地的土壤，与重金属的结合力不同。根据试验结果，粘土对重金属离子的结合力较强，而砂土的较弱，因此粘土地质的重金属离子萃取效率较低。
②土壤中有机质含量，土壤中腐殖质与重金属离子之间容易产生螯合作用，作用力的强弱对萃取效果影响较大。
③土壤阳离子交换容量的影响，阳离子交换容量是指土壤胶体带有的负电荷，负电荷能对溶液中的阳离子产生静电作用，因此离子交换容量越大，对重金属阳离子的吸附能力就越大，不利于化学萃取技术的应用。
④重金属种类及含量，重金属离子与土壤矿物质的结合力不同，而且重金属含量越低，与土壤颗粒结合力越强，其萃取效果就越差。
⑤重金属的形态。重金属在土壤中存在形态也会影响萃取效果，如可交换态、碳酸盐组合态金属容易萃取，而铁锰氧化物组合态和残留态则难以被萃取。
⑥萃取剂。一方面，萃取剂种类不同，则与重金属离子之间的螯合作用不同，螯合作用越强，其萃取效果越好；另一方面萃取液浓度也会影响萃取效果。不同萃取剂在萃取重金属离子时，需要配置不同浓度，确保重金属去除效率和萃取剂用量配比达到最佳。萃取液酸碱性对螯合作用也会产生影响，一般来说，萃取剂酸性越强，重金属离子越容易被解吸下来。
2.2 化学改良技术
2.2.1 化学原理和方法
化学改良技术相对于萃取技术而言，更具有广泛的实用性，且技术成本较低，具有很好的推广价值。化学改良是向土壤中投加改良剂，对土壤酸碱性、化学组分进行调节，使重金属离子能以生物有效性较低、毒性较弱的形式存在。有机质、磷肥和石灰就是常见的改良技术的代表，向土壤中投入石灰，能有效提升土壤的碱性，降低重金属离子的迁移能力；但石灰能降低锰、磷酸盐对植物的有效性，因此在选取改良剂时，应遵循有效性和稳定性的原则。
2.2.2 改良方法应用实例分析
以磷酸盐为例，对其应用进行如下分析：磷灰矿是一种热稳定性较高的物质，难溶于水，成本较低，固定效率高，因此常被用作重金属污染土壤改良剂。应用时，将pH控制在3-12的范围内，磷灰矿可将土壤中的铅、锌、镉离子固定，形成稳定物，三种金属的固定率可见表1。
由表1可知，铅固定率较高，这是因为铅在此条件下容易形成稳定的磷氯铅矿，这是目前较为有效的一种固铅方法。由于氧化锰对重金属有较强的吸附性，因此可在固定重金属过程中用作辅助添加剂，以提高固化效果。
3 结束语
土壤污染问题不仅关系到国民的身体健康，还影响了我国经济建设目标的实现。土壤管理部门应对其进行有效处理，利用先进的技术和设备改善污染土体，为我国农作物生长和人民健康创造更为优质的条件。在修复污染土壤时，要做好各项测绘工作，选取有效的处理方法，最大限度的提升污染物去除率，减少对其他资源的二次污染，构建健康、和谐的的生态环境。
参 考 文 献
[1] 杨勇，何艳明，栾景丽，刘景洋，郭玉文.国际污染场地土壤修复技术综合分析[J].环境科学与技术，2012，10：92-98.
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污染土壤修复技术研究
摘要：综述了污染土壤的.物理、化学和生物修复技术的特点、适用范围及目前国内外的研究情况及前景.针对上述污染土壤修复技术存在的问题,提出把多种修复技术结合是土壤修复的主要研究方向.作 者：胡明亮 Hu Mingliang 作者单位：贵州大学资源与环境工程学院,贵州,贵阳,550025期 刊：贵州化工 Journal：GUIZHOU CHEMICAL INDUSTRY年，卷(期)：,35(2)分类号：X53关键词：土壤 污染 修复技术
通过实验室选择性富集培养,从大庆石油污染土壤中获得了能以大庆原油为碳源快速生长的石油降解菌.采用该降解菌对原油污染土壤进行了原位生物联合修复实验.接入降解菌的处理单元分别种植大豆、碱草或加入蓬松剂,与空白试样作对比.各处理单元石油污染土壤中石油烃含量初始值为2228.25 mg/kg(以1 kg干土计).经过135 d的`生物联合修复,石油烃降解率达63.65%～83.26%.
作 者：刘鹏 李大平王晓梅 张宝良 朱玉萍 葛绍荣 Liu Peng Li Daping Wang Xiaomei Zhang Baoliang Zhu Yuping Ge Shaorong 作者单位：刘鹏,Liu Peng(四川大学,生命科学学院,四川,成都,610064;中国科学院,成都生物研究所,四川,成都,610041)
李大平,王晓梅,Li Daping,Wang Xiaomei(中国科学院,成都生物研究所,四川,成都,610041)
张宝良,朱玉萍,Zhang Baoliang,Zhu Yuping(大庆油田建设设计研究院,黑龙江,大庆,163712)
葛绍荣,Ge Shaorong(四川大学,生命科学学院,四川,成都,610064)
污染土壤动电修复技术研究动态
介绍污染土壤原位动电修复技术的最新研究动态,探讨该技术的基本原理、改良技术、过程建模以及应用工艺方面的.研究现状与发展.说明动电修复技术是一种较有发展潜力的新型污染土壤修复技术,能显著强化土壤基质中污染物的传质过程,且具有成本低、操作简单、能耗低以及修复彻底等优点,目前已引起环境科学者广泛关注.
作 者：林君锋 杨江帆 杨广 LIN Jun-feng YANG Jiang-fan YANG Guang 作者单位：福建农林大学,资源与环境学院,福建,福州,350002刊 名：江西农业大学学报 ISTIC PKU英文刊名：ACTA AGRICULTURAE UNIVERSITATIS JIANGXIENSIS年，卷(期)：27(1)分类号：X53关键词：动电修复技术 污染土壤 技术工艺
湘江流域是湖南省的主要经济带, 由于受到工业三废排放的影响, 该流域已成为我国土壤重金属污染问题最为突出的区域之一, 株洲为该流域典型的土壤重金属污染区域[9,10], 最主要的污染元素为Cd和Pb[11,12,13,14]。针对该地区土壤Cd和Pb污染问题, 本研究选取莱沃睿智绿色科技 (北京) 有限公司自主研发的复合型螯合药肥 (CCF) 作为固定剂, 该药肥主要采用特定粘结剂组分将重金属螯合剂负载在可稳定吸附重金属离子的分子筛或土壤上, 并与磷酸盐类化合物、金属硫化物和金属氧化物按照一定比例复配而成。本研究利用复合型螯合药肥在镉铅复合污染土壤上开展田间小区试验, 分析土壤和农产品中Cd和Pb含量, 探讨复合型螯合药肥对于土壤中Cd和Pb的固定效率及其降低农产品中Cd和Pb含量的效果。研究结果可为镉铅污染农田规模化修复提供科学依据和工程技术支持。
1 材料与方法
1.1 试验设计
田间试验于2013年在株洲市天元区某村 (27°77′N, 113°09′E) 进行, 该地区位于株洲某冶炼厂下风向, 属中亚热带季风湿润气候。供试土壤为发育于河流沉积物的水稻土。试验设7个不同复合型螯合药肥处理, 试验用药肥为莱沃睿智公司自主开发的钠基药肥、钙基药肥和钾基药肥, 施用浓度在0.5%-1.5%之间, 以不施药肥土壤为对照 (表1) 。各药肥处理在2013年3月份进行, 药肥分两次施用, 一部分在土壤翻耕之前撒施, 药肥撒施后, 用旋耕机深耕 (深40 cm, 对照处理采取同样翻耕措施) , 另一部分在土壤翻耕之后撒施, 其药肥施用类型和施用量详见表1。各小区采用覆塑料 (埋深20 cm) 薄膜泥巴埂分隔, 随机区组排列。
注:a含量按土壤深度20 cm, 土壤密度1600 kg/m3计算;b对照、处理1和处理2均划分为两个面积相等的小区, 一个小区种植水稻接茬小白菜、另一个小区种植红薯, 其余各处理均为1个小区, 种植水稻。
1.2 样品采集
在药肥施用和土壤翻耕前, 按照0-20 cm、20-40 cm和40-50 cm采集各层次土壤样品, 用于测定土壤重金属全量含量和浸出液中重金属含量;于2013年6月上旬 (作物移栽前) 采集耕层 (0-20 cm) 土壤样品, 用于测定浸出液中重金属含量。
供试水稻品种为金优207, 于2013年6月中旬移栽, 9月中旬收获, 各小区单打单晒, 称量稻谷重量并计算水稻产量。
同时, 采集稻谷样品, 60°C烘干至恒重后, 采用小型脱壳机脱壳, 收集稻米并粉碎过0.3 mm筛, 待测。供试红薯品种为湘薯16号, 于2013年7月移栽 (仅对照、处理1和处理2) , 10月下旬收获, 记录各小区红薯产量并采集红薯样品, 60°C烘干至恒重后粉碎过0.3 mm筛, 待测。
供试小白菜品种为湘潭矮脚白, 于2013年10月上旬在已收获水稻的小区播种小白菜 (仅对照、处理1和处理2) , 12月上旬采集小白菜样品, 将新鲜小白菜打浆后待测。
1.3 测定指标与方法
土壤Cd、Pb全量含量采用《食用农产品产地环境质量评价标准HJ 332—2006》中规定的方法进行测定。土壤浸出液中Cd、Pb含量采用《生活垃圾填埋场污染控制标准GB 16889—2008》中规定的方法进行分析测定。稻米、红薯干和小白菜样品中Cd、Pb含量采用《食品安全国家标准食品中污染物限量GB 2762—2012》中规定的方法进行检测。
1.4 数据分析
药肥对土壤中Cd和Pb的固定率计算为:
式中:MT表示某药肥处理的耕层土壤Cd或Pb的固定率 (%) ;C0:表示对照处理耕层土壤Cd或Pb在浸出液中的含量 (μg/L) ;CT:表示某药肥处理的耕层土壤Cd或Pb在浸出液中的含量 (μg/L) 。
试验数据采用软件Excel 2003和SPSS 15.0进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 供试土壤Cd、Pb污染评价
供试土壤0-20、20-40和40-50 cm层土壤全Cd含量分别为4.39 mg/kg、2.16 mg/kg和0.53 mg/kg (表2) , 分别达到《食用农产品产地环境质量评价标准HJ 332—2006》中土壤全Cd限值 (0.3 mg/kg) 的14.6、7.2和1.8倍。3个层次土壤全Pb含量依次为138.95 mg/kg、92.54 mg/kg和34.19 mg/kg, 其0-20cm和20-40 cm层次土壤全Pb含量均超出了《食用农产品产地环境质量评价标准HJ 332—2006》中稻作 (80 mg/kg) 和蔬菜地 (50 mg/kg) 土壤全Pb含量限值。尤其值得注意的是, 耕层土壤中Cd和Pb活性极高, 其土壤浸出液中Cd和Pb的含量分别高达118.13μg/L和269.76μg/L, 已接近或超过《生活垃圾填埋场污染控制标准GB 16889—2008》 (150μg/L和250μg/L) 相应元素的标准限值。表明了供试土壤为受到较为严重的Cd、Pb复合污染。
注:a土壤重金属全量采用HJ 332—2006标准限值, 土壤浸出液重金属含量采用GB 16889—2008标准限值;b80 mg/kg为稻作和旱作土壤标准限值, 50 mg/kg为蔬菜地标准限值;n表示基础土样样本数。
2.2 药肥施用对耕层土壤浸出液Cd和Pb含量影响
对照处理耕层土壤浸出液中Cd和Pb的含量分别为90.43μg/L和250.29μg/L (表3) , 其Pb的含量已超过《生活垃圾填埋场污染控制标准GB16889—2008》中Pb的限值。施用药肥后, 耕层土壤浸出液中Cd的含量显著降低至30.54-45.95μg/L, 固定率达到49.2%-66.2%;耕层土壤浸出液中Pb的含量显著降低至16.05-50.35μg/L, 固定率高达79.9%-93.6%。施用药肥后, 耕层土壤浸出液中Cd和Pb的含量均显著低于国家标准GB 16889—2008中Cd和Pb的限值, 有效降低了土壤中Cd和Pb的迁移风险。可见, 3种药肥均对土壤中Cd和Pb均有较好的固定效果, 但不同药剂类型及用量处理之间并无明显变化规律。这表明, 施用该复合型螯合药剂用量达到耕层土重的0.5%以上即可有效固定耕层土壤中的Cd和Pb, 显著降低其移动性。此外, 对照处理耕层土壤p H值为7.25-7.35 (数据未列出) , 施用药肥后耕层土壤p H值无明显变化 (7.28-7.35) 。3种药肥的配方显示, 该类型药肥采用具有吸附重金属离子的分子筛负载螯合剂并与磷酸盐、金属硫化物和金属氧化物复配而成, 可通过与土壤中Cd和Pb进行吸附、络合、共沉淀等物理化学过程, 有效固定土壤中Cd和Pb, 降低其移动性[7,8]。
2.3 药肥施用对农产品Cd、Pb含量的影响
在水稻、红薯及小白菜种植后, 持续关注其生长情况, 并在作物收获后测定其产量 (数据未列出) 。与对照相比, 3种药肥各处理农作物在其生长周期均无明显区别, 且施用药肥各处理对水稻、红薯和小白菜的产量也无影响。
对照处理稻米Cd含量高达0.59 mg/kg (图1) , 达到《食品安全国家标准食品中污染物限量GB2762—2012》中Cd限值 (0.2 mg/kg) 的2.95倍。3种药肥施用后稻米中Cd的含量显著降低至国家标准限值以内 (0.12-0.18 mg/kg) , 降低幅度高达69.5%-79.7%, 但3种药肥各施用方式和用量水平之间并无明显差异和变化规律, 表示该复合型螯合药肥施用量达到0.5%以上时, 即可有效降低稻米中Cd的含量。然而, 药肥施用对稻米Pb含量的影响则完全不同。对照处理稻米Pb含量为0.44 mg/kg, 各药肥施用处理稻米Pb含量在0.40-0.60 mg/kg之间, 均超过国家标准GB 2762—2012中稻米Pb含量限值的1倍以上。与对照相比, 处理1-6的稻米Pb含量的变化幅度均在10%以内, 处理7的稻米Pb含量更是升高了36.4%。结合耕层土壤浸出液中Cd、Pb含量的变化, 施用3种复合型螯合药肥后, 土壤中Cd的移动性显著降低, 与稻米Cd含量基本一致, 但土壤中Pb的固定率明显高于Cd, 而稻米Pb的含量却无明显降低甚至有所升高。这可能表示, 该地区稻米中Cd的累积主要来自于土壤, 但Pb存在其他来源:由于试验区域夏季主要为东南风, 而试验点位于以Pb和Zn冶炼为主的株洲冶炼集团有限公司南方, 大气Pb沉降可能是造成稻米Pb含量偏高的重要原因[15]。
复合型螯合药肥施用有效降低了红薯块根中Cd和Pb的含量以及小白菜Cd的含量 (图2) 。对照处理红薯中Cd和Pb的含量分别为0.21 mg/kg和0.08 mg/kg (干重含量) , 施用药肥后, 红薯中Cd和Pb的含量 (干重含量) 分别降低42.9%-47.6%和16.2%-50.9%, 折合到鲜红薯的Cd和Pb含量均符合0.1 mg/kg的国家标准限值 (GB 2762—2012) 。在水稻收获后种植的小白菜, 其对照处理Cd含量 (鲜重含量) 为0.62 mg/kg, 超过0.2 mg/kg的国家标准限值 (GB 2762—2012) 2倍以上, 施用药肥后, Cd含量降低80.5%-83.7%, 均达到国家标准要求, 这表明复合型螯合药肥对土壤中Cd的固定具有一定的长效性, 至少可以维持两季作物生长。但与稻米Pb含量变化规律类似, 施用药肥对小白菜Pb含量的降低效果有限, 各处理小白菜Pb含量在0.21-0.39mg/kg之间, 均未达到国家标准要求, 因为小白菜收获的为地上部, 大气Pb沉降可能是导致其Pb含量无明显降低的原因之一[15]。
注:红薯干以干重含量计, 小白菜以鲜重含量计。
3 结论
产业发展空间巨大，而实情并不乐观。记者在调查和走访中，发现所面临的政策法规和标准的缺失、有效技术手段的缺乏、治理修复资金难以保障等成为阻碍修复产业发展的瓶颈。
法律是个大瓶颈
长期以来，我国没有针对土壤污染防治的法律依据，仅靠部分政策法规文件进行约束，都难以达到依法治理的效果，成为土壤污染防治工作的一个大瓶颈，类似的北京焦化厂场地修复事件的发生也暴露了这一问题。
十八届四中全会通过了《中共中央关于全面推进依法治国若干重大问题的决定》，或许对土壤污染的防治立法工作指明了方向。环保部污染防治司副司长李蕾对此深有感触：工业场地的污染防治对我国环境保护来说是全新的领域，相关工作都处于起步阶段，目前还没有针对性很强的法律法规，同时缺少系统专业的标准规划和有操作性的技术导则，使得工业污染场地的治理修复和环境监管都没有依据，突出表现为工业企业搬迁、土地规划、流转等环节涉及相关的环境监管部门的职责还没有在法律上予以清晰的界定，部门联合监管的效果不顺畅，无法有效地对污染场的开发利用的全过程进行监管。
因此，尽快出台土壤修复的相关法律法规政策十分迫切，“政策一定要接地气，易于执行和操作，如果制订得虚高，则无法形成有效约束力。”中节能大地环境修复有限公司董事长胡清向记者表示。
全国人大环资委法案室主任翟勇在接受记者采访时表示，立法工作正在紧锣密鼓地推进。“经中央批准，土壤污染防治法已经列入十二届全国人大常委会立法规划一类项目，由全国人大环资委负责牵头起草，并向全国人大常委会提请审议。”他介绍说，全国人大环资委已经为此成立了法律草案起草领导小组和工作小组，并制定了工作方案和工作计划。为推进立法工作，全国人大常委会两位副委员长陈昌智、沈跃跃分别带队，全国人大环资委土壤污染防治法起草领导小组组长罗清泉副主任委员等环资委多位组成人员分别陪同，组织环保部、发改委、农业部、国土部等有关部门对山东、辽宁、湖南、河南等地开展调研，广泛听取各方面意见和建议。
民主立法、开门立法的理念正逐渐成为社会的共识，社会各界都在为土壤立法建言献策。中国环境修复产业联盟秘书长高胜达在接受记者采访时表示，建议采取维护环境正义和保证经济利益并重的立法原则。
我国已有大气、水和固体废物等单项法的防治措施，但并未遏止土壤污染的不断产生。这并不是我国独有的现象。经历过严重土壤污染的发达国家都是在其他单项法对土壤污染防治作用甚微的情况下，出台严厉的土壤污染防治法来应对危机。高胜达认为，土壤是90%污染物的最终受体，土壤环境保护法侧重于治理，就能够从根本上防止污染，体现国家发展方式的转变，让潜在污染者不想污染、不能污染、不敢污染。
同时高胜达也指出，“随着工业化和城市化仍在继续的这一国情，使得我国不能照抄照搬发达国家的经验。要用经济发展的眼光看待土壤环境保护，土壤开发利用同保护改善的有机结合非常重要。”他建议，采取维护环境正义和保证经济利益并重的立法原则，水源地污染、严重土壤污染的治理首先考虑环境利益，而一般或不太严重土壤污染的治理以经济利益主导。这样，既体现法律的环境公平理念，又不会对经济发展产生较大影响。
修复标准难产
我国土壤污染修复研究相对较晚，在土壤污染修复领域，耕地土壤污染修复应当列为首选。而在《土壤污染防治法（建议稿）》的草拟过程中，争议较多的是关于土壤环境标准问题，这同时也是影响土壤修复行业发展的最关键因素之一。
农业部环境保护科研监测所副所长、研究员李玉浸表示，关于耕地土壤修复，首要问题是对污染的判断。目前以现行的《土壤环境质量标准》为依据的做法，显然有诸多不足。就农业来讲，首先必须保证食用农产品的质量安全，而判断耕地土壤是否安全，首先应当与污染是否造成农产品超标来考虑，这也是修复标准首先要考虑的问题。遗憾的是，以我国目前《土壤环境质量标准》判断的结果是，超标不等于危害，不超标也不等于没有危害。我国土壤修复行业目前在生命周期中所处的位置仍是产业成长的起步阶段，人员、技术和装备仍处在初期阶段，污染土壤修复技术的研发或应用还处在试验阶段。
参与《土壤污染防治法（建议稿）》起草工作的北京理工大学法学院教授罗丽介绍，这部法律非常重视土壤环境的保护，在基本原则里也规定了保护优先，并制定了专章“土壤环境的保护和改善”，主要根据土地类型做出不同的保护措施，针对不同的情况进行预防性的规定，为避免工业活动中对土壤环境的破坏制定了一些条款，对土地的风险管控进行了明确规定。
当前土壤修复企业已达3000余家，虽然有部分企业在技术上已有一定积累，但从整体角度来说，核心技术和设备，仍多依靠国外引进，这不但拉高了治理成本，在竞争激烈的市场环境下，更限制了土壤修复行业的快速有序发展。
南京环境科学研究所土壤污染防治研究中心主任林玉锁指出，我国的土壤技术并不少，论文水平在世界范围内也不逊色，但大多只停留在抽屉技术、实验室技术，现场修复技术与工程实践经验十分匮乏，无法真正有效地保证实施效果。
污染土壤修复表现为一个技术问题，但中国环境科学院总工程师李发生在接受采访时多次强调，修复工程的总体设计需要人文美学支撑。李发生指出，“场地修复中的人文问题目前在国内极少被关注。比如修复公司应以承担社会责任的态度去工作，这样许多问题就容易解决了。甚至，我们应该更进一步地去考虑场地修复工作的美学建设、景观恢复问题，采取措施降低能耗等。”让和谐的人文之美与先进的修复技术相结合，恢复土壤的生态原貌。“在这个错综复杂的网络中，哪一个环节出现问题都会令整个事态出现乱象。处理好各利益相关方关系是污染场地修复事业发展的关键所在，也是大的智慧。”
nlc202309020140
钱是个大问题
土壤污染的整治和管理需要巨大的资金支持。单靠国家财政拨款远远不够，地方政府也不可能拿出大量的资金用于治理污染的土壤。而如果按照“谁污染谁治理”这一环保领域的通行准则去执行，在国内又不太现实。由于大量的污染基本是二三十年以前遗留下来的，有些已经无法找到责任者，即使找到，企业破产或无力承担高额的污染治理项目，治理污染又缺乏良好的收益机制，资金不足的问题成为阻碍行业发展的瓶颈。
据中国人民大学环境金融中心蓝虹教授的研究结果显示：按最低成本技术估算，我国耕地污染土壤修复需求约3.4万亿元，上限可达25万亿元;重金属矿山土壤修复资金需求下限最低0.54万亿元，上限达3.46万亿元;工业污染场地土壤修复需求最低1.06万亿元，上限达9.5万亿元。从估算结果可见，即使选择适合各类污染土壤的最低成本技术，也能最高达38万亿元的资金需求。而2013年我国财政收入为12.9万亿元。
2013年环保产业产值约8000多亿元，土壤修复目前市场规模不到40亿元，尚未达到环保产业的1%。仅达到估算最高资金需求的万分之一，供需之间的差距形成了巨大的资金缺口。“十二五”规划承诺为防治土壤污染投入只有300亿元（48亿美元），但要彻底解决这一问题需要的资金却数以万亿计。
如此巨额修复资金需求，靠任何一方都不可能单独完成付费。但污染者无疑是第一责任主体。但当污染者不明确的污染场地，突发污染场地事故处理中，企业倒闭之后，修复救济费用谁付？
为此，蓝虹教授提出广义的污染者付费理论，主张将污染企业的利益相关方，例如对污染企业进行投资的银行、金融机构、与污染事故发生相关的运输企业、消费者等，该污染责任企业所从属的相关行业，以及政府主体都纳入其中，共同承担污染责任。
有专家建议，国外土壤修复已有较为成熟的模式。譬如，美国在“污染者付费”原则的基础上，通过专业税的征收，建立了规模超过1000亿美元的土壤修复“超级基金”，由其兜底全国范围内的污染场地的修复。
除此之外，金融手段也可以参与其中。银行可以提供项目贷款。“保险公司可以扮演资金提供方的角色，以保险资产管理公司来发放专项贷款，或者投资于项目收益权信托产品等形式支持土壤修复工程，甚至可以直接参与到项目股权中去，既提供资金，又分享收益与风险。同时还可以为污染企业提供环保责任险服务，帮助企业在面临巨额罚款时减轻经营压力。”中华联合保险控股股份有限公司研究所副总经理郝联峰向记者表示。
严峻的土壤污染形势，考验着我们在治理污染方面的决心，而土壤污染治理修复又在测试着我们的智慧。
链接：
微生物技术将成生态修复发展方向
除了传统的化学、植物等修复路径之外，相关土肥专家建议，可以通过农艺手段如增加土壤有机质、施用土壤调理剂、采用生物吸收法等能够钝化、减轻甚至修复大多数的超标土壤。微生物肥料修复土壤的基本原理是在适当的条件（水分、温度、pH值等）下，肥料中的微生物菌群与土壤中原有的有益微生物共同形成优势菌群，促进土壤生态系统中碳、氮、氧等元素的良性循环，从而修复土壤生态环境系统，使生态系统达到新的稳定的平衡。
据了解，以农作物秸秆为主要原材料、以自主研发的FBA微生物群为核心技术的高效、环保型“中农优”有机肥料，施用后可以起到促进植物营养吸收，增强抗逆性，驱避地下害虫，以及调节土壤理化性质，进而能达到改良土壤、增加土壤有机质含量、杜绝农产品中的农药化肥污染、遏制农业生产对土壤及地下水的污染，促进农业增产。北京中农优生态科技产业有限公司董事长侯德成介绍，“中农优”有机肥料除含有氮磷钾和植物必需的微量元素以外，还含有大量有机质、腐植酸、氨基酸、有益微生物，以及针对不同作物的有益元素。由于施用有机微生物肥料后，基本不施用化学肥料和完全杜绝化学农药的使用，因此，从源头上就遏制了对土壤的进一步污染。
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