第一篇: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年度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年度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)。
第二篇: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。
第三篇:全国重金属污染防治及土壤修复技术交流大会
国家环境保护部主管
环境经济杂志社
环经会字(2012)03号
关于召开“全国重金属污染防治及土壤修复技术交流
大会”的通知
各有关单位:
随着我国工业经济的快速发展和城镇化水平提高,重金属进入环境的机会显著增多,对土壤、水体、大气、固废、食品等造成了不同程度的污染,同时这些重金属通过食物链进入人体,严重威胁着人体健康,由于重金属在环境中具有相对稳定性和难降解性,很难从环境中清除出来,使得重金属污染治理十分困难。
为促进经济社会可持续发展,维护人民群众环境权益和身体健康, 切实解决危害群众健康的突出环境问题,国务院和环境保护部拟定、公布实施的《重金属污染综合防治规划(2010~2015年)》,由此可见“十二五”期间,我国将把重金属污染防治列为环境保护工作重点,因此,重金属污染及土壤修复已经成为环境综合治理工作中的新难点、新课题,如何控制、治理修复重金属污染及土壤修复成为政府、行业专家、公众共同关注的热点。
为此环保部主管《环境经济》杂志社决定于2012年2月16日在北京召开“全国重金属污染防治及土壤修复技术交流大会”,届时将邀请业内知名专家及相关管理部门代表就重金属废水污染防治及土壤修复的先进技术进行专题报告,为与会者提供先进经验、讨论重金属污染防治问题、寻找解决方案、广泛交流与合作的重要平台。
一、会议时间:2012年2月16日 地点:北京友谊宾馆
二、会议主要内容
(一)政策解读与分析 1.重金属污染防治现状及对策;
2.土壤污染监测与评价技术研究及发展趋势; 3.重金属污染防治及土壤修复的相关问题思考; 4.“十二五”重金属污染防治规划及政策导向; 5.重金属污染防治及土壤修复的技术原则和技术路线; 6.“十二五”期间中央财政对重金属污染防治的投资计划;
(二)重金属污染防治技术讨论
1.电子电镀行业重金属污染治理技术; 2.石油化工行业重金属污染治理技术; 3.重金属无机盐制造业重金属污染防治技术; 4.黑色金属冶炼与轧延行业重金属污染防治技术; 5.轻工业(电池、皮革等)重金属污染防治技术; 6.有色金属选矿及冶炼行业重金属污染防治技术; 7.有机合成化工、精细化工制造业重金属污染防治技术; 8.相关行业石化、电镀、有色金属选矿、冶炼、电池、皮革等废水处理技术介绍与应用。
(三)重金属污染控制修复技术 1.土壤肥料研发应用技术; 2.土壤重金属污染生物修复技术; 3.金属污染工程、农业生态控制修复技术; 4.土壤重土壤重金属污染监测与评价技术; 5.土壤重金属污染物理,化学控制修复技术; 6.重金属污水处理与重金属污泥处置技术及修复技术;
7.物理法、化学法、生物法等技术在重金属水污染行业中的应用; 8.土壤、水、大气、固废中重金属污染监测、防控技术与修复技术。
三、参会费用(含资料、专家、场地等)会议注册费:742.5元/人
四、会务组联系方式
联系电话:010-57280796 传 真:010-88116251 邮 箱:zghj0315@163.com 联系人:杨子琪 刘 路
五、汇款方式
帐户名称:北京友谊宾馆 帐 号:3500 0188 0001 92829 开 户 行:中国光大银行股份有限公司北京分行营业室
环境经济杂志社
二○一二年三月五日
全国重金属污染防治及土壤修复技术交流大会
报名回执表(复制有效)
第四篇:济源土壤重金属污染农田修复试点项目
济源市土壤重金属污染农田修复试点项目
招标公告
1、招标条件
《济源市土壤重金属污染农田修复试点项目实施方案》已获市政府批准建设,招标人为济源市环境保护局,建设资金来源为国家专项资金及市财政配套资金。项目已具备招标条件,现对该项目进行公开招标。
2、项目概况与招标范围
2.1 项目名称:济源市土壤重金属污染农田修复试点项目 2.2 项目建设地址:济源市克井镇塘石村北及对照点
2.3项目概述:项目地点农田受铅冶炼企业大气沉降影响,土壤部分重金属超标,威胁粮食安全。项目采用三种方法,分小试实验和扩大实验两个阶段。为科学考评各技术方法修复效果,解决土壤重金属污染关键问题,小试阶段每种方法由多家中标单位独立试点,通过考核后再择优扩大实验。项目同时选择不同环境特征位于异地的小面积农田,一并进行修复对照试点;同时依托项目开展大气重金属影响、超富集植物本土化、稳定化修复时效、土壤生态系统保障、环境风险降低等相关基础性研究工作。
2.3 标段划分及项目规模:
一标:植物修复技术;小试阶段由三个独立的修复单位承担,用地规模45亩,推广阶段择优选参加小试的一个修复单位承担,再扩大规模150亩;另外对照试验区总用地4.5亩;
二标:原位稳定化修复技术;小试阶段由五个独立的修复单位承担,用地规模75亩;推广阶段择优选参加小试的两个修复单位承担,再扩大规模120亩;对照试验区总用地7.5亩;
三标:异位稳定化修复与其它技术,小试阶段由两个独立的修复单位承担,用地规模30亩,推广阶段择优选参加小试的一个修复单位承担,再扩大规模60亩;对照试验区用地3亩。
另外为加强项目考核,服务项目建设,同步进行“公共监测与服务平台”、“公用工程建设与服务平台”建设。项目前期已建成超富集植物收获物安全焚烧装置1套,可供本项目使用,业主已为项目租用了试点土地。
2.4修复治理时限:5年以内(两个阶段合计)
2.5 总体目标:修复后农田土壤种植作物籽粒主要重金属含量达到国家标准
要求,同时土壤主要重金属含量或生物活性大幅度下降,为推广应用提供技术指导和依据,力争形成全国北方重金属污染土壤修复模式和示范基地。
3、投标人资格要求 3.1具有独立的法人资格;
3.2需具有较强的实力和较好的企业信誉,有针对农田土壤、场地土壤、河流底泥等环境重金属污染或其他污染环境修复案例,承担的工程项目通过验收考评;
3.3所选用的富集植物和采用的种植技术,有用于环境修复的前期研究成果;小试效果经科学鉴定、有专利或其他组织测试验证有效;采用的工艺措施、调控药剂等必须环境安全,工艺可行。
3.4拥有从事土壤修复方面技术研究的人员,或有合作的技术支撑单位,有一定工程技术力量和分析监测手段,能够根据及时发现和解决现场问题。
3.5项目技术负责人应为相应研究、实验和工程领域的带头人,具有相关专业高级职称,具有从事污染土壤治理修复的经验。
3.6企业在近三年内无行贿犯罪记录。
3.7法定代表人为同一个人的单位,在济源市土壤重金属污染农田修复试点项目最多只能中本项目两个标段。
4、报名事项
4.1 已经审核录入济源市公共资源交易中心会员库的投标企业,请登录该中心门户网站进行网上报名。
4.2 未入库企业提供如下资料入库后报名:须携带法人代表授权书、营业执照(副本)、单位重金属污染治理类及环境修复的相关工程业绩(以合同原件为准)、理论基础及实验室基础和前期试验成果的证明材料、相关资质证书或技术合作协议、被授权委托人身份证、投标人为被授权委托人已缴纳的近三个月(2015年4月份、5月份、6月份其中任意一个月)的个人单独的社会保障证明(内容包括:参保单位名称、交费人员姓名及身份证号、社保部门有效印章、日期;若为事业单位的,请出示当地社保部门出具的社保证明材料),检察机关出具的行贿犯罪记录的查询证明等证件的原件及复印件(原件验后退回,复印件加盖公章留存)。
4.3 报名时间:2015年8月3日至2015年8月10日18:00时(国家法定节假日除外)。
4.4 报名地点:济源市公共资源交易中心大厅报名受理窗口。
5、获取招标文件的时间、地点、价格及要求
5.1 获取招标文件时间:2015年8月3日—2015年8月10日18:00前;
5.2 获取招标文件地点:济源市公共资源交易中心服务大厅招标文件发售窗口;
5.3 获取招标文件价格:1200元/套(招标文件售出后概不退还); 5.4 获取招标文件要求:报名企业获取招标文件须提供法人代表授权书、检察机关出具的行贿犯罪记录的查询证明、被授权委托人的身份证及缴纳社会保障的证明、《诚信承诺书》(在中心网站“资料下载”栏目的“文档下载”中下载)。
6、发布公告的媒介
本公告同时在济源市公共资源交易中心网、济源市环境保护局网、济源市发展和改革委员会网、中国采购与招标网上发布。
7、联系方式
招标人:济源市环境保护局 联系人:卢先生
联系电话:0391-6961889 6961859 招标代理机构:河南省机电设备招标股份有限公司 联系人:孙先生 电话:0391-6633630 监督电话:0391-6969631
河南省机电设备招标股份有限公司
2015年8月3日
第五篇:河北省农田土壤重金属污染修复技术规范
河 北 省 地 方 标 准
河北省农田土壤 重金属污染修复技术规范
(征求意见稿)
河北农业大学
二〇一四年九月
目
次
1范围.............................................................................................................错误!未定义书签。2规范性引用文件............................................................................................................................2
3术语和定义..................................................................................................错误!未定义书签。3.1农田土壤..............................................................................................错误!未定义书签。3.2土壤重金属污染..................................................................................错误!未定义书签。3.3重金属污染场地....................................................................................................................2 3.4土壤修复................................................................................................................................2 3.5土壤修复技术........................................................................................................................2 3.6修复模式................................................................................................................................2 4土壤重金属污染程度等级划分....................................................................................................2 4.1 土壤重金属污染程度评价方法............................................................................................2 4.2土壤重金属污染评价分级标准.............................................................................................3 5土壤重金属污染修复技术要点和适用范围..............................................错误!未定义书签。
5.1工程修复技术.......................................................................................错误!未定义书签。5.2物理化学修复技术.................................................................................................................4 5.3生物修复技术.........................................................................................................................4 5.4农业生态修复技术.................................................................................................................4 5.5与土壤重金属污染程度相适合的修复技术.........................................................................4 6基本原则和工作程序....................................................................................................................46.1基本原则.................................................................................................................................4
6.2确认重金属污染场地的条件和污染程度.............................................................................4
6.3确定预修复目标和修复模式.................................................................................................56.4 筛选修复技术........................................................................................................................5
6.5 制定技术方案........................................................................................................................6
6.6 编制技术方案........................................................................................................................6 7监测与分析方法............................................................................................................................6
7.1监测.........................................................................................................................................6
7.2分析方法.................................................................................................................................6
8标准实施与监督............................................................................................................................6
前言
为规范重金属污染农田土壤修复技术,防止重金属污染土壤对农作物和地下水环境造成污染,保护人体健康,维护生态平衡,根据《中华人民共和国环境保护法》、《河北省环境保护条例》、《关于加强农村环境保护工作意见的通知》(国办发[2007]63号)和《国务院关于加强环境保护重点工作的意见》,结合河北省农田土壤重金属污染实际情况,制定本标准。
本标准规定了土壤重金属污染程度的评价方法、分级标准、修复技术的技术要点和使用范围,以及标准的实施与监督等相关规定。
本标准由河北省环境保护厅提出。本标准由河北省人民政府批准。本标准起草单位:河北农业大学。本标准由河北省环境保护厅负责解释。
河北省农田土壤重金属污染修复技术规范
1适用范围
本标准规定了土壤重金属污染程度的评价方法、分级标准及土壤重金属污染修复技术方案编制的基本原则、程序、内容和技术要求。
本标准适用于省内农田土壤重金属污染程度的评价分级和土壤重金属污染修复技术方案的设计。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB15168-1995
土壤环境质量标准
HJ/T166-2004
土壤环境监测技术规范 HJ 25.1-2014
场地环境调查技术导则 HJ 25.2-2014
场地环境监测技术导则 HJ 25.3-2014
污染场地风险评估技术导则 HJ 25.4-2014
污染场地土壤修复技术导则
3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1农田土壤 soil in farmland 用于种植各种粮食作物、蔬菜、水果、纤维和糖料作物、油料作物及农区森林、花卉、药材、草料等作物的农业用地土壤。
3.2 土壤重金属污染 heavy metal pollution in soil 由于人类活动产生的重金属进入土壤,积累到一定程度,超过土壤本身的自净能力,导致土壤性状和质量变化,构成对人体和生态环境的影响和危害。
3.3重金属污染场地heavy metal contaminated site 已被重金属污染的特定空间或区域的农田土壤,并已对这一空间或区域的人体健康或自然环境产生了负面影响或存在潜在的负面影响。
3.4土壤修复soil remediation 利用物理、化学和生物的方法固定、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。
3.5土壤修复技术soil remediation technology 使遭受污染的土壤恢复正常功能的技术措施。
3.6修复模式 remediation strategy 对重金属污染场地进行修复的总体思路,包括原地修复、异地修复、异地处置、自然修复、污染阻隔和制度控制等,又称修复策略。
4土壤重金属污染程度等级划分
4.1 土壤重金属污染程度评价方法
4.1.1 单因子分指数:Pi=Ci /Si
式中Pi—土壤中污染物的环境质量指数;
Ci—污染物的实测浓度;
Si—污染物评价标准,公式为Si=x+2s其中x为某污染物在该地的背景值;s为标
准差。
4.1.2 多因子综合污染指数:P综 = {(Pi)2 +[max(Pi)]2/2}1/2 式中P综 —土壤污染综合污染指数;
max Pi—单项污染指数的最大值; Pi—单项污染指数的平均值。
iTriC实测/Cri4.1.3 Hakanson潜在生态危害指数(RI)法:RIi1n
式中RI
—某一点土壤多种重金属综合潜在生态危害指数;
Tri
—各重金属的毒性响应系数,见表1;
i
C实测—表层土壤重金属元素的实测含量;
i
C
—该元素的评价标准值。r
表1重金属的毒性系数
元素 毒性系数 Ti 1 Mn 1
Zn 1
V 2
Cr 2
Cu 5
Pb 5
Ni 5
Co 5
As 10
Cd 30
Hg 40 4.2土壤重金属污染评价分级标准
按以上土壤重金属污染程度评价方法进行计算后,结合土壤环境质量标准(GB15618-1995)进行了如下分级,见表2。
表2土壤重金属污染评价分级标准
污染指数
单因子 污染指数
1<Pi≤2 2<Pi≤3 Pi>3 多因子 综合指数 P综≤0.7 0.7<P综≤1 1<P综≤2 2<P综≤3 P综>3
潜在生态 危害指数 RI≤100 100<RI≤150 150<RI≤300 300<RI≤600 RI>600
等级 1级 2级 3级 4级 5级
土壤质量 污染程度 清洁 尚清洁 轻度污染 中度污染 重度污染
区域划分 优先保护区域 保护区域 治理区域 重点治理区域 极重点治理区域 土壤重金属污染修复技术要点与适用范围
5.1工程修复技术
5.1.1技术要点:用做客土的非污染土壤的pH等性质最好与原污染土壤相一致,以免引起污染土壤中重金属活性的增大;应妥善处理被挖出的污染土壤,使其不致引起二次污染。
5.1.2适用范围:深耕翻土用于轻度污染土壤,客土和换土用于重度污染区。客土法是在污染的土壤上覆盖非污染土壤,换土法是挖除部分或全部污染土壤而换上非污染土壤。污染场地面积小于或等于10000 m2轻度污染的区域,可采用深耕翻土或农业生态修复技术,大
于10000 m2轻度污染的区域,采用农业生态修复技术。污染场地中度或重度污染时,采用客土或换土技术。
5.2物理化学修复技术
5.2.1技术要点:修复的土壤要保持土壤理化性质稳定,尤其是pH,以避免土壤理化性质发生改变后,影响修复效率,并具有重金属再度溶出造成二次污染,或向下渗滤污染地下水的风险。
5.2.2适用范围:适用于各种程度重金属污染场地。一般,固化技术适用于中低浓度污染的农田土壤;电修复技术特别适合于低渗透的粘土和淤泥土的重金属污染的治理,不适于对砂性土壤重金属污染的治理;化学提取修复技术适用于砂壤等渗透系数大的土壤或轻质土壤的地表污染的修复。
5.3生物修复技术
5.3.1技术要点:先要确定重金属的种类,针对特定种类选择相应的植物或微生物。
5.2.2适用范围:适用于轻度和中度重金属污染的土壤。
5.4农业生态修复技术
5.4.1技术要点:在中、轻度污染的土壤上,不种叶菜、块茎类蔬菜,而改种食用部位污染物累积少的作物,如瓜果类蔬菜或果树等;将重金属富集植物与非富集植物种植在一起,能为与之间套作的植物提供一定的保护作用,但不可与叶菜类蔬菜间套作;将重金属低累积作物与超富集植物、富集植物种植在一起,达到修复土壤的同时收获符合一定卫生标准的农产品的目的。
5.4.2适用范围:适用于轻度和中度重金属污染的土壤。
5.5与土壤重金属污染程度相适合的修复技术
与土壤重金属污染程度相适合的修复技术见表3。在实际应用中可选择单一修复技术或多种修复技术联合使用。
表3与土壤重金属污染程度相适合的修复技术
等级 1级 2级 3级 4级 5级 污染程度 清洁 尚清洁 轻度污染 中度污染 重度污染 区域划分 优先保护区域 保护区域 治理区域 重点治理区域 极重点治理区域
适合的修复技术
等同于未污染区域,主要包括耕地和集中式饮用水水源地,实施优先保护
工程修复技术采用深耕翻土;生物修复技;农业生态修复技术中的农艺措施,如改变耕作制度,调整作物品种,种植不进入食物链的植物等措施。
工程修复技术采用深耕翻土;物理化学修复技术;生物修复技术;农业生态修复技术。
工程修复技术采用客土或换土;物理化学修复技术;生物修复技术;农业生态修复技术。
工程修复技术采用客土或换土;物理化学修复技术;生物修复技术。
6基本原则和工作程序
6.1基本原则
按《污染场地土壤修复技术导则》HJ 25.4-2014 标准执行。
6.2确认重金属污染场地的条件和污染程度
6.2.1资料收集
收集并核实相关资料的完整性和有效性,结合当地农业和国土部门的相关调查和监测结
果,确定土壤重金属污染物来源、种类、程度、范围和空间分布特征,初步判断土壤重金属污染情况及其管理制度、监测能力等情况。6.2.2现场踏勘
考察重金属污染场地目前现状,包括植物种类、耕作制度、土壤修复工程施工条件,特别是用电、用水、施工道路等情况。如资料中缺乏土壤基本情况,对现场土壤取样,确定土壤理化性质。
6.2.3土壤重金属污染程度和环境风险评价
通过本标准4.1和4.2中污染程度评价方法确定其污染程度和等级,以及是否存在潜在健康风险及健康风险的大小和分布。
6.3确定修复目标和修复模式
6.3.1确认目标污染物
分析前期资料获得的土壤重金属监测值,确认重金属污染场地属于单一污染还是复合污染,若为重金属复合污染,要确认进行修复的重金属的主要种类。6.3.2提出修复目标值
按照重金属污染场地所在区域土壤中目标污染物的背景值含量和国家有关标准中规定的限值,合理提出土壤目标污染物的修复目标值。6.3.3确认修复范围和要求
确认前期重金属污染场地环境调查风险评估提出的土壤修复范围,包括修复的面积、四周边界、污染土层深度、修复范围内的种植耕作情况等。依据土壤目标污染物的修复目标值,分析和评估需要修复的土壤量。与场地利益相关方进行沟通协商,确认对土壤修复的要求,如修复时间、预期经费投入等。6.3.4选择修复模式
根据土壤重金属污染程度等级、修复目标及要求,选择确定修复总体思路。短时、永久性处理修复适合小面积重度污染。对较大面积的轻、中度污染鼓励采用绿色、可持续的和资源化修复。
6.4筛选修复技术
6.4.1分析比较实用修复技术
根据重金属污染场地的土壤特性、污染特征、修复模式等,从各修复技术工程应用的实用性进行分析比较,包括技术成熟度、适合的污染等级、目标重金属和土壤质地、修复效果、时间和成本、优缺点等方面,初步定性筛选修复技术。通过比较分析,提出1种或多种备选修复技术进行下一步可行性评估。6.4.2修复技术可行性评估
实验室小试、现场中试和应用案例分析的具体情况按照HJ 25.4-2014 标准执行。编制污染场地修复工程可行性研究报告,可行性报告的编写内容包括:前言、污染场地概况(农田特征条件、重金属种类、污染程度、污染范围、污染源、建议修复目标值)、筛选和评价修复技术、修复技术实施技术方案、监测与分析方法(布点、采样方法、分析方法)、结论和建议。评估报告中的指标必须是根据污染物的毒性和迁移性、修复技术的可实施性、修复的短期和长期效果、修复成本、健康与环境安全、政府和公众接受程度等方面筛选的可以量化的指标。
6.4.3 确定修复技术
对各备选修复技术进行综合比较,选择确定实用、经济、有效的修复技术,可以是一种修复技术,也可是多种修复技术的联合应用。
6.5制定修复方案
6.5.1初步制定修复方案
6.5.1.1制定技术路线
根据前面确定的修复技术的总体思路,制定相应的修复技术路线。修复技术路线应反映出重金属污染场地的修复方法、修复工艺流程和具体步骤,6.5.1.2 确定修技术的工艺参数
修复技术的工艺参数通过实验室小试和现场中试获得,包括修复材料投加量或比例、设备处理能力、处理所需时间、处理条件、能耗、处理面积等。
6.5.1.3估算修复的工程量
重金属污染土壤的修复工程量涉及土壤处理和处置所需的工程量、农田种植模式改变的工程量、现场中试的工程量及修复过程中产生的需搬迁污染土壤、富集了重金属的植物等的无害化处置的工程量及方案涉及的其它工程量。根据修复方案和技术路线,估算修复工程量,可能涉及其中的一种或几种。6.5.2 修复方案的比较与确定
对单一修复技术及多种修复技术组合方案从主要技术指标、工程费用估算和二次污染防治措施等方面进行比较,最后确定最佳修复方案。具体要求按照HJ 25.4-2014 标准执行。6.5.3制定环境管理计划
6.5.3.1修复工程的监测计划
修复工程的监测计划包括修复前的补充监测、修复过程中和修复工程验收中的环境监测以及二次污染监控。根据最佳修复方案,结合重金属污染土壤的特性和周围的环境条件,有目的地制定修复工程的监测计划。
6.5.3.2修复工程的环境影响分析及应急安全计划
为保护重金属污染场地修复工程正常运行、周边居民的健康以及二次开发利用土地,污染场地修复必须分析修复工程中的环境影响,分析污水灌溉情况、周边工厂和汽车尾气的排放特征等,提出相应的控制措施。此外,对于某些采取特殊技术的污染场地,如化学淋洗,必须分析修复活动结束后,污染场地的维护及其对周边环境的影响。对于环境影响可能较大的修复工程项目,应进行环境影响评价。同时,应制定周密的场地修复工程应急安全计划,包括安全问题识别及相应的预防措施、突发事故的应急措施、配备安全防护设备和安全防护培训等。
6.6编制修复方案
按照HJ 25.4-2014 标准执行。
7监测与分析方法
7.1 监测
农田土壤重金属监测频次、布点、采样时间和方法按《土壤环境监测技术规范》HJ/T166-2004标准执行。
7.2 分析方法
农田土壤重金属分析方法按《土壤环境质量标准》GB15168-1995标准执行。
8标准实施与监督
本标准由县级以上人民政府环境保护行政主管部门负责监督实施。