土壤污染与修复技术

西北 西南
镉汞 砷铅
升高
东北 东南
全国受有机污染物 污染的农田已达 3600万公顷；因油 田开采造成的严重 石油污染土地面积 达1万公顷，石油炼 化业也使大面积土 地受到污染;
全国受重金属污染 土地达2000万公顷， 其中严重污染土地 超过70万公顷，其 中13万公顷土地因 镉含量超标而被迫 弃耕。
市场规模与从业企业数量双增：
2014年
2015年
合同签约额 12.74亿
21.28亿
企业数量
500
900以上
土壤修复工程项目 建设情况
项目资金来源 项目分布情况 土壤修复类型 污染类型及投资主体 相关企业修复项目
项目资金来源
资金问题是很多修复项目的主要障碍，与脱硫脱硝有电价补贴、污水 处理有污水处理费不同，土壤修复没有一套收费机制，资金大多数依赖于 政府，缺乏明晰的盈利模式。目前，70%的资金来源仍是政府，而通过市 场融资的项目较少，仅6.3%。
厌氧降解
在缺氧或厌氧条件下，厌氧细菌对有机物进行降解的过程
微生物固 定化
将特选的微生物固定在选证的载体上，使其高度密集并保持 生物活性，在适宜条件下能够快速、大量增殖的生物技术
常见的专业术语
超积累植 物
指那些能够超量积累重金属的植物，也有称之为超累积植物 或超富集体
植物稳定 化
植物在与土壤等环境介质的共同作用下，将污染物固定，从 而减少其对生物与环境危害的一种植物修复方法
污染物来源
工业废气
气体污染，如二氧化硫、氟
化物、臭氧、氮氧化物、碳
氢化合物等
沉
降
或
气溶胶污染，如粉尘、烟尘 等固体粒子及烟雾，雾气等
降 水
液体粒子
土壤
污染物来源
化肥 农药
长期大量使用氮肥，会破坏土壤结构，造成 土壤板结，生物学性质恶化，影响农作物的 产量和质量。过量地使用硝态氮肥，会使饲 料作物含有过多的硝酸盐
土壤修复政策环境分析
2014年，环保部通过《土壤污染防治行动计划》的审议，计划包括建设6 个土壤环境保护和污染治理示范区，预计单个示范区的财政投入在10亿 至15亿元之间；
2015年，中央为支持30个地方重点区域重金属治理和37个重金属土壤污 染治理与修复示范工程，下达了重金属专项资金36亿元；
公司拥有一批国际领先的研发及技术团队，具备土壤污染防治领域 完整的自主知识产权，拥有研发、生产、销售及技术服务的完整功 能，能够针对重金属污染、有机污染、连作障碍、盐碱化、酸化、 稀土污染等多种常见农田污染提供技术解决方案
客土法
在污染土壤上覆盖一层清洁土 壤；或者将清洁土混合于污染 土壤以降低土壤污染物浓度。
化学/物化修 复技术
固化-稳定化 淋洗
氧化-还原
将污染物在污染介质中固定，使其处于 长期稳定状态，是较普遍应用于土壤重 金属污染的快速控制修复方法，对同时 处理多种重属复合污染土壤具有明显的 优势。
将水或含有冲洗助剂的水溶液、酸/碱 溶液、络合剂或表面活性剂等淋洗剂注 入到污染土壤或沉积物中，洗脱和清洗 土壤中的污染物的过程。
2014年《全国土壤污染状况调查公报》显示，全国土壤总超标率达16.1%， 其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2%、2.3%、1.5%和 1.1%；
2015年《土地整治蓝皮书：中国土地整治发展研究报告No.2》显示，我国 现有耕地中，有相当数量耕地受到中度、重度污染，土壤点位超标率接近 20%，大多不宜耕种。
通过向土壤中投加化学氧化剂(Fenton 试剂、臭氧、过氧化氢、高锰酸钾等) 或还原剂(SO2、Fe0、气态 H2S 等)。
光催化降解
电动力学
通过电化学和电动力学的复合作用( 电渗、电迁移和电泳等)驱动污染物 富集到电极区，进行集中处理或分离 的过程。
生物修复技术
植物修复
已经应用于砷、镉、铜、锌、 镍、铅等重金属以及与多环 芳烃复合污染土壤的修复。
污染调查
广东省珠三角多地蔬菜重金属超标率达10%～20%； 湖北省受三废污染的耕地面积约40万公顷，占全省耕地面积的10%； 湖南被重金属污染的耕地占全省耕地面积的25%。 广东耕地以化工、电镀、印染等行业企业发展造成污染为主。 江西、湖北、湖南、广西、四川、贵州、云南等省份重金属本底
值本来就比较高，长期的重有色金属、磷矿等矿产资源开发、重 化工业发展是耕地严重污染的重要原因。
化学/物化-生 物
化学预氧化-生物降解和臭氧氧化-生 物降解等联合技术已经应用于污染土 壤中多环芳烃的修复。
物理-化学
适用于污染土壤离位处理的修复技 术。
土壤污染状况
目
录
修复技术概述
行业发展现状及市场前景
我们的优势
土壤修复迫切需要
2004年《典型区域土壤环境质量状况探查研究》数据显示，珠三角该地区 近40%的农田土壤重金属超标，其中10%严重超标；
常见的专业术语
背景值
未受人类污染影响的自然环境中化学元素和化合物的含量
环境容量
指在一定条件下环境对污染物最大容纳量
自净作用
土壤本身通过吸附、分解、迁移、转化而使土壤污染物浓度 降低甚至消失的过程
修复效率 暴露途径
经修复处理后，土壤污染物含量降低的百分比
吸入污染的土壤尘及土壤中的挥发性有机污染物；通过食物 链进入到人体内
有机物
酚、有机农药、油类、苯并芘类 和洗涤剂类等
以上这些化学污染物主要是由污水、废气、固体废物、农药 和化肥带进土壤并积累起来的。
污染物来源
污水排放
冶炼、电镀、燃料、汞化物等 工业废水能引起镉、汞、铬、
铜等重金属污染
灌 溉 石油化工、肥料、农药等工业 废水会引起酚、三氯乙醛、农 药等有机物的污染
土壤
农作物从土壤中吸收农药，在根、茎、叶、果 实和种子中积累，通过食物、饲料危害人体和 牲畜的健康
固体污染
工业废物和城市垃圾
主要危害
导致农作物减产和农产品品质降低 污染地下水和地表水 影响大气环境质量 危害人体健康
污染调查
• 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。
2015年9月28日，福建出台《福建省土壤污染防治办法》； 2016年2月1日，《湖北省土壤污染防治条例》通过表决，将于10月1日起
正式施行。 2016年要全面实施《土十条》，到2020年，受污染耕地安全利用率达到
90%左右，污染地块安全利用率达到90%以上。到2030年，受污染耕地安 全利用率达到95%以上，污染地块安全利用率达到95%以上。
相关企业修复项目
2015年上半年治理企业是本地企业的项目占总量的50%以上。土壤修复 工程投资金额动辄千万甚至过亿，据JIEIDatabase统计显示，2015年上半年 开展的土壤修复项目中投资过亿的项目占总量的35.7%，而千万以下的修复 项目仅占28.6%。
土壤修复前景预测
土壤修复产业具 有一定的生命周期， 与此相同，修复资金 占GDP的比重也遵循相 同的规律，即先低后 高，然后再回落维稳， 而且越是经济发达的 国家，这种趋势越为 明显。
物质通过化学或物理过程的降解。例如，水解、光解、还原 和氧化的分解。
常见的专业术语
生物强化
通过向传统的生物处理系统中引入具有特定功能的微生物， 提高有效微生物的浓度，增强对难降解有机物的降解能力， 提高其降解速率，并改善原有生物处理体系对难降解有机物
的去除效能。
好氧降解
在有氧条件下，好氧细菌对有机物进行降解的过程
美国土壤修复资金占 GDP 比重
我国土壤修复各细分领域市场空间
市场空间巨大！
土壤污染状况
目
录
修复技术概述
行业发展现状及市场前景
我们的优势
公司简介司
中科院土壤研究所生态修复项目的技术合作方和工程实施方，主要 从事微生物土壤修复菌剂的研发与生产、农田与场地土壤修复工程、 生态高值农业与生态扶贫工程以及农业废弃物资源化利用。
土壤污染与修复技术
主讲人：张耀
土壤污染状况
目
Leabharlann Baidu
录
修复技术概述
行业发展现状及市场前景
我们的优势
土壤污染状况
目
录
修复技术概述
行业发展现状及市场前景
我们的优势
我国的土壤和地下水污染事件频发
什么是土壤污染？
• 人类活动产生的污染物（pollutant）进入土壤并积累 到一定程度，引起土壤质量恶化的现象。
常见的专业术语
土壤改良
针对土壤的不良质地和结构，采取相应的物理、生物或化学 措施，改善土壤性状，提高土壤肥力，增加作物产量，以及
改善人类生存土壤环境的过程
土壤修复
土壤修复是使遭受污染的土壤恢复正常功能的技术措施。
复合污染
多元素或多种化学品即多种污染物对同一介质（土壤、水、 大气、生物）的同时污染
环境质量 标准
或无毒物质的技术
土壤污染状况
目
录
修复技术概述
行业发展现状及市场前景
我们的优势
热脱附
加热土壤中有机污染组分到足 够高的温度，使其蒸发并与土 壤介质相分离的过程。
物理修复技术
蒸汽浸提(SVE)
将新鲜空气通过注射井注入污染 区域，利用真空泵产生负压，空 气流经污染区域时，解吸并夹带 土壤孔隙中的VOCs经由抽取井流 回地上。
污染物类型及投资主体
已开展的土壤修复项目中的污染物仍旧以重金属和VOCs为主。其中重 金属修复项目比例为64.1%，VOCs修复项目比例为17.9%。
2015年上半年全国土壤修复项目中，投资主体为企业的超过半数，达 到68.4%；政府开展的土壤修复项目则占31.6%。其中企业多以投资开 发公司的形式，在地块开发前，组织并开展对退役场地的修复；而政 府多以当地环境保护局、土地资源储备中心为主。
国家对污染物在土壤中的最大容许含量所作的规定，主要是 在土壤中不易降解和危害较大的污染物
常见的专业术语
生物修复
利用微生物、动物或植物修复污染土壤
微生物降 解
生物转化
生物富集
非生物降 解
微生物把有机物质转化成为简单无机物的现象
污染物经生物体或其酶的作用而发生的化学结构改变或价态 变化的过程
生物将环境中低浓度的化学物质，通过食物链的转运和蓄积 达到高浓度的能力。
微生物修复
微生物能以有机污染物为唯 一碳源和能源或者与其他有 机物质进行共代谢而降解有 机污染物。这种修复技术已 在农药或石油污染土壤中得 到应用。
生物联合修复
发展 趋势
联合修复技术
微生物/动物植物
• 根瘤菌和菌根真菌双接种能强化 紫花苜蓿对多氯联苯的修复作用。
• 蚯蚓对PAHs污染土壤植物修复的 强化效应。
土壤修复市场 发展分析
中国土壤修复市场尚处于起步阶段，据统计，我国约43.75%土壤修复项 目规模较小，集中在5000万以下。2亿以上相对大规模项目比例仅占 18.75%。与美国和欧洲分别已修复30283处和80700处污染场地项目相比， 我国已修复的场地数不超过200个，土壤修复市场尚处萌芽阶段，但发展 态势良好。
不可逆性和 长期性
土壤一旦遭受污染后极难恢复，重金属元素对土壤 的污染是一个不可逆过程，而许多有机化学物质的
污染也需要一个比较长的降解时间。
后果的严重 性
通过食物链危害动物和人体的健康。土壤和粮食的 污染与一些地区肝肿大之间有着明显的剂量—反应
关系。
污染物类型
污染物 （以性质分类）
无机物
汞、铬、铅、铜、锌等重金属和 砷、硒等非金属
• 土壤被污染的程度主要决定于进入土壤的污染物的 数量、强度和土壤自身的净化能力大小，当进入量 超过净化力，就将导致土壤污染。
土壤污染的特点
隐蔽性或潜 伏性
水体和大气的污染比较直观，严重时通过人的感官 即能发现；而土壤污染则往往要通过农作物以及摄 食的人或动物的健康状况才能反映出来，从遭受污
染到产生恶果有一个相当长的逐步积累过程。
项目分布情况
2015年上半年全国土壤修复类项目主要分布在11个省直辖市地区， 且主要集中在江浙沪、鄂湘粤地区。两地区项目数量均占比31.6%，总 计占比63.2%；投资金额分别占比37.4%和58.3%，总计占比达95.7%。可 以看到江浙沪、鄂湘粤仍旧是土壤修复的主力市场。
土壤修复类型
2015年上半年，全国土壤修复项目仍以污染场地修复为主，其中 场地修复占到总量的78.6%，耕地修复仅占7.1%。调查发现，耕地修 复上半年仍处于试点阶段，预计未来的一段时间仍会维持现。
植物挥发
植物将污染物吸收到体内后并将其转化为气态物质释放到大 气中的一种植物修复方法
常见的专业术语
植物降解
利用植物分泌物直接将土壤中有机污染物降解或将污染物 质吸收到植物体内，再将分解后的化合物及其分解碎片贮 藏在新的植物组织中，或者使分解后的化合物完全挥发， 或将其转化为二氧化碳和水，最终将污染物转化为毒性小