什么是土壤修复?
什么是土壤修复
土壤修复即土壤改良、土壤修正:是添加土壤元素、有机质等等在土壤之中。如天然肥料(有机肥堆肥),泥炭土,或化肥等,这些土壤修正物以提高其支持植物生命的能力。
化肥也是添加土壤营养物质来改善土壤,但化肥元素的单一性会使土壤环境更加恶化。泥炭藓和有机肥等土壤改良物通过其质地或给排水更好地改善植物健康,从而改善土壤环境。但是泥炭土不会增加土壤中的营养。在种植过程中,有机肥堆肥也能通过添加营养物质,提高土壤质地和给排水。堆肥,泥炭藓和地膜覆盖都能帮助土壤更好地保持水分。土壤修正也可以改变土壤的pH值。比如,泥炭藓是酸性的,它适合在爱好酸性植物周围使用。
如何修复土壤
这是土壤修复的一种,但是是最有效的。
用堆肥和其他形式的有机物质对土壤进行修正,可以被看作是解决土壤问题,也是您常规景观维护的一部分。
无论您拥有什么类型的土壤,添加土壤修正物都可以改善您的土壤。它可以解决:例如不能保留足够水分的过度沙质土壤,或者相反,保留过多水分的过度粘质土壤的问题。
但是,即使在没有已知问题的情况下,作为园艺预防性护理方案的一部分,您也应该修正土壤。施肥良好的植物更有可能抵御植物病害并抵御害虫入侵。
这需要了解,现场的土壤污染状况和深度,污染物的含量,周边的地下水源分布等一手资料,以及修复后地做什么用途、修复的大致预算等。环保、化学、土壤、水资源等相关专家会诊后才能提出合理的建议和方案啊。从位置上来说,可以分为原地修复和异位修复。
一般说来,国内外常见的有几种:电动力学修复技术、固化稳定技术、玻璃化修复、土壤洗涤技术、蒸汽抽取技术、溶剂抽取技术、化学氧化技术、生物修复技术、植物修复技术、渗透反应格栅技术、立体阻隔技术。
我们天津环境保护科学研究院生态研究中心,设立有专业的土壤修复与治理课题组,就是为各地区、各企业提供土壤修复相关问题的治理和解决方案的国家级科研机构。真需要的话可以联系我们。
土壤是作物生产之母,要让土壤发挥最大效用,就要要去了解自己耕作的土壤有哪些缺点或者限制作物生长的因素,再加以改善这些缺点和消除不利因素,使成为肥沃的土壤。从认识土壤到了解缺失因素,从保育到增进土壤肥力,都是确保作物增产及品质的基础。
其实,肥沃的土壤并不难求,只要用良好的土壤管理办法,都有希望把贫瘠的土壤改成肥沃的土壤。有了充分的土壤肥力,再加上选择适应该地区气候的作物及品种,运用良好的种植管理方法,要达到高产是不难做到的事情。以下是常见的8个维度的土壤问题,从问题的发生到如何诊断以及如何修复,分别说明如下:
一、土壤酸碱度不适合及土壤酸化现象
(一)问题发生的原因:部分太酸(PH在5.0以下)或太碱(PH在7.5以上)的土壤,易使土壤中的植物养分转变为无效性,使作物不能适应,尤其土壤酸化在我们耕作中最为常见,其原因不外呼雨水大量淋洗及母质酸性、植物吸走大量正离子养分、不当的施用过多酸性肥料、及过量有机酸所致,加上土壤缓冲力不佳时,更易出现酸化现象。
(二)诊断土壤酸碱度:常用酸碱度电极测定法及石蕊试纸颜色测定法。测定酸碱度时,应使土壤与水混合搅拌后测定,不应在土壤干燥下测定,因为测定土壤酸碱值是测定在水溶液中的氢离子浓度。
(三)解决酸碱度不适的办法:
施用中和剂:酸土施用石灰等碱性质材(如农用石灰、白云粉等),中和土壤则应配合有机质施用。碱土施用酸性材质(如硫磺粉、稀硫酸等),中和土壤则不应过量,可采用逐年渐进中和的方式去改良。 施用有机质在酸土或碱土中,有助各种养分的有效性。 紧急补充叶面施肥可暂时改善太酸或太碱的土壤性质,这是治标的方法,彻底改善土壤才是治本之道。二、缺乏土壤有机质
(一)问题发生的原因:在多雨高温及多湿的环境下,土壤有机质分解较快,尤其是山坡地更是缺乏有机质,在我国,大部分地区土壤都是缺乏有机质的。当土壤中缺乏有机质的时候,农民施用化学肥料的量就会增加,造成浪费,甚至无法作物产量,反而使土壤病害增加并且对环境造成极大的污染。要改变这种状况,必须从增加土壤有机质着手,才能收到事半功倍的效果。要特别注意土壤有机质的保护,因为土壤有机质的好处众多:
改善土壤物理特性:改良土壤团粒构造,使土壤松软,能促进通气及排水。 增加土壤保水能力。 缓慢释放植物所需的营养元素。 钳合微量营养元素可协助植物营养元素的溶解度。 增加土壤之缓冲能力,使土壤的酸碱反应缓和。 吸附及交换植物营养元素,提高肥料缓效性。 给土壤有益微生物提供丰富的食物,使土壤微生物能抵抗大量病菌。 减少人为或天然的毒性物质及作用。 部分成分有助植物生长的功效。 能够减少土壤温度急剧变化的作用。从上述可知,土壤要达到以上十点功效,就必须增加土壤的有机质含量。
(二)诊断缺乏有机质的方法:除了让专业的农技部门分析土壤有机质的含量之外,也可以用肉眼观察,如土壤干燥后很硬,或颜色很红、很黄,没有团粒构造,这些都是缺乏有机质的特征。
(三)解决缺乏有机质的办法:施用有机肥料以增加土壤有机质的来源,也可种植绿肥作物。在种植中要采用轮作,尤其以豆科轮作最利于增进土壤有机质。在管理上应增加覆膜的利用,减少土壤冲刷及表土流失,这也是保养土壤有机质的方法之一。近年来腐植酸及泥炭土的应用,对土壤有机质的增加稳定也很有帮助。
三、土壤物理性不良
(一)问题的发生的原因:当土壤属于酸性又缺乏有机质,物理性就很差,团粒构造就需要改善,且保水力差,很容易干旱,干燥时特别坚硬,这是典型的贫瘠土壤。土壤质地太粗或太黏,也会构成问题土壤。太粗则保水差;太黏重的土则太密实,排水不良,引起根系生长不良。
(二)诊断土壤物理性不良的方法:用手触摸分级,判断是否太黏或太砂;观察土壤孔隙度,是否太密实。以感觉触摸时,取少量土样,以水湿润后搓捏,呈砂砾感是砂土;很黏重,可搓捏成条的则含黏粒多。土壤的孔隙度、土块或团粒构造,很容易用肉眼观察。
(三)解决土壤物理性之不良:
排水不良:地区性排水不良较经济的方法,是选择耐水作物或品种,或利用高畦栽培。排水系统可采用简便排水式或暗管排水方法,排水系统的建设应特别注意排水效率及使用年限的经济效益。 土壤构造不良:土壤孔隙度或团粒构造不良,一般都通过增施有机质和与石灰相配合,如较碱性的土壤则只施有机质即可。土壤深层改良,可用深犁的方式,将深土疏松或深层施肥。 土壤太砂或太黏:除了选择能适应这种不良土壤的作物或品种外,可采用客土及施用有机质来改善这种不良的质地。四、土壤营养分不平衡
(一) 问题发生的原因:不平衡或过量施用化学肥料,会造成营养元素间吸收的拮抗作用,无论大量、中量或微量元素都不能过量, 例如:氮过多作物易徒长,枝叶繁茂,易遭病害,不易开花或坐果等等。
(二)诊断养分的不平衡:土壤中营养不平衡不能用肉眼看出,但可以通过植物的生长来观察,或以植体化学分析配合土壤分析诊断也可得知。土壤也要定期分析诊断检查,就如人的身体检查一样重要,尤其是密集耕作系统,至少每三、四年需要诊断一次。
(三)解决土壤营养分不平衡之要领:
了解作物品种的特性:因为各种作物对土壤中的营养需求有差异,所以的先了解作物品种的需肥特性。在生长过程中,缺乏养分则以叶面补充。再进而改善土壤的本质,如酸碱不适的可以加以调整,使养分吸收平衡。如因某些养分过量不平衡所引起,则需花费较长的时间去改良,可施用腐熟度较高的有机质(如各种堆肥、腐植泥炭土等),去吸附,减少过量的危害,使其控制达到平衡。 配合轮作系统:土壤营养不平衡,可利用不同轮作作物能吸收多量养分而减少土壤的危害,使达营养均衡的状态,再配合适当的施肥,就可改善土壤养分不平衡的缺失。 抗衡施肥:山坡地无法以水田轮作时,只靠雨水淋洗过多的营养是不现实的,除上述所提施用高腐熟度的有机质外,可以依过量的拮抗元素补救,如磷过量所引起的微量元素缺乏,即以深灌施肥或叶面施肥补充;如钾肥过量易引起缺镁,则采用硫酸镁或硅酸镁等镁肥的抗衡作用,以大量减少某种养分过多所引起的危害。五、盐类及重金属累积的问题及污染
(一)问题的发生原因:污染及不当的灌溉水,或是化学肥料使用过多,都会引起土壤盐类及重金属累积。因为土壤有吸附的能力,长期日积月累的结果。
(二)诊断盐类及重金属污染之累积:最准确的是用化学分析测定所含盐类及重金属量。盐类的累积也可用肉眼观察,诊断时从晒干的表土,可观察到白色粉末或晶体状的盐类,盐类累积过多有白色物出现。
(三)解决盐类及重金属污染之累积:因密集耕种作物时,大量施用盐类肥料所引起的累积,可采用旱田水田轮作,水田耕作时可洗去大量的可溶性盐类;或选择较耐盐的作物,因作物的耐盐性有差异;施用有机质对洗盐类也有帮助,因有机质分解的有机酸,可增加盐的溶解度。重金属累积污染可加入有机质吸附,以稀释作用减少作物吸收;如严重污染则不应种植食用作物或饲料作物,要避免污染进入人类的食物链;如要种植则需慎选非食用植物,如林木植物、纤维特用作物等。
六、表土流失问题
(一)问题发生的原因:表土是历经长年自然改良的宝贵土壤,山坡地如表面植物保护缺乏时,优良的表土很薄,大多会被冲刷洗走,表土的流失同时伴随着肥料的流失。
(二)诊断表土流失:这是相当容易判断的,只要看在雨中流出的水,是否带有泥色或混浊,即可知表土是否流失。
(三)解决表土流失的办法:表土要有保护,可采用覆盖或草生栽培,尤其是以果园的草生栽培最为有效,而且雨季时不必除草,表面上看草生会吸收竞争部份施入的肥料,但吸入肥料经砍割覆盖或犁入后,肥分又回到土壤,对多年生果树的表土肥力,很有帮助,草生栽培又可使雨水深入土层,增加有机质、使土变松软、保肥性好,实为一举多的。
七、土壤病虫害问题
(一)问题发生的原因:引起土壤病虫害的因素很多,由于病菌大量繁殖或植物的耐病力降低,就易引起作物根系病害。土壤病害的发生与气候环境及灌溉水来源有密切关系;种苗的传染病菌也不应忽视,健康的育苗是很重要的。
(二)诊断土壤病虫害:要精确了解根系发生的病害,以鉴别病菌的种类,需要专门的鉴别方法。根系枯死的原因,可能是生物性或非生物性所引起,或互为因果关系。线虫的危害根系较易观察出来,在根上会有膨大凸起或瘤状的症状发生。
(三)解决土壤病虫害的办法:治疗土壤病虫害,包括化学药剂处理、物理处理(如高温)、生物处理等方法,另外可利用土壤改良剂,以化学、物理、生物性等不同方式改良土壤,使病虫害不易繁殖或增加作物抗性,而达到控制土壤病虫害的目的。例如施用有机质或生物菌肥使土壤改良,也可减少土壤病害发生,但应注意粪便类有机质,如未经腐熟,易致多种菌或虫的感染。
八、连作的土壤问题
(一)问题发生的原因:因连作引起问题土壤,一般不外乎在土壤物理性,化学性或生物性上发生问题,常见的是病菌或虫体孳生过多、有毒物质、盐类累积或养分不平衡所致。
(二)诊断连作问题:一种或同类作物连作次数后,发生生长不良,施肥并不能完全改善,常见如幼苗的枯萎及烂根。生长点或新叶不正常或不伸展的问题发生。
(三)解决连作的问题土壤:采取轮作,尤其旱田水田轮作最好。可施用有机质改善或种植绿肥,有机质吸附有毒物及分解有毒物质,并有制衡土壤有害微生物的功效,加上补充大量、中微量养分,可减少养分不平衡。也可采用施微生物菌肥。连作田常有大量的地上部或地下根部,这些残质也可能是问题的根源,因此,清除田间残质,可减少毒物质或病虫害的危害。
以上所常见的八大问题,不是所有的土壤都会存在,因此,必须先了解土壤的特性,确定是哪里出了问题,然后解决问题,土壤的肥力自然会改观,有了健康的土壤,才会有健康的作物。只要勤于管理,保持土壤肥沃,作物高产就近在咫尺。
我国目前的土壤修复技术的现状是在国家863计划项目支持下,开始于十五起步,十一五,十三五等经历,这些阶段近20年的进展带动了土壤的修复技术,当然土壤污染和修复发展也将持续在未来一直发展下去,当然要想达到土壤修复技术,应该做以下几种治理方法。
一、制定相关防治措施
实际上土壤环境的好与坏主要是与大气水和海洋污染等有关系,但是到目前为止,我国还没有形成有效合理的土壤污染综合防治体系,包括法律法规和标准体系监测监控体系,土壤修复技术体系等等这一系列的问题和防治措施很少,通过法制管理,虽然说各个地方有相应的政策规定,但都很分散,不系统缺乏可操作性,所以制定土壤污染防治法也是当务之急啊。
二、开展全国土壤污染调查
实际上现在我们全国各个地方的土壤环境污染以及土壤的现状情况是非常的复杂的,有必要做一个全国土壤污染调查,因为在全国各大城市以及各个区域的土壤分布,情况特别的严重。比如我国长江流域,黄河流域东北平原,沿海经济带西部地区等,接近300万平方公里的土壤可以进行一次全国普查,这样全面性,系统性,准确性的调查过后,也才能够及时的得到相应的土壤污染,回馈制定相应的措施,这也是为后续土壤防治措施的办法有很好的促进作用。
三、建立国家土壤污染防治措施
建立我国土壤污染管理体系和污染防治措施体系,必须要根据土壤的一些特性类型特点等设计调修复技术这里可以举个例子,之前沈阳当地一次防治措施也就是对当地的环境防治措施有相应的条件清晰可见当时的这项措施开台以后经过一系列的研究,还有先进技术的支持,从生物技术物理化学生物等等一系列的技术支持修复,取得了良好的处理效果。
在重金属污染土壤修复过程中,稳定化材料的用量为表观参数之一。在实验室小试试验和工程应用中,多以“投加比”的概念量化稳定化材料的用量。以固体稳定化材料为例,其投加比为稳定化材料与污染土的质量比,常见数值范围为0.5%~10.0%,在个别极端的稳定化修复情景中,如使用固化剂成分或酸碱调节剂成分时,总体投加比可能会超出10.0%。基于稳定化工艺的实际条件需求,从以下几个方面简略分析稳定化材料投加比的设计思路和实用方法。
一、基于理论反应的材料用量设计思路
材料用量的设计思路,与材料自身的设计密切相关。此部分内容可参考《重金属污染土壤稳定化修复材料——基于理论原理和实践条件的设计思路》。单独针对稳定化材料投加比的设定,也需严谨遵循物质反应的客观过程。基础思路可分为两类,即准确化学计量条件和可预期化学平衡条件。
1)准确化学计量条件下
在水溶液中,物质的物理化学反应过程,是可以通过检测和监测手段完成精确计量的,但需要提前确认该过程所产生的产物化学组成。在原理相对清晰或反应较为简单的情况下,可以基于产物组成,逆向计算转化特定量污染物所需修复材料的用量(前提是,修复材料也具有精确的化学组成分析数据)。
2)可预期化学平衡条件下
在某些过程如溶解/沉淀过程、酸/碱过程、吸附/解吸过程中,体系条件参数是随着反应进行而变化的,仅仅基于化学计量比的简单方式,所得结果误差较大。利用化学平衡方法,引入条件参数的变化影响,可使预期修复材料的用量计算更为精准。
二、基于溶液体系的材料用量设计方法
土壤环境中,基于风险评估方法所设定污染物和稳定化材料的相互作用,本质上为基础物理化学反应为形式的过程。与水相等均相体系的物理化学反应过程相似,土壤体系的稳定化过程更多是通过水溶液体系完成传质以使物质固相表面直接接触反应、或直接在水溶液体系中完成反应历程。从这个角度来看,忽略掉部分环境因素条件,建立与土壤环境体系对应的水相修复体系,对于前者有很直接的数据参考价值。
1)材料遴选
在相似反应机理和条件下,不同反应物也对应不同的实际效果。如反应物向产物的物质转化率、化学反应速率、产物稳定性等,均可能有很大差异。在这些性能中,选择优势性能作为评价标准,更有可能筛选出潜力组分,其所形成的产品也更高效性,在用量上同比具有更大优势。
2)材料组合
当涉及多种组分材料组合或搭配时,其在水相中不同的作用过程可能会相互干扰,甚至,组分间发生反应形成新产物也是有可能的。这些过程均可能消耗原始组分或功能性组分,且消耗量有可能高于实际发挥效果的用量,从而造成实际使用量要远远大于理论设计量。
3)机理验证
不同材料用量在水相中的作用机制类似,但亦有可能产生不同的反应结果。当用量梯度足够大时,更有可能发生“拐点”现象,反而效果适得其反。针对此,验证用量与性能的关联规律,往往可得到最佳用量值。
4)性能评价
随着材料用量变化,可能出现的性能曲线类型包括“突跃”、“拐点”、“平台”等等,可根据实际数据截取最富效果阶段作为参考来完成材料用量的精细控制。
5)经验校正
在很多情况下,如修复材料非高纯度化学品、无法获知具有修复能力的活性元素或活性组分的真实含量,或反应过程对体系条件参数敏感等,往往可基于上述思路进行参数盲设,在得到多批次批量试验数据后,形成稳定的经验性数据供参考。
三、基于土壤体系的材料用量设计策略
土壤系统,因组成涉及三相,更为复杂、多变。稳定化材料在水土气三相中均可能存在或传质。如,粒径或密度较小的粉体材料易受物理扰动形成粉尘扩散、漂浮至空气中,造成少量损失;易溶性材料在水分过量环境中,受空间过大影响,无法全部充分与污染物接触,实则为无效用量。此种现象,在土壤颗粒为主的固相环境中,易有不同形式的体现。
1)土壤颗粒封闭性
在很多修复场景中,黏土质土壤经常存在,其遇水形成厘米级团块或更大泥块,具有一定的黏性和封闭性,无法快速风干、破碎或混拌,外加材料往往附于块体表面,形成“元宵体”,且在大方量堆存时多滚落于底部位置。再者,除了黏性较高土壤外,具有一定硬度的土壤或固废、危废,也存在着表面可触、内部封闭的问题,如埋深较大的胶质土,高硬度的渣类物质,均属于“自闭型”修复对象。即便通过遴选或试验,寻找到了合适的稳定化材料,但从物理工艺上,是无法支撑稳定化材料充分发挥效果的,甚至过量施用亦无济于事,故,有计划的安排时间、人力、设备,提前将污染土等做好晾干、破碎等预处理,反而更有利于控制稳定化材料的用量和提升其修复效果。
2)其他污染物竞争消耗
一般来讲,材料的设计是针对项目所设计的目标污染物的。但客观来看,污染土壤中不只存有目标污染物,还有可能存在其他的无机重金属物质或有机类物质,甚至大量的微生物群落。这些客观存在的、计划外的物质,是有可能与外源性稳定化材料进行一定接触且消耗的。当此类物理、化学、生物过程占比过大时,可以将外源性稳定化材料消耗殆尽,而于施用者而言,主观上仅仅得到修复无效的表观结论。如此,竞争消耗反而带来了思路误导,影响了材料的选用和用量的控制。此种前提,需在初始调查摸排阶段尽量了解真实的复杂情况,以便做好非目标污染物干扰的排出,必要时,加大设定用量或引入其他特异性屏蔽物质。
3)非污染物类物质消耗(包括土壤颗粒本身)
除了所关注的目标污染物和其他存在潜在竞争消耗的非目标污染物,行业内亦常常忽视土壤本体作为一种固相介质所具有的消纳能力。当土壤颗粒足够细小时,其表现出来的活跃性亦符合常规材料类的尺寸效应规律。其固相界面可大量吸附结合甚至反应掉离子态、固态的外源性物质,当这种形式的作用足够强烈时,外源性稳定化材料对于目标污染物已是减量的、低活性物质,效果自然不济。一般来讲,这种背景消耗是无法避免,也是需要设计材料用量时必须考虑到的一部分必要消耗。
图1 几种稳定化修复材料用量在污染土壤修复实践中的相关性
四、基于土修工程的材料用量设计策略
鉴于上述提到的几个角度,材料的用量设计和经验校正,需要参考的前提条件是比较多的。而在规模化施工过程中,这些前提条件则会更加直白的展露于从业人员面前。
1)土壤粒径更大
在实际工程项目中,由于场地特殊性质,土壤团块的直观尺寸往往令人伤神。笔者曾经历过方级或半方级大小的土壤团块。此种情景中,所谓稳定化效果的保障,更多还是依靠施工计划的前瞻性准备和大量的工程操作。如此,才算是“有药可用,且药有可用”。
2)污染不均质
当场地污染面积或涉及方量较大时,如万方级别,或十万方级别,土壤中重金属污染的空间差异性较为显著,一般来讲,若能实行精细化施工,则可形成细化方案,设置含不同用量在内的材料工法参数,而不能实行精细化施工时,则需从重修复,以避免局部出现缺量修复。
3)混拌限度
目前,行业常用的药土混合设备多为一体式或单体式的搅拌装置,其在1 ~ 2次重复操作后,基本上可完成工程要求,但其混拌精细程度多停留在公斤级,在当前技术和经济双重条件要求下,无法更进一步细混。
鉴于此,对于土壤稳定化材料用量的设计,一般需要从以下几个点来出发:一是基于理论原理和基础性试验确定精准的理论用量,即“理论畴”;二是基于土壤特性和工程条件确定稳妥的保险用量,即“实践畴”;三是结合材料设计经验和临场施工经验,确认介于“理论畴”和“实践畴”之间的中间值,在能“包”住风险、保障修复效果的同时,也能将尽量提升材料的经济效率,即“容错畴”。
微生物修复方法是利用细菌和真菌等微生物的代谢过程和工程技术将土壤中的污染物分解,从达到土壤修复的目的。其一般适用于低浓度污染场地的处理,主要的修复技术包括生物刺激、生物强化和生物通风。
希望我的回答对你有帮助
一,合理使用化学肥料
二,加大有机肥投入量
最合理的方式是近距离的工厂化堆肥,就地取材,充分利用秸秆还田和当地有机肥资源(如禽畜粪便、各种农业废弃物下脚料等等),进行工厂化腐熟处理,尽可能的降低成本,加大有机肥的投入,连年使用对土壤肥力的恢复起到关键的作用。
三,补充有益菌(微生物菌剂)
微生物菌可以活化土壤有机和无机养分,提供肥料利用率,改善土壤团粒结构,降解重金属残留,抑制土传病害的发生,微生物的代谢物中含有多种天然的植物激素和氨基酸等有益物质可促进植物
健康生长。
四,适当使用土壤调理剂。
土壤调理剂对于土壤的主要有疏松土壤、改善土壤团粒结构,保水保肥,缓解土壤酸化、盐碱化等方面的作用。
从20 世纪80 年代问世以来,利用植物资源与净化功能的植物修复技术迅速发展[4,5]。植物修复技术包括利用植物超积累或积累性功能的植物吸取修复[6,7,8] 、利用植物根系控制污染扩散和恢复生态功能的植物稳定修复[9] 、利用植物代谢功能的植物降解修复[10] 、利用植物转化功能的植物挥发修复[4 ] 、利用植物根系吸附的植物过滤修复[4] 等技术;可被植物修复的污染物有重金属、农药、石油和持久性有机污染物、炸药、放射性核素等。其中,重金属污染土壤的植物吸取修复技术在国内外都得到了广泛研究,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[6,7,11,12],并发展出包括络合诱导强化修复[13] 、不同植物套作联合修复、修复后植物处理处置的成套集成技术[1]。这种技术的应用关键在于筛选具有高产和高去污能力的植物,摸清植物对土壤条件和生态环境的适应性。近年来,中国在重金属污染农田土壤的植物吸取修复技术应用方面在一定程度上开始引领国际前沿研究方向。但是,虽然开展了利用苜蓿、黑麦草等植物修复多环芳烃、多氯联苯和石油烃的研究工作[1],但是有机污染土壤的植物修复技术的田间研究还很少,对炸药、放射性核素污染土壤的植物修复研究则更少。
植物修复技术不仅应用于农田土壤中污染物的去除,而且同时应用于人工湿地建设、填埋场表层覆盖与生态恢复、生物栖身地重建等。近年来,植物稳定修复技术被认为是一种更易接受、大范围应用、并利于矿区边际土壤生态恢复的植物技术,也被视为一种植物固碳技术和生物质能源生产技术;为寻找多污染物复合或混合污染土壤的净化方案,分子生物学和基因工程技术应用于发展植物杂交修复技术[14] ;利用植物的根圈阻隔作用和作物低积累作用[15],发展能降低农田土壤污染的食物链风险的植物修复技术正在研究。
二、微生物修复技术
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。利用微生物降解作用发展的微生物修复技术是农田土壤污染修复中常见的一种修复技术。这种生物修复技术已在农药或石油污染土壤中得到应用。在中国,已构建了农药高效降解菌筛选技术、微生物修复剂制备技术和农药残留微生物降解田间应用技术;也筛选了大量的石油烃降解菌,复配了多种微生物修复菌剂,研制了生物修复预制床和生物泥浆反应器,提出了生物修复模式[1]。近年来,开展了有机胂和持久性有机污染物如多氯联苯和多环芳烃污染土壤的微生物修复技术工作。分离到能将PAHs 作为唯一碳源的微生物如假单胞菌属、黄杆菌属等,以及可以通过共代谢方式对4 环以上PAHs 加以降解的如白腐菌等[16]。建立了菌根真菌强化紫花苜蓿根际修复多环芳烃的技术和污染农田土壤的固氮植物2根瘤菌2菌根真菌联合生物修复技术[17,18 ]。总体上,微生物修复研究工作主要体现在筛选和驯化特异性高效降解微生物菌株,提高功能微生物在土壤中的活性、寿命和安全性,修复过程参数的优化和养分、温度、湿度等关键因子的调控等方面。微生物固定化技术因能保障功能微生物在农田土壤条件下种群与数量的稳定性和显著提高修复效率而受到青睐。通过添加菌剂和优化作用条件发展起来的场地污染土壤原位、异位微生物修复技术有:生物堆沤技术、生物预制床技术、生物通风技术和生物耕作技术等。运用连续式或非连续式生物反应器、添加生物表面活性剂和优化环境条件等可提高微生物修复过程的可控性和高效性[19,20]。目前,正在发展微生物修复与其他现场修复工程的嫁接和移植技术,以及针对性强、高效快捷、成本低廉的微生物修复设备,以实现微生物修复技术的工程化应用。
污染土壤物理修复技术
物理修复是指通过各种物理过程将污染物(特别是有机污染物) 从土壤中去除或分离的技术。热处理技术是应用于工业企业场地土壤有机污染的主要物理修复技术,包括热脱附[21] 、微波加热[22] 和蒸气浸提[23] 等技术,已经应用于苯系物、多环芳烃、多氯联苯和二 英等污染土壤的修复。
一、热脱附技术
热脱附是用直接或间接的热交换,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。热脱附技术具有污染物处理范围宽、设备可移动、修复后土壤可再利用等优点,特别对PCBs这类含氯有机物,非氧化燃烧的处理方式可以显著减少二恶英生成[21]。目前欧美国家已将土壤热脱附技术工程化,广泛应用于高污染的场地有机污染土壤的离位或原位修复,但是诸如相关设备价格昂贵、脱附时间过长、处理成本过高等问题尚未得到很好解决,限制了热脱附技术在持久性有机污染土壤修复中的应用[24]。发展不同污染类型土壤的前处理和脱附废气处理等技术,优化工艺并研发相关的自动化成套设备正是共同努力的方向。
二、蒸气浸提技术
土壤蒸气浸提(简称SVE) 技术是去除土壤中挥发性有机污染物(VOCs) 的一种原位修复技术。它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;抽取出的气体在地上经过活性炭吸附法以及生物处理法等净化处理,可排放到大气或重新注入地下循环使用。SVE具有成本低、可操作性强、可采用标准设备、处理有机物的范围宽、不破坏土壤结构和不引起二次污染等优点。苯系物等轻组分石油烃类污染物的去除率可达90 %[25 ]。深入研究土壤多组分VOCs 的传质机理,精确计算气体流量和流速,解决气提过程中的拖尾效应,降低尾气净化成本,提高污染物去除效率,是优化土壤蒸气浸提技术的需要。
化学/物化修复技术
相对于物理修复,污染土壤的化学修复技术发展较早,主要有土壤固化-稳定化技术、淋洗技术、氧化2还原技术、光催化降解技术和电动力学修复等。
一、固化-稳定化技术
固化-稳定化技术是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,对同时处理多种重金属复合污染土壤具有明显的优势[26 ]。美国环保署将固化/稳定化技术称为处理有害有毒废物的最佳技术。[5] 中国一些冶炼企业场地重金属污染土壤和铬渣清理后的堆场污染土壤也采用了这种技术。国际上已有利用水泥固化-稳定化处理有机与无机污染土壤的报道[27 ]。
根据EPA的定义,固化和稳定化具有不同的含义。固定化技术是将污染物囊封入惰性基材中,或在污染物外面加上低渗透性材料,通过减少污染物暴露的淋滤面积达到限制污染物迁移的目的;稳定化是指从污染物的有效性出发,通过形态转化,将污染物转化为不易溶解、迁移能力或毒性更小的形式来实现无害化,以降低其对生态系统的危害风险。固化产物可以方便地进行运输,而无需任何辅助容器;而稳定化不一定改变污染土壤的物理性状。
固化技术具有工艺操作简单、价格低廉、固化剂易得等优点,但常规固化技术也具有以下缺点,如固化反应后土壤体积都有不同程度的增加,固化体的长期稳定性较差等。而稳定化技术则可以克服这一问题,如近年来发展的化学药剂稳定化技术,可以在实现废物无害化的同时,达到废物少增容或不增容,从而提高危险废物处理处置系统的总体效率和经济性;还可以通过改进螯合剂的结构和性能使其与废物中的重金属等成分之间的化学螯合作用得到强化,进而提高稳定化产物的长期稳定性,减少最终处置过程中稳定化产物对环境的影响。由此可见,稳定化技术有望成为土壤重金属污染修复技术领域的主力。
目前在国家层面没有设立土壤修复从业资质。在近些年来的土壤修复项目招投标中,甲方要求投标单位需具备以下一项或几项资质:
建设主管部门颁发的环保工程专业承包资质、环境工程(污染修复工程)专项设计资质、地基与基础工程专业承包资质、土石方工程专业承包资质。
房屋建筑工程施工总承包资质、市政公用工程施工总承包资质、化工石油工程施工总承包资质;省级以上环保产业协会核发的环境污染治理工程总承包资质(无法律依据)。
本质上国家需要更多企业参与实施土壤修复这个产业中来,更好的促进土壤修复进程,所以不会出台资质认证的政策法规。
扩展资料:
2011年全国建筑业总产值高达117734亿元,比2010年增长22.6%。2011年我国固定资产投资(不含农户)301933亿元,比2010年增长23.8%,扣除固定资产投资价格上涨因素,实际增长16.1%。2011年我国新开工项目332931个。
比上一年增长431个,全国建筑业房屋建筑施工面积84.62亿平方米,增长19.5%,2011年,全国房地产开发投资61740亿元,比上年增长27.9%,其中,住宅投资44308亿元,增长30.2%,占房地产开发投资的比重为71.8%。
按施工面积统计,房屋施工面积50.80亿平方米,比上年增长25.3%。其中住宅施工面积38.84亿平方米,增长23.4%。房屋新开工面积19.01亿平方米,增长16.2%;住宅新开工面积14.60亿平方米,增长12.9%。
房屋竣工面积8.92亿平方米,增长13.3%;住宅竣工面积7.17亿平方米,增长13.0%。分地区来看,东部地区房地产开发投资35607亿元,比上年增长27.2%;中部地区房地产开发投资13197亿元,增长25.5%;西部地区房地产开发投资12936亿元。
建筑行业包括的范围广,行业的企业数量众多,行业的企业集中度不高。在我国众多的建筑业企业中,仅上市公司就达三四十家,小型企业尤其是承包队更是数不胜数,仅就这一点来说,行业内现有企业之间的竞争就足够激烈。
但由于规模的不同,企业之间竞争的项目或者环节也不同。研究认为大型上市公司主要竞争于房地产建设、基础设施建设等大型项目的承包,小型企业主要竞争于建筑装饰装潢等子行业或者大型项目的分包项目等。
参考资料来源:百度百科-建筑行业