爱土-污染场地修复工程市场分析

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爱土-污染场地修复工程市场分析 丁伟炜

目 录

一、前言---------------------------------------------------------------3 二、我国土壤污染的现状------------------------------------------4

1、土壤污染的定义--------------------------------------------------------------------4 2、土壤污染的来源--------------------------------------------------------------------5 3、土壤污染的特点--------------------------------------------------------------------6 4、土壤污染的危害--------------------------------------------------------------------7 5、历史根源及程度--------------------------------------------------------------------8 6、污染土壤类型-----------------------------------------------------------------------9 7、我国污染场地修复与控制的开端-----------------------------------------------10 8、城市发展压力和对污染土壤问题的关注--------------------------------------11 9、土壤污染的防治措施--------------------------------------------------------------12 10、我国环境修复技术市场----------------------------------------------------------14

三、土壤修复行业概况---------------------------------------------15

1、简介-----------------------------------------------------------------------------------15 2、不同市场土壤修复需求情况-----------------------------------------------------17 3、我国土壤和地下水修复行业技术与试点--------------------------------------20 4、我国土壤和地下水修复行业市场-----------------------------------------------25 5、政策法规、政府计划、目标和行动--------------------------------------------27

四、市场竞争对手---------------------------------------------------30 五、城市案例---------------------------------------------------------35 1、北京----------------------------------------------------------------------------------35

2、重庆-----------------------------------------------------------------------------------39

六、前景预测和个人看法------------------------------------------43 七、总结---------------------------------------------------------------49

前 言

土地污染在中国已成为是一个日益严重的问题。近年来,随着城市化进程的加速,许多原来位于城区的污染企业从城市中心迁出,产生了大量污染场地(又称为“棕地”)。这些污染场地的存在带来了双重问题:一方面是环境和健康风险;另一方面是阻碍了城市建设和地方经济的发展。解决棕地问题的最直接方法是场地修复。然而,中国关于污染场地环境修复的政策、法规和技术框架还不够完善,污染场地的修复依然面临诸多挑战。

我国土壤污染的现状

1、 土壤污染的定义

土壤污染是指:由人类活动所产生的各种污染物通过各种途径进入土壤,其数量和速度超过了土壤的容纳和净化能力,使土壤的性质、组成及性状等发生变化,破坏土壤的自然生态平衡,并导致土壤的自然功能失调、土壤质量恶化的现象。土壤污染是全球三大环境要素(大气、水体和土壤)的污染问题之一。土壤污染对环境和人类造成的影响与危害在于它能导致土壤的组成、结构和功能发生变化,进而影响植物的正常生长发育,造成有害物质在植物体内累积,井可以通过食物链进入人体,以至危害人体健康。

2、土壤污染的来源

(1)各种农药

直接进入土壤的农药,大部分可被土壤吸附,农作物从土壤中吸收农药,在植物根、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。

(2)重金属元素

汽油中添加的防爆剂四乙基铅随废气排出污染土壤,使行车频率高的公路两侧常形成明显的铅污染带。砷被大量用作杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂和除草剂,硫化矿产的开采、选矿、冶炼也会引起砷对土壤的污染。汞主要来自厂矿排放的含汞废水。土壤组成与汞化合物之间有很强的相互作用,积累在土壤中的汞有金属汞、无机汞盐、有机络合态或离子吸附态汞,所以,汞能在土壤中长期存在。镉、铅污染主要来自冶炼排放和汽车尾气沉降,磷肥中有时也含有镉。

(3)污水灌溉

未经处理或未达到排放标准的工业污水中含有重金属、酚、氰化物等许多有毒有害的物质,会将污水中有毒有害的物质带至农田,在灌溉渠系两侧形成污染带。

(4)大气污染对土壤的污染

大气中的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等有害物质,在大气中发生反应形成酸雨,通过沉降和降水而降落到地面,引起土壤酸化。冶金工业排放的金属氧化物粉尘,则在重力作用下以降尘形式进入土壤,形成以排污工厂为中心、半径为2~3 km范围的点状污染。

(5)固体废物

污泥作为肥料施用,常使土壤受到重金属、无机盐、有机物和病原体的污染。工业固体废物和城市垃圾向土壤直接倾倒,由于日晒、雨淋、水洗,使重金属极易移动,以辐射状、漏斗状向周围土壤扩散。

(6)牲畜排泄物和生物残体对土壤的污染

禽畜饲养场的厩肥和屠宰场的废物,其性质近似人粪尿。利用这些废物作肥料,如果不进行物理和生化处理,则其中的寄生虫、病原菌和病毒等可引起土壤和水域污染,并通过水和农作物危害人群健康。

(7)放射物

放射性污染主要来源于核武器试验,核工业的放射性废物排放,各种核事故泄漏,以及各种带辐射源的装置,如X射线源和电视机显像管等。大气层核试验的散落物可造成土壤的放射性污染,放射性散落物中,90Sr、137Cs的半衰期较长,易被土壤吸附,滞留时间也较长。

3、土壤污染的特点

(1)隐蔽性和滞后性。

大气污染、水污染和废弃物污染等问题一般都比较直观,通过感官就能发现。而土壤污染则不同,它往往要通过对土壤样品进行分析化验和农作物的残留检测,甚至通过研究对人畜健康状况的影响才能确定。因此,土壤污染从产生污染到出现问题通常会滞后较长的时间。

(2)累积性。

污染物质在大气和水体中,一般都比在土壤中更容易迁移。这使得污染物质在土壤中并不象在大气和水体中那样容易扩散和稀释,因此容易在土壤中不断积累而超标,同时也使土壤污染具有很强的地域性。

(3)不可逆转性。

重金属对土壤的污染基本上是一个不可逆转的过程,许多有机化学物质的污染也需要较长的时间才能降解。 (4)难治理。

如果大气和水体受到污染,切断污染源之后通过稀释作用和自净化作用也有可能使污染问题不断逆转,但是积累在污染土壤中的难降解污染物则很难靠稀释作用和自净化作用来消除。土壤污染一旦发生,仅仅依靠切断污染源的方法则往往很难恢复,有时要靠换土、淋洗土壤等方法才能解决问题,其他治理技术可能见效较慢。因此,治理污染土壤通常成本较高、治理周期较长。

4、土壤污染的危害

(1)严重的经济损失

仅以土壤重金属污染为例,全国每年就因重金属污染而减产粮食1000多万吨,另外被重金属污染的粮食每年也多达1200万吨,合计经济损失至少200亿元/年。 对于农药和有机物污染、放射性污染、病原菌污染等其他类型的土壤污染所导致的经济损失,目前尚难以估计。但是,这些类型的污染问题在国内确实存在,甚至也很严重。 (2)食物品质不断下降

我国大多数城市近郊土壤都受到了不同程度的污染,有许多地方粮食、蔬菜、水果等食物中镉、铬、砷、铅等重金属含量超标。据报道,仅沈阳某污灌区被污染的耕地已多达2500多公顷,致使粮食遭受严重的镉污染。其中,大白菜和青菜的硝酸盐污染最重。北京、上海等大中城市蔬菜的硝酸盐污染超标现象也十分普遍。 (3)危害人体健康

土壤污染会使污染物在植(作)物体中积累,并通过食物链富集到人体和动物体中,危害人畜健康,引发癌症和其他疾病等。目前,我国对土壤污染导致污染疾病的总体情况并不清楚,但从个别城市的重点调查结果来看,情况并不乐观。 (4)导致其他环境问题

土地受到污染后,含重金属浓度较高的污染表土容易在风力和水力的作用下分别进入到大气和水体中,导致大气污染、地表水污染、地下水污染和生态系统退化等其他次生生态环境问题。

5、 历史根源及程度

我国的城市和农村都面临着十分严峻的土壤污染问题。自20 世纪50年代以来,随着我国工业化和现代化进程的开始,城市中逐渐出现了大量的被工商业污染的土壤,其具体数量目前还没有全面的统计数据。

污染土壤的产生可以追溯到50多年前“大跃进”时期(甚至建国前更早时期)一些高污染工业企业的建设。当时,大多数工厂建在城市的周边地区。如今,这些生产历史悠久、工艺设备相对落后的国营老企业,经营管理粗放,环保设施缺少或很不完善。因此,造成的土壤污染状况十分严重。有些场地污染物浓度非常高,有的超过有关监管标准的数百倍甚至更高,污染深度甚至达到地下十几米,有些有机 污染物还以非水相 无水液溶体(Non-Aqueous Phase Liquid,NAPL)(有机物迁移的形态)的形式在地下土层中大量聚集,成为新的污染源,有些污染物甚至迁移至地下水并扩散导致更大范围的污染。

6、 污染土壤类型

按照主要污染物的类型来划分,城市工业污染土壤大致可以分为以下几类:

(1)重金属污染场地。主要来自钢铁冶炼企业、尾矿,以及化工行业固体废弃物的堆存场,代表性的污染物包括砷、铅、镉、铬等。

(2)持续性有机污染物(POPs)污染场地。我国曾经生产和广泛使用过的杀虫剂类 POPs主要有滴滴涕、六氯苯、氯丹及灭蚁灵等,有些农药尽管已经禁用多年,但土壤中仍有残留。我国目前农药类 POPs 场地较多。此外,还有其它 POPs 污染场地,如含多氯联苯(PCBs)的电力设备的封存和拆解场地等。

(3)以有机污染为主的石油、化工、焦化等污染场地。污染物以有机溶剂类,如苯系物、卤代烃为代表。也常复合有其它污染物,如重金属等。

(4)电子废弃物污染场地等。粗放式的电子废弃物处置会对人群健康 构成威胁。这类场地污染物以重金属和POPs(主要是溴代阻燃剂和二恶英类剧毒物质)为主要污染特征。

7、 我国污染场地修复与控制的开端

近年来在快速城市化和污染土壤再开发过程中,发生了一些严重的土壤污染事件。其中有些事件经过媒体报道,引起了公众的关注。例如,2004年北京市宋家庄地铁工程施工工人的中毒事件,成为我国重视工业污染场地的环境修复与再开发的开始。其后,武汉三江地产项目场地在开工后不久被发现土壤中含有大量的残余杀虫剂。数名建筑工人中毒,被送往医院治疗。土地出售方武汉土地储备中心由于在土地交易前未能充分开展场地评估和信息公开,已向三江地产赔偿了 1.2 亿元人民币。据估计该块场地的修复费用可达数亿元人民币。如:“上海2010年世博会工程”前期,对世博会规划区域内的原工业用地污染土壤进行处理处置。到目前为止,我国已成功完成了多个场地的土壤修复工作,如北京化工三厂、红狮涂料厂、北京焦化厂(南区)、北京染料厂等。

8、 城市发展压力和对污染土壤问题的关注

由于土壤污染具有滞后性,而且过去在土壤污染物的识别和监测中还存在诸多困难,使得土壤污染问题在过去受到关注较少。工业企业搬迁遗留遗弃场地是近年来我国城市化进程加速的产物。污染企业搬迁在各大中城市得到了大力实施,如海河流域的北京和天津、东北老工业基地、长江三角洲和珠江三角洲 (见表1-1)。

表1-1 近年来我国一些大型城市的工业企业搬迁情况 北京 重庆 广州 上海 沈阳 江苏 浙江

2010年四环内175家污染企业搬迁,置换 800 万 m2 工业用地再开发 2010 年主城区的上百家污染企业实施“环保搬迁” 2007 年以来上百家大型工业企业关闭、停产和搬迁 2010年老工业区的数十家企业实施搬迁

2008 年数十家污染企业搬迁;2009 年搬迁改造城区内所有重污染企业 2004年以来百余家化工企业搬离主城区,关停小化工企业多家 2005 年以来有数百家大型企业异地重建或关闭

污染土壤的环境问题已经成为土地再开发过程中的一个障碍。目前一些位于城市中的老工业区由于污染问题迟迟不能进行再开发。环境污染(包括地下水、土壤、危险废弃物和一般固体废弃物的持续倾倒)以及土地所有者及开发商的责任问题都成为原工业用地再开发及城市发展的障碍。城市中污染土壤的遗弃及其延迟再开发,还会产生更为深远的社会影响,诸如生活环境差、就业机会减少甚至增加社会不稳定因素等等。

9、土壤污染的防治措施

(1)源头控制

即有效地降低污染物的排放,这主要有赖于国家环境政策与法规的不断完善和工矿企业技术革新的落实;

(2)土壤污染防治的技术层面 ① 改革耕作制度。

土壤中污染物的危害程度常与土壤性质密切相关。如有机氯农药在旱作土壤中的残留期可长达数年,而在水田中嫌氧微生物群体的作用下,只需2至3个月即可基本消失。在水田中镉离子易形成难溶性化合物而毒害减轻;砷则相反,在水田中可形成比砷酸毒性更强的亚砷酸。因而可根据这些作用原理调整耕作制度,以减轻土壤污染的危害。 ② 合理利用污染土地

严重污染的土壤很大程度上都改种非食用经济作物或经济林木以减少食品污染。 ③化学中和

施用石灰、磷酸盐、氧化铁等化学改良剂,可减轻土壤中重金属的毒害。采用稀酸和氯化铁处理土壤可加速排除土壤中的重金属,但具体实施时要防止污染地下水。

④物理治理

客土或深埋等工程措施,是快速和较彻底地治理土壤污染的方法,但工程量较大。

⑤发展立体生态果园是改土培肥的重要措施

据福建南平低产果园土壤的研究资料,果区建立农、林、牧、副、渔多层次全面发展以及种植、养殖、加工相结合的大农业结构;果园内部建立粮、油、蔬、药以及果树本身长、短树种搭配的多层次生物群体结构,以充分发挥果园土壤的生产潜力,同时形成良好的生态环境,有利于果园土壤肥力的不断提高。例如采用“果—草(牧)—沼气”相结合就是很好的生态果园模式,通过种植绿三叶、大绿豆、白豇豆、圆叶决明、印度豇豆、紫云英和护坡草的杂交狼尾草、象草、南非马唐、平托花生等适口性好、饲用营养价值高的绿肥和牧草品种,结合发展牛、羊、猪、鸭、兔、草鱼等,利用畜禽粪便和护坡草发展沼气,这样既能为生活和生产提供能源,沼渣、沼液又是回田改土培肥的好肥料,经过多次利用,不仅可加速果园的改良培肥,还可增加经济效益,改善果园的生态环境,为果树生产的高产、优质、高效创造条件。

10、 我国环境修复技术市场

经过近十多年来全球范围的研究与应用,包括生物修复、物理修复、化学修复及其联合修复技术在内的污染土壤修复技术体系已经形成,并积累了不同污染类型场地土壤综合工程修复技术应用经验,出现了污染土壤的原位生物修复技术和基于监测的自然修复技术等研究的新热点。从2000、2004 和2008 年连续3 届的“土壤污染与修复国际会议”主题与交流情况来看,在污染土壤修复决策上,它已从基于污染物总量控制的修复目标发展到基于污染风险评估的修复导向;在技术上,已从物理修复、化学修复和物理化学修复发展到生物修复、植物修复和基于监测的自然修复,从单一的修复技术发展到多技术联合的修复技术、综合集成的工程修复技术;在设备上,从基于固定式设备的离场修复发展到移动式设备的现场修复;在应用上,已从服务于重金属污染土壤、农药或石油污染土壤、持久性有机化合物污染土壤的修复技术发展到多种污染物复合或混合污染土壤的组合式修复技术;从规模上:已从单一厂址场地走向特大城市复合场地,从单项修复技术发展到融大气、水体监测的多技术多设备协同的场地土壤地下水综合集成修复;从形式上:已从工业场地走向农田耕地,从适用于工业企业场地污染土壤的离位肥力破坏性物化修复技术发展到适用于农田耕地污染土壤的原位肥力维持性绿色修复技术。2012年9月24、25日“第四届土壤污染与修复国际会议&第二届现场修复国际研讨会”将在山东烟台如期举行。市场前景巨大。

土壤修复行业概况

1、 简介

我国的土壤污染类型多样,呈现出新老污染物并存、无机有机复合污染的局面。既有重金属、农药、抗生素和持久性有机物等污染,又有放射性、病原菌等污染类型。土壤污染途径多,原因复杂,控制难度大。

2012年2月2日,中央农村工作领导小组副组长、办公室主任陈锡文表示,中国农业的人均占有的自然资源非常少,目前人均大概只有1.38亩的耕地,不到世界人均水平的40%,但受污染的耕地约有1000万公顷,约占全国耕地总面积的1/10。随着城市规划的确定,城市扩容、功能区明确、布局调整,使得许多化工厂、农药厂、钢铁厂、金属冶炼、电镀和机械加工厂等大量排放危险废弃物的企业从市区搬迁出去,而这些留下的土地,如不经过调查评估以及土壤修复就开发再利用,会对人体和生态产生极大的安全隐患。 例如,重庆市在2008-2011年间搬迁城区93家企业,置换土地16520亩,经场地调查后发现,其中5295亩需修复后才能用于建筑用地等用途。工业生产带来的土壤污染十分广泛,全国工业固体废物累计堆存量已过70.2亿吨,占地6.5万公顷,其中占用农田3700公顷。另外,我国矿山废弃地的复垦率只有12%左右,大量的矿业废弃物暴露在自然环境中,矿山土壤污染严重。土壤污染和水体污染、大气污染等问题是一

个系统性问题:地下水和地表水都会跟土壤产生接触,而空气中含有的各种污染物也会通过诸如降雨等形式渗入地表,最终造成土壤和地下水污染物的一部分。虽然土壤和地下水污染看不见摸不着,但是对百姓日常生活产生着巨大的影响。不仅仅在污染的耕地上种植出来的蔬菜水果,有可能吸收和富集了土壤中的污染物,被人食用后对人体造成危害。更进一步污染土壤对地下水影响极大,不及时修复,将波及久远。随着城市化的发展,越来越多的工厂进行了搬迁,留下了大片的污染土壤,它不仅仅影响对土地的再开发利用,而且还直接污染人们的地下饮用水水源。

修复技术是修复行业普遍关注的重点,然而一个全面、系统、切合实际的修复方案其实更为重要,如果不对污染场地进行认真细致的诊断,而采取盲目的修复方法,甚至还可能对环境造成二次污染。我国涉足土壤修复领域的时间还非常短,目前国内运用最多的是填埋、焚烧、固化、稳定化等技术。而国外土壤修复的最新进展为倡导“绿色可持续修复”理念。所谓绿色可持续修复,EPA(全球战略经济伙伴合作组织)给出的定义是:一种考虑到修复行为造成的所有环境影响而能够使环境效益最大化的修复行为。《中国环境修复资讯》2011年第4期中显示:于绿色修复技术,业内人士表示:“对环境的影响可以降低到最小程度,将节能减碳及扩大回收植入修复技术的设计及执行,如植物修复技术、生物修复技术、修复土壤的再回收使用或者物化生物联合修复技术等,都可以称之为绿色可持续修复技术”。

2、

不同市场土壤修复需求情况

(1)农村土壤修复

污染主要包括:化肥污染,农药污染,农膜污染,煤渣污染,垃圾污染,其它有害物质的污染。据国家统计局2012年1月15日报告统计显示全国受污染的耕地约有3亿亩,污水灌溉污染耕地6500万亩,固体废弃物堆存占地和毁田400万亩,合计约占耕地总面积的1/10以上,其中多数集中在经济较发达的地区,污染面积约为240万平方公里,污染面积之大是显而易见的,如果能撬动农村土壤及地下水修复的市场,那么市场容量将会是相当的巨大。

(2)城市土壤修复

其污染主要包括:石油行业,煤炭行业,钢铁行业,化工行业,还有制药、造纸、医药、纺织等轻工业行业。石油行业是一个污染面积广、污染时间长且有着充裕的支付能力的行业,因此,对于土壤及地下水修复产业来说,石油行业是一个可以进入并且能够取得一定业绩的重点工业污染行业。据了解,每个油田都拥有自己的研究院,专门从事石油方面的研究,其中也包括石油污染防治研究,很多油田、输油管道、加油站的基本资料都掌握在这些研究院中,但石油污染的范围巨大,单凭研究院的力量不足以完成所有污染土壤及地下水的修复治理,这就为企业进入石油

行业进行土壤修复提供了一个突破口和契机。化工行业是城市工业发展的主力军,城市环境保护的加强,和城市工业布局的成重新规划,城市中的化工厂也面临着搬迁问题,其遗留下来的污染场地是一个主要的土壤及地下水修复市场,并且已经有实例证明修复后再进行商业开发的可行性,如北京化工三厂的土壤及地下水修复工程,修复污染土壤后,北京市政府在该片土地上进行了宋家庄经济适用房的商业开发,受到老百姓的欢迎。煤炭行业带来的土壤修复商机不仅仅反映在矿区污染土壤及地下水的生态恢复上,在城市化进程加快的脚步下,大量的煤炭厂从城区中搬迁,遗留下的污染场地更加亟待修复,实现土地的再利用。我国大中城市的焦化厂基本上都处于搬迁的名录当中,一旦地方政府开始注重环保事业的发展,搬迁焦化厂这样的中污染企业必然是一条先行的政策,由此而遗留的污染场地,形成了一个场地修复的大市场。钢铁厂的搬迁在城市环境保护的政策中也是现行的、在大中城市推行较多的一种方式,因此,同关注大众城市焦化厂的搬迁遗留污染土壤一样,钢铁厂的搬迁遗留污染土壤也是一部分需要进行土壤及地下水修复的潜力市场。

(3)其他城市土壤修复

包括:生活垃圾填埋场:建造一座填埋场所需投资一般高达4000万元以上,但使用年限仅为10-15年。在此背景下,尽早探讨研究符合我国国情的填埋场土壤修复后的再建设再利用问题,市场前景是很良好的。建筑垃圾:我国建筑废料的回收利用率较低,绝大部分建筑垃圾未经任何处理,便被施工单位运往郊外或乡村,采用露天堆放或填埋的方式进行处理,耗用大量的征用土地费、垃圾清运等建设经费,同时,大量的建筑垃圾掺杂在土壤中,导致土壤质量趋于恶化。如果有关部门能够对建筑垃圾堆放引起的土壤问题重视起来,这片市场也能够逐渐培育起来 。城市中的养殖场、屠宰场、危险废物填埋场土地和地下水污染问题也很严重。我国的土壤和地下水污染治理事业尚处于发展初期,还需要从政策立法、行业规则建立。

3、

我国土壤和地下水修复行业技术与试点

(一)修复技术的种类

近年来,在政府财政支持下,我国开展了多个类型场地的修复技术设备研发。尽管可以罗列的土壤及地下水污染的修复技术很多,但实际上,经济实用的修复技术很少。 土壤修复技术归纳起来,常用的有以下几种:

(1)、热力学修复技术:利用热传导(热毯、热井或热墙等)或热辐射(无线电波加热等实现对污染土壤的修复。

(2)、热解吸修复技术:以加热方式将受有机物污染的土壤加热至有机物沸点以上,使吸附土壤中的有机物挥发成气态后再分离处理。

(3)、焚烧法:将污染土壤在焚烧炉中焚烧,使高分子量的有害物质(挥发性和半挥发性)分解成低分子的烟气,经过除尘、冷却和净化处理,使烟气达到排放标准。

(4)、土地填埋法:将废物作为一种泥浆,将污泥施入土壤,通过施肥、灌溉、添加石灰等方式调节土壤的营养、湿度和pH值,保持污染物在土壤上层的好氧降解。

(5)、化学淋洗:借助能促进土壤环境中污染物溶解或迁移的化学/生物化学溶剂,在重力作用下或通过水头压力推动淋洗液注入到被污染的土层中,然后再把含有污染物的溶液从土壤中抽提出来,进行分离和污水处理的技术。

(6)、堆肥法:利用传统的堆肥方法,堆积污染土壤,将污染物与有机物(稻草、麦秸、碎木片和树皮等)、粪便等混合起来,依靠堆肥过程中的微生物作用来降解土壤中难降解的有机污染物。

(7)、植物修复:运用农业技术改善土壤对植物生长不利的化学和物理方面的限制条件,使之适于种植,并通过种植优选的植物及其根际微生物直接或间接吸收、挥发、分离、降解污染物,恢复重建自然生态环境和植被景观。

(8)、渗透反应墙:是一种原位处理技术,在浅层土壤与地下水,构筑一个具有渗透性、含有反应材料的墙体,污染水体经过墙体时其中的污染物与墙内反应材料发生物理、化学反应而被净化除去。

(9)、生物修复:利用生物,特别是微生物催化降解有机污染物,从而修复被污染环境或消除环境中污染物的一个受控或自发进行的过程。其中微生物修复技术是利用微生物(土著菌、外来菌、基因工程菌)对污染物的代谢作用而转化、降解污染物,主要用于土壤中有机污染物的降解。通过改变各种环境条件如:营养、氧化还原电位、共代谢基质,强化微生物降解作用以达到治理目的。微生物修复技术有:强化自然递减(Enhanced natural attenuation)、生物堆制法(Biopiles)、堆肥法(Composting)以及氧化还原交替法(Sequential A/O treatment)。微生物修复技术已成功应用于煤气厂址PAHs(多环芳烃)污染修复,石油烃污染土壤修复,农药污染土壤修复等。微生物修复技术的优点是费用低、易操作、没有二次污染等。采用工程、物理化学和化学方法修复重金属污染土壤,具有一定的局限性,难以大规模处理污染土壤,并且能导致土壤结构破坏,生物活性下降和土壤肥力退化。生物修复是一项高效修复技术,具有良好的社会、生态综合效益,容易被大众接受,具有广阔的应用前景。

(二)案例简介

对土壤的治理修复,主要是针对污染土壤的第一层和第二层,即对1米以内(一般0.5~0.8米)的受污染土壤进行治理修复。因为第三层以下的土壤,已经对人和大气没有直接的污染。在修复污染土壤时,一般不对全部受污染土壤进行修复,而采用精确式点状修复方法。工矿企业拆迁后,场地应钻孔取样,做土壤检测分析,费用由拆迁户业主承担。拆迁后的场地用作商品房开发时,根据场地土壤污染情况,先处理土壤后建房。土壤调查采用网格状取样,设2~5米取1个样。修复土层深度一般为2层,即1米,一般取0.5~0.8米。修复费用并不是很大,一般不超过58元/立方。前期的取样、检测费用一般控制在总投资的3~5%以内,具体地说,按2层修复层计算或者说按1米深度的土层计算,在农村,修复1亩地土壤总费用约38000.00元/亩。如果修复深度只有1层(0.5米)则总费用为19000.00元/亩; 在城市,土壤修复费用增加30%,即修复1亩地土壤总费用约50000.00元/亩。计费时,土壤按立方计算,不按容重换算成吨来计费(容重为1.1~1.4)。因修复的是土层,不是土量。上述计算方法,已经包括了机械使用费、人工费、前期检测费、方案设计费及税费等。

(资料来源:环保水处理工程专家

http://xiao.6188.blog.163.com/blog/static/3762634420107905416154/)

(三)试点与示范

我国目前已开展的修复与再开发试点与示范场地尚为数不多(见表3-1),已开展的场地修复工作大多在充分借鉴国外相关经验的基础上,有些场地的修复是国内有关机构联合国外环保公司、科研机构共同完成的。已开展的场地修复类型已基本涵盖了目前已知的主要类型,如化工场地、采矿业和冶金业场地、石油污染场地、农药类场地和电子废弃物场地等。从修复技术上看,使用比较成熟的技术主要是异位的处理处置,包括挖掘-填埋处理和水泥窑共处置技术等,还有相当一部分修复技术与设备在研究开发之中,如生物修复技术和气相抽提技术等,特别是一些原位的修复技术,都还处于试验和试点示范阶段。国内先行开展试验与示范项目的城市有北京、上海、重庆、浙江、 江苏和沈阳等。

表 3-1 中国已开展的修复与再开发试点与示范场地

年份

土壤类型

主要污染物

主要技术

诱导植物提取法、化学固定法、化学淋洗法、 电动修复技术

处理规模 处理区域

2005 重金属污染土壤

铅等金属类污染物

试点

全国展览会用地

2007 化工污染土壤

四丁基锡、邻苯

水泥窑焚烧固化处理技

二甲酸二辛酯、

术阻隔填埋处理技术

滴滴涕、铅等 北京市居

6.5万m3 住用地环

境标准

沈阳居住用地环境标准

2007 农药厂污染土壤

滴滴涕、六六六等有机物 重金属、半挥发化学有机物

水泥窑焚烧固化处理技术

热解吸、水泥窑焚烧固化处理技术

14万m3

2008 染颜料土壤污染

浙江居住

5.2万m3 用地环境

标准 上海消除

12,000m3 环境风险

隐患 2,000m3

重庆商业开发用地标准 浙江污染去除标准 江苏居住用地标准

2008 石油化工污染土壤 苯及硝基苯 阻隔填埋处理技术等

2008 煤化工污染土壤

酚、硫化物和多环芳烃

固废填埋处理技术等

2008 石油污染场地 油泥 植物-微生物联合修复 8,000m3

2009 化工污染土壤

挥发性、半挥发性有机物 生物堆及异位通风修复技术等

储存点位清理、低浓度PCBs 废物处理、PCBs变压器在线脱氯、储存设施管理、高浓度废物长距离运输

5,000m3

PCBs多氯联苯

封存的PCBs废

(Polychlorinated

2012 物、PCBs污染土

Biphenyl,PCBs)管

壤和水

理与处置示范项目

示范 北京

4、 我国土壤和地下水修复行业市场

(1)国际市场份额高

在环境产业发达的国家,土壤修复产业占环保产业的市场份额高达30%~50%。

(2)国内行业起步晚、资金和技术不到位

我国污染土壤及地下水修复技术的研究主要起始于20世纪90年代,目前正经历着由实验室研究向实用规模研究的过渡阶段。有些修复技术已投入到工程应用上,但面对污染土壤的复杂情况这些技术还不够成熟,在一定程度上限制了土壤及地下水修复市场的发展。在土壤修复市场投资方面还是无法跟发达国家比较,如美国早在20世纪90年代用于污染土壤及地下水修复方面的投资达近1000亿美元。但在我国专门从事土壤修复的公司少,竞争态势不明显。

(3)政策导向较晚

“国家《‘十二五’土壤环境保护规划》,对污染土壤修复问题高度重视。随着矿山土地修复和耕地修复技术的不断完善和示范工程的成功,整个土壤修复的市场规模会迅速增长。”根据中国工程院院士罗锡文的数据,我国受到污染的耕地已达3亿亩,初步预计到2020年有可能达到上万亿元。

(4)国内相对空白、国际竞争激烈

2006年,原沈阳冶炼厂的房地产开发商开启全国首例较大规模厂区工业用地污染治理工程,但当时并没有专门从事土壤及

地下水修复的公司参与,开发商与几位科研院校的土壤污染治理专家合作了完成了场地土壤修复。直到2007年,我国第一家以土壤修复命名的公司——北京建工环境修复有限责任公司才完成北京化工三厂原场地污染土壤修复工程。可见,土壤修复市场还未成熟,处于起步阶段。正是由于国内的修复技术和业务发展模式尚不成熟,因此,很多国外的环保公司进入中国的修复市场,如法国苏伊士集团、日本同和集团等,都与国内本土的传统环保企业共同出资成立合资公司。借助国外先进的土壤修复技术和场地管理经验,依托本土公司的市场优势,共同推进我国土壤修复的发展。

(5)政策落实不到位、责任主体不明确

近年来,企业搬迁非常普遍,但遗留的污染处置成为亟待解决的新问题。就目前来看,尚未有完善的法律和政策机制对企业搬迁后的土壤污染治理进行有效的规范,“谁污染,谁治理”并未完全践行,相应的污染治理产业还有待培育。首先,在出让土地时,地方相关政府部门提供的土地信息不全面。开发商在竞拍土地时,对土地的污染情况一无所知,暴露出土地使用管理机制的软肋。其次,处置责任主体不明。遗留污染处置问题已经引起社会高度关注,《污染场地土壤环境管理暂行办法》已编制完成,但对于搬迁后的污染处置,鲜有污染者负责,更多的是开发商买单的情况。导致许多开发商直接在刚刚搬迁的工厂土地上盖居民区。

5、

政策法规、政府计划、目标和行动

(1)十二五规划要求推进污染场地修复治理

《十二-五规划》中,第二十四章加大环境保护力度,提到要以解决饮用水不安全和空气、土壤污染等损害群众健康的突出环境问题为重点,加强综合治理,明显改善环境质量。规划指出,加强重金属污染综合治理,以湘江流域为重点,开展重金属污染治理与修复试点示范。加大持久性有机物、危险废物、危险化学品污染防治力度,开展受污染场地、土壤、水体等污染治理与修复试点示范。规划要求,实施主要污染物排放总量控制。实行严格的饮用水水源地保护制度,提高集中式饮用水水源地水质达标率。加强地下水污染防治,实施地下水监测工程,严格控制地下水开采。

(2)中国污染场地修复标准的制定

发达国家从40年代开始已经在探索污染土壤的修复方法和标准,目前我们参照的大多是国外的标准,如美国的《污染土壤修复导则》,丹麦的《污染场地修复导则》,加拿大的《场地修复技术:参考手册》等。然而这些标准是否真的适合中国的国情,还需斟酌。

由于中国地理位置的差异,气候、地质条件以及各地生产情况都有很大不同,污染场地的情况也是复杂多变。目前虽然北京市环保局已经发布《污染场地修复验收技术规范》的征求意见稿,但是此举措在全国范围尚未普及。

(资料来源:《中国环境修复资讯》2011年第4期,,2011-8,中国环境修复网 http://www.hjxf.net/) (3)计划与目标的落实

为了调查中国土地污染的现状,自2008 年起,原国家环保总局(现环境保护部)和国土资源部联合启动了全国土壤污染状况及其预防措施的调查工作,特别是对农业用地的调查,预算资金达100 亿元人民币,计划2013完成。这次调查的总体目标是:全面、系统、准确掌握全国土壤环境质量总体状况,查明土壤污染类型、范围、程度以及土壤重污染区的空间分布情况,分析污染成因,并提出环境管理措施。此次全国土壤污染状况调查的范围包括除台湾省和港澳地区以外的各省、自治区、直辖市所辖全部陆地国土,调查的重点区域是长三角、珠三角、环渤海地区、东北老工业基地等。目前,全国土壤调查的成果仍在整理和分析过程中。

2010年6 月,环境保护部发布《关于加强土壤污染防治工作的意见》,该意见提出了中国土壤污染的重大问题、政府的具体要求、实施方案以及相应的行动措施。提出的行动方案包括:全面完成土壤污染状况调查;初步建立土壤环境监测网络;编制完成国家和地方土壤污染防治规划,初步构建土壤污染防治的政策法律法规等管理体系框架。2010 年国家环保部提出了到2015年中国土壤污染防治的主要目标:

A、基本建立土壤污染防治监督管理体系,出台一批有关土

壤污染防治的政策法律法规,土壤污染防治标准体系和土壤环境监测网络进一步完善;

B、建立土壤污染事故应急预案;

C、土壤环境保护监管能力明显增强,公众土壤污染防治意识显著提高;

D、土壤污染防治规划全面实施,开发新的土壤污染防治技术,污染土壤修复与综合治理示范项目取得明显成效。

在地方层面上,一些省级或者市级政府,如上海、北京、重庆、武汉、沈阳和浙江已经在污染场地修复方面采取行动。例如,针对2010 年上海世博会会展场馆,上海市发布了相关土壤清理标准,这是中国首次出台此类标准。2007 年,北京市环保局发布了《场地环境评价导则》和《关于开展工业企业搬迁后原址土壤环境评价有关问题的通知》。重庆市环保局在该市工业用地方面一直贯彻执行地方有关环境保护条例,进而正在起草制定《重庆市污染场地环境监督与管理办法》。浙江省环保局正在制定《土地污染防治与修复管理框架》,目前正在开展风险评估体系和修复技术示范项目。沈阳市环保局、沈阳市规划和国土资源局联合印发了《沈阳市污染场地环境治理及修复管理办法(试行)》,另外还开展了风险评价和修复技术的示范项目。沈阳市已经全面完成了原沈阳市冶炼厂场地的清理工作。

市场竞争对手

(一)加拿大瑞美达克(RemedX)环境科技有限公司 RemedX公司是加拿大知名环境科技公司,以环境修复为主营产业,提供技术咨询、项目管理、工程设计、BOT运营等多种服务。在加拿大、美国、英国及非洲等国家有600多个项目。RemedX公司致力于研究土壤及污泥修复技术,拥有自己的土壤修复场地。其主要的业务有:堆肥,填埋和生物处理的设计及操作;热处理系统的设计及建造;修复系统的评估、安装及操作等。公司还拥有的固体堆肥处理厂(BSTF),其设计为开放式的混合生物处理系统(Bioreactor)。 其服务明细如下:

(1) 被修复场地污染鉴定与计划制定; (2) 污染场地修复;

(3) Breton(布列塔尼,法国地名)土壤治理设备的提

供;

(4) 修复技术评估与选择;

(5) 旧场地的拆除、停止与新场地建设; (6) 废弃场地再开发; (7) 专业修复设备制造; (8) 油井场地修复; (9) 环保计划的执行; (10) 应急响应;

(11) 企业环保工作指导; (12) 环境的审核与估值。 该公司已经操作的项目有:

(1) 燃料坑与钻井污水坑的修复; (2) 关闭和清理储罐; (3) 大量的油井修复;

(4) 煤焦油污染场地的鉴定与关闭; (5) 清理受农药和氯化溶剂污染的场所; (6) 处理和修复了大约4百万吨受污染的土壤。 (资料来源:公司网站http://www.remedx.net)

(二)日本同和集团

日本同和集团最初作为矿业公司创立于1884年,从最

初开采冶炼铜、铅、锌、金、银等金属为开端,扩展至金属加工、电子材料、热处理等金属相关技术。该公司利用为了防止矿山公害而积累的技术,使得环境保护技术得到提高,从而使公司的主要业务转变为环境事业。同和的环境事业,主营业务:金属等回收再利用、危险废弃物处理、土壤修复事业等三个领域,以及作为辅助的运输事业。同和的土壤修复事业,与其他同类公司相比,早在1995年就已开展。目前在日本已拥有最先进技术和最大的市场占有率。同和具备构成土壤修复事业的“调查-修复计划-修复-检测”全阶段所

需要的技术和设备。其土壤净化设备拥有5万t/月的处理能力,除重金属外,对于油类、VOCs(挥发性有机化合物)、农药等也有相应技术。其危险废弃物的焚烧设备,分布在日本的4处地点,拥有8万t/月的处理能力。这些设备能够对包括PCB(多氯联苯)、二噁英、POPs(难降解有机污染物)系列农业在内的大部分危险废弃物进行适当的焚烧处理。

2003年同和在苏州建立了金属和家电再生事业,以此

为始,相继在中国的天津、江西建立了金属和家电事业的据点。2010年12月,在苏州市政府的大力支持下,成立了专门从事土壤修复事业的“苏州同和环保工程有限公司”。 同和在中国大陆、台湾、菲律宾、泰国、新加坡、印度尼西亚等亚洲各国,都开展了土壤修复、危险废弃物处理、防止地球温室效应等各种环境事业。

土壤修复方法根据实施场所主要分为以下三大类:

(1) 挖掘切削去除:挖掘切削并搬运出土壤,在场外

的处理机构进行处理;

(2) 现场处理:挖掘切削土壤,利用现场设置的设备

处理后回填;

(3) 原位置处理:不挖掘切削土壤,利用向土中注入

药剂等方法进行处理。

(资料来源:苏州同和环保工程有限公司资料:《日本同和集团的土壤修复技术面向中国的开展》,2011)

从总体上看,国内在技术上缺乏系统的控制和处理能力!

其他市场参与者

国内

中环水务 www.generalwater-china.com 常州杰创环境技术公司 www.china-jc.cn 北京建工环境修复有限责任公司 www.bceer.com 杭州大地环保公司 www.dadi-ep.com 盛世环保 www.land-smart.net/Ch

北京鼎实环境工程有限公司www.bjdsjz.com

北京新地标土壤设备有限公司www.soiltool.com/index.html 中国科学院南京土壤研究所www.issas.ac.cn 上海土壤修复中心 www.saes.sh.cn

上海市环境科学研究院固体废物与土壤环境研究所 www.saes.sh.cn 国际

美国ERM集团 www.ermcn.com

比利时WATERLEAU公司 www.water-leau.com 荷兰DHV集团 www.dhv.cn 荷兰FUGRO集团 www.fugro.com 加拿大RemedX公司 www.remedx.net 美国Regenesis公司 www.regenesis.com

http://study.zsdj.gov.cn/wskc/diqu/y2011/diqu_20110517_chengshigongye/1106231429_tianjun/index.htm

城市案例

1、城市案例1:北京

(1)工业搬迁

为了改善环境和调整产业结构,北京市政府从20 世纪80 年代开始对城市中心地带工业企业实施关闭或搬迁。显然,城市发展需要大量的土地供应,以满足公共设施、居住和商业用地需要,这样工业场地的修复和重新开发就显得极为必要。2001—2005 年间,北京搬迁了142家工厂,置换出878 万平方米土地可供重新利用。另一项统计数据表明,有300 多家工厂被搬迁出城市中心地带,空出900多万平方米土地。其中,包括2005 年开始搬迁

的首钢和2006 年开始搬迁的北京焦化厂。工业企业搬迁的成功之处在于:(1)基本治理了城区工业污染源;(2)城市土地利用效率及产业结构调整得到了改善;(3)搬迁企业通过土地转让获得了发展资金,成为他们迁入地的经济增长引擎。尽管取得了很大成就,大规模的工业搬迁也确实留下了大量的污染场地。部分场地含有多种污染物,土壤和地下水污染严重。目前,北京在污染场地管理上面临着管理、技术和资金等多方面的挑战。 (2)相关文件出台

2004 年宋家庄地铁站中毒事件标志着工业污染场地环境管理开始得到公众的广泛关注。宋家庄事件发生后,北京市颁布了一系列的地方法规文件,并采取了一系列的措施

(见专栏2)。

迄今为止,北京已初步建立起来工业搬迁遗留场地环境评价和管理相关法规框架。其中,《场地环境评价导则》(2007年1月)和《关于开展工业企业搬迁后原址土壤环境评价有关问题的通知》(2007年7月)具有非常重要的意义。《场地环境评价导则》目的是识别场地潜在的污染,根据现状或将来的土地利用要求进行风险评价,确定场地修复要求并推荐修复方法,为土地将来的利用决策提供基础。该导则还规定了分阶段进行场地环境评价的步骤。步骤 1——污染识别:通过文献调研、现场考察以及访谈土地所有者,经营者及环境管理部门识别存在环境问题的潜在污染区域。环评单位采用专业分析来判断场地是否被污染,并准备一份场地调查清单。步骤 2——污染确认:对土壤及地下水进行取样和分析,识别和分析污染状况。根据分析结果,环评单位需要确定污染位置,类型和水平,并进行人群健康和环境质量初步风险评价。在这个阶段,要提出初步修复计划并进行

评价。步骤3——风险评估与治理措施:进行风险评价,提出清理和修复措施。在这一阶段,需要进行更密集的土壤和地下水取样与分析,以识别污染的水平和地理边界,并进行进一步的定量风险评价,包括暴露和毒性分析。在风险分析中要考虑未来的土地利用方式(住宅、农用、工业和商业)。最终,要提出修复目标,措施和费用估计。《关于开展工业企业搬迁后原址土壤环境评价有关问题的通知》重述了国家环保总局关于污染场地管理的原则,即“谁污染,谁治理”。这个通知在某种程度上是上述《场地环境评价导则》的配套文件。该通知规定,在工业用地原址重新开发利用前必须:进行场地环境评价;针对污染场地必须制定有一个土壤治理修复方案;污染场地的治理修复费用由造成污染的企业来负责;污染场地经治理修复合格后,方可进行其他用途的开发建设。北京市污染场地管理法规框架重点在于确定责任主体以及相关方的责任。在管理框架中,“谁污染,谁治理”的原则得到了明确,不同政府部门的职责也有相应的规定。另外一个重要成果是《场地环境评价导则》的出台,规范了土壤评价的方法和程序,有利于控制现有场地的风险。然而,考虑到场地污染管理的复杂性,特别是从场地鉴别到重新利用整个开发周期所蕴含的风险,应当逐渐完善相关法规建设,进一步明确环境行政主管部门的职责。清理与修复工作上述环境方面的考虑和要求已经被纳入老工业污染场地的土地转让和重新开发相关的法规。

(3)土地污染

2008 年以来,北京市有50 多个污染场地开展了环境评价工作,包括炼钢、焦化、化工、染色、纺织、汽车和杀虫剂厂。评价结果表明,其中部分场地污染严重,污染深达地下20 多米。目前,有若干场所已经得到清理,采用异位修复技术对污染土壤进行了处置。这些技术,如阻隔填埋及水泥窑焚烧共处置技术,已得到多次应用,如北京市第三化工厂、北京红狮涂料厂、北京轮胎厂和北京染料厂。共清除了数十万立方米的污染土壤。修复案例北京红狮涂料厂场地清理。该场地20世纪50年代建有杀虫剂厂,80年代转为涂料厂。评价结果表明,该场地主要的污染物为“六六六”和滴滴涕,污染土壤总计达到14万立方米。土地拍卖时招标文件明确要求,中标人必须根据北京市环保局制定的污染土壤处置方案,制定相关方案并实施,避免土壤二次污染。最后,开发商花了几千万元人民币清理了所有的污染土壤,采用水泥窑焚烧固化技术进行了处置。整个修复过程都是在北京市环保局的监督下实施的。处置完成后,北京市环保局在验收中进行了场地监测并记录在案。随后,该块土地才得到进一步开发。北京市需要进一步推进机构和法规建设,建立起一个污染场地管理体系,采用市场机制募集资金来支持污染场地修复工作。

6、 城市案例2:重庆 工业搬迁及土地污染

重庆市地处中国西南部,是一个大型工业城市,工业部门涵盖化工、冶金、机械加工、仪器仪表、精细化工等。从2002年起,重庆市开始将老污染企业从城市中心地带搬迁出去,以改善环境,促进城市发展。列入市政府搬迁计划的企业有137家,在管理、技术和资金方面给重庆市带来很大挑战。搬迁后绝大多数工业用地将重新开发利用为城市发展用地。但是,长期工业生产排放所积累的污染物导致了大量的污染土壤和地下水。调查表明,重庆市污染的土壤约有数十万立方米。并且,土壤污染物种类十分复杂,包括重金属、挥发性有机物和半挥发性有机物等。重庆市已经意识到场地污染管理的重要性和迫切性,目前已经建立起一系列政策和法规,明确了主要的机构责任,开展了基线调查,并实施了若干示范项目。重庆市还部署了一系列战略计划,包括2015年之前要建立起全市防控体系,设立专门资金进行污染场地清理和修复等。地方法规建设根据中国环境保护法、民法通则和土地管理法相关规定,重庆市政府明确了场地污染责任的若干原则,即“谁污染,谁治理”、“谁投资,谁受益和“谁所有,谁负责”。自2004年以来,重庆市各部门陆续颁发了一系列污染场地管理的相关法规(见专栏3)。

这些相继出台的法规文件表明,重庆市政府高度重视场地污染问题,将污染场地修复视为实现“宜居重庆,健康重庆”这一城市发展目标的有机组成部分。重庆没有像北京那样颁布了一个专门的场地环境评价导则,而是将场地环境评价列入现有的环评机制。重庆市还规定了“预防为主、防治结合”的原则;按照“不欠新账、逐还旧账”的原则推进污染场地的治理。在机构层面上,重庆市环保局通过市固体废物管理中心负责对全市搬迁企业土地污染状况开展摸底调查。此外,重庆市还定期对相关企业进行政策宣讲,逐渐加强执法力度。这些法规和文件收到了预期效果,重庆市污染场地的修复与重新开发取得了很大进展。同时,市政府向污染场地环境风险评价提供专项补贴资金,过去几年一直在

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/y2b3.html

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