第一篇：土壤石油污染綜合治理研究進(jìn)展

土壤石油污染綜合治理研究進(jìn)展

秦玉廣

（山東省淡水水產(chǎn)研究所，濟南 250013）

摘要：文章就土壤石油污染修復(fù)綜合治理問題，從法律法規(guī)、行政管理體制、政策措施、思想觀念、污染防治理念、修復(fù)治理技術(shù)、修復(fù)策略等進(jìn)行了系統(tǒng)論證，并提出土壤石油污染治理需在政府主導(dǎo)下，統(tǒng)籌兼顧、標(biāo)本兼治、綜合治理。

關(guān)鍵詞：土壤石油污染；政府主導(dǎo)；綜合治理

Comprehensive Control Strategy Study of Soil Petroleum

contamination

QIN Yu-guang(Shandong Fresh Water Fishery Institute of Provience, Jinan 250013)Abstract: This article was focused on the comprehensive control strategy of soil petroleum contamination.In order to gives out a comprehensive exposition, the correlate aspects such as the laws and regulations, the administrative system, the policy and measurement, the idea, the concept of prevention and remediation, the hot question of restoration technology, the recovery strategy etc.were all shed light on and systematically discussed.Even presented that to prevent from oil pollution and to restore the oil-contaminated soil, all factors should be taken into consideration and both the symptoms and root causes should be addressed, what’s more all should be conducted under the guidance of the government.Key words: soil petroleum contamination;guidance of the government;comprehensive control

石油號稱“工業(yè)的血液”，是重要的戰(zhàn)略資源我國石油企業(yè)每年約有7萬噸落地原油進(jìn)入土壤[1]，有近10萬噸石油污染土壤有待修復(fù) [2]。土壤是一個復(fù)雜的陸地生態(tài)系統(tǒng)，是人類賴以生存的主要資源之一，是國家最重要的自然資源 [3]。土壤中石油污染物對土壤生態(tài)[4]、食品安全[5]、人居環(huán)境和人類自身健康都有廣泛而持久的危害[6]。除陸域環(huán)境外，大連港和渤 海灣漏油致海域污染事件，再一次牽動了人們對環(huán)境的關(guān)注，也使人們更加認(rèn)識到環(huán)境污染治理絕非單純技術(shù)層面問題。我國土地和礦產(chǎn)資源都?xì)w國家所有，各級政府不可避免地成為礦產(chǎn)資源開采和土壤污染修復(fù)的雙重推手。土壤石油污染治理涉及多個社會層面如思想觀-------------------------作者簡介：秦玉廣（1970-)男,助研,從事漁業(yè)資源與環(huán)境研究（E-mail: qinyuguang888@126.com）

念、法律法規(guī)、政策措施、修復(fù)技術(shù)研究、檢驗評價等，并牽動各個利益攸關(guān)方，需要在各 級政府主導(dǎo)下，整合各種社會資源，統(tǒng)籌兼顧、標(biāo)本兼治、綜合治理。本文以土壤石油污染 治理為切入點綜合論證，希望也能對其他類型的環(huán)境污染綜合整治有所助益。

1.積極推動包括石油污染在內(nèi)的土壤污染防治法律、法規(guī)和體制建設(shè)

健全的法律法規(guī)是實施土壤污染綜合治理的先決和保障。土壤污染防治是環(huán)境保護三大任務(wù)（空氣、水、土壤）中最為薄弱的環(huán)節(jié)。

1.1我國土壤污染防治立法保護有待進(jìn)一步完善[3, 7]

我國綜合性法律法規(guī)如《憲法》、《刑法》和專門性法律法規(guī)如《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》、等都對土壤污染進(jìn)行了相關(guān)法律界定與解讀。但界定目標(biāo)主要圍繞土地權(quán)屬、管理、規(guī)劃和利用，對污染防治和環(huán)境保護僅能提供點源上的法律支持，無力應(yīng)對大面積的土壤質(zhì)量下降和土壤退化問題，且對于石油污染涉及更少。伴隨著我國經(jīng)濟和社會不斷發(fā)展和土壤污染狀況日益嚴(yán)峻，其不足之處逐步凸顯，主要表現(xiàn)為：

第一，綜合性法律法規(guī)對土壤污染防治多為原則性、概括性法律規(guī)范與解讀，對于土壤污染的防范，受污染土壤的治理、修復(fù)，缺乏可操作性的明確而具體的法律條文。

第二，現(xiàn)行土壤污染防治法律規(guī)范散見于各種綜合性、專門性法律處法規(guī)甚至部門規(guī)章中，而土壤污染防治需要一個整體、綜合的法律保護體系。

第三，現(xiàn)行土壤污染防治立法中許多基本的、具體的法律制度存在缺失現(xiàn)象，如土壤污染區(qū)域分級、防治規(guī)劃、責(zé)任認(rèn)定、整治費用的承擔(dān)等，使得土壤污染防治工作無法有效展開。

第四，現(xiàn)行土壤污染防治法律沒有從土壤污染的隱蔽性、滯后性、累積性、不可逆轉(zhuǎn)性和難治理性等特點進(jìn)行制度設(shè)計，缺乏針對性。例如，通過對較為直觀的廢物、廢水、廢氣的控制并不能達(dá)到對土壤污染控制的效果，土壤污染治理效果需要通過檢測土壤質(zhì)量及其對人畜健康狀況的影響才能確定。

第五，土壤污染防治現(xiàn)行管理體制、政府職能、公眾參與、糾紛處理和責(zé)任認(rèn)定等各項具體制度還缺乏明確的法律界定，還沒有形成有效的土壤污染防治綜合法律體系。

第六，現(xiàn)行法律體系中缺乏有關(guān)土壤污染防范、治理、修復(fù)措施的法律規(guī)范，未做到“防”、“治”結(jié)合，更沒有強調(diào)加強預(yù)防，源頭治理的重要性。

第七，現(xiàn)行《土壤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》嚴(yán)重滯后，不能滿足經(jīng)濟和社會發(fā)展的需要，亟待補充修訂。

1.2 借鑒發(fā)達(dá)國家經(jīng)驗，建立健全我國土壤污染防治法制體系建設(shè)

（1）借鑒歐美、日本等發(fā)達(dá)國家的土壤污染法制建設(shè)成果，建立健全我國特色土壤污 2 染防治法制體系。

第一，明確立法目的，提高立法思維高度

土壤污染防治立法，除了為保障人民健康和公私財產(chǎn)安全、有利于土地資源的有效利用外，更應(yīng)將防治土壤污染上升到立足民生、維護生態(tài)安全、建設(shè)生態(tài)文明的高度，注重對土壤生態(tài)功能的維護和修復(fù)。

第二，通過立法完善土壤污染防治行政管理體制，以法律的形式明確界定政府各相關(guān)部門的權(quán)責(zé)范圍，壓縮、堵塞部門間爭相管理或責(zé)任推諉的法律漏洞，形成即統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)又各負(fù)其責(zé)的高效、有序的土壤污染防治和監(jiān)管體制。

第三，建立和完善公眾參與制度和機制，在政府主導(dǎo)的總體框架下，吸納社會力量，鼓勵公眾參與包括石油污染在內(nèi)的的土壤污染防治。（2）制定土壤石油污染防治細(xì)則。

以《中華人民共和國憲法》和《中華人民共和國環(huán)境保護法》為依據(jù)，以保護生態(tài)安全和公民環(huán)境權(quán)利為目標(biāo)，關(guān)注民生，制定土壤石油污染防治細(xì)則，突出規(guī)范性、操作性和實用性。

1.3 推動土壤石油污染防治的地方性法規(guī)及體制建設(shè)

我國幅員遼闊，地區(qū)差異明顯，1995 年國家頒布《土壤質(zhì)量環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)》，對于土壤污染的認(rèn)定具有決定性意義。業(yè)內(nèi)專家普遍認(rèn)為，該標(biāo)準(zhǔn)過分強調(diào)統(tǒng)一，并不適合我國土壤多樣化的特點，也需要相關(guān)地方性法規(guī)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的補充。各地應(yīng)立足區(qū)域人文、經(jīng)濟、社會發(fā)展現(xiàn)狀和土壤石油污染特征，并兼顧其他污染修復(fù)治理特點，在國家相關(guān)法律法規(guī)的總體框架內(nèi)，制定可操作性強的地方性法律法規(guī)。以可持續(xù)發(fā)展思想為指導(dǎo)，科學(xué)規(guī)劃，防治結(jié)合，牢固樹立全局觀、人本觀、科學(xué)發(fā)展觀和新型政績觀，從思想認(rèn)識、體制機制和法規(guī)建設(shè)等方面做文章。

隨著土壤污染問題越來越被普通民眾所重視，近年來一些發(fā)展較快、經(jīng)濟實力較強的省市也推出地方性的污染土壤防治法規(guī)，并以此推動了國家土壤污染防治立法進(jìn)程[8]。

2.樹立正確的思想觀念，堅持以防為主、防治結(jié)合的治理理念

2.1倡導(dǎo)樹立正確的思想觀念

土壤石油污染的治理是一項關(guān)乎經(jīng)濟、社會和人的全面、健康、可持續(xù)發(fā)展的社會性行為，亟需扭轉(zhuǎn)生產(chǎn)、治理、監(jiān)管各自為戰(zhàn)、自掃門前雪的片面認(rèn)識，增強社會意識，積極引導(dǎo)、樹立以政府“主導(dǎo)”為主，全社會積極參與的整體治理觀念。

2.2堅持以防為主、防治結(jié)合的治理理念

土壤石油污染防治包括新污染事件的防范和對既成污染的修復(fù)兩個方面，應(yīng)該確立以防為主，防治結(jié)合的治理理念，既要著重科學(xué)、實用修復(fù)方案的研究制定與貫徹實施，更要強調(diào)預(yù)防和減少污染事件的發(fā)生，預(yù)防污染勝過最好的污染修復(fù)措施。

（1）增強風(fēng)險防范意識[9]

首先，思想上高度重視，充分認(rèn)識土壤石油污染的危害性和全面治理的長期性、艱巨性和緊迫性，防止和克服“無所謂”、“與己無關(guān)”和“麻痹大意”等思想。作為污染源頭，石油企業(yè)項目職業(yè)健康安全管理應(yīng)符合 HSE 目標(biāo)，創(chuàng)造一個安全和健康的工作環(huán)境[10]。

其次，涉油企業(yè)要充分考慮發(fā)生事故，特別是人為因素引發(fā)事故的可能性，在油田開采以及輸油管道、油庫和加油站等設(shè)施建設(shè)之前，加強環(huán)境影響評價和環(huán)境風(fēng)險評估工作，把事故發(fā)生的可能性降到最低，此外安全保衛(wèi)部門亦需加強涉油案件污染防范意識。

第三，政府行政主管部門要切實履行監(jiān)督職能，防患于未然。（2）健全應(yīng)急處理機制

中石油2009年業(yè)已出臺企業(yè)應(yīng)急預(yù)案編制通則[11]，政府也有相關(guān)應(yīng)急機制出臺[12, 13]，會同相關(guān)單位，建立了聯(lián)動機制。但尚需進(jìn)一步完善、強化，力圖將不可預(yù)測性污染災(zāi)害降至最低。

3.建立合理賠償機制，確保土壤修復(fù)資金支持

既成土壤污染的修復(fù)治理離不開財政經(jīng)濟支持，治理方案、治理范圍和力度均受制于成本收益比較，可以充分借鑒美國“棕色地塊法”又稱（超級基金法(Super-fund Act)）[14]。3.1設(shè)立專項基金

根據(jù)“政府的作用是提供公共物品”的觀點以及“誰污染誰付費”的原則，由政府和污染事故潛在責(zé)任人共同出資，設(shè)立石油污染專項基金，事故發(fā)生后先行對受害人進(jìn)行賠付并支付污染治理費用。3.2保險公司介入

為分散風(fēng)險、降低損失、保護受害人和責(zé)任人的利益，應(yīng)強制規(guī)定污染潛在責(zé)任人每年應(yīng)繳納的最低保額，一旦事故發(fā)生可由保險公司先行理賠。3.3適度引入市場機制

2010 年我國環(huán)保產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模約130億美元[15]，石油污染土壤修復(fù)，盡管以政府為主導(dǎo)，并不是政府包攬一切，還需要社會參與，可以適度引入市場機制，形成產(chǎn)業(yè)化，讓政府 4 有限資金激活并充分利用民間資本，從而最大限度地發(fā)揮主導(dǎo)作用。

4.提高石油污染土壤治理的技術(shù)水平

4.1 復(fù)合、集成現(xiàn)有修復(fù)技術(shù)

根據(jù)不同污染類型、不同地塊用途，復(fù)合、集成利用現(xiàn)有物理、化學(xué)、生物修復(fù)技術(shù)，修復(fù)過程既突出資源化，注重資源的回收利用，又兼顧生態(tài)目標(biāo)。4.2 因地制宜，結(jié)合區(qū)域原生態(tài)特點，實施生物修復(fù)

以黃河三角洲為例，石油污染土壤修復(fù)，應(yīng)著重考慮本地先鋒植物蘆葦、堿蓬、檉柳等非飼用植物實施植物修復(fù)，或植物—微生物聯(lián)合修復(fù)，特別是充分利用蘆葦濕地的修復(fù)作用，蘆葦濕地生態(tài)工程凈化落地原油是保護油田開發(fā)地區(qū)土壤環(huán)境的有效方法。應(yīng)用濕地植物(蘆葦、香蒲等)構(gòu)建“濕地桶”模擬實驗證明[16]，濕地環(huán)境對土壤中的石油污染有明顯的降解作用，落地原油還可以改善蘆葦纖維素和木質(zhì)素等品質(zhì)指標(biāo)，收獲的蘆葦可用于造紙，既可以移除石油污染，又充分利用廢棄物資源，且不進(jìn)入食物鏈，既無二次污染，又可獲得可觀的經(jīng)濟效益。此外，蘆葦濕地生態(tài)工程還可以恢復(fù)黃三角洲退化生態(tài)系統(tǒng)，凸顯生態(tài)效應(yīng)和景觀效應(yīng)。

4.3 推進(jìn)生物修復(fù)熱點研究，提高生物修復(fù)技術(shù)水平

由于生物修復(fù)具有低碳化、設(shè)備簡單、成本低廉、應(yīng)用范圍廣、處理方法多樣、形式靈活，并能充分轉(zhuǎn)化利用廢棄污染物等諸多優(yōu)勢，越來越受到世界各國的關(guān)注，當(dāng)前研究熱點有：高效石油降解菌株的選育[17]；強化生物修復(fù)技術(shù)研究[18]；生物表面活性劑的研究應(yīng)用[19]；植物—微生物聯(lián)合修復(fù)、真菌——細(xì)菌協(xié)同修復(fù)研究[20]；通過基因工程技術(shù)，改造、構(gòu)建高效降解菌株[21, 22]，環(huán)境基因組學(xué)研究應(yīng)用；分子生態(tài)學(xué)技術(shù)研究應(yīng)用[23] 等。

5.石油污染土壤的修復(fù)策略

為推進(jìn)環(huán)境友好型社會和生態(tài)文明建設(shè)，石油污染土壤的修復(fù)需要兩手抓：一是加強突發(fā)性污染事故的應(yīng)對能力；二是對既成污染土壤實施修復(fù)。5.1建立專業(yè)化、常態(tài)化污染災(zāi)害事故應(yīng)急處置機制

盡管從法規(guī)體制上重視加強事故災(zāi)害預(yù)防，但仍需相關(guān)部門聯(lián)合，建立專業(yè)化、常態(tài)化應(yīng)急處置機制，以應(yīng)對不可預(yù)見性污染災(zāi)害事故的發(fā)生，增強搶救性修復(fù)能力。力爭第一時間有序進(jìn)入現(xiàn)場，既要做好現(xiàn)場參與處置人員的安全防護，又要及時遏制事故性污染的擴散蔓延，同時對事故區(qū)域內(nèi)受污染危害的人員及野生動物及時進(jìn)行轉(zhuǎn)移、搶救。5.2 對既成污染土壤的修復(fù)（1）政府出臺受污染土壤修復(fù)規(guī)劃

政府主管部門設(shè)立專項資金，組織社會資源進(jìn)行調(diào)研，根據(jù)地區(qū)土壤石油污染歷史和現(xiàn)狀調(diào)研評估結(jié)果，充分考量土壤石油污染對環(huán)境和人類健康的生態(tài)風(fēng)險，結(jié)合區(qū)域經(jīng)濟和社會發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)，制定出臺相應(yīng)的石油污染土壤中、長期修復(fù)規(guī)劃。（2）修復(fù)單位制定合理的修復(fù)方案

為解決環(huán)境問題，最終修復(fù)效果、修復(fù)時間和資金都是決定性因素[24]。有一定資質(zhì)的修復(fù)單位，以政府中、長期土壤修復(fù)行政規(guī)劃為依據(jù)，按照受污染地塊不同用途和生態(tài)風(fēng)險輕重緩急，申請專項經(jīng)費，經(jīng)充分調(diào)研論證、選擇合理的修復(fù)技術(shù)，經(jīng)小范圍實驗驗證，按照科學(xué)的成本—效益數(shù)據(jù)分析，分塊、分階段、有針對性地制定詳盡的修復(fù)計劃方案，競投標(biāo)或報請政府主管部門批復(fù)，并在政府有效監(jiān)督之下，有序?qū)嵤?/p>

①調(diào)研

調(diào)研是制定合理修復(fù)方案的先決條件。首先，污染物性質(zhì)、濃度、分布，理化修復(fù)、生物修復(fù)的可行性及其限制因素，現(xiàn)場地質(zhì)、水文、氣象等環(huán)境條件。其次，科學(xué)制定調(diào)查方案。再次，按批準(zhǔn)的方案認(rèn)真組織調(diào)查，保證調(diào)查質(zhì)量，如遇特殊情況確需變更方案的，要及時按規(guī)定報批。②優(yōu)選修復(fù)方案

在調(diào)研的基礎(chǔ)上，本著兼顧資源、生態(tài)、經(jīng)濟和效能的原則制定適宜的修復(fù)方案，并進(jìn)行必要的室內(nèi)實驗或小規(guī)模實地修復(fù)試驗，提出合理的工程設(shè)計、運行方案和費用預(yù)算。5.3政府對修復(fù)工程實施過程控制，對修復(fù)效果實施檢驗評價（1）對修復(fù)工程實施和資金使用情況實行有效監(jiān)督

施工質(zhì)量是保證修復(fù)效果的關(guān)鍵，修復(fù)承擔(dān)單位需嚴(yán)格按批準(zhǔn)的方案組織實施，如需修改修復(fù)計劃需報請批復(fù)，不得擅自更改，切忌偷工減料，確保施工進(jìn)度和質(zhì)量。

政府實施質(zhì)量同步監(jiān)測，及時掌握工程進(jìn)展，客觀評估施工質(zhì)量、物料供應(yīng)、設(shè)備運行狀況和費用效益比，確保工程順利運行。（2）組織修復(fù)效果檢驗評價

土壤石油污染修復(fù)效果的評價是一項復(fù)雜的技術(shù)工作，修復(fù)工作完成后，政府相關(guān)部門需組織土壤、石油石化和生態(tài)等領(lǐng)域的專家成立評估小組，運用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)方法，對修復(fù)后場地內(nèi)污染物去除率、次生污染物的增加率和污染物毒性下降率等技術(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，作出客觀和準(zhǔn)確評價。

結(jié)論

我國東北、華北、華南、華東、西北等不同地理位置和氣候特征的油田區(qū)土壤均受到了不同程度的石油污染，含油率最高達(dá)23%，超過環(huán)境背景值的500-1000倍。經(jīng)濟效益受生態(tài)效益制約，人類的經(jīng)濟活動不能脫離一定量的生態(tài)環(huán)境物質(zhì)要素的支持，經(jīng)濟效益必須以生態(tài)效益為基礎(chǔ)[25]。隨著 “十二五”規(guī)劃的逐步貫徹，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展模式，大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、低碳經(jīng)濟、綠色經(jīng)濟，淡化增速概念，明確效益導(dǎo)向，突出保障改善民生等指導(dǎo)思想的確立，在政策推動和政府主導(dǎo)下，采用先進(jìn)科學(xué)技術(shù)和完善的法律法規(guī)體系“雙輪驅(qū)動”[15]，我國土壤石油污染修復(fù)綜合治理必將迎來新的明天。

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第二篇：油田區(qū)石油污染土壤生態(tài)修復(fù)技術(shù)與示范重點項目申請-國家科技部

附件1 863計劃資源環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域“油田區(qū)石油污染土壤生態(tài)

修復(fù)技術(shù)與示范”重點項目申請指南

一、指南說明

近年來，我國土壤污染問題日益凸現(xiàn)，對生態(tài)環(huán)境、食品安全和人體健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。其中，重金屬、石油、多環(huán)芳烴等污染物導(dǎo)致的土壤污染尤為突出。研發(fā)經(jīng)濟高效的污染土壤修復(fù)技術(shù)是改善我國環(huán)境質(zhì)量的迫切要求，也是世界科技的研究熱點。本重點項目針對不同濃度石油污染土壤，開展生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究和應(yīng)用示范，形成適合不同油田區(qū)的石油污染土壤生態(tài)修復(fù)成套技術(shù)，為我國油田區(qū)石油污染土壤修復(fù)提供有力的技術(shù)支撐。

此次發(fā)布的是本領(lǐng)域“油田區(qū)石油污染土壤生態(tài)修復(fù)技術(shù)與示范”重點項目申請指南。本重點項目的任務(wù)落實只針對項目整體進(jìn)行，可以由一家單位承擔(dān)，也可以由多家共同承擔(dān)，項目下設(shè)課題數(shù)不超過3個。本項目采取擇優(yōu)委托的方式確定申請項目的研究單位的組合，不針對項目內(nèi)具體課題進(jìn)行評審。

二、指南內(nèi)容

1．項目名稱

油田區(qū)石油污染土壤生態(tài)修復(fù)技術(shù)與示范 2．項目總體目標(biāo)

針對我國油田區(qū)土壤石油污染問題，采用生物、物化方法與技術(shù)，研制高效修復(fù)功能材料與關(guān)鍵設(shè)備；開發(fā)具有復(fù)合技術(shù)協(xié)同的修復(fù)工藝，集成適合中低濃度石油污染土壤的植物-微生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)、高濃度石油污染土壤的物化-生物耦合修復(fù)技術(shù)；建立油田區(qū)石油污 染土壤生態(tài)修復(fù)技術(shù)體系并開展工程示范，制定石油污染土壤修復(fù)技術(shù)規(guī)范。通過項目研究，培養(yǎng)高水平的科技人才和創(chuàng)新團隊，建立具有國際先進(jìn)水平和引領(lǐng)作用的技術(shù)研發(fā)平臺，為我國油田區(qū)污染土壤生態(tài)功能恢復(fù)和環(huán)境質(zhì)量改善提供技術(shù)支撐。

3．項目主要研究內(nèi)容

（1）針對油田區(qū)中低濃度石油污染土壤，篩選適合不同區(qū)域、不同石油組分的微生物降解菌株，研制高效復(fù)合修復(fù)菌劑，選育適合油田區(qū)生態(tài)環(huán)境條件的高效修復(fù)植物，構(gòu)建植物-微生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)。

（2）針對油田區(qū)高濃度石油污染土壤，開發(fā)環(huán)境友好的脫附制劑，研發(fā)石油污染物高效物化脫附、分解技術(shù)，開發(fā)重組分石油污染物生物降解工藝，構(gòu)建物化-生物耦合修復(fù)技術(shù)。

（3）研制物化、生物修復(fù)關(guān)鍵設(shè)備，開展植物-微生物聯(lián)合修復(fù)、物化-生物耦合修復(fù)工程示范，進(jìn)行環(huán)境風(fēng)險評估，制定油田區(qū)石油污染土壤修復(fù)技術(shù)規(guī)范。

4．項目主要考核指標(biāo)

（1）篩選10-15株高效石油降解菌，研制2-3種適合我國不同油田區(qū)生態(tài)環(huán)境特點的石油污染土壤修復(fù)菌劑，制備1-2種環(huán)境友好的石油脫附制劑，篩選4-6種適合不同生物氣候帶的耐油污、耐鹽堿修復(fù)植物，開發(fā)2-4套物化和生物修復(fù)設(shè)備。

（2）開發(fā)針對中低濃度石油污染土壤的植物-微生物聯(lián)合修復(fù)成套技術(shù)，使石油污染物年降解效率達(dá)到40%-70%；開發(fā)針對高濃度石油污染土壤的物化-生物耦合修復(fù)成套技術(shù)，其中物化段石油脫附率達(dá)到60%-90%，生物段年降解率達(dá)到30%-60%。

（3）在國內(nèi)不同地理環(huán)境的大型油田建立不同技術(shù)類型的示范 2 工程。植物-微生物聯(lián)合修復(fù)示范工程面積不小于1公頃，物化-生物耦合修復(fù)示范工程面積不小于0.5公頃（或1000噸）。完成環(huán)境風(fēng)險評估，建立油田區(qū)石油污染土壤修復(fù)技術(shù)規(guī)范，形成2~3套石油污染土壤生態(tài)修復(fù)技術(shù)。

（4）申請10-15項發(fā)明專利，其中2項以上獲得授權(quán)。5．項目經(jīng)費來源及構(gòu)成

本項目預(yù)算總經(jīng)費為1600萬元，其中國撥經(jīng)費控制額800萬元，示范工程配套經(jīng)費不低于800萬元。

6．項目支持年限：

2007年7月至2010年12月。7．其它需要說明的事項

項目申請單位應(yīng)具有從事石油污染土壤修復(fù)技術(shù)研究的豐富經(jīng)驗和良好條件。本項目鼓勵產(chǎn)學(xué)研單位聯(lián)合申請。

三、注意事項

1．本重點項目的任務(wù)落實只針對項目整體進(jìn)行，可以由一家單位承擔(dān)，也可以由多家共同承擔(dān)，項目下設(shè)課題數(shù)不超過3個。對于多家共同承擔(dān)的，由研究單位自行組合形成項目申請團隊（同一個課題組只能參加一個申請團隊），并提出項目牽頭單位和項目召集人，由項目牽頭單位具體負(fù)責(zé)項目申請。本項目采取擇優(yōu)委托的方式確定申請項目的研究單位的組合，不針對項目內(nèi)具體課題進(jìn)行評審。

2.項目申請要提出項目分解（包括任務(wù)分解及經(jīng)費分解）方案，并提出項目課題安排及承擔(dān)單位建議。

3．凡在中華人民共和國境內(nèi)注冊一年以上,具有獨立法人資格的企業(yè)（不包括外國獨資企業(yè)和外資控股企業(yè)）、事業(yè)單位均可承擔(dān)本項目或課題。4．重點項目課題責(zé)任人必須是法人，法人是當(dāng)然的課題依托單位，且須指定一名自然人擔(dān)任課題組長。課題組長應(yīng)具有中華人民共和國國籍，年齡在55周歲以下（截止指南發(fā)布之日），具有高級職稱或博士學(xué)位，每年（含跨連續(xù)）離職或出國的時間不超過半年，過去三年內(nèi)沒有863計劃信用管理不良記錄。

5．鼓勵產(chǎn)學(xué)研單位聯(lián)合共同申請本重點項目，項目申請單位超過一家時，應(yīng)確定項目牽頭申請單位和項目召集人，其他單位應(yīng)與項目牽頭申請單位就項目申請簽訂合作協(xié)議。

6．課題組長申請及負(fù)責(zé)的科技部三大計劃（863計劃、科技支撐計劃和973計劃）在研課題累計不得超過一項，同時可參加一項課題（申請或在研）；每個參加課題的技術(shù)人員最多只能參與三大計劃中兩項課題的工作?？萍疾考八鶎偈聵I(yè)單位借調(diào)的與863計劃相關(guān)的人員不能申請或參加申請。

7．申報程序和要求：

本項目通過國家科技計劃項目申報中心統(tǒng)一申報。申請指南在科技部及863計劃網(wǎng)站上公開發(fā)布。

8．咨詢聯(lián)系人及聯(lián)系方式 聯(lián)系人： 柯 兵 張書軍 聯(lián)系電話：010-58884866，58884868 Email: kebing@acca21.org.cn;zhshujun@acca21.org.cn

第三篇：影響土壤真菌多樣性的土壤因素及土壤真菌研究進(jìn)展

土壤真菌多樣性研究及真菌分類方法研究進(jìn)展

陳秋君 201231142005 經(jīng)濟管理學(xué)院12級20班

摘要：簡述了土壤真菌的多樣性以及影響土壤真菌多樣性的因子，介紹了土壤真菌分類方法近年來的研究進(jìn)展。

關(guān)鍵詞：土壤真菌 多樣性 影響因子 研究方法

0 引 言

真菌是一類種類繁多、分布廣泛的真核微生物.真菌多樣性在維持生物圈生態(tài)平衡和為人類提供大量未開發(fā)的生物資源方面起到了重要作用.真菌構(gòu)成了土壤的大部分微生物生物量, 具有分解有機質(zhì), 為植物提供養(yǎng)分的功能, 是生態(tài)系統(tǒng)健康的指示物.在農(nóng)業(yè)中, 真菌既降低糧食產(chǎn)量, 又為控制植物病蟲害和其他真菌生物防治提供一條有效途徑.對根際真菌結(jié)構(gòu)和多樣性的了解將有助于更好的了解真菌對病原菌的抑制功能.在林業(yè)中, 叢枝真菌與植物相互共生作用, 為植物提供養(yǎng)份, 使植物能耐受干旱或貧養(yǎng)的條件, 同時也提高了植物的多樣性.在草地生態(tài)系統(tǒng)中, 分解者生物量總體中78% ~ 90%是真菌.20 世紀(jì)60 年代以來, 微生物生態(tài)學(xué)研究發(fā)展較快, 推動了土壤真菌學(xué)研究的發(fā)展, 人們對探究土壤中真菌存在的形式、數(shù)量、活性以及它們在物質(zhì)轉(zhuǎn)化中的重要作用等方面充滿興趣。70 年代以后人們更進(jìn)一步認(rèn)識到土壤真菌是微生物區(qū)系的主要成分, 并具有較高的生物活性。80 年代至今, 由于逐漸采用新的研究技術(shù)和手段, 土壤真菌研究的發(fā)展進(jìn)入了一個新時期。

雖然真菌在陸地生態(tài)系統(tǒng)中有很重要的作用, 但是人們對自然界的真菌多樣性了解還很少.受到全球氣候變化、環(huán)境污染和人類活動等諸多因素的影響, 自然環(huán)境中真菌的種類和數(shù)量、分布都發(fā)生了顯著的變化.土壤真菌研究越來越受到人們的重視。土壤真菌多樣性

1.1 物種多樣性

通常真菌被描述為具有真核, 能產(chǎn)生孢子、無葉綠素的有機體, 以吸收方式獲得營養(yǎng), 普遍以有性和無性兩種方式進(jìn)行繁殖, 菌絲通常是由絲狀、分枝的枝細(xì)胞構(gòu)成, 并典型地被細(xì)胞壁所包裹.真正意義的真菌包括四大類群, 壺菌門、接合菌門、子囊菌門、擔(dān)子菌門.已知的壺菌約100 屬, 1 000種.最新研究估計全世界的真菌種類約有150 萬, 但至今已被正式描述的只有5%~ 10%[ 18~ 20] , 絕大多數(shù)是未知的.其原因一方面在于對真菌分離培養(yǎng)技術(shù)的依賴, 不能從少量材料中分離出目標(biāo)生物, 缺少對所有真菌群落生物都適應(yīng)的培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件;另一方面在于對真菌生活環(huán)境缺乏全面了解, 不能準(zhǔn)確地評價不同地域(特別是熱帶雨林地區(qū))真菌群落的結(jié)構(gòu)組成.1.2 生境多樣性

真菌廣泛分布在各種各樣的土壤環(huán)境中, 包括農(nóng)田、林地、草地、沼澤濕地、溫泉熱土、凍土層等.由于不同環(huán)境因子的影響, 使土壤真菌在其生活環(huán)境中形成獨特的群落種類、組成和分布規(guī)律.例如在林地中外生菌根真菌的種類、數(shù)量較多, 而在草地生態(tài)系統(tǒng)中叢枝菌根真菌的分布比較廣泛.在一些極端環(huán)境, 如南北極的凍土層中則分布著豐富的子囊菌門生物, 而在溫泉熱土中則與其他土壤例如林地的優(yōu)勢種類幾乎完全不同.一些真菌的生活環(huán)境仍然沒被完全的報道,真菌能否像細(xì)菌一樣生活在一些極端環(huán)境中? 這有待我們進(jìn)一步去發(fā)現(xiàn)新環(huán)境中新的種類, 并探索其生理機制.1.3 功能多樣性

真菌在土壤生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮著多種多樣的功能, 包括降解纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、膠質(zhì)、還原氮、溶解磷、螯合金屬離子、產(chǎn)生青霉素等一些抗生素等.功能基因多樣性又使我們對真菌功能多樣性有了更進(jìn)一步的理解, 使我們認(rèn)識到真菌生物功能的差異是通過功能基因多樣性來體現(xiàn)的.科學(xué)家通過從純培養(yǎng)物和環(huán)境樣品中擴增漆酶基因序列, 研究了美國東南部沼澤濕地中有木質(zhì)素降解潛在功能的子囊菌漆酶序列多樣性.獨特的序列類型顯示出真菌群落中這一功能基因的高度序列多樣性.雖然這方面的研究受到許多因素的限制, 處于剛剛起步階段, 但不失為我們未來發(fā)展的一個方向.真菌多樣性分布影響因子的分析

2.1 種植年限對真菌多樣性的影響

蔬菜種植年限對真菌的影響沒有一定的規(guī)律性，總的說來，棚齡較短的較棚齡長的，土壤真菌的數(shù)量和種類都要多，但棚齡超過5 a 以后，真菌數(shù)量顯著減少，不過一定周期后土壤真菌的數(shù)量又會逐漸增多，但只是少數(shù)種類真菌數(shù)量的增多，這可能與之適應(yīng)了土壤環(huán)

境有關(guān)。種植年限對真菌種類的影響與對數(shù)量的影響趨勢基本相同，到一定年限后，真菌種類呈現(xiàn)減少的趨勢。

2.2 土壤堿解氮對真菌多樣性的影響

土壤堿解氮含量的高低影響到土壤真菌的種類和數(shù)量。隨著土壤堿解氮增多，土壤真菌的數(shù)量基本呈現(xiàn)出下降趨勢，當(dāng)土壤堿解氮低于50 mg/kg 時，真菌數(shù)量最多，達(dá)到29.49×104 cfu/g 土，高于300 mg/kg 時，真菌數(shù)量最少，僅為17.33×104 cfu/g 土。當(dāng)堿解氮含量在100~300 mg/kg 之間時，真菌的種類最多，分別為44 種和35種。

2.3 土壤有效磷對真菌多樣性的影響

土壤有效磷含量與土壤真菌的種類和數(shù)量之間相關(guān)性不大（表5），土壤中有效磷含量在10~50 mg/kg 之間時，土壤真菌的數(shù)量最多，極顯著高于其他磷含量土樣中的真菌數(shù)

量。有效磷含量為50~100 mg/kg 時，真菌種類最多，為46 種。而其他磷含量不同的土樣中的真菌種類差異不大。

2.4 土壤速效鉀對真菌多樣性的影響

速效鉀含量在250~350 mg/kg 之間時真菌數(shù)量和種類均最多，分別為21.49×104 cfu/g 土和40 種，顯著高于其他土樣中的真菌的種類和數(shù)量。

2.5 有機肥對真菌多樣性的影響

隨著土壤有機肥含量的升高，土壤真菌的種類和數(shù)量也在上升，當(dāng)有機質(zhì)高于40 g/kg，土壤真菌的種類和數(shù)量均最高，分別為22.86×104 cfu/g 土和55 種，經(jīng)過分析得出，有機肥含量與土壤真菌的數(shù)量和種類的相關(guān)系數(shù)分別為0.976和0.960。

2.6 土壤含水量對真菌多樣性的影響

土壤含水量在10%~25%之間適宜真菌的生存和繁殖，在這其間真菌的數(shù)量差異不大，土壤含水量過高或過低，真菌數(shù)量均明顯下降。同樣，土壤含水量對真菌種類的影響也如此，土壤含水量在10%~30%之間，土壤真菌種類較多，其中含水量在15%~20%之間真菌種 類最多，為50種。

2.7 土壤質(zhì)地對真菌多樣性的影響

土壤質(zhì)地對真菌的種類和數(shù)量影響較大，輕壤土中真菌數(shù)量最多，為23.98×104cfu/g 土，極顯著高于其他類型土壤中的真菌數(shù)量。但中壤土真菌種類最多，為68種，其次是輕壤土中的真菌種類，但中壤偏重和砂壤偏輕土壤中真菌種類最少，僅為1種。關(guān)于影響土壤真菌多樣性因子的討論

土壤真菌的數(shù)量和種類受耕作制度、土壤層次、氣候變化及土壤類型等諸多因素影響，輪作與連作對土壤細(xì)菌數(shù)、真菌數(shù)和放線菌數(shù)均有較大影響，設(shè)施栽培條件下，輪作有利于土壤微生物群落的多樣性和穩(wěn)定性的提高，有利于土壤生態(tài)環(huán)境的改善。

施肥能不同程度地促進(jìn)或抑制土壤微生物數(shù)量，影響根際土壤生理活性，尤其是有機肥能夠促進(jìn)蔬菜根際真菌的繁殖。

種植的蔬菜種類也影響土壤真菌的數(shù)量和種類。保護地種植年限的延長后，土壤中病原菌如鐮孢菌、致病疫霉、鏈格孢、絲核菌的數(shù)量得到累積，一旦發(fā)病條件適宜就會造成病害的流行，給蔬菜生產(chǎn)帶來巨大的損失。

但土傳病害的抑制在一定程度上是土壤微生物的群體作用，土壤微生物群落結(jié)構(gòu)越豐富，物種越均勻，多樣性越高時，對抗病原菌的綜合能力就越強，這也是單一或少數(shù)拮抗菌往往難以成功拮抗病原菌的原因之一。由于土壤條件復(fù)雜，微生物之間的作用關(guān)系微妙，而化學(xué)農(nóng)藥的大量施用，又會殺掉許多有益微生物，破壞土壤生態(tài)系統(tǒng)平衡，使病害更加猖獗，因此應(yīng)采取各種農(nóng)業(yè)綜合措施，如通過施肥和輪作等來改善土壤條件，調(diào)整和優(yōu)化土壤微生態(tài)結(jié)構(gòu)，使土壤中病原菌數(shù)目下降到不至于引起作物病害造成經(jīng)濟損失程度。真菌分類技術(shù)在土壤真菌研究中的應(yīng)用和發(fā)展

早在數(shù)千年前真菌就已被人類認(rèn)識和利用,但對真菌的系統(tǒng)研究卻只有200 多年的歷史。此間, 主要依據(jù)形態(tài)特征描述和鑒定真菌的屬和種,并且在比較形態(tài)學(xué)的基礎(chǔ)上建立了一些分類系統(tǒng)。隨著人類整體科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高, 真菌分類研究技術(shù)也得到了不斷的發(fā)展、完善和補充, 大大推動了真菌分類研究的進(jìn)展。到目前為止, 已被描述的真菌約有1 萬多屬, 12 萬多種, 而且還不斷有新的真菌屬、種被陸續(xù)發(fā)現(xiàn)。

4.1 傳統(tǒng)分類方法

經(jīng)過多代真菌分類學(xué)家們200 多年的不懈努力, 已形成了比較完善的真菌分類體系, 對科學(xué)研究和生產(chǎn)實踐起著重要的指導(dǎo)作用。

到目前為止, 由以形態(tài)學(xué)為主的傳統(tǒng)分類方法為基礎(chǔ), 建立的分類系統(tǒng)在分類學(xué)界仍占據(jù)著舉足輕重的作用, 99%的真菌屬、種級分類單位仍然是建立在傳統(tǒng)分類研究基礎(chǔ)上的, 并仍在為人類認(rèn)識真菌物種、了解和利用真菌資源發(fā)揮著重要作用。不同真菌分類學(xué)家對一些分類特征的認(rèn)識和理解不同, 提出的真菌分類系統(tǒng)就不同。具有較大影響的真菌分類系統(tǒng)有以Ainsworth為代表的分類系統(tǒng)、Hawksworth分類系統(tǒng)、Kirk分類系統(tǒng)、Alexopoulos分類系統(tǒng)及Kendrick分類系統(tǒng)等。上述分類系統(tǒng)都基本上是基于主要形態(tài)學(xué)為依據(jù)的傳統(tǒng)分類方法。傳統(tǒng)分類方法主要依據(jù)真菌的形態(tài)、生理和生化特征等對真菌進(jìn)行分類。

盡管傳統(tǒng)分類方法有一定的局限性, 但是, 目前仍是相當(dāng)有效而且可靠的方法, 是大多數(shù)分類專家所樂于采用和接受的, 仍然是發(fā)展其它現(xiàn)代分類方法的重要基礎(chǔ)。離開傳統(tǒng)分類系統(tǒng)和方法這個基礎(chǔ), 真菌分類學(xué)就會成為無源之水, 無本之木。況且, 傳統(tǒng)分類方法本身也正處于不斷發(fā)展和完善的新階段, 并不排除采用分子生物學(xué)、生理學(xué)、生態(tài)學(xué)和生物化學(xué)等學(xué)科的新進(jìn)展和新方法,來不斷地改進(jìn)和提高真菌分類研究工作。生物分類研究的目的是認(rèn)識物種和客觀地反映其系統(tǒng)演化關(guān)系, 無論將來的分類系統(tǒng)和方法多么先進(jìn), 都無法摒棄以簡明、節(jié)約為主要優(yōu)點, 并在很大程度上反映客觀實際的傳統(tǒng)分類方法。

4.2 現(xiàn)代分類技術(shù)在土壤真菌研究中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的分類方法主要依據(jù)于真菌的形態(tài)特征及細(xì)胞生理和生化等特性, 尤其是有性生殖階段的形態(tài)特征。其主要困難是, 在許多情況下某些真菌的表型性狀相對貧乏, 難于透過現(xiàn)象認(rèn)識其遺傳本質(zhì)。許多真菌有性生殖極少發(fā)生, 難以通過檢查生殖隔離來界定物種。

近年來多門新興學(xué)科和技術(shù)的發(fā)展, 尤其是分子生物學(xué)技術(shù)的興起極大地促進(jìn)了真菌分類學(xué)的發(fā)展。一些已經(jīng)或即將用于真菌分類研究的分子生物學(xué)技術(shù)指標(biāo)日漸顯示出重要的分類潛能。利用各種分子生物學(xué)手段、特殊探針和特定序列鑒定真菌種類是這一領(lǐng)域深入發(fā)展的前提和基礎(chǔ)。

2000 年, Muriel等采用非培養(yǎng)條件下, 對ITS 基因直接擴增,克隆和對ITS 區(qū)段進(jìn)行限制性酶切和序列分析的方法嘗試檢測了土壤真菌的多樣性。通過從土壤中直接提取總DNA 和從相同的土壤中分離培養(yǎng)真菌、鑒定后提取其DNA 兩種方法來嘗試、對比。

從土壤中得到67個真菌分離物, 從土壤中提取的總DNA中得到51個擴增子, 進(jìn)行ITS 擴增、酶切并比較, 共得到了58 個ITS-RFLP 圖譜?？膳囵B(yǎng)真菌與土壤中擴增子的ITS-RFLP 圖譜差異很大,僅有一種圖譜是共有的, 其他的都不相同。同樣的, 培養(yǎng)真菌和土壤中擴增子的ITS 序列也差別很大, 58 個ITS 序列同已知序列進(jìn)行比較, 結(jié)果顯示所有從土壤中分離培養(yǎng)得到的真菌幾乎都是子囊菌, 只有一種為擔(dān)子菌, 而在土壤總DNA 得到的擴增子中, 除了大部分為子囊菌外, 還有一種擔(dān)子菌, 一種接合菌, 和幾種分別屬于藻物界的卵菌(Oomycota)和原生動物界的根腫菌(Plasmodiophoromycota), 可見PCR 直接擴增獲得的真菌的范圍明顯廣于培養(yǎng)獲得的。與傳統(tǒng)方法相比, 它們可以揭示更多的從未檢測到的微生物的多樣性,并為理解自然狀況下土壤真菌的組成和功能提供更加客觀可靠的依據(jù)。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展, 尤其是以揭示某些核酸和蛋白質(zhì)等分子生物學(xué)性狀來探索真菌的種、屬、科、目、綱、門等分類階元的進(jìn)化的研究日漸增多, 大大開闊和延伸了人們認(rèn)識真菌遺傳本質(zhì)的視野。現(xiàn)代分類技術(shù)主要包括: 真菌次生代謝產(chǎn)物的應(yīng)用、可溶性蛋白質(zhì)凝膠電泳、同工酶聚丙烯酰胺凝膠電泳[ 38]、DNA 水平上的真菌分類學(xué)(DNA 中G+ Cmol%含量測定、基于聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)基礎(chǔ)上的DNA 多態(tài)性分析、DNA 基因位點的序列分析、多位點酶電泳、脈 沖電泳核型分析、DNA-DNA 雜交和DNA-rRNA 雜交)及數(shù)值分類分析等等。

土壤真菌中, 無性態(tài)真菌(半知菌)占很大比重。無性態(tài)真菌中又以絲孢綱真菌所占份額最大。由于基本上無法通過生殖隔離試驗來測定無性態(tài)真菌成員之間的親緣關(guān)系, 在培養(yǎng)過程中, 真菌的形態(tài)特征和性狀, 如菌落的顏色、分生孢子的形態(tài)和菌絲的顏色等都易受培養(yǎng)基的類型、光照、溫度、培養(yǎng)時間的長短等條件的影響而發(fā)生變化。

因此, 在傳統(tǒng)分類研究的基礎(chǔ)上, 采用現(xiàn)代分類技術(shù), 特別是分子生物學(xué)手段來研究此類真菌的分類問題就顯得更為迫切和必要。

以傳統(tǒng)分類為基礎(chǔ), 不斷探求以現(xiàn)代生物技術(shù)為手段的綜合分類研究方法, 實現(xiàn)傳統(tǒng)分類方法與現(xiàn)代分類技術(shù)的有機結(jié)合, 是未來真菌分類研究的必由之路。

參考文獻(xiàn)

1、《土壤真菌研究進(jìn)展》張 偉,許俊杰 ,張?zhí)煊?/p>

2、《土壤真菌研究方法及人為干擾對森林土壤真菌群落影響研究進(jìn)展》陳曉，劉勇，李國雷，孫巧玉，張碩，許飛

3、《土壤真菌多樣性及分子生態(tài)學(xué)研究進(jìn)展》張 晶，張惠文，李新宇，張成剛

第四篇：熱脈沖法測定土壤熱性質(zhì)的研究進(jìn)展

熱脈沖法測定土壤熱性質(zhì)的研究進(jìn)展

本文綜述了土壤熱性質(zhì)的計算模型及研究現(xiàn)狀，重點針對近年來國內(nèi)外研究土壤熱性質(zhì)的新方法 熱脈沖法的理論和技術(shù)發(fā)展，及其在土壤水和其他物理性質(zhì)應(yīng)用方面的進(jìn)展。

土壤熱性質(zhì)是決定土壤熱狀況的內(nèi)在因素，研究土壤熱和溫度的變化規(guī)律以及調(diào)節(jié)土壤熱狀況時必須首先了解土壤的熱性質(zhì)。已有研究表明，導(dǎo)熱過程受土壤水和其他物理化學(xué)特性的影響[ 1，2]，土壤熱性質(zhì)與土壤水分狀況之間存在明確的定量關(guān)系。因此研究土壤熱性質(zhì)還有助于從土壤熱運動規(guī)律方面獲取土壤水分信息。目前已有不少研究者對土壤水和土壤熱性質(zhì)的關(guān)系進(jìn)行了探討，并找出了一些規(guī)律，這對于土壤熱性質(zhì)的深入研究及其在土壤水分管理的應(yīng)用方面無疑具有重要作用。

本文就近年來國內(nèi)外土壤熱性質(zhì)研究的新方法熱脈沖方法在理論和實驗上的發(fā)展及應(yīng)用進(jìn)展進(jìn)行介紹，并與常規(guī)方法進(jìn)行對比，以期對其推廣和進(jìn)一步研究起到參考作用。土壤熱性質(zhì)參數(shù)及其模型1 反映土壤熱性質(zhì)的相關(guān)參數(shù)

不同土壤吸收一定熱量后，其溫度增減的幅度不同，即各種土壤貯熱和導(dǎo)熱能力不同，這是因為土壤的熱性質(zhì)不同所致。土壤熱性質(zhì)指標(biāo)主要有土壤熱容量、土壤導(dǎo)熱系數(shù)、土壤熱擴散率等。

單位體積土壤的熱容量 Cv可用下式計算:Cv= XsCs XwCw XaCa(1)式中，Xs、Xw和 Xa分別是土壤中固體物質(zhì)、水和氣體的體積;Cs、Cw和 Ca分別是它們的比熱容。土壤導(dǎo)熱率 是在標(biāo)準(zhǔn)條件下通過土壤傳導(dǎo)熱量的量度，為各組分導(dǎo)熱率的加權(quán)平均。導(dǎo)熱率與體積熱容量之比即為土壤熱擴散率:Dq= / Cv(2)式中，Cv為土壤體積熱容，J m-3K-1;為土壤導(dǎo)熱率，J m-1K-1s-1;Dq為土壤熱擴散率，m2s-1。

1.2 土壤導(dǎo)熱率的計算模型

土壤熱性質(zhì)與土壤中各相的組成及比例有關(guān)。在上述三個土壤熱性質(zhì)中，土壤熱容量的計算較簡單，可根據(jù)土壤總孔隙度及土壤中不同組成成分的熱容量求得[ 1];而土壤熱擴散率的計算基于式(2)求出，因此獲取土壤熱性質(zhì)的方法便集中在了導(dǎo)熱率的計算模式上。導(dǎo)熱率計算模型可分為物理模型和經(jīng)

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驗?zāi)Ｐ蛢深?。其中物理模型?de Vries(1963)的最具代表性，該模型以臨界含水量為界，不同的土壤含水量范圍有不同的表達(dá)形式。在此，臨界含水量是當(dāng)土壤中液態(tài)水失去連續(xù)性時的含水量，也有研究者把壓力勢為-55 kPa 時的含水量作為臨界含水量計算值[ 1]。若以k表示臨界含水量，當(dāng)k時，導(dǎo)熱率由下式計算[ 1]:=!ni= 1(kixi i)/!ni= 1kixi(3)式中，xi為組成成分i 的體積比例;i為組分 i 的導(dǎo)熱率;ki表示顆粒組分i 的權(quán)重系數(shù)，它與顆粒形狀和接觸角以及各成分導(dǎo)熱率有關(guān);模型中考慮了 5種組分(n= 5)，包括: 液態(tài)土壤水，濕潤土壤空氣，石英，其他土壤礦物和土壤有機質(zhì)。

1.3 土壤熱性質(zhì)常規(guī)研究方法的研究進(jìn)展

國內(nèi)外對熱性質(zhì)的研究已表明，土壤熱性質(zhì)受土壤水分狀況的影響。Parikh(1969)用非穩(wěn)定方法測定了 250 m 的玻璃珠和粉壤土的導(dǎo)熱率和擴散率隨含水量變化特征[ 3]。Wierenga 等(1969)分析了Yolo 粉壤土的熱性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)表觀導(dǎo)熱率為土壤含水量的函數(shù)，且用 de Vries 模型進(jìn)行計算的結(jié)果與測定值較吻合[ 4]。Ghuman 等(1985)研究發(fā)現(xiàn)，土壤導(dǎo)熱率和熱擴散率都隨質(zhì)地和初始含水量的改變而變化，含水量增大則導(dǎo)熱率也增大，而且在不同含水量范圍內(nèi)，粘性土壤的導(dǎo)熱率比沙土的低[ 5]。Persaud和Chang(1985)根據(jù)兩個深度的溫度值計算了表觀導(dǎo)熱率，并采用四種不同方法進(jìn)行了對比，結(jié)果表明不同方法計算的導(dǎo)熱率是有差異的[ 6]。Kaune 等(1993)測定了擾動的結(jié)構(gòu)性黃土的溫度，研究了團聚體對土壤熱性質(zhì)的影響[ 7]。

除含水量之外，土壤中含鹽水平、容重及有機質(zhì)含量也影響導(dǎo)熱性質(zhì)。早在 van Rooyen 和 Winterkorn(1959)的研究中，濃度為 0.18 mol kg-1的 CaCl2溶液，或是濃度達(dá)到0.34mol kg-1的NaCl 溶液對石英的導(dǎo)熱率并無明顯影響[ 8]。但 Globus 和 Rozenshtok(1989)對 0.25 mol kg-1的 KOH 濕潤過的石英進(jìn)行導(dǎo)熱率測定，結(jié)果表明其導(dǎo)熱率比水濕潤過的石英砂的低[ 9]。Noborio 和McInnes(1993)發(fā)現(xiàn)從 0.1 molkg-1到溶解度范圍內(nèi)，土壤表觀導(dǎo)熱率隨 CaCl2、MgCl2、NaCl、Na2SO4等鹽分濃度的增加而降低[ 10]。

在運用不同模型及其與實測值的對比方面，Bachmann 等(2001)將斥水土壤與吸水土壤做對比，利用模型計算出的結(jié)果和實測值進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，吸水土壤的導(dǎo)熱率比斥水土壤的大得多，實測法與計算模型等不同方法得出的導(dǎo)熱率差異很大，其中 deVries 模型對吸水土壤導(dǎo)水率的計算值比實測值低0.5 W m-1K-1以上;對斥水土壤的計算值也比實測值小，而 Campbell 模型計算的導(dǎo)熱率在低飽和度時偏小。此外，兩模型計算干土或者飽和含水量下的導(dǎo)熱率值均很精確[ 11，12]。

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賀康寧等(2000)采用自記土壤溫度計連續(xù)測定土溫，并根據(jù)溫度觀測值計算土壤熱性質(zhì)，給出了光滑坡面、光滑 地衣坡面及自然坡面等不同坡面處理的土壤熱性質(zhì)平均值[ 13]。李毅等(2003)在研制了熱性質(zhì)實驗系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，根據(jù)實測土壤溫度資料，用非穩(wěn)態(tài)法測定土壤溫度，并采用有限差分法離散熱傳導(dǎo)方程來計算熱擴散率[ 14]:D q=(Tk 1，j-2Tk，j Tk-1，j)!t(!x)2(Tk，j 1-T k，j)(6)式中，T 為溫度;x 為距離坐標(biāo);t 為時間坐標(biāo);下標(biāo)k 和j 分別代表差分離散后的位置點和時間點。李毅等根據(jù)土壤孔隙分布確定土壤熱容量，得到了不同質(zhì)地土壤的導(dǎo)熱率。同時還將導(dǎo)熱率與土壤水吸力和土壤鹽分濃度建立聯(lián)系，研究了土壤水、鹽、熱性質(zhì)的內(nèi)在關(guān)系。熱脈沖法測定土壤熱性質(zhì)的理論基礎(chǔ)及其應(yīng)用

2.1 測定原理

土壤熱性質(zhì)的測量有不同的方法，傳統(tǒng)方法是在觀測位置上設(shè)置輸入熱源，根據(jù)溫度的升降直接測定。近年來研究者提出了土壤熱性質(zhì)測定的新方法 熱脈沖方法。該方法自 Byrne 等(1967)提出后，最初多應(yīng)用于礦業(yè)，引入土壤研究中僅 10 多年，但在 國外已 引起重 視并進(jìn) 行了一 系列相關(guān) 研究[ 15~ 24]。該方法成本低，對土壤擾動小，測試時間短，不易引起非飽和土壤中水分的重新分布，而且所需樣品體積小，能夠在田間進(jìn)行自動連續(xù)定位測量，并且不斷有研究證實其測量精度較高[ 20~ 24]，因而在國外得到了大量應(yīng)用。自熱脈沖方法提出以來，其技術(shù)方面在不斷改進(jìn)和更新，理論研究也逐漸深入，并且在土壤水分測定方面得到了較多應(yīng)用。由于經(jīng)濟力量和技術(shù)等各方面原因，熱脈沖技術(shù)在我國的應(yīng)用還很有限。

根據(jù)熱傳導(dǎo)定律，在一個無限大的均勻等溫介質(zhì)中，線性熱源發(fā)射的熱脈沖呈放射狀向周圍傳導(dǎo)。使用熱脈沖方法測量時，最簡單的是用單探頭方法進(jìn)行測量。對于初始溫度場均勻的介質(zhì)，基于熱傳導(dǎo)方程，可將溫度表示為時間的函數(shù)。假設(shè)溫度與時間的對數(shù)值呈線性關(guān)系，則對兩個時刻溫度可得出下式[ 15]:=(q / 4)ln[(t2/ t1)(t1-th)/(t2-th)] / [ T(t2)-T(t1)](7)式中，T 為溫度;q 為熱源的強度，定義為 q =q / Cv，其中 q 是單位長度加熱絲在單位時間內(nèi)釋放的熱量;th為傳感器冷卻時間;t1、t2分別為測定的兩個時刻。

實際測定和應(yīng)用中采用更多的是雙探頭熱脈沖法。其測量設(shè)施上裝有兩個距離為 r 的平行不銹鋼探針，其中一個探針含有線性加熱源，另一個裝有溫度測量元件(如傳感器或熱電偶)。將雙探頭設(shè)備插入土壤時，通電后加熱探頭產(chǎn)生熱脈沖，而另一探頭可記錄溫度的時間變化。這些觀測資料可直接用于確定包括導(dǎo)熱率在內(nèi)的熱性質(zhì)參數(shù)。對于土壤中的某一點，其溫度隨時間的變化表示為[ 11，廣州市深華生物技術(shù)有限公司

16]:!T(t，r)=q 4 CvDqEi-r24Dq(t-t0)-Ei-r24Dqtt > t0(8)式中，!T(t，r)為溫度變化量，t 為加熱設(shè)備開啟后的時間，t0為開始發(fā)射熱脈沖的時刻，r 為線性熱源的徑向距;Cv和 Dq分別是介質(zhì)的體積熱容和熱擴散率，1。Ren 等對沙土、砂壤和黏壤等不同質(zhì)地土壤測定 MDTD，結(jié)果表明對上述土壤 MDTD與通量之間的關(guān)系均為近似線性關(guān)系，砂土實測值和計算值較接近，而砂壤和粘壤則誤差較大。此外，由于熱 TDR 可同時測定土壤含水量，因此在獲得土壤水分通量 J 后，可進(jìn)一步得到孔隙水流速值(J/)。Ren 等的方法克服了前人測定土壤水分通量時不能同時測定熱性質(zhì)的缺陷，但關(guān)于該方法在不同土壤上的適用性方面，今后還需更多的工作去檢驗;此外，式(11)的積分形式使得MDTD的計算偏于復(fù)雜而不便于應(yīng)用。

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為了解決 Ren 等(2000)的方法中表達(dá)式過于復(fù)雜的問題，Kluitenberg(2001)引入滲漏含水層井函數(shù)的概念，并將該函數(shù)中的指數(shù)部分進(jìn)行麥克勞林級數(shù)展開，得到了形式上較為簡單的近似解，從而僅用簡單函數(shù)就表達(dá)了 Ren等的解析解[ 24]:W(u，#)=!nm = 0(-1)mm!#24umEm 1(u)(13)Em 1(u)=1m[ exp(-u)-uEm(u)] m= 1，2，%(14)式中，Em 1(u)為井函數(shù)。但Kluitenberg 的方法在實際計算中也是不易應(yīng)用的。為尋求更簡便的方法，Wang 等(2002)對熱脈沖測定土壤水分通量進(jìn)行了理論分析，找出了線性熱源上、下游溫度增加比的自然對數(shù)與土壤水分通量之間的簡單線性關(guān)系，由于其表達(dá)式在形式上較簡單，因此在土壤水分通量的測定方面，更適于應(yīng)用熱脈沖傳感器方法。熱流方程寫為[ 25]:Tt= Dq2Tx2 2Ty2-VTx(15)式中 V 可根據(jù)式(12)確定。Wang 等基于熱流方程得出的上、下游溫度增加比與時間的關(guān)系為:上游: V2=4Dqt0lntu-t0tu x2u(tu-t0)tu(16)下游: V2=4Dqt0lntd-t0td x2d(td-t0)td(17)聯(lián)立上兩式，消去 V，則熱擴散率 Dq可根據(jù)下式計算:Dq=t0x2d(t d-t 0)t d-x2u(t u-t 0)tu4ln(t u-t 0)(td-t 0)t ut d(18)將計算所得的 Dq值代入式(16)或(17)可得 V，再與式(12)聯(lián)解可得出土壤水分通量值。Wang 等理論分析適用的水分通量測定范圍為 1 &10-4~1&10-7ms-1。

2.3 應(yīng)用研究現(xiàn)狀

熱脈沖方法提出之初多用于測定土壤熱性質(zhì)，由于土壤熱性質(zhì)與土壤水及其他物理性質(zhì)(如孔隙度、密度、飽和度)之間密不可分的聯(lián)系，因而該方法也逐漸用于包括土壤水分在內(nèi)的其他物理性質(zhì)的測定，這對于進(jìn)一步探索土壤熱與土壤物質(zhì)屬性的聯(lián)系及更深入的理解熱性質(zhì)特征具有重要意義。

Ochsner 等(2001)采用熱脈沖方法，以砂壤、粘壤、粉壤和粉質(zhì)粘壤四種典型土壤為例，采用室內(nèi)土柱裝土，以熱 TDR 為觀測工具，針對目前還很少涉及的充氣孔隙度對熱性質(zhì)的影響進(jìn)行了研究。對不同土壤導(dǎo)熱率及與土壤中水、固體顆粒和充氣孔隙體積比例的研究結(jié)果表明，充氣孔隙體積百分比增加時，幾種土壤的熱性質(zhì)均呈線性遞減趨勢，作者認(rèn)為土壤熱性質(zhì)與充氣孔隙的聯(lián)系比它與含水量的關(guān)系更密切。為檢驗該方法的精確性，Ochsner 等還用de Vries 的導(dǎo)熱率模型，運用不同的充氣孔隙度進(jìn)行計算，并與實測值做了對比，表明熱脈沖方法測定的導(dǎo)熱率基本在模型計算出的最大值和最小值范圍內(nèi)[ 26]。

Ochsner 等(2001)采用熱 TDR 測量熱和電磁波，完成了對砂壤土的土壤含水量、充氣孔隙和容重的同時測定，他們在式(1)的基礎(chǔ)上，結(jié)合土壤電介質(zhì)常數(shù)的經(jīng)驗公式，進(jìn)一步計算了土壤飽和度和固相密度。其中電介質(zhì)表示為土壤含水量 和土壤固相體積百分比vs的函數(shù)[ 16]:K0.5=(K0.廣州市深華生物技術(shù)有限公司

5w-1)(K0.5s-1)vs 1(19)式中，K 為土壤介電常數(shù)，Km及 Ks分別為測定溫度和頻率下的水和土壤固相的介電常數(shù)。

忽略土壤中空氣的貢獻(xiàn)，且土壤的體積含水量表示為重量含水量和容重的乘積，則式(1)寫為:Cv= XsCs Cw(20)整理可得含水量 的表達(dá)式: =(Cv-XsCs)/(Cw)。若對烘干土壤進(jìn)行熱脈沖法測定，則因含水量為零，土壤固體的比熱可直接由式 Cv= X s Cs 計算。Ren 等(2003)基于上述原理，采用熱脈沖方法測定了沙土、粉壤土和粉質(zhì)粘壤土的含水量值和土壤固相比熱[ 27]。采用熱 TDR 測定含水量是間接方法，其值取決于儀器測定不同參數(shù)的各種誤差，因而 Ren 等測定含水量值比重力法的偏小。此外，他們測定的沙土、粉壤土和粉質(zhì)粘壤土固體比熱值分別為 881、913和 973Jkg-1K-1。其研究結(jié)果還表明，用熱脈沖方法測定固體比熱容從而進(jìn)一步測定含水量可減少測定誤差。

此外，Ren 等(2003)將熱 TDR 方法用于包氣帶土壤水分、溫度、電導(dǎo)、熱容量、熱擴散率及導(dǎo)熱率的測定，用該方法檢驗前人的資料并進(jìn)行了 6 種不同質(zhì)地土壤的熱 TDR 測量，所得結(jié)果表明，熱TDR對于土壤含水量、電導(dǎo)率、導(dǎo)熱率及充氣孔隙度的測定結(jié)果較合理，但對容重的測量誤差較大[ 28]。結(jié) 語

熱脈沖方法目前在國外已得到了大量應(yīng)用，但由于技術(shù)力量的欠缺和經(jīng)濟實力的差異，在國內(nèi)的應(yīng)用還非常有限。熱脈沖方法自動化程度較高，讀數(shù)間隔通常為 1s，數(shù)據(jù)的連續(xù)性較好。近幾年熱TDR技術(shù)實現(xiàn)了同一時間、相同體積土壤上各參數(shù)的連續(xù)定位測定，因此最大程度地避免了土壤時空變異性對測定結(jié)果的影響。目前研究者已逐漸開始考慮土壤含鹽對熱性質(zhì)的影響，但還不夠深入。到目前為止，用熱脈沖方法獲得土壤水分資料方面已有若干研究成果。由于土壤熱性質(zhì)與土壤水、孔隙分布、土壤鹽分濃度及其他土壤物理化學(xué)性質(zhì)之間[ 29，30]具有直接或間接的聯(lián)系，熱 TDR 將更多地應(yīng)用于相關(guān)研究中，其技術(shù)亦將日臻成熟。熱脈沖方法在今后土壤水分中的研究方面將發(fā)揮更大的作用，尤其對土壤中水、熱、溶質(zhì)耦合運移的研究有重要的意義。

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第五篇：揚塵污染綜合治理工作方案

揚塵污染綜合治理工作實施方案

為深入搞好大氣污染治理，進(jìn)一步控制揚塵污染，不斷改善環(huán)境空氣質(zhì)量，保障人民群眾身體健康，結(jié)合我鎮(zhèn)揚塵治污綜合治理工作實際，特制定本方案：

一、指導(dǎo)思想

以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，以持續(xù)改善全鎮(zhèn)環(huán)境空氣質(zhì)量，牢固樹立環(huán)境保護“命門”意識，明確揚塵治理任務(wù)，建立健全工作制度，形成責(zé)任具體、工作落實、績效考核的長效機制。

二、揚塵污染綜合治理任務(wù)

1、道路、交通運輸揚塵污染治理

各村委會及有關(guān)單位要對轄區(qū)內(nèi)所管主次道路及背街小巷及時進(jìn)行路面清掃，以防造成路面揚塵污染。

2、建筑垃圾揚塵污染治理

各單位要做好渣土堆和建筑、拆遷垃圾的清理整治工作并及時進(jìn)行巡邏檢查、加大管理力度，嚴(yán)格制止隨意傾倒建筑垃圾的行為。

3、企業(yè)揚塵污染治理

各村委會要通知相關(guān)企業(yè)做好揚塵污染治理工作。企業(yè)粉性物料必須采取庫存式存放，臨時性料場貨場要采取嚴(yán)格的篷蓋和圍擋措施；要嚴(yán)格實施密閉運輸與清潔運輸，杜絕無密閉運輸裝置的車輛運輸粉性散裝物料；污染企業(yè)要大力推行清潔生產(chǎn)，減少污染排放。

4、垃圾焚燒污染防治措施

各村委會和有關(guān)單位要加強垃圾管理，嚴(yán)格禁止垃圾焚燒，特別要杜絕焚燒電線和用橡膠垃圾作燃料的污染現(xiàn)象。

三、保障措施

1、加強領(lǐng)導(dǎo)，明確責(zé)任。

為確保治理工作順利進(jìn)行，鎮(zhèn)政府成立揚塵污染治理工作領(lǐng)導(dǎo)小組，具體負(fù)責(zé)整個活動的組織、協(xié)調(diào)、監(jiān)督、考核等各項工作。鎮(zhèn)政府將依據(jù)方案要求建立工作責(zé)任制分解任務(wù)，將治理工作落到實處。

2、廣泛宣傳、營造氛圍。

各管區(qū)、各村和各單位要利用宣傳欄及發(fā)放明白紙等形式進(jìn)行廣泛宣傳、營造氛圍，同時利用召開黨員會議、村民代表會議等方式加大宣傳力度，力爭做到家喻戶曉。各單位要采取多種措施、全民參與、積極主動完成治理任務(wù)。

大柳河揚塵污染治理工作

領(lǐng)導(dǎo)小組名單

組 長：

副組長：

成 員：