第一篇：粘土礦物治理重金屬污染的探討

粘土礦物治理重金屬污染的探討

00812084 張憑躍

摘要：本文綜述了污染土壤的重金屬來源，分析了粘土礦物的結(jié)構(gòu)特點，闡述了粘土礦物治理重金屬污染的機理和應用實例，指出了隨著人們認識、技術(shù)水平的提高，粘土礦物在治理重金屬污染中將發(fā)揮重要的作用。

關(guān)鍵詞：粘土礦物 重金屬 凈化

在治理污染土壤的過程中，重金屬污染物是一類典型的優(yōu)先控制污染物，許多世界著名的環(huán)境公害事件都證明與重金屬污染有關(guān)。美國、日本、德國及其它歐共體國家先后將其列入優(yōu)先控制有機無機污染物黑名單與灰名單。長期以來有關(guān)重金屬污染物在環(huán)境中的遷移動態(tài)、形態(tài)轉(zhuǎn)化和生態(tài)效應也成為國際環(huán)境科學領域的研究熱點。土壤重金屬污染主要是由于采礦、冶煉、化工、電鍍、電子和制革等工業(yè)產(chǎn)生的含重金屬廢棄物進入土壤，以及污灌、農(nóng)藥、化肥、垃圾、粉煤灰和城市污泥的不合理施用引起的，重金屬進入土壤后，由于不能被微生物分解，而能被生物富集和積累，重金屬在土壤中積累到一定限度就會對土壤——植物系統(tǒng)產(chǎn)生危害，并有可能通過接觸、食物鏈等途徑直接或間接地危害人類。據(jù)Assaway的估算，進入土壤的重金屬，在沒有外來繼續(xù)進入，只通過植物吸收使其在土壤中消失的時間：As和CA 為100年；Cu，Mn，Mo和Zn為1 000年；Co，Pb，Ni，Cr和V為10 000年。因此，土壤的重金屬污染與治理一直是國際上研究的熱點與難點問題，也是我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境質(zhì)量改善中許多學科共同感興趣的問題。

治理重金屬污染的傳統(tǒng)技術(shù)有化學沉淀、滲透膜、離子交換、活性炭吸附等。但這些方法普遍成本較高。由于粘土礦物來源廣，價格低廉，具有化學、機械穩(wěn)定性好，多孔隙率等特點，利用粘土礦物治理重金屬污染，已經(jīng)受到人們的關(guān)注。污染土壤的重金屬來源

污染土壤是指土壤中的某一物質(zhì)或多種物質(zhì)因含有足夠的數(shù)量或濃度從而表現(xiàn)對特定目標或?qū)ο笥兄苯踊蜷g接的危害，這樣的土壤稱為污染土壤，其主要污染源有工業(yè)、生活、交通和農(nóng)業(yè)污染源。

1.1 工業(yè)污染源

重金屬主要來自于采礦業(yè)、鋼鐵業(yè)、金屬處理與加工業(yè)、化學與制藥工業(yè)、石油加工業(yè)、紡織工業(yè)、印染業(yè)等。例如，美國蒙大拿州某有色冶金企業(yè)每年排人大氣中的鋅約5 t，鎘約250kg，其周圍地區(qū)土壤表層0～2.5 cm內(nèi)鋅的含量很高，離廠1．8km達1 090 mg／kg，離廠3．6km為233 mg/kg，離廠7．2km 為48 mg/kg。在上述距離土壤中鎘的含量分別為37mg／kg，17mg／kg和4 mg／kg，可見冶金企業(yè)排放的廢氣對周圍環(huán)境有明顯的污染，而且離廠越近，污染越嚴重。我國現(xiàn)有的國營礦山企業(yè)8 000多個，個體礦山達23萬多個，由于種種條件的限制國內(nèi)許多礦山廢棄物未經(jīng)任何處理就任意排放與堆置，造成了較為嚴重的環(huán)境污染問題。

1.2 生活污染源

我國每年都有相當一部分生活垃圾不能處理，運到城郊農(nóng)地上堆存，其滲濾液中含有大量的重金屬，從而污染土壤。據(jù)A A別烏斯等資料，在垃圾堆放場周圍土壤(0～ 20cm)中某些化學元素的含量比遠離堆放場的高得多，如距垃圾堆放場50m、100m、250m土壤中銅的質(zhì)量濃度分別為300 mg／kg，100 mg／kg，40 mg／kg，Pb、Zn、Cr、Ni也是距垃圾場越近，其含量越高。

1.3 交通污染源

機動車排放的廢氣對土壤環(huán)境產(chǎn)生影響，不僅表現(xiàn)在公路兩旁土壤中氮氧化物、碳的氧化物和碳氫化合物明顯增加，而且公路兩旁土壤中鉛的含量明顯增加，且距公路越近，鉛的含量越高。在瑞典距離公路5．5m的土壤中易溶性鉛和難溶性鉛的質(zhì)量濃度分別為9．9 mg／kg和33．4 mg／kg；距離20m的土壤中，分別為2．7 mg／kg和22 mg／kg；距離40 m的土壤分別為2．2 mg／kg和7．6 mg／kg。由于公路兩旁受鉛的污染，其上植物中鉛的含量往往比其它地區(qū)高。在德國，公路旁青草中鉛的質(zhì)量濃度為34～ 50 mg／kg，而清潔地區(qū)僅2～ 3 mg／kg，甜菜葉子中含鉛量為25～ 32 mg／kg，超過歐洲經(jīng)濟共同體規(guī)定的標準1．5～ 2．2倍，甜菜和馬鈴薯莖中鉛的質(zhì)量濃度分別達70 mg／kg和100 mg／kg，白菜、菠菜中鉛的質(zhì)量濃度也都較高。

1.4 農(nóng)業(yè)污染源

某些農(nóng)藥在其組成中含有汞、鋅、銅、鐵等重金屬，經(jīng)常施用這些農(nóng)藥易引起重金屬污染。另外，我國北方和西北地區(qū)由于年降雨量較少，雨量年分布變異大，因此污灌面積逐年擴大。而工業(yè)廢水中含有大量CA、Hg、Pb、As等，不恰當?shù)奈酃鄬斐赏寥乐亟饘傥廴?。粘土礦物的結(jié)構(gòu)特點

粘土礦物主要是由粒徑<2μm的層狀硅酸鹽礦物組成，它具有二維網(wǎng)格狀延展的Si—O 四面體骨架。由硅氧四面體共3個角頂連接成二向展平的六方網(wǎng)層，稱四面體片。其一側(cè)的活性氧需要大小適宜的陽離子相配位以使電荷平衡，且與氧和羥基構(gòu)成配位八面體，八面體共棱連接構(gòu)成八面體片。四面體片和八面體片通過共用活性氧組成層狀硅酸鹽結(jié)構(gòu)單元層。若結(jié)構(gòu)層由一個四面體片和一個八面體片組成，稱為T—O層或1：1層；若結(jié)構(gòu)層由一個八面體片和兩個指向相反的四面體片組成，則構(gòu)成T—O—T層或2：1層。對應于四面體片的一個六方環(huán)，包含有3個共棱的八面體，如果八面體陽離子為2價時，這樣的結(jié)構(gòu)層稱為三八面體層；同理，如果為3價，則稱為二八面體層。結(jié)構(gòu)層彼此堆垛相連，構(gòu)成了層狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物的特有結(jié)構(gòu)。若結(jié)構(gòu)層內(nèi)的正負電荷已經(jīng)達到平衡，那么結(jié)構(gòu)層之間只能以微弱的分子鍵或氫鍵相聯(lián)系。如果未達到平衡而有多余的負電荷(層電荷)時，例如由于Al置換Si，為達到正負電荷的平衡，勢必導致層間存在一定數(shù)量的金屬陽離子，如K 或Na 等，借助于其間的離子鍵力，使結(jié)構(gòu)層彼此相連，它的鍵強會比分子鍵或氫鍵強的多。因此，當單元層內(nèi)部電荷未達平衡時，單元層間的空隙—— 層間域中將有一定量的陽離子充填，如Na、K、Ca離子等，還可以吸附其他物質(zhì)。主要粘土礦物的性能

一般來說，粘土礦物可分為三大類，即高嶺石類(由一層硅氧片和一層水鋁片組成，屬1：1兩層型粘土礦物)；蒙脫石類(由兩層硅氧片夾一層水鋁片結(jié)合而成一晶層，屬2：1三層型粘土礦物)；伊利石類(由兩層硅氧片夾一層水鋁片結(jié)合而成一晶層，屬2：1三層型粘土礦物)。

3．1 蒙脫石的主要性能

蒙脫石是一種具有膨脹性、呈層狀結(jié)構(gòu)的含有少量堿和堿土金屬的含水鋁硅酸鹽礦物。蒙脫石每個單位晶胞由兩個硅氧四面體與一個鋁氧八面體平行鏈所組成，在每個晶體構(gòu)造層間吸附和放出水分子。蒙脫石具有較高的陽離子交換性能，表現(xiàn)出較強的吸附性，且容易使顆粒分裂成很細的帶電粒子。此外，蒙脫石晶體構(gòu)造層間亦可以有有機物的存在。

3．2 高嶺石的主要性能

天然高嶺石由于其粒徑極細，往往呈膠體微粒而吸附其它雜質(zhì)，而且粒徑細者交換吸附能力相對增高。但是，與其它粘土礦物相對比，高嶺石的陽離子交換能力較低。這主要歸因

于結(jié)構(gòu)單元層內(nèi)部已達到電性中和狀態(tài)，對陽離子的吸附作用僅限于顆粒的周際或裂隙中。然而，由于結(jié)構(gòu)單元層的外表OH一離子的存在，高嶺石的陰離子交換能力相對較高。此外，高嶺石在顆粒界面上也可吸附有機分子。

3．3 伊利石的主要性能

伊利石是一種隱晶一微晶狀白云母粘土礦物，伊利石的晶格與蒙脫石相似，不同點在于在伊利石的四面體中有大約1／6的+4價Si離子被+3價Al例子置換，為平衡多余的負電荷，結(jié)構(gòu)中將近有1～1.5個K離子進入結(jié)構(gòu)單元層之間，這些K離子似乎起著橋梁作用，把相鄰的兩層緊緊結(jié)合在一起。粘土礦物對重金屬污染物的凈化機理

4．1 吸附作用

吸附作用是粘土礦物的重要特性之一，包括物理吸附、化學吸附和離子交換吸附三類。產(chǎn)生物理吸附是由于粘土礦物具有較大的表面積，即具有較大的表面能，吸附作用的進行，引起系統(tǒng)表面自由能的減少?；瘜W吸附是指由粘土礦物與吸附質(zhì)之間的化學鍵力而產(chǎn)生的吸附。粘土礦物帶正電荷，陰離子集團可以通過靜電引力吸附在粘土礦物的邊面上。當介質(zhì)中存在中性電解質(zhì)時無機陽離子可以在粘土礦物和陽離子型聚合物之間起“橋接”作用，使高聚物吸附在粘土礦物的表面上。離子交換吸附是類質(zhì)同象替換使粘土礦物形成永久電荷，為平衡電荷粘土礦物吸附環(huán)境中的異號離子的現(xiàn)象。粘土礦物的表面上、孔道內(nèi)和層間域均能發(fā)生離子交換吸附。高嶺石沒有或很少有同晶置換，層電荷幾乎為零，永久電荷極少，負電荷主要來源于結(jié)構(gòu)邊緣的斷鍵或暴露在表面的羥基的解離。云母屬2∶1 型結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)中有四分之一的Si4+被Al3+置換，單位化學電荷數(shù)為1，同晶置換所產(chǎn)生的負電荷由晶層鉀離子來平衡。蒙脫石的電荷來自八面體片中Mg2+對Al3+的同晶置換。依據(jù)這一原理，環(huán)境中的重金屬元素就可被粘土礦物固定，失去了進一步污染環(huán)境的目的，達到治理重金屬污染的目的。

4．2 配合作用機理

配合作用主要分為表面配合作用和晶間配合作用兩種。紅外光譜分析證明，硅酸鹽中有大量SiO44-、AlO45-基團，在固-液體系中硅酸鹽顆粒表面可以與水形成水合氧化物蓋層，表面呈負電性，有利于配合作用產(chǎn)生。在粘土礦物層與層之間是分子引力相聯(lián)結(jié)，重金屬離子可以進入層間與SiO-發(fā)生配合作用。

粘土礦物羥基化表面可以通過靜電作用與溶液中的離子發(fā)生表面配位反應，如Pb2+能與高嶺石表面進行配位反應。由于層狀硅酸鹽礦物結(jié)構(gòu)單元層外層存在著羥基基團，結(jié)構(gòu)單元層之間的鍵力聯(lián)結(jié)較弱，重金屬離子可以進入層間與羥基發(fā)生配合作用，因此在其晶體內(nèi)部的相鄰兩結(jié)構(gòu)單元層之間，也存在顯著的配合作用。如高嶺石為T-O 型層狀硅酸鹽礦物，重金屬離子可以進入層間與八面體片中的羥基發(fā)生配合作用。粘土礦物與重金屬離子的配合作用受礦物的層電荷分布、重金屬離子的水化熱、電價、離子半徑和有效離子半徑等因素控制。

4．3 共沉淀作用

共沉淀作用是指粘土礦物可以通過自身溶解作用所產(chǎn)生的陰離子可與重金屬元素產(chǎn)生共沉淀作用，從而降低重金屬的可移動性及生物有效性。早期的研究表明，磷灰石去除土壤中的重金屬主要是通過吸附作用，而Mectal 則認為污水中鉛的去除基本上是通過磷灰石的溶解作用,而后沉淀出Pb(PO4)3(CO3)3，(F,OH)或Pb3(CO3)2(OH)2。對于Zn、Cd 兩種元素也有類似的沉淀的反應，在酸性條件下，Zn形成了磷鋅礦(Zn3(PO4)2 ?4H2O,pH=6)，Cd 形成了CdCO3(pH=3~6)，在堿性條件下，Zn 形成了ZnO(pH=8~12),Cd 形成了Cd(OH)2(pH=8)。粘土礦物治理重金屬污染的研究實例

何宏平等通過蒙脫石、伊利石和高嶺石三種粘土礦物對+2價Cu離子、+2價Zn離子、+

2價Cd離子、+2價Pb離子、+3價Cr離子五種重金屬離子的吸附研究，結(jié)果表明，蒙脫石對+3價Cr離子、+2價Cu離子有很好的選擇性，伊利石和高嶺石對+3價Cr離子、+2價Pb離子有較好的親和力?？录因E等研究了膨潤土粘土礦物吸附溶液中重金屬離子的能力。結(jié)果表明，在相同的條件下，膨潤土吸附溶液中重金屬離子的次序是：Cu（+2）>Zn（+2）>Ni（+2）>Cd（+2）。李紅陽等通過實驗表明，粘土礦物對于Cr、Cd、Pb、Hg、As等有害元素具有很強的吸附能力，是理想的低成本吸附劑，在廢水處理中，可用來取代活性炭或離子交換樹脂來去除重金屬等有害元素。

古映瑩等對高嶺土進行表面改性制備了高嶺土一MBT(聚苯乙烯)復合體，考察了對溶液中重金屬離子的吸附性能。結(jié)果表明，高嶺土一MBT復合體對水中+2價Pb離子、+2價Hg離子、+2價Zn離子的吸附能力明顯優(yōu)于純高嶺土和僅經(jīng)過表面處理的高嶺土。金漫彤等利用偏高嶺土、堿激活劑等合成了土壤聚合物，并進行了含重金屬廢物的固化。結(jié)果表明，對Zn抖、Pb抖、Cu 和Cd 捕集效率高，浸出毒性能達到國家標準。粘土礦物修復土壤重金屬污染發(fā)展方向

6.1 根據(jù)粘土礦物材料對肥料養(yǎng)分的控釋作用，粘土礦物修復材料可與肥料相結(jié)合，發(fā)揮其雙重作用。

6.2 針對土壤重金屬污染特點和修復要求的差異，可將多種粘土礦物按照一定的比例混合在一起或?qū)⒄惩恋V物修復與其他修復方法相結(jié)合，后者稱之為聯(lián)合修復，以便克服各自的缺點，提高性能，達到更好的修復效果。

6.3 對粘土礦物進行物理加工，改變其性質(zhì)，提高修復功效。如粉碎粘土礦物不僅可以提高其對重金屬的吸附性能，而且還可以形成不可逆吸附。

6.4 對粘土礦物有關(guān)改性方面的研究。如將多重改性或性能更好的改性粘土礦物引人土壤重金屬修復領域，以提高其對土壤中重金屬的吸附與固定能力，使被固定的重金屬不易重新釋放出來，產(chǎn)生二次污染。結(jié)語

粘土礦物在重金屬污染治理中有著獨特的作用，開發(fā)儲量豐富、價格低廉的粘土礦物，并對有一定凈化功能的粘土礦物進行合理改性，是治理重金屬污染的新途徑，這種方法具有設備簡單、操作簡便、二次污染小等優(yōu)點。目前，利用粘土礦物治理重金屬污染，大都處于研究階段，實際的應用不是很多。隨著人們對粘土礦物凈化重金屬污染機理的深入認識，以及粘土礦物加工改性技術(shù)的不斷開發(fā)和應用，粘土礦物在重金屬污染治理中，將會發(fā)揮重要的作用。

參考文獻

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第二篇：水體重金屬污染治理技術(shù)

水體重金屬污染治理技術(shù)底泥疏浚

底泥疏浚是一種能夠有效降低重金屬污染負荷的水污染治理方法，主要控制水體內(nèi)源污染。國內(nèi)外目前廣泛應用的環(huán)保疏浚利用機械疏浚方法來清除江河湖庫污染底泥，在挖泥，輸送過程中和疏浚工程完成后對環(huán)境及周圍水體的影響都較小。我國太湖五里湖區(qū)生態(tài)疏浚工程治理重金屬污染效果良好，減少了底泥和水體中的重金屬含量。環(huán)保疏浚技術(shù)是復雜的系統(tǒng)工程，對操作精度要求較高，目前環(huán)保疏浚業(yè)普遍致力于改造和設計環(huán)保疏浚設備，以提高疏浚工程的針對性和高效性。引水截污

減少進入水體的污染物總量是水體修復的前提條件，通過截流河道，截污管道等截污工程將污水引入污水處理廠進行處理，然后循環(huán)利用或排入水體，可以有效阻止重金屬廢水向水體排放。在截污的基礎上，通過適當引水，補水縮短河流，湖泊等水體的換水周期，促進水體交換，加快重金屬遷移速度，可降低水體中的重金屬濃度。引水截污在我國有很多工程實例，水體修復效果良好。生態(tài)修復技術(shù)

水體生態(tài)修復技術(shù)利用參與生物修復過程的生物類群，包括微生物，植物，動物以及它們構(gòu)成的生態(tài)系統(tǒng)對污染物進行轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)化及降解作用，從而使水體得到凈化的技術(shù)。具有處理效果好，耗能少，工程造價和運行成本低等優(yōu)點，還可以與綠化環(huán)境及景觀改善結(jié)合起來，實現(xiàn)生態(tài)修復的最大效益。目前國際和國內(nèi)應用的生態(tài)修復技術(shù)包括人工浮島，人工濕地，水生植物凈化景觀化等，其原理是將生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能應用于水體凈化，充分利用自然凈化與水生植物系統(tǒng)中各類水生生物間功能上相輔相成的協(xié)同作用來凈化水質(zhì)。如在水體中適當種植對重金屬具有吸附作用的浮水植物和挺水植物，投撒菌種和養(yǎng)殖水生動物，可達到既凈化水質(zhì)，又改善生態(tài)環(huán)境的目的。生物修復技術(shù)符合可持續(xù)發(fā)展原則，目前已成為全世界普遍關(guān)注的水環(huán)境修復技術(shù)，這種廉價實用的技術(shù)也很仕用于我國江河湖庫大范圍的污水治理。但生態(tài)修復技術(shù)也存在一些問題，如生長性強的水生植物易形成單優(yōu)群落，被重金屬飽和后的植物以及水生生物排泄物和尸體堆積形成的污泥等會產(chǎn)生負面環(huán)境效應等都有待研究解決。

山東思源水業(yè)工程有限公司

第三篇：醴陵市重金屬污染治理項目工作匯報

2014年醴陵市重金屬污染治理項目

工作匯報

一、區(qū)域站參與的工作：

1、效果監(jiān)測點：官莊、王仙、均楚、白兔潭和城郊5個區(qū)域站各完成了1個效果監(jiān)測點工作（早晚兩季2個小區(qū)土壤、植株樣、谷樣的采集運送等），每個點支付農(nóng)戶補貼2000元。

2、物質(zhì)發(fā)放工作：

（1）生石灰發(fā)放：配合鄉(xiāng)鎮(zhèn)發(fā)放生石灰，收集花名冊。（2）有機肥發(fā)放、葉面肥發(fā)放工作：以區(qū)域站發(fā)放為主，收集花名冊。

（3）綠肥種子發(fā)放：組織大戶、村種植綠肥，發(fā)放綠肥種子、根瘤菌等。

二、技術(shù)負責人的工作

1、鄉(xiāng)級負責人：共7人。協(xié)調(diào)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)物質(zhì)發(fā)放等工作。

2、村級負責人：共79人。具體參與各村物質(zhì)發(fā)放、技術(shù)指導等工作。

三、資金使用情況：

資金總額：1103.7萬元，其中：

1、石灰施用83316畝，每畝60元，本項經(jīng)費共499.896萬元。已采購施用 噸，共計 元。結(jié)余200元/噸撒施發(fā)放費用，共結(jié)余 元。

2、有機肥施用18000畝，每畝140元。本項經(jīng)費共252萬元。已采購施用 噸，共計 元。結(jié)余130元/噸撒施發(fā)放費用，共結(jié)余 元。

3、葉面肥施用26076畝，每畝20元。本項經(jīng)費共52.152萬元。已采購施用26076畝，共計 元。結(jié)余4元/畝撒施發(fā)放費用，共結(jié)余10.4304萬元。

4、水分管理26076畝，每畝20元。補貼資金共52.152萬元。已安排實施，未具體落實到人。

5、種植綠肥20000畝，每畝50元。本項經(jīng)費共1000000元。已采購綠肥種子 公斤，共計 元。結(jié)余 元。

6、深耕改土26076畝，每畝40元。本項經(jīng)費共104.304萬元。正在準備掛網(wǎng)公開招標中。

7、鈍化劑示范600畝，每畝720元。本項經(jīng)費共43.2萬元。正在準備掛網(wǎng)公開招標中。

以上請局領導作出安排。

醴陵市土壤肥料工作站 2015年1月26日

第四篇：重金屬污染論文

重金屬污染將成為中國治理水污染之痛上課老師：李海英

姓名：單衍魯

班級：交設0904

學號：110409070

1背景：

湖南武岡兒童血鉛超標、陜西鳳翔數(shù)百名兒童血鉛超標、湖南瀏陽鎘污染，以及福建上杭、河南濟源兒童集體血鉛超標——2009年，中國重金屬污染致病事件頻發(fā)。正文：

據(jù)國家環(huán)境保護部統(tǒng)計，2009年環(huán)保部共接報12起重金屬、類金屬污染事件。

重金屬污染致病事件已進入高發(fā)期，并且給當?shù)厝嗣竦纳硇慕】祹砹藰O大危害?！眹噎h(huán)境保護部環(huán)境經(jīng)濟政策研究中心國際所助理研究員張立對《第一財經(jīng)日報》說。

26日，自然之友、達爾問、公眾環(huán)境研究中心等34家環(huán)保組織聯(lián)合在京向社會發(fā)布了剛剛完成的重金屬污染調(diào)研報告。公眾環(huán)境研究中心主任馬軍對《第一財經(jīng)日報》表示，此舉旨在提高消費者的綠色選擇意識，倡導公眾選擇綠色產(chǎn)品，敦促知名品牌企業(yè)踐行綠色承諾，并以供應鏈倒逼的方式促使知名品牌企業(yè)的零部件生產(chǎn)商改進生產(chǎn)方式，積極防治重金屬污染。

it業(yè)是“重災區(qū)”

“it產(chǎn)品制造是重金屬排放的源頭之一?！瘪R軍對記者說，調(diào)研發(fā)現(xiàn)目前大量的印刷線路板（pcb）生產(chǎn)企業(yè)不能穩(wěn)定達標排放，已經(jīng)給當?shù)睾恿?、土壤和近海造成嚴重污染。而一些為知名it品牌大量供貨的企業(yè)重金屬排放違規(guī)超標，污染嚴重。

調(diào)查顯示，涉及121名當?shù)厣賰貉U超標事件的福建上杭縣蛟洋華強電池廠，是剛剛于2010年4月21日在深圳證券交易所創(chuàng)業(yè)板上市的浙江南都電源動力股份有限公司最重要的oem廠商之一。

而南都公司宣稱，“已進入沃達豐、阿爾卡特朗訊、諾基亞、摩托羅拉、新加坡電信、英國電信bt等著名國際大企業(yè)的供應商體系，并獲得阿爾卡特等企業(yè)評選的全球優(yōu)秀供應商之殊榮?！?/p>

在pcb生產(chǎn)企業(yè)中，一家名為惠州美銳電子科技有限公司的企業(yè)，其監(jiān)管記錄顯示2009年3月3日該公司被環(huán)保部門發(fā)現(xiàn)部分生產(chǎn)廢水未經(jīng)處理直接外排，銅、鋅、鎳、鐵均超標排放，其中銅超標竟達5199.0倍，嚴重污染環(huán)境。

而這家企業(yè)在美國納斯達克上市的母公司merixcorporation在其2008年年報中披露，cisco和摩托羅拉是其最大的兩家客戶企業(yè)，采購額分別占到該公司2008財年凈銷售額的11%和10%。

調(diào)查還發(fā)現(xiàn)，在香港證券交易所上市的建滔集團旗下也有多家企業(yè)多次違規(guī)超標。其中一家名為東莞萬年富電子有限公司的企業(yè)，2009年10月31日被當?shù)丨h(huán)保部門發(fā)現(xiàn)擅自設置一條直徑約10cm的軟管連接污泥濃縮池的導排管預留口，將未經(jīng)處理的污泥及生產(chǎn)廢水通過軟管繞過標準化排放口直接排入下水道，從污泥濃縮池排走未處理的污泥。

“在公開資料上我們看到，建滔集團線路板銷售額在亞洲名列前茅，其客戶包括ibm和intel等諸多知名it品牌?！瘪R軍說。

據(jù)介紹，在掌握了大量的調(diào)研資料和數(shù)據(jù)后，上述環(huán)保組織于今年4月15日和16日向29家國內(nèi)外知名it品牌的ceo發(fā)出了信件，向其確認違規(guī)企業(yè)是否為其供應商、是否還有其他的供應商存在環(huán)境違規(guī)問題，以及是否建立了供應商環(huán)境管理體系。

馬軍告訴記者，在收到此信后，部分企業(yè)及時回應并積極跟進，如松下、三洋、日立、索尼公司，中國的海爾和聯(lián)想公司，美國的intel，以及新加坡的新加坡電信都與環(huán)保組織進行了直接溝通。在這些企業(yè)中，松下公司、三洋公司、中國的海爾公司和聯(lián)想公司的回應最為積極。

松下公司不僅對環(huán)保組織提供的超標供應商線索進行了核對，而且已經(jīng)利用公開的數(shù)據(jù)檢索了其一級供應商，同時其環(huán)境推進部部長和環(huán)保組織直接溝通，探討與各個利益方合作，建立并完善供應鏈環(huán)境管理機制的問題。

三洋電機（中國）有限公司也多次與上述環(huán)保組織電話溝通，表示公司總部非常重視，要求開展核查，4月23日，三洋電機（中國）有限公司書面函件確認了核查情況，并表示會跟進確認出現(xiàn)問題的供應商整改情況。

海爾公司不僅確認了核查情況，并且告知已經(jīng)對超標供應商進行跟進。海爾公司特別提到，其宗旨與環(huán)保組織一致，愿共同推動環(huán)境保護。

聯(lián)想公司則對查詢情況進行了書面通報，雖認為被問及的違規(guī)企業(yè)不是其供應商，但依然表示愿意與公益組織就其他的供應商是否存在環(huán)境違規(guī)問題以及供應鏈環(huán)境管理機制的問題做進一步的溝通。

不過，據(jù)上述環(huán)保組織稱，仍有20家企業(yè)至今未作任何回應，這其中包括了摩托羅拉、諾基亞、佳能、三星、tcl等中外知名it品牌。

“讓我們感到吃驚的是，一些公司對其供應鏈條可能存在的環(huán)境違規(guī)問題表現(xiàn)漠然，其中一家公司甚至表示，我們有5000家供應商，檢索起來太麻煩。”

然之友總干事李波反問說，檢索一遍供貨商，難道真的比讓周邊社區(qū)世代承受重金屬毒害更麻煩嗎？控制重金屬排放，難道真的比未來清除沉積于河湖底泥、土壤、地下水以及近海中的重金屬更麻煩嗎？

馬軍對記者表示，我們希望這份報告，能夠喚起it品牌對其供應鏈重金屬排放問題的重視，由此回應公眾的質(zhì)疑，認真排查，作出反饋。更為重要的是，建立起一個長期的管理機制，嚴格控制其供應鏈條的重金屬排放。

“我們也希望以此次調(diào)研為基礎，推進綠色選擇消費者行動?！瘪R軍稱，消費者在購買產(chǎn)品時，不僅要考慮產(chǎn)品的功能是否能滿足自己的需要，也要關(guān)注it產(chǎn)品生產(chǎn)過程的污染控制，以綠色消費推動產(chǎn)品的綠色生產(chǎn)。

水體重金屬污染突出

重金屬進入人體的途徑主要有三種，分別是吃的食物、水和大氣。而水體中重金屬污染最為突出。重金屬污染也是危害最大的水污染問題之一。

研究表明，重金屬通過礦山開采，金屬冶煉，金屬加工及化工生產(chǎn)廢水，化石燃料的燃燒，施用農(nóng)藥化肥和生活垃圾等人為污染源，以及地質(zhì)侵蝕，風化等天然源形式進入水體，加之重金屬具有毒性大，在環(huán)境中不易被代謝，易被生物富集并有生物放大效應等特點，不但污染水環(huán)境，也嚴重威脅人類和水生生物的生存。

國家環(huán)保部的調(diào)查顯示，我國水體重金屬污染問題十分突出，江河湖庫底質(zhì)的污染率高達80.1%。

2003年，黃河、淮河、松花江、遼河等十大流域的流域片重金屬超標斷面的污染程度均為超ⅴ類；2004年太湖底泥中總銅、總鉛、總鎘含量均處于輕度污染水平。城市河流35.11%的河段出現(xiàn)總汞超過地表水ⅲ類水體標準，18.46%的河段面總鎘超過ⅲ類水體標準，25%的河段有總鉛的超標樣本出現(xiàn)。

調(diào)查顯示，由長江、珠江、黃河等河流攜帶入海的重金屬污染物總量約為

3.4萬噸，對海洋水體的污染危害巨大。全國近岸海域海水采樣品中鉛的超標率達62.9%，最大值超一類海水標準49.0倍。銅的超標率為25.9%，汞和鎘的含量也有超標現(xiàn)象。

首都師范大學資源環(huán)境與gis北京市重點實驗室研究員滑麗萍等人長期研究湖泊底泥的重金屬情況。該實驗室的監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，隨著工業(yè)經(jīng)濟的不斷發(fā)展，湖泊底泥的污染已嚴重妨礙了湖泊功能的正常發(fā)揮。

據(jù)介紹，重金屬污染問題是我國水環(huán)境研究人員最早關(guān)注的重要問題之一，由于底泥在水環(huán)境中的重要作用，多數(shù)學者在研究水相中的重金屬污染狀況時，同時也會對水體底泥的重金屬污染狀況進行同步采樣分析。20世紀80年代以來，學者們對我國不同地理區(qū)域的湖泊底泥重金屬污染狀況進行了較廣泛的研究，研

究所涉及的重金屬元素包括fe、mn、hg、cd、zn、cu、cr、as、ni、se、co、ni等，積累了豐富的數(shù)據(jù)。

調(diào)查顯示，我國湖泊底泥重金屬污染程度非常不均勻，基本上靠近工礦企業(yè)和人類活動頻繁區(qū)的湖泊底泥重金屬污染比較嚴重，遠離人類居住和經(jīng)濟活動區(qū)的湖泊底泥尚未受到重金屬污染，保持比較潔凈的水體環(huán)境。

滇池、太湖、松花湖這3個湖的底泥污染比較嚴重，尤其是滇池。南京的玄武湖雖屬于風景區(qū)，應該屬于污染較輕的湖泊，但其位于市內(nèi)繁華區(qū)，湖泊底泥中金屬的污染也相對較嚴重。山東榮成灣的月湖、云南的洱海、黑龍江省的鏡泊湖都遠離城市，底泥中的重金屬含量分布符合自然規(guī)律，溶解氧含量較高，水體的自凈能力比較強，是少受污染的湖泊。

除了水體里的重金屬污染外，目前土壤里的重金屬也是一大公害。據(jù)環(huán)保部門的統(tǒng)計，目前中國重金屬污染土壤面積至少有2000萬公頃，而且往往是城郊和污灌區(qū)的土壤同時遭受重金屬和有機污染物的復合污染。

礦物加工和冶煉、電鍍、塑料、電池、化工等行業(yè)是排放重金屬的主要工業(yè)源，這些排放物以“三廢”形式使得某些工廠企業(yè)周圍的土壤鋅、鉛含量甚至高達3000毫克/千克。而城市交通運輸中汽車尾氣排放、輪胎添加劑中的重金屬元素亦影響到土壤中重金屬含量，成為城市重金屬土壤污染的另一個主要來源。

因重金屬造成的水源和土壤污染已對中國的生態(tài)環(huán)境、食品安全、百姓身體健康和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成嚴重威脅。據(jù)環(huán)保部門估算，全國每年因重金屬污染的糧食高達1200萬噸，造成的直接經(jīng)濟損失超過200億元。

國土資源部此前表示，目前全國耕種土地面積的10%以上已受重金屬污染，約有1.5億畝，污水灌溉污染耕地3250萬畝，固體廢棄物堆存占地和毀田200萬畝，其中多數(shù)集中在經(jīng)濟較發(fā)達地區(qū)。

防治技術(shù)明顯不足

一旦重金屬通過飲水、飲食、呼吸或是直接接觸的路徑進入人體，將極大損壞身體的正常功能。因為重金屬不像其他的毒素可以在肝臟分解代謝，然后排出體外；相對的，它極易積存在大腦、腎臟等器官，一旦超標，容易引起基因突變，影響細胞遺傳，嚴重時會產(chǎn)生畸胎或誘發(fā)癌癥。

重金屬污染情況嚴重，但防治技術(shù)卻明顯不足。

related相關(guān)

重金屬污染：

密度在5以上的金屬統(tǒng)稱為重金屬，如金、銀、銅、鉛、鋅、鎳、鈷、鎘、鉻和汞等45種。

從環(huán)境污染方面所說的重金屬，實際上主要是指汞、鎘、鉛、鉻以及類金屬砷等生物毒性顯著的重金屬，也指具有一定毒性的一般重金屬如鋅、銅、鈷、鎳、錫等。目前最引起人們注意的是汞、鎘、鉻等。

重金屬隨廢水排出時，即使?jié)舛群苄?，也可能造成危害。由重金屬造成的環(huán)境污染稱為重金屬污染。

重金屬污染的相關(guān)事件：

水俁病事件，發(fā)生于1953～1956年日本熊本縣水俁市，人們食用被汞污染的魚、貝等水生生物，造成大量居民中樞神經(jīng)中毒，60多人死亡。

富山骨痛病事件，發(fā)生于1955～1972年日本富山縣，人們食用含鎘廢水污染的河水和稻米而中毒，死亡100多人。

愛知米糠油事件，發(fā)生于1968年九州愛知縣一帶，人們食用含多氯聯(lián)苯的米糠油后造成中毒，患者超過1萬人，16人死亡。

姓名：單衍魯

2011-1-7

第五篇：土壤修復和重金屬污染治理

土壤修復技術(shù)

學科：環(huán)境科學

詞目：土壤修復技術(shù)

英文：contaminated soil remediation

釋文：土壤修復技術(shù)是使遭受污染的土壤恢復正常功能的技術(shù)措施。污染物進人生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)，如果超過土壤的自凈作用的負荷，即形成土壤污染。土壤因吸附能力、氧化還原作用及土壤微生物分解作用，可緩沖污染物所造成的危害，以上統(tǒng)稱為土壤自凈能力。土壤自凈作用的機理，既是土壤環(huán)境容量的理論依據(jù)，又是選擇針對土壤環(huán)境污染調(diào)控與污染修復措施的理論基礎。盡管土壤環(huán)境具有多種凈化作用，而且也可通過多種措施來提高土壤環(huán)境的凈化能力，但其凈化能力畢竟是有限的，預防土壤污染是保護土壤環(huán)境的根本措施。[1]

污染場地修復技術(shù)分類：

污染場地的修復技術(shù)可按暴露情景和處置地點分類。

按暴露情景分類：

可以按“污染源-暴露途徑-受體”對修復技術(shù)分類。對污染源進行處理的技術(shù)有生物修

復、植物修復、生物通風、自然降解、生物堆、化學氧化、土壤淋洗、電動分離、氣提技

術(shù)、熱處理、挖掘等；對暴露途徑進行阻斷的方法有穩(wěn)定/固化、帽封、垂直/水平阻控系統(tǒng)

等；降低受體風險的制度控制措施有增加室內(nèi)通風強度、引入清潔空氣、減少室內(nèi)外揚塵、減少人體與粉塵的接觸、對裸土進行覆蓋、減少人體與土壤的接觸、改變土地或建筑物的使

用類型、設立物障、減少污染食品的攝入、工作人員及其他受體轉(zhuǎn)移等。

按處置地點分類：

可分為原位修復技術(shù)和異位修復技術(shù)。原位修復技術(shù)又可分為原位處理技術(shù)和原位控制

技術(shù)，常用的原位處理技術(shù)包括物理、化學和生物方法等。異位修復技術(shù)可分為挖掘和異位

處理處置技術(shù)。

原位處理：在污染區(qū)原地鉆一組注水井，用泵注入微生物、水和營養(yǎng)物，通入空氣。另外鉆一組抽水井，用抽水泵抽取地下水，使地下水呈流動狀態(tài)，促使微生物和營養(yǎng)物均勻分布。此工藝簡單，費用低，但處理速度慢。原位處理也可用于污染河流底泥的生物修復。

土壤與土壤污染

環(huán)境污染是指由于人類活動引起環(huán)境質(zhì)量下降而有害于人類以及其他生物正常生存和發(fā)展的現(xiàn)象。環(huán)境污染按環(huán)境要素可分為大氣污染、水體污染、土壤污染和生物污染。大氣污染了，人們無法呼吸；水體污染了，人們不能飲水；土壤污染了，我們沒有糧食吃；生物污染了，人類可能沒有肉食吃，或者人直接病死。所以說，環(huán)境污染非常可怕。這里我們只談土壤污染。

土壤是環(huán)境中特有的組成部分，它是一個復雜的物質(zhì)體系，組成的物質(zhì)有無機物和有機物。在地球表面，土壤處于大氣圈、巖石圈、水圈和生物圈之間的過渡地帶，是生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)交換和物質(zhì)循環(huán)的中心環(huán)節(jié)，是連接地理環(huán)境各組成要素的樞紐。

植物直接生長土壤上，土壤是植物營養(yǎng)物質(zhì)的最主要的供應地?！捌ぶ淮?，毛將焉附”；“民以食為天，食以土為本”。沒有土壤，就長不出植物，更別提莊稼了。巖石上至多生長一些地衣、苔蘚，水里還有一些浮游生物，人類能靠地衣、苔蘚、浮游生物養(yǎng)活嗎？

所以說，土壤是最寶貴的自然資源之一，是人類賴以生存的必要條件。土壤，或者說是土地，還是人類社會演替發(fā)展的關(guān)鍵因素。封建地主控制了土地，統(tǒng)治了農(nóng)民；共產(chǎn)黨通過土地革命，贏得了廣大人民的擁護。

然而，各種人為與自然的因素使人類賴以生存的土壤遭受不同程度的破壞，致使原有土壤理化性質(zhì)退化、喪失耕作價值，并危及食物鏈安全與人類自身健康。這種喪失了耕作價值的土壤稱為污染土壤。土壤本來是各類廢棄物的天然收容所和凈化處理場所，土壤接納污染物，并不表示土壤即受到污染，只有當土壤中收容的各類污染物過多，影響和超過了土壤的自凈能力，從而在衛(wèi)生學上和流行病學上產(chǎn)生了有害的影響，才表明土壤受到了污染。

造成土壤污染的原因很多，如工業(yè)污泥、垃圾農(nóng)用、污水灌溉、大氣中污染物沉降，大量使用含重金屬的礦質(zhì)化肥和農(nóng)藥等等。

目前，我國土壤污染防治面臨的形勢十分嚴峻，部分地區(qū)土壤污染嚴重，土壤污染類型多樣，呈現(xiàn)新老污染物并存、無機有機復合污染的局面，土壤污染途徑多，原因復雜，控制難度大，由土壤污染引發(fā)的農(nóng)產(chǎn)品安全和人體健康事件時有發(fā)生，成為影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、群眾健康和社會穩(wěn)定的重要因素。

第一次全國土地調(diào)查顯示，截至1996年10月31日，我國耕地面積為19.5億畝；到2006年10月31日，這個數(shù)字銳減為18.27億畝，10年凈減少1.24億畝，平均每年凈減少1240萬畝！國家《政府工作報告》指出，一定要守住全國耕地不少于18億畝這條紅線。

而土壤污染防治，是深入貫徹落實科學發(fā)展觀的重要舉措，是建設社會主義新農(nóng)村的重要內(nèi)容，是構(gòu)建國家生態(tài)安全體系的重要部分，是實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的重要保障。

編輯本段土壤污染原因分析

城市土壤承載著一定的生態(tài)、環(huán)境和經(jīng)濟功能，關(guān)系到城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量和人類健康。然而，隨著工業(yè)的發(fā)展和城市化進程加快，城市土壤環(huán)境質(zhì)量日益惡化。世界各國對此問題開始予以高度重視，德國土壤學會在1988年成立了城市土壤工作組；美國在上世紀90年代對紐約等城市開始了一系列有關(guān)城市土壤污染的研究。

城市工業(yè)化的發(fā)展及與之相伴的工業(yè)排污，使城市土壤化學性質(zhì)發(fā)生重要變化。煙塵、汽車尾氣的排放、工業(yè)超標排污等，使重金屬大量沉積于土壤中，其中以鉛、鋅等金屬元素污染最為嚴重，在我國工業(yè)化進程較快的城市，土壤的鉛含量都非常高。

另外，污水所含成分復雜，污水性質(zhì)不同，對土壤危害程度也不同，如含有三氯乙醛等有機物的污水極易引起急性中毒；含有無機物如重金屬、氟化物、硝酸鹽和有機氯農(nóng)藥等的污水往往在土壤、植被以至地下水中形成殘留和累積，造成植被受害，甚至寸草不生，并會間接引起人畜慢性中毒。

人類活動是影響城市土壤污染程度的一個重要因素。不同的土地利用狀況、人類活動強度、污染累計時間的長短和距離污染源的遠近，在不同程度上影響重金屬污染狀況。對北京城市公園土壤的鉛污染研究發(fā)現(xiàn)，歷史悠久，客流量大且距離市中心較近的公園土壤鉛含量明顯偏高；對大多數(shù)開放歷史較短、客流量小且相對偏僻的公園而言，表土一般都未見明顯的鉛污染。研究發(fā)現(xiàn):公路兩側(cè)土壤中鉛的99％以上累積量分布在50米的范圍內(nèi)。城市建設初期建立的化學、工業(yè)企業(yè)經(jīng)過多年發(fā)展，企業(yè)廠區(qū)的土地受到了嚴重污染，尤以重金屬土壤污染為主。土地中的重金屬經(jīng)過一定時間的遷移，對廠區(qū)周圍的土壤環(huán)境也產(chǎn)生了一定的影響。

編輯本段土壤污染物分類

土壤中污染物的種類按性質(zhì)分主要有：1）有機物質(zhì)，其中數(shù)量較大而又比較重要的是化學農(nóng)藥，尤其是有機氯、有機磷農(nóng)藥；2）氮素和磷素化學肥料；3）鉻、銅、鋅、鉛、汞、鎘、砷等重金屬；4）放射性元素，尤其是長壽命的放射性核素137Cs；5）腸細菌、炭疽桿菌、破傷風桿菌、腸寄生蟲、霍亂弧菌、結(jié)核桿菌等有害微生物類。

另外，土壤中有機物分解產(chǎn)生的CO2、CH4、H2S、H2、NH3等氣體，在某些條件下也可能成為土壤的污染物。

根據(jù)污染土壤中污染物的來源，可將污染土壤劃分為無機物污染土壤、有機物污染土壤、放射性污染土壤以及復合污染土壤等類型。多數(shù)污染土壤以重金屬為主，局部地方以金屬-有機廢棄物的形式出現(xiàn)。污染土壤中重金屬的來源很多，如工廠固體廢棄物、污泥、大氣沉降物、農(nóng)用化肥等。

各種加工業(yè)活動都有可能產(chǎn)生大量的工業(yè)固體廢棄物，如礦渣、飛塵、模沙、研磨劑、離子交換樹脂、廢催化劑和活性炭、耐火磚等。有些金屬，如砷、鎘和鉛在高溫加工過程中可產(chǎn)生氣化現(xiàn)象，轉(zhuǎn)化成氧化物并以微粒的形式冷凝，沉降下來。

石油工業(yè)的各種有機污染物，己成為環(huán)境污染的罪魁禍首。隨著人工合成的有機物越來越多，在已知的700萬余種有機物中人工合成的有機物種類達10萬種以上，且以每年2000種的速度遞增。其中具有“三致”（致癌、致畸、致突變）的有機污染物如石油烴類、多氯聯(lián)苯（PCBs）、多環(huán)芳烴（PAHs）、含氯溶劑、炸藥、農(nóng)藥等越來越多。它們一旦進入土壤環(huán)境，不僅使農(nóng)作物減產(chǎn)甚至絕收，而且可通過動植物轉(zhuǎn)移到食物鏈中，成為人類的隱形殺手。

土壤有機污染物的種類繁多，包括各種酚類和氰類物質(zhì)以及人工合成的各種農(nóng)藥。酚類和氰類物質(zhì)的來源很廣，如某些石化企業(yè)在生產(chǎn)過程中排放的廢水含有烴類、有機酸、醛類、氰化物、氨、各類聚合物、焦油等污染物。

編輯本段技術(shù)研發(fā)

1、“863”計劃將研發(fā)石油污染土壤生態(tài)修復技術(shù)

國家863計劃資源環(huán)境技術(shù)領域辦公室發(fā)布“十一五”863計劃資源環(huán)境技術(shù)領域2007第二批重點項目申請指南的通知，“油田區(qū)石油污染土壤生態(tài)修復技術(shù)與示范”位列本批7個項目首位。這個項目指南提到，近年來，中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)成嚴重威脅。其中，重金屬、石油、多環(huán)芳烴等污染物導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。

項目總體目標為，針對中國油田區(qū)土壤石油污染問題，采用生物、物化方法與技術(shù)，研制高效修復功能材料與關(guān)鍵設備；開發(fā)具有復合技術(shù)協(xié)同的修復工藝，集成適合中低濃度石油污染土壤的植物—微生物聯(lián)合修復技術(shù)、高濃度石油污染土壤的物化—生物耦合修復技術(shù)；建立油田區(qū)石油污染土壤生態(tài)修復技術(shù)體系并開展工程示范，制定石油污染土壤修復技術(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，建立具有國際先進水平和引領作用的技術(shù)研發(fā)平臺，為中國油田區(qū)污染土壤生態(tài)功能恢復和環(huán)境質(zhì)量改善提供技術(shù)支撐。

項目主要研究內(nèi)容是，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，研制高效復合修復菌劑，選育適合油田區(qū)生態(tài)環(huán)境條件的高效修復植物，構(gòu)建植物—微生物聯(lián)合修復技術(shù)。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—生物耦合修復技術(shù)。研制物化、生物修復關(guān)鍵設備，開展植物—微生物聯(lián)合修復、物化—生物耦合修復工程示范，進行環(huán)境風險評估，制定油田區(qū)石油污染土壤修復技術(shù)規(guī)范。

據(jù)悉，“十一五”863計劃資源環(huán)境技術(shù)領域戰(zhàn)略目標是：研究大幅度增加資源儲備技術(shù)，提高資源綜合利用效率；研究區(qū)域性環(huán)境污染綜合防治技術(shù)，逐步形成與社會經(jīng)濟發(fā)展水平相適應的資源環(huán)境科技創(chuàng)新體系，為保證社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展、建立資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會提供強有力的科技支撐。

2、蜈蚣草修復砷污染

蜈蚣草修復砷污染土壤技術(shù)在湖南、廣西、云南等地運用，成效顯著。

廣西、云南等地遇到洪水時，上游堆積的開采礦產(chǎn)中高濃度重金屬的污水就順勢蔓延下來，造成下游上百公里的河道和農(nóng)田受到污染，從而大面積稻田絕收或嚴重減產(chǎn)。人長時間暴露在含砷環(huán)境中可誘發(fā)癌癥，高劑量砷可導致死亡。

陳同斌的重金屬污染土壤植物修復團隊從1997年開始在全國范圍內(nèi)進行土壤污染狀況調(diào)查，1999年在中國本土發(fā)現(xiàn)了世界上第一種砷的超富集植物——蜈蚣草，至今已開發(fā)出3套具有自主知識產(chǎn)權(quán)的土壤污染風險評估與植物修復的成套技術(shù)，并鑒別出在中國生長的16種能夠吸收土壤重金屬污染物的植物。

休復前：湖南郴州蘇仙區(qū)鄧家塘鄉(xiāng)因砷污染導致600多畝稻田棄耕、2人死亡、400多人集體住院，誘發(fā)嚴重糾紛和暴力沖突，曾引起國務院高度重視，中央電視臺《焦點訪談》專門報道。

在國家高技術(shù)發(fā)展計劃(863項目)、973前期專項和國家自然科學基金重點項目的支持下，陳同斌研究員在湖南郴州建立了世界上第一個砷污染土壤植物修復基地。修復后：在田間種植條件下，蜈蚣草葉片含砷量高達0.8%，有力證明了蜈蚣草在砷污染土壤的治理方面具有極大的應用潛力。

中科院地理資源所陳同斌研究組應廣西人事廳邀請，受當?shù)卣羞M行污染土地的修復工作。修復前：廣西某縣因洪災造成超過5000畝農(nóng)田土壤被嚴重污染，部分土壤甚至寸草不生，這已成為廣西當前最突出的環(huán)境問題。修復后：建立污染土地的植物修復示范工程，目前已開始種植超富集植物進行土壤重金屬污染修復試驗，取得初步成效。

中科院地理科學與資源所陳同斌研究小組在云南開展植物修復與植物采礦技術(shù)研究與推廣應用，有效解決了當?shù)貒乐氐耐寥兰稗r(nóng)產(chǎn)品重金屬污染超標問題，提高了礦產(chǎn)資源利用率，保障了人民的安全健康。

3、日本開發(fā)出簡易無害的土壤消毒法

日本農(nóng)業(yè)環(huán)境技術(shù)研究所宣布，千葉縣農(nóng)業(yè)綜合研究中心等機構(gòu)的研究人員開發(fā)出了一種簡易土壤消毒方法，消毒效果好且不會危害環(huán)境。

據(jù)報道，這種土壤消毒法的具體操作步驟是，在土壤上噴灑用水調(diào)和的濃度為2%左右的酒精，然后用塑料薄膜覆蓋1到2周。研究人員介紹說，酒精能降低土壤內(nèi)含氧量，從而起到滅蟲效果。

據(jù)報道，新方法可輕松殺滅害蟲和病原菌，消毒效果幾乎等同于溴甲烷，而后者因為會破壞臭氧層被禁用。酒精幾天后就會在土壤中分解，不會對環(huán)境造成影響。

研究人員在黃瓜地內(nèi)進行了1周左右的實驗，實驗結(jié)果顯示，未灑酒精溶液的土壤所培育的黃瓜根部有寄生蟲，而經(jīng)酒精處理的土壤中的黃瓜生長正常，根部未發(fā)現(xiàn)寄生蟲。

土壤修復和重金屬污染治理

目前在中國大陸重金屬污染治理領域，沒有一家從事商業(yè)化治理的專業(yè)公司。

大部分的土壤修復和重金屬治理公司都是在利用國家撥款做示范工程，大部分的專業(yè)公司無法實現(xiàn)商業(yè)化運行。造成這種局面的主要原因是土地修復沒有國家標準，利用物理法、化學法等技術(shù)和工藝進行土地修復，投資太大，而采用植物修復技術(shù)和工藝導致的主要問題是收集到的修復植物的后續(xù)處理問題。

北京天地德科技有限公司引進德國先進技術(shù)，開發(fā)的土壤修復和重金屬污染治理方案可以徹底解決這個問題。

北京天地德科技有限公司重金屬污染治理方案是利用沼氣能源植物修復重金屬污染土地，同時生產(chǎn)生物天然氣的技術(shù)和工藝路線，可以解決重金屬污染植物修復的收獲物后續(xù)處理的難題，實現(xiàn)重金屬污染治理與生物質(zhì)能源協(xié)調(diào)發(fā)展。該技術(shù)對收集到的修復植物進行資源化利用。即便在沒有國家的補貼的情況下，企業(yè)也是可以生存的。重金屬植物修復和沼氣生產(chǎn)都是成熟技術(shù)，因此對二者進行技術(shù)集成和創(chuàng)新，將開創(chuàng)中國土壤修復和重金屬污染治理的新時代。

北京天地德科技有限公司利用耐重金屬污染的沼氣專用能源作物，在重金屬污染土地、水面建立生物能源基地，通過反復的種植和刈割富集重金屬的能源植物的地上部分，可以有效地降低生長環(huán)境中土壤、水體或水體沉積物的重金屬質(zhì)量分數(shù)．實現(xiàn)土地修復；同時收集物做為生產(chǎn)沼氣的原料，生產(chǎn)沼氣。

重金屬不比一般的污染物質(zhì)，在化學上元素是不滅的，所以要降低污染最重要的步驟就是降低它在環(huán)境中過度集約和累積的濃度?？梢酝ㄟ^種植對可耐受重金屬植物，利用反復的種植和刈割的方法，便可平分(淡化)原污染地重金屬的含量，并降低重金屬污染的風險。

生物質(zhì)能源是一種清潔的、可替代石化燃料的新型能源，但發(fā)展生物質(zhì)能源勢必要占用大量耕地，而依靠農(nóng)用地開發(fā)此類植物不符合我國人多地少的實際情況。從長遠來看，利用邊緣土壤進行能源植物的開發(fā)將是解決生物質(zhì)能源原料問題的一條有效途徑。我國有大量重金屬污染的土壤，因其對生物的毒害作用不適宜種植進入食物鏈的作物，如果利用這些土壤種植能源植物，既可以解決能源用地問題，對環(huán)境也具有一定的修復意義。

1、能源植物選擇

（1）可以治理重金屬污染的能源植物

導致土壤污染的重金屬主要包括 As、Cd、Co、Cr、Cu、Hg、Mn、Ni、Pb和 Zn 等 ,一般為幾種重金屬的復合污染。根據(jù)當?shù)氐臍夂驐l件、植物生長季節(jié)和土地實際情況可以選擇以下植物，能源高粱、苧麻、能源甘蔗、能源玉米、苜蓿和柳樹、向日葵、能源油菜、能源黑麥、馬鈴薯、紅薯。

在污染濕地水體或沉積物治理可以選擇能源水稻、互花米草、水葫蘆、蘆葦?shù)饶茉粗参?。?）沼氣專用能源作物

目前在歐洲以整株青貯的玉米、能源型甜菜和若干牧草，如虉草、冬黑麥和芒均為理想的原料，生產(chǎn)沼氣，被特稱為“沼氣專用能源作物”，專用能源作物成為制沼氣的新原料。

對玉米收獲前后的秸稈成分的分析發(fā)現(xiàn)，對于秸稈厭氧發(fā)酵性能至關(guān)重要的 4 項指標，在秸稈變干后都發(fā)生了非常不利于沼氣發(fā)酵和其他生物能轉(zhuǎn)化方式的變化。例如木質(zhì)素含量幾乎提高了 1 倍，使木質(zhì)素大量與纖維素和半纖維素結(jié)晶，嚴重阻礙了后兩者在生化轉(zhuǎn)化過程中的降解。其次，對于在中國被寄與很大希望、但又存在著致命性技術(shù)障礙的“非糧”能源作物甜高粱而言，其收獲后加工期過短（不到 2 個月）是當前難以克服的制約因素。但如果變甜高粱直接加工酒精的技術(shù)路線為甜高粱整株青貯再發(fā)酵加工成沼氣，則由于青貯料易于保存,可常年隨取隨用,問題即迎刃而解，而且能量凈產(chǎn)出還可能增高。另外，嚴重萎縮的北方甜菜可能會因改種能源甜菜而迎來重新振興的好機遇。

產(chǎn)氣植物的碳氮比,一般選用植物體的碳氮比為25～30.5/1；碳氮比過高和過低都不利于沼氣發(fā)酵細菌生長分裂，而某些有害菌則成優(yōu)勢菌群，造成沼氣池產(chǎn)氣少甚至不產(chǎn)氣。

農(nóng)村的一些水生植物，如水葫蘆、水花生、水草等，作為沼氣原料的碳氮比合適，2、能源植物種植

重金屬污染土地修復以能源植物種植為目標，將農(nóng)藝措施、土壤重金屬鈍化技術(shù)、耐重金屬的麻類和生物質(zhì)能源作物種植技術(shù)、超富集植物等生物技術(shù)進行優(yōu)化組合，在田間進行綜合應用。

一是修復輕度污染土壤。采取控制土壤水分、改變耕作制度、調(diào)整部分作物種類、合理施肥、灌溉等農(nóng)藝措施和施用土壤改良劑等物理、化學措施修復重金屬輕度污染的土壤。

二是中度污染土壤改種。開展技術(shù)攻關(guān)，對中度污染的土壤，采用適宜的治污模式和技術(shù)，以發(fā)展生物質(zhì)能源作物、經(jīng)濟作物苧麻和薯類為主。三是重度污染土壤變性。對于重度污染型土壤，采用重金屬鈍化技術(shù)和植物修復技術(shù)相結(jié)合或變性改為綠化用地。

對于江河流域水污染治理，可以采用氧化塘和人工濕地結(jié)合處理的方法、由于植物生長受季節(jié)控制，而且重金屬累積過多，會對植物造成毒害，采用氧化塘和人工濕地結(jié)合處理的方法可以利用多種植物，在不同季節(jié)對污水進行凈化，達到更好的凈化效果。

3、種苗繁育

植物在種子成熟后，收獲的秸桿碳氮比過高，不利于沼氣的產(chǎn)生。因此能源植物收獲期不是在種子成熟后，而是在種子成熟前收割，因此種苗繁育的問題必須解決，除了異地制種外，可以采用非試管快繁技術(shù)，利用植物嫩鞘、葉片、莖桿進行無性繁殖的育苗。利用植物法修復污染土地，需要建設種苗無性繁育基地。

4、能源植物收獲

能源植物的收割要根據(jù)使用目的來確定，作為以沼氣生產(chǎn)為目標的沼氣專用植物臘熟期是最佳收獲期。

栽培沼氣專用能源作物生產(chǎn)沼氣這樣一種新原料和生物能利用新的轉(zhuǎn)化技術(shù)路線，充分發(fā)揮了能源作物（特別是專用玉米等）能夠高效轉(zhuǎn)化太陽能的優(yōu)勢，獲得最大的單位土地面積生物量（biomass）和生物能產(chǎn)出（而非傳統(tǒng)育種追求的最大籽粒量產(chǎn)出）；

由于能源植物種植的目的是獲得最大的單位土地面積生物量（biomass）和生物能產(chǎn)出，而且積累在莖、葉中的碳水化合物，在作物完全成熟前，仍以可溶態(tài)保留于青貯料中，易于高效轉(zhuǎn)化為沼氣或其他形式生物質(zhì)能源（如生物乙醇、沼氣）。而一般情況下，隨著作物完全成熟及秸稈變干，碳水化合物轉(zhuǎn)化為難以分解的成分。因此沼氣專用能源作物不能在作物完全成熟及秸稈變干后收割。

5、后續(xù)處理

如何處理富集植物是植物修復的難題。因為重金屬的活性太強，如果處理不當，富集植物就又可能再一次成為污染源”。目前還沒有一種處理這種“吸毒植物”的有效辦法。植物成熟后，只有填埋或焚燒兩種選擇，本方案采用利用污染土地或水面建設能源作物種植基地。種植沼氣專用能源作物，一方面通過植物修復治理重金屬污染。另一方面對富集重金屬的生物量通過生物煉制技術(shù)生產(chǎn)生物能源和回收重金屬。首先對收獲的沼氣專用能源作物采用整株青貯，以備生產(chǎn)沼氣使用。然后采用生物拆解技術(shù)，將植物拆解分離，固態(tài)部分主要是纖維素和木質(zhì)素，及基本不含有可溶性重金屬鹽。固態(tài)部分可以加工成生物成型燃料，生物成型燃料是一種清潔燃料。

液態(tài)部分主要是半纖維素和各種糖類以及可溶性重金屬鹽。對于液態(tài)部分通過發(fā)酵技術(shù)進行處理。生產(chǎn)生物燃料沼氣，在發(fā)酵過程中可溶性重金屬鹽轉(zhuǎn)化為重金屬硫酸鹽沉淀被分離。

能源植物生產(chǎn)沼氣，沼氣提純后就是生物天然氣，可以替代汽車用天然氣。也可以直接用來發(fā)電。

德國利用沼氣專用植物生產(chǎn)沼氣采用2 個厭氧反應罐容積各 1 500 m3，采用高溫（49.5℃）發(fā)酵工藝。年耗青貯原料 5940 t，每天沼氣產(chǎn)量 5150 m 3/d。

沼氣直接發(fā)電，發(fā)電產(chǎn)能 500 kW（熱電聯(lián)產(chǎn)）。年發(fā)電和供熱量分別為 415 萬 kW*h 和 4 220 MW*h；電全部售給電網(wǎng)（14.5 歐分/KW*h）；熱量出售 1/3。

6、植物修復后續(xù)處理為什么選擇生產(chǎn)沼氣（1）沼氣是最有效的生物燃料

英國國立農(nóng)業(yè)合約聯(lián)盟（NAAC）2007會上提出生物燃料占據(jù)重要地位此會大會上，TimEvans所作的報告給大家留下了深刻印象，介紹了他經(jīng)營的RenewableZukunft公司進行的一個“小測試”（MiniTest），其中使用了生物燃料的對比試驗，以展示由1公頃能源作物制成的各生物燃料可使汽車行駛的距離，而沼氣是當之無愧的勝者。

在測試中生物柴油表現(xiàn)最差，車輛僅行使2萬公里（5,030英里/英畝）；生物乙醇使車輛行使3萬公里/公頃（7,540英里/英畝）；人造生物柴油（一種由生物質(zhì)氣化制成的新一代生物燃料，可通過費—托法（Fisher-TropschProcess）轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w燃料）則有顯著提高，車輛可行使7萬公里（13,960英里/英畝）；但由厭氧發(fā)酵的農(nóng)作物、泥漿、有機廢物產(chǎn)生的沼氣——生物沼氣可使車輛行使將近9.7萬公里/公頃（24,390英里/英畝），幾乎是生物柴油的5倍。（2）技術(shù)成熟，生產(chǎn)穩(wěn)定 沼氣生產(chǎn)與第二代生物燃料（如纖維素乙醇、液體生物燃料）相比，沼氣是一種成熟的技術(shù)。

首先在原料預處理技術(shù)上———它是在秸稈發(fā)酵前的預處理過程中引入畜牧業(yè)的青貯技術(shù)，既解決了秸稈的保存及消化問題，又能促進其后期發(fā)酵；

在進料方式上，該技術(shù)通過優(yōu)化設計飼料行業(yè)敞開式的氣動輸送設備，實現(xiàn)了大粒徑物料的密閉輸送；

（3）規(guī)?？纱螅尚?，便于發(fā)展分布式能源系統(tǒng)

由于生物量收集半徑可以控制，降低原料收集成本，加工后的產(chǎn)品方便長途運輸，可以滿足下游產(chǎn)業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)需求。（4）市場無限，產(chǎn)品沒有市場準入的限制

天然氣是最重要的理想潔凈燃料，但我國天然氣的儲量較為不足，而且工業(yè)用（發(fā)電，合成氨等）需求量非常大。截止到2006年1月，探明的天然氣儲量只占全世界總量的0.9%。天然氣貢獻的能量只占能源總消費量的2.5%（而世界平均是25%）。據(jù)《中國可持續(xù)發(fā)展油氣資源戰(zhàn)略研究》報告預測，到2020年我國天然氣的年需求量達2500億 m3，缺口將達到900億m3。需要強調(diào)指出的是，這個預測還是在完全排除8億農(nóng)村人口使用天然氣的情況下作出的。否則，屆時我國天然氣的缺口將會是極為驚人的數(shù)量。

沼氣可以直接向用戶出售，如果加工生產(chǎn)天然氣，可以直接作為汽車燃料銷售，不需要與其他燃油混合（5）經(jīng)濟效益好，產(chǎn)業(yè)鏈長。

可以深加工，生產(chǎn)甲烷和二氧化碳氣，殘渣可以綜合利用。沼氣夜可以做液態(tài)肥料/由于產(chǎn)業(yè)鏈長綜合經(jīng)濟效益高

7、沼氣利用及安全

厭氧消化產(chǎn)生的沼氣中含有水分（H2O）和硫化氫（H2S），H2S氣體不僅對人的身體健康有很大的危害，對管道、儀表及設備還具有很強的腐蝕性。脫水通常利用脫水裝置進行，一般采用重力法進行分離。對污泥厭氧消化最主要的問題涉及沼氣脫硫和尾氣有效控制。脫硫的目的也在于減少對大氣環(huán)境的污染物的排放。

沼氣中的硫化氫對于管道和設備具有很強的腐蝕作用，同時其在燃燒時將產(chǎn)生二氧化硫等有害氣體污染環(huán)境。因此，規(guī)范中規(guī)定硫化氫含量必須低于20mg/m3。污泥厭氧消化池中沼氣的硫化氫含量為沼氣中 H2S 濃度為 0.1％～2％，超過規(guī)范規(guī)定的質(zhì)量指標，必須進行脫硫處理。用于沼氣脫硫的方法有兩種，即生物法和物化法。生物法主要分為生物洗滌和生物過濾兩種方式。20 世紀 80 年代在德國、日本、荷蘭等國家有相當數(shù)量工業(yè)規(guī)模的各類生物凈化裝置投入使用。目前，許多發(fā)達國家如日本、德國、美國、荷蘭等對生物脫硫技術(shù)和設備的開發(fā)已經(jīng)商品化。2004年5月，宜興協(xié)聯(lián)熱電有限公司引進了帕克公司的生物脫硫技術(shù)并率先用于沼氣脫硫，將沼氣的硫化氫含量從14g/Nm3 降到200μg/ｍ3。我國這方面的研究才剛起步。

干法脫硫：沼氣經(jīng)過水封和脫水裝置后，常溫下經(jīng)過干式脫硫塔，沼氣通過噴嘴或擴散板進入脫硫塔底部，通過脫硫劑床層，然后從頂部排出。固體脫硫劑使用一定的時間需要進行再生或更換，所以至少要 2 個脫硫塔輪流使用。干式脫硫劑一般為氧化鐵，來源于經(jīng)過活化處理的煉鋼赤泥或硫化鐵礦灰，配以一定比例的助催化劑、堿、粘結(jié)劑、燒失劑，制成球形、環(huán)形等；也有顆粒直徑為0.6～2.4mm的鑄鐵屑。

濕法脫硫：沼氣通過噴嘴或擴散板進入脫硫塔底部，與吸收劑逆流接觸，然后從頂部排出，經(jīng)過濕法脫硫的沼氣需要再次冷凝去除水分。濕法吸收劑主要為NaOH或Na2CO3溶液，沼氣中的H2S與NaOH或Na2CO3反應，由于反應消耗，需要定期投加堿性溶液。

物化法是我國目前普遍使用的方法。物化法脫硫主要有干法和濕法兩種，根據(jù) H2S含量可以設計成單級和多級脫硫。沼氣中H2S含量高，且氣體量較大時，適用濕式脫硫；如果用地面積小，則可用干式脫硫。也可以采用干式、濕式串聯(lián)形式，增加脫硫效果，濕式脫硫塔可以作為粗脫，干式脫硫塔可以作為細脫。

貯氣柜對整個系統(tǒng)具有氣量調(diào)蓄和穩(wěn)壓的作用。沼氣的主要用途還是在處理廠內(nèi)進行綜合利用，利用的方式主要有沼氣發(fā)電或沼氣鍋爐等。沼氣發(fā)電

沼氣發(fā)電適用于建立污泥厭氧消化的污水處理廠，沼氣發(fā)電是目前我國污泥厭氧消化沼氣的主要利用方式。減少了污水處理廠電能的消耗，并能對污泥消化池提供熱源。投資成本隨各廠不同，但是沼氣發(fā)電會節(jié)省運行成本，對于厭氧消化產(chǎn)氣量較大的污水處理廠經(jīng)濟性更加明顯。沼氣發(fā)動機沼氣中的能量 20%～30%轉(zhuǎn)化為了機械能，還有 60%～70%轉(zhuǎn)化成了熱能（冷卻水、煙氣中的熱能，這部分熱量一般被回收作為消化池加熱的熱源），冷卻水中熱量的90%以上，煙氣中熱量的60%～70%可被回收，可見沼氣中能量的實際總效率為67%～85%。

國產(chǎn)沼氣發(fā)電機電效率 30%～36%，總效率 70%～80%，1 方沼氣可以發(fā)電 1.5～1.6千瓦時；進口沼氣發(fā)電機電效率30%～40%，總效率可以到90%，1方沼氣可以發(fā)電2千瓦時。我們根據(jù)國內(nèi)沼氣發(fā)電機的電效率和熱效率平均水平，制定出沼氣發(fā)電機的效率指標要求。捷克 Tedom 公司生產(chǎn)的燃氣內(nèi)燃發(fā)電機目前已遍布歐洲地區(qū)。其產(chǎn)品的顯著特點是將發(fā)電、供熱于一體，機體內(nèi)部包含了發(fā)動機、發(fā)電機、余熱回收換熱裝置，及自控系統(tǒng)。它的顯著特點是:系統(tǒng)簡單，且節(jié)省許多配套設備，可相應降低工程造價；機體采用了隔音罩等措施，距機體1 m噪聲小于70 dB；在煙道上安裝了煙氣催化凈化裝置，NOx及CO排放均符合歐洲標準。發(fā)電效率可達到40%，熱效率50%，綜合效率可達到90%。國產(chǎn)發(fā)電機沒加隔聲罩時，1m 范圍噪聲值 110dB（A），所以在工作時需要專門的工作間，并進行墻體隔聲。另外可以生產(chǎn)生物天然氣。每個燃料加工中心生產(chǎn)天然氣需要增加的設備（按1000萬方/年）。