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土壤修复国内外发展过程、现状

土壤修复现状

  总体上看,目前我国土壤污染治理与修复技术水平和工程经验,处于 边实践、边提高、边摸索、边总结的阶段。就农用地而言,受污染耕地 土壤修复技术研发水平与国外发达国家基本相当。“十五”以来,通过科技 部科研计划项目支持,开展了植物修复、农艺阻控、化学调控、农艺和 化学相结合等控制和修复技术研究及示范工作,包括重金属污染耕地土 壤的植物修复技术、低积累品种的农艺阻隔技术、水肥调控等耕地土壤 安全利用技术等,发展了有机污染农田土壤的生物修复技术、植物一微 生物联合修复技术等。近年来,有些技术己开始应用于大规模耕地土壤 的修复。比如,我国科学家在国内发现了碑的超富集植物一蝦蚣草,具 有极强的耐碑毒能力,其叶片富集碑的含量一般达到0.5%,比普通植物高 岀成千上万倍。研究团队分别在湖南、河南、广西等地,成功建立了碑 污染耕地土壤植物萃取修复工程,也是世界上最大的碑污染土壤修复工程 案例。我国科学家还将镉富集植物伴矿景天应用于镉污染耕地土壤植物 萃取修复工程。另外,我国科学家还开发了可有效阻控水稻可食部分(稻 米)中镉积累的生物炭阻控技术,利用工业废弃物质赤泥和富含硫基的 植物秸秆粉末作为钝化剂,同时结合锌对镉的拮抗作用,降低农产品中 镉的含量。

  我国的土壤污染状况复杂,加上我国土壤类型变异性和土地利用方 式多样化,土壤污染发生规律和危害特征有自身特点,立足我国国情, 加强土壤环境科学研究十分重要和必要。继“七五”期间开展土壤环境背 景值和土壤环境容量研究,“八五”、“九五”期间开展有机和无机污染物在 土壤环境中迁移转化规律及生物有效性等研究,从“十五”开始,在科技部973”计划项目等资助下,在经济快速发展地区土壤污染特征、来源、微 界面过程机制和生态风险等研究方而,取得了基础性的重要成果。在土壤 污染形成机制特别是微界面过程和机制方而,采用同步辐射等光谱技术 和模型等手段,揭示土壤中污染物与土壤表而的相互作用机制和赋存形 态,阐明了污染物与植物根相互作用机制和植物吸收积累规律。已认识 到我国不同区域、不同土地利用类型以及不同污染物所发生的土壤污染 形成机制存在明显差异,提出了主要作物品种在不同地区土壤上的重金 属富集积累规律。随着对复合污染问题的关注,开展了一些重金属与持 久性有机污染物的复合污染生态效应研究,发展了一些复合污染体系环 境行为和生态毒性的预测方法。近十年来,虽然我国土壤污染防治的基 础研究取得了长足进步,但是针对土壤污染的空间格局、污染成因、过 程机理、生态效应、指标方法等基础科学问题仍急需进行系统深入研究。 特别是土壤环境基准、土壤污染风险评估、风险管控理论和方法等方而, 与国际上发达国家相比,我国土壤环境科学研究水平还存在很大差距。

  近20年来,我国农用地和工矿用地土壤污染过程与修复科技快速 发展。根据全球文献计量分析,我国近20年发表英文(SCI)论文数量逐年 增加,在2020年就超过美国,位居第一;我国土壤修复技术专利在全球 的占比呈直线%以上,远高于世界其他国家或地区,美 国位于第二位。

  我国土壤污染防治工作起步较晚,目前土壤污染治理与修复技术研 发与工程化应用取得了哪些进展?

  与发达国家和地区相比,我国土壤污染防治工作起步较晚。总体上 看,土壤污染治理与修复技术研发和工程化应用落后于发达国家和地区。 国外土壤修复己有40年〜50年的历史,己经形成了专业化和实用化的 土壤修复技术体系、完备的修复产业链和修复市场,具有成熟的修复工 艺、配套的修料、成套的修复设备、高素质的咨询专家和工程技术 人员。相对而言,我国土壤修复技术研发和工程化应用只有短短10年时 间,目前还处于起步阶段。但近几年发展较快,一批自主研发的土壤修 复技术开始进入工程示范阶段,一批国外先进的技术设备和修复材料也 开始引进国内,一批耕地土壤污染治理与修复试点项目和污染地块修复 工程项目开始启动。从事土壤污染治理与修复的咨询机构、专业修复和 配套服务企业的数量急剧增加,土壤修复产业和市场发展迅速,己逐渐 成为新兴的环保产业和经济支柱产业的增长点。

  相对而言,我国污染地块土壤修复技术水平、施工能力和工程经验 总体上较落后。起初大多采用水泥窑技术、填埋技术为主,目前正逐渐 发展成为以热脱附技术、化学氧化技术、气相抽提技术、固化/稳定化技 术等为主流技术,适用于原位和异位处理的工程技术体系。在“十五”和 “十一五”期间,通过科技部863”计划、环保公益性科技专项等项目,重 点支持了重金属、农药、持久性有机污染物、石油等污染土壤修复共性 技术研究,并开展了小范围的示范验证工作。“十二五”期间,科技部“863 ”计划资源环境技术领域启动了“污染土壤修复技术及示范”重大项目,推 动了关键土壤修复技术和装备创新。我相信,通过未来5年〜10年不断 努力,一定能够使我国污染地块土壤修复技术与装备研发能力达到国际 先进水平,形成具有中国特色的土壤修复技术体系,大大推动土壤修复 产业的发展。

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  相对于我国大气和水污染防治,土壤污染防治工作基础薄弱,土壤 污染防治体系尚未形成。但是,在土壤污染防治方而也做了大量工作, 进行过有益的探索和实践,大致可以分为两个阶段:

  第一个阶段是上世纪80年代至90年代。“六五”和“七五”期间,国 家科技攻关项目支持开展了农业土壤背景值、全国土壤环境背景值和土 壤环境容量等研究,积累了我国土壤环境背景含量的宝贵数据。尽管当 时我国土壤环境状况总体良好,受世界土壤环保运动的影响,我国科学 家也开始关注矿区、污灌区和六六六、滴滴涕农药大量使用造成的耕地 土壤污染等问题。在此基础上,我国科学家制订了我国第一个《土壤环 境质量标准》,并于1995年发布,1996年开始实施。

  第二个阶段是从2000年至今。随着我国土壤污染问题日益凸显,土 壤环境安全问题引起社会广泛关注。党和国家高度重视土壤环境保护工 作,将土壤污染防治工作提上议事日程,放在与大气、水污染防治同等 重要的位置,全而推进土壤污染防治工作。一是组织开展了全国土壤污 染状况调查;二是出台了一系列土壤污染防治政策文件;三是加快推进 土壤污染防治立法工作;四是开展土壤环境质量标准修订工作;五是制 订实施重金属综合防治规划,启动土壤污染治理与修复试点示范;六是 编制土壤污染防治行动计划,全面部署土壤污染防治工作。由此可见, 近十年,我国土壤污染防治工作取得了积极进展,具有中国特色的土壤 污染防治体系正在逐步构建和形成。

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