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【三棱环境·行业新闻】农田土壤修复,看这一篇就够啦

发布日期:2020-07-05 18:46:50 浏览次数:171

“万物土中生,有土斯有粮”。农田土壤污染修复是改善农田土壤环境质量,保障粮食、蔬菜等农产品质量安全,为老百姓的“米袋子”、“菜篮子”、甚至“水缸子”安全提供基本保障,最终保障人们的身体健康,对经济社会发展和国家生态安全具有重要意义。

 【三棱环境·行业新闻】农田土壤修复,看这一篇就够啦(图1)

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一、如何评价农田土壤污染?

目前,农田土壤污染大多采用1995年颁布的《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)的二级标准值作为评价指标,也有的采用土壤环境背景值的上限值来评价农田土壤污染情况。即:

  • 低于环境背景值上限值的可认为基本良好,农田土壤利用不受任何限制;

  • 高于环境背景值上限值、低于《土壤环境质量标准》二级标准值的,则表明还没有污染,农田土壤利用一般不受限制,但要分析和控制污染源;

  • 高于《土壤环境质量标准》二级标准值的,则表示受到污染。

土壤环境质量标准( GB 15618-1995)

并采用土壤污染指数(实测值/二级标准值)法,进行农田土壤污染的分级评价:

将土壤污染指数细分为1.0~2.0、2.0~3.0、大于3.0,分别定为轻度污染、中度污染、重度污染。

土壤污染程度分级



补充材料:2016年3月10日,环境保护部办公厅发布《农用地土壤环境质量标准(三次征求意见稿) 》征求意见的函,在2017年5月环保部例行新闻发布会上,环保部科技标准司司长邹首民回答南都记者提问时介绍,标准目前还在进一步修改,希望今年年底按计划出台。





二、农田土壤修复技术有哪些?

农田土壤污染修复主要以原位修复技术为主,其可分为生物、物理和化学修复技术三大类型。


 【三棱环境·行业新闻】农田土壤修复,看这一篇就够啦(图2)

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生物修复技术

  • 主要是利用土壤特定的微生物、植物根系分泌物、菌根和超富集植物等降解、吸收、转化或固定土壤的污染物,

  • 一般可分为植物修复技术、微生物修复技术,有时也包括动物修复技术。







物理修复技术

  • 主要有换土法、热处理法。

  • 换土法是将污染土壤通过深翻到土壤底层(深层翻土法)、或在污染土壤上覆盖清洁土壤(客土法)、或将污染土壤挖走换上清洁土壤(换土法)将污染土壤与生态系统隔离;

  • 热处理是通过加热的方式,将一些有机物和具有挥发性的重金属如汞、砷等从土壤中解吸出来,或者进行热固定的一种方法。



化学修复技术

是向土壤中添加化学物质,通过吸附、氧化还原、拮抗或沉淀等作用与土壤中污染物发生反应,将污染物进行固定、解毒、分离提取的一种方法。





三、农田土壤污染修复技术选择的原则是什么?


农田土壤污染修复技术选择主要有三个原则:

(1)可行性原则

  • 一是技术上可行,选用的修复技术对污染农田土壤的治理效果比较好,能达到预期目标,能大面积实施和推广;

  • 二是经济上可行,治理成本不能太高,让农村、农户能够承受,便于推广,应尽量采用成熟度高和可操作性强的技术。

(2)安全性原则

  • 尽可能选择对土壤肥力、生产力负面影响小的技术,如植物修复技术、微生物修复技术等。

  • 在农田土壤修复技术在实施过程中,不要带入新的污染物,不产生二次污染,不会对农田土壤环境、农作物和周边环境以及人群健康产生不利影响,风险可接受。

(3)因地制宜原则

不能简单照搬已有的农田污染土壤治理技术,应根据土壤的:

  • 污染面积

  • 污染种类

  • 污染程度

  • 修复的时间

  • 成本和未来土地用途等因素综合考虑;

经过科学论证,选择合理的修复技术。




四、如何通过植物修复技术治理农田土壤重金属污染? 

植物修复技术是利用绿色植物吸收、挥发、根滤、降解、稳定等作用来转移、容纳或转化重金属、有机物或放射性污染物的技术。它具有成本低、美化环境、无二次污染等优点,因而是一种很有市场潜力的绿色技术。应用于农田土壤重金属污染治理的植物修复技术可细分为植物提取、植物间作、植物阻隔等技术类型。 

(1)植物提取技术

利用超富集植物(如砷超富集植物蜈蚣草)的根系吸收土壤中的有毒有害物质并运移至植物地上部,通过收割地上部带走土壤中污染物的一种方法。适用于不同污染程度的土壤修复。 

(2)植物阻隔技术

筛选对污染物吸收少的农作物品种,减少农作物对土壤中污染物的吸收,使农产品质量达到《食品中污染物限量》(GB 2762-2012)标准要求。适用于低污染的土壤修复。 

(3)植物间作技术

利用超富集植物与农作物间作,超富集植物吸收农作物根系的污染物,以减少农作物对土壤污染物的吸收,提高农产品质量;如蜈蚣草与甘蔗、桑树间作,实现边生产边修复。 

此外,为提高植物修复技术的效率,经常往土壤中加入一些可提高或降低污染物的活性的物质(修复剂),以强化植物修复的效果。植物修复与修复剂的联合修复技术是目前修复农田污染土壤的生力军。 




五、如何通过化学钝化技术修复农田土壤污染? 

化学钝化技术是基于以降低污染风险为目的,通过向土壤中加入化学试剂和化学材料(如石灰、粉煤灰),使其与土壤中的污染物产生吸附、络合、沉淀、离子交换和氧化还原等一系列反应,降低污染物在土壤中的活性和可迁移性,从而减少农作物对污染物的吸收,使农作物增产、农产品达标。这种技术具有投入较低、速度快、操作简单的特点,对大面积中、低度污染的农田土壤修复具有较好的效果。 




六、农田土壤污染修复能有效果吗? 

根据土壤污染程度、污染物种类和修复目标等因素,采用最适合的修复技术,农田土壤修复能达到较好效果。其修复效果评价主要是农田土壤污染物的去除或固定效果,农作物产量和农产品质量改善状况。评价的具体内容包括土壤中污染物的总量、毒性、活性和农产品的产量、质量以及土壤周边环境质量变化情况;同时包括土壤的肥力、酸碱度和微生物种群的变化情况。 

  

示意图

七、农田土壤污染修复过程中需要注意什么问题? 

农田土壤污染修复需要注意以下问题: 

(1)技术问题

  • 坚持“风险可接受、技术可操作、经济可承受”的原则进行技术选择;

  • 应尽量采用技术成熟度较高和具有可操作性的技术,既有利于保证修复的效果,又便于规范管理和工程化。 

(2)协作问题

  • 与污染场地的治理不同,农田土壤修复涉及的利益方更加复杂,不仅需要环保部门的严格监管,而且需要有关科研机构、专业公司的参与,以及地方政府及有关部门,特别是农民的积极参加和配合。

  • 农田土壤修复应尊重农民意愿,协调好修复技术单位、地方政府及有关部门、相关农户等各方面的关系。 

(3)环境监管问题

实行第三方监理制度,进行全过程环境监管,土壤修复过程中产生的废水、废气和固体废物进行安全处理处置,防止二次污染。 




 八、农田土壤污染修复有效益吗? 

农田土壤污染修复的效益一般包括环境、经济和社会效益等三个方面。

(1) 环境效益

是改善了土壤污染状况,提高了土壤质量,降低了土壤污染的环境风险,以及减少或规避对周边生态环境的不利影响。

(2) 经济效益

是农田土壤功能和价值的提高,修复好的农田能保障农作物产量和农产品质量,做到农业增产、农民增收,创造直接经济效益。

(3) 社会效益

是增加农民就业,改善“米袋子”、“菜篮子”和“水缸子”的质量、保障公众健康,减少由污染导致的群体性事件发生,促进社会和谐。 

   【三棱环境·行业新闻】农田土壤修复,看这一篇就够啦(图3)

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因此,农田土壤污染修复能产生看的见、摸得着的效益,是一项绿色的具有广阔市场前景的朝阳产业。 

 【三棱环境·行业新闻】农田土壤修复,看这一篇就够啦(图4)


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