重金属污染土壤治理与修复

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1、重金属污染土壤治理与修复重金属污染土壤治理与修复林玉锁林玉锁国家环境保护土壤环境管理与污染控制重点实验室国家环境保护土壤环境管理与污染控制重点实验室 环境保护部南京环境科学研究所环境保护部南京环境科学研究所 污染场地污染场地/ /土壤评估与修复中心土壤评估与修复中心2010年全国部分省市重金属专项资金项 目实施现场会(河南济源2009-10-20)一、方案编制技术要求二、污染治理与修复基本思路三、污染治理与修复策略四、污染治理与修复技术五、案例介绍报告内容：项目实施方案编制的重要性项目管理方案编制过程监督验收监测一、方案编制技术要求方案编制工作阶段管理 计划工程设计解决方案选择治理目标确定危害

2、识别与风险评估污染调查诊断一、方案编制技术要求方案编制要求方案编制要求: : 紧扣国家需求紧扣国家需求( (符合规划要求符合规划要求) ) 示范工程规模适度示范工程规模适度 突显示范作用突显示范作用( (典型性典型性) ) 技术先进性明显技术先进性明显( (单一技术或技术集成单一技术或技术集成) ) 前期工作基础好前期工作基础好 保障措施落实保障措施落实( (配套经费配套经费/ /技术支撑技术支撑) ) 项目编制要规范项目编制要规范一、方案编制技术要求项目编制前期准备工作:工艺研发 设备配套 技术储备场地调查 风险筛查 建立档案现场探勘 现场监测 风险分析项目储备技术准备工作基础一、方案编制技

3、术要求可行性研究报告编制大纲:立项的必要性技术可行性预算的合理性第一部分 项目总论 第二部分 项目背景 第三部分 项目方案研究 第四部分 投资估算 第五部分 资源供给 第六部分 财务评价 第七部分 风险评价 第八部分 综合评价 第九部分 附件一、方案编制技术要求编制大纲-项目总论:1.项目概况1.1项目名称 1.2项目建设单位 1.3项目位置 1.4项目周边目前现状 1.5项目性质及主要特点 1.6项目地块面积 1.7研究工作依据 1.8研究工作概况2.可行性研究结论2.1规划方案相容性结论 2.2项目技术工艺适用结论 2.3项目工程进度 2.4项目组织管理 2.5投资估算及资金筹措 2.6经

4、济,社会,环境效益评价2.7项目综合评价结论 3.主要技术经济指标表 4.项目存在问题与建议一、方案编制技术要求编制大纲-项目背景: 1.项目提出背景1.1项目区域自然环境现状地理位置、地形地质条件、土壤类型、气候气象 、水文状况、周围环境概况1.2所在区域项目区域社会经济发展现状1.3所在区域相关产业和环境保护政策1.4项目提出的缘由重点从项目土壤污染的生态和人体健康风险论述 2.项目进展概况2.1已进行的调查研究项目及成果2.2项目地块初勘及初测工作情况2.3项目投资的必要性 一、方案编制技术要求编制大纲-项目方案研究: 1.土壤污染治理工艺技术方案1.1 工艺技术方案比选1.2 拟选方案

5、主要技术特点和适用性分析1.3 主要技术经济指标2. 土壤污染治理工程方案2.1设备方案2.2设施方案2.3节能、节水方案2.4从业人员职业安全卫生健康2.5防止二次污染方案3.工程计划进度一、方案编制技术要求工艺技术方案比选1.1. 该技术是否针对目标污染物；该技术是否针对目标污染物；2.2. 技术处理的效果、是否成熟；技术处理的效果、是否成熟；3.3. 成本成本/ /效益是否合理；效益是否合理；4.4. 能否和其它技术集成使用；能否和其它技术集成使用；5.5. 该技术当前是否轻易获得；该技术当前是否轻易获得；6.6. 能否在规定的时间范围内完成任务；能否在规定的时间范围内完成任务；7.7.

6、 是否有环境和安全的不利影响；是否有环境和安全的不利影响；8.8. 第三方认证和监测要求；第三方认证和监测要求；9.9. 是否符合各利益方的要求；是否符合各利益方的要求；10.10.是否满足法律法规的要求等。是否满足法律法规的要求等。一、方案编制技术要求项目方案研究要点分析-工艺筛选原位技术原位技术 生物通风法生物通风法 植物修复法植物修复法 自然降解自然降解 土壤汽提土壤汽提 土壤淋洗法土壤淋洗法 电动法电动法 化学氧化化学氧化 混合混合 其它其它异位技术异位技术 生物堆生物堆 热解吸热解吸 化学氧化化学氧化 土壤淋洗法土壤淋洗法 稳定稳定/ /固化固化 焚烧焚烧 其它其它一、方案编制技术要

7、求项目方案研究分析要点分析-工程方案工程工程 方案方案风险控制风险控制人员防护人员防护污染治理污染治理一、方案编制技术要求处置挖掘闲置人体健康风险周围人群施工人员“不知情”人员生态风险大气环境下风向植物转移至其他环境介质项目方案研究分析要点分析-风险控制一、方案编制技术要求可行性研究报告编制大纲-投资估算:1. 土地占（租）用费用2. 调查、勘测费用3. 污染土壤调查、评价费用4. 污染土壤防治方案编制费用5. 主体设施建设费用6. 公共配套设施建设7. 设备费用8. 管理费用9. 运行费用 10.各种税金支出11.其他成本支出估算 一、方案编制技术要求投资估算要点分析:编制大纲-资源供给:1

8、.资金筹集与使用计划2.主要设备的研制和采购方式3.主要设施的建造4.施工力量组织计划5.项目施工期间和运行期间的动力、水电等供应一、方案编制技术要求编制大纲-风险评价:1.技术风险分析2.政策风险分析3.潜在不可控因素和措施分析一、方案编制技术要求编制大纲-综合评价:1.经济评价（定性）2.社会评价（定性）3.环境评价4.存在问题与建议5.总体结论及建议一、方案编制技术要求编制大纲-附件: 项目申报单位的营业执照复印件; 近两年财务报表； 项目申报单位在相关领域的工作业绩证明材料; 项目可行性报告编制单位的工程咨询证书。一、方案编制技术要求土壤的概念 传统土壤学定义: 土壤是由岩石经长期成土

9、过程发育而成、具有 肥力特征、能够满足作物生长需要的地球表层物 质。 环境土壤学定义: 泛指具有矿物质、有机质、水分、空气和生命 有机体的地球表层物质。二、治理与修复基本思路土壤污染的定义由于人类活动（或自然作用）产生的污染物进入土壤并积累到一定程度，引起某种危害或不利效应的发生，以致于土壤环境质量下降不能满足某种特定的土地利用功能要求的现象。二、治理与修复基本思路土壤污染物环境过程化学沉淀 /溶解矿物固定 /释放配位/络合氧化/还原吸附/解吸重金属重金属二、治理与修复基本思路重金属在土壤中存在形态水 溶态交换态碳酸盐结合态氧化物结合态有机结合态矿物残留态风险性变大环境活性降低二、治理与修复基

10、本思路自然土壤：碳酸盐态 自然土壤（紫色土）：残渣态 外源（紫色土）：交换态、碳酸盐态、氧化物态 外源（黑土）：有机态、交换态 外源（黄棕壤）：交换态、有机态 施污泥土壤：碳酸盐态 污灌土壤：碳酸盐态、氧化物态 淤泥：有机态、交换态、氧化物态Cd在土壤中的主要形态二、治理与修复基本思路自然土壤（黑土）：有机态、残留态自然土壤（紫色土）：残留态、有机态自然土壤（灰钙土）：有机态、残留态污灌土壤：有机态、不溶态淤泥：残留态、氧化物态Pb在土壤中的主要形态二、治理与修复基本思路Zn在土壤中的主要形态自然土壤：残留态、氧化物态 自然土壤（紫色土）：残留态、有机态、氧化物态 外源（石灰性土壤）：碳酸盐态

11、、交换态、氧化物态 外源（中性土壤）：有机结合态 外源（酸性土壤）：交换态 施污泥土壤：碳酸盐态 污灌土壤：有机态、不溶态 淤泥：残留态、氧化物态、有机态二、治理与修复基本思路Cu在土壤中的主要形态自然土壤：残留态、有机态 外源（黑土）：有机态 外源（中性土壤）：有机态、交换态 外源（酸性土壤）：交换态、有机态 施污泥土壤：有机态 淤泥：有机态、氧化物态二、治理与修复基本思路基于“风险”的管理 风险评估 目标确定 技术筛选 方案优化 修复活动的终 止以“减少风险”为目标污染土壤治理与修复基本思路二、治理与修复基本思路重金属在环境中迁移转化土壤-重金属废气颗粒物固废地下水废水作 物地表水风险降低

12、重金属风险增加二、治理与修复基本思路重金属污染健康风险污染 土壤食物链地表水地下水大气人体 健康作物吸收水平迁移垂直迁移颗粒物二、治理与修复基本思路污染治理与修复策略 思路：风险控制、科学治理风险控制、科学治理 原则：系统性、整体性、安全性 目标：资源化、安全利用 途径：控源、截流/阻断、稳定化/提取 方式：原位、异位三、治理与修复策略污染土壤治理与修复技术路线污染农田农艺措施调控耕作制度调整土地利用方式改变治理与修复治理修复土地利用功能 改变工业污染场地三、治理与修复策略污染土壤治理与修复技术土 壤 修 复 技 术物理法化学法生物法客土/换土法固化/稳定化农艺措施酸碱调节氧化还原电位调节电动

13、修复化学淋洗植物修复微生物修复四、治理与修复技术 60年代发生于富山县神通川流域，直至70年代才基本证实是当地居民长期食用被含镉废水污染了的土壤所生产的“镉米”所致。日本第一公害病-痛痛病五、案例介绍神通川流域土壤污染及“痛痛病”发生历史 1874年：开始采矿 1886年：开始冶炼 1919年：发现稻田受害与矿山废水有关 1961年：特异地方病被命名为“痛痛病” 1968年：确认“痛痛病”为矿山含Cd废水所致 1969年：指定神通川为“痛痛病”发生区 1970年：制定土壤污染防治法（农用地） 1971年：对污染土壤进行详细调查和监测，5800公顷土地被认定为Cd污染对策地 1980年：开始进行

14、污染土地治理，分三期进行，截止到2007年，已完成90 2003年：制定土壤污染对策法（市用地）五、案例介绍日 本 土 壤 污 染 点 示 意 图五、案例介绍神冈矿山及 神通川流域五、案例介绍五、案例介绍五、案例介绍“痛痛病”患者病症五、案例介绍“痛痛病”患者发生病因及认定五、案例介绍“痛痛病”患者发生数 截至到2007年7月，确诊患者191名，观察者335名五、案例介绍医疗补偿协定五、案例介绍医疗补偿及费用分担情况五、案例介绍日本汚染農地復元工法 （客土法）五、案例介绍土壤修复 施工现场五、案例介绍土壤污染复元地五、案例介绍冶炼厂污染土壤修复五、案例介绍电化学修复技术固定技术土壤和地下水联合修复土壤淋洗技术五、案例介绍国内案例 重金属污染农田植物修复 重金属污染农田化学调控 重金属污染土壤淋洗 重金属污染土壤电化学修复 重金属污染土壤固化稳定化五、案例介绍谢 谢！