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我國農田土壤修復產業發展現狀探析

時間:2020-03-26 來源:南方農業 作者:韓廷超 本文字數:2880字

  土壤修復論文(畢業設計8篇)之第八篇

  摘要:目前, 我國農田污染嚴重, 國家已經出臺有關法律法規, 并投入大量資金, 推動農田土壤修復產業的發展。基于此, 在歸納總結農田土壤修復產業現狀的基礎上, 針對農田污染修復技術尚未成熟的實際情況, 嘗試提出農田土壤修復行業的發展趨勢, 以期為農田土壤修復行業的良性發展提供參考意見。

  關鍵詞:農田土壤,污染,修復技術

土壤修復論文

  改革開放以來, 隨著我國工業化、城鎮化快速發展, 污染物排放也持續增加, 致使環境污染日益嚴重。其中, 農田土壤污染尤為突出, 已嚴重威脅到糧食生產安全, 影響到可持續發展戰略目標的實現。近年來, 隨著人們環保意識的提升, 市場需求逐漸釋放, 農田土壤修復已成為一門新興的產業。

  1 基本概念

  目前, 農田土壤污染物大致分為兩類, 分別為無機污染物和有機污染物[1]。無機污染物主要包括酸、堿、重金屬以及鹽類等。有機污染物主要包括有機農藥、酚類、氰化物、石油以及合成洗滌劑等。

  農田土壤修復是指利用物理、化學和生物的方法轉移、吸收、降解和轉化土壤中的污染物, 使其濃度降低到可接受水平, 或將有毒有害的污染物轉化為無害的物質[2]。

  根據修復過程中被污染土壤是否發生移位, 農田污染土壤的修復可分為異位修復技術和原位修復技術兩種。根據被污染土壤在修復過程使用的技術種類, 農田污染土壤的修復可分為單一修復技術和聯合修復技術兩種[3]。

  2 農田土壤修復產業現狀

  2.1 農田污染嚴重, 技術尚未成熟

  2014年4月, 環保部與國土資源部聯合發布的《全國土壤污染狀況調查公報》顯示, 全國土壤調查點位的16.1%受到不同程度的污染, 而農田污染比例更是超過19.4%[4]。其中, 每年因重金屬污染而減產的糧食超過1 000萬噸, 被重金屬污染的糧食多達1 200萬噸, 造成的經濟損失合計超過200億元[5]。農田是支撐人類生活與發展必不可少的物質基礎, 而大面積的土地污染會嚴重威脅到人們的身體健康, 制約現代化農業的進一步發展[6]。因此, 迫切需要采用相關技術對污染土地進行修復。

  與發達國家相比, 我國開始發展土壤修復技術起步較晚, 技術手段較簡單。目前, 我國比較成熟的土壤修復技術主要是異位修復技術, 原位修復技術較少且修復技術單一、效率較低、成本較高。由于土壤形態多樣且污染程度、成分各異, 現有修復技術缺乏針對性、適用性, 且大多停留在實驗階段, 工程應用實例較少, 修復技術尚未成熟[7]。

  2.2 政策不斷完善, 投資持續增加

  2012年3月, 政府出臺的《“十二五”規劃綱要》將節能環保列為七大戰略性新興產業之首。其中, 土壤修復是環保產業重點發展對象之一, 并明確提出要強化土壤污染防治監督管理。2016年12月, 環保部頒布《污染地塊土壤環境管理辦法 (試行) 》, 明確指出土壤污染治理各方的責任, 規定土壤污染治理與修復實行終身責任制等。2018年6月, 生態環境部與國家市場監督管理總局聯合發布《土壤環境質量農用地土壤污染風險管控標準 (試行) 》, 提出將加強保護農用地土壤環境, 管控農用地土壤污染風險, 保障農產品質量安全、農作物正常生長和土壤生態環境。相關法律政策的出臺規范了農田土壤修復行業, 有利于提升農田土壤修復技術水平, 進一步擴大農田土壤修復市場。

  近期看來, “十三五”期間, 土壤修復產業的藍海空間在1 200億~6 000億;遠期而言, 整個土壤治理產業的市場規模將超過7.5萬億元[8]。土壤修復產業具有一定的生命周期, 土壤修復資金占GDP的比重也遵循相同的規律, 即先低后高, 然后回落維穩, 且越是經濟發達的國家, 這種趨勢越為明顯。我國土壤修復產業尚處于起步發展階段, 未來土壤修復項目勢必顯著增多, 市場提升空間巨大, 資金投入必然會持續增加。

  3 農田土壤修復產業發展趨勢

  3.1 從異位修復向原位修復發展

  農田土壤污染與其他類型土地污染差異明顯, 主要表現為以下3點。1) 農田土壤污染面積大。統計資料顯示, 全國耕地面積約1.33億公頃, 其中僅重金屬污染耕地占就總耕地面積的1/5, 污染面積巨大。2) 修復要求不同。其他用地可以考慮短時間內閑置進行有關修復, 而農田受耕作要求、農事習慣等因素影響, 受污染的耕地需要邊治理邊耕作[9]。3) 污染濃度較低。農田土壤污染與工業場地污染相比, 污染濃度偏低。例如, 重金屬Cd污染在農田土壤中濃度約為0.163 mg·kg-1, 而工業場地中濃度約為85 mg·kg-1[10]。

  異位修復技術修復周期短, 效率高, 可以徹底去除污染物質, 便于監測, 適用于污染面積較小或重污染地塊[11]。但是, 在異位修復過程中需要挖掘和運輸土壤, 破壞土質結構, 工程費用相對較高, 而且污染土壤在挖掘和運輸過程中增加了污染土壤擴散的風險。原位修復技術投資較低, 工藝設備簡單, 二次污染可能性低, 污染土壤處理后能夠繼續利用, 適用于邊處理邊使用、污染濃度不高、面積較大的場地[12]。但是, 原位修復時間較長, 修復后的土壤不易完整檢測, 效果不確定, 且污染治理效果受周圍環境制約。

  因此, 在選擇農田土壤修復方法上, 原位修復技術單位面積上投入的人力、財力較少, 人們在修復過程中能進行正常農業生產且對生產影響較小, 決定其適用于農田土壤修復。此外, 農田土壤污染濃度較低也為原位修復提供了前提條件, 所以原位修復是解決我國農田土壤污染的主要途徑。

  3.2 從單一修復技術向多技術聯合發展

  土壤修復技術涵蓋學科眾多, 現階段國內對其研究深度較淺, 缺乏多技術聯合應用。然而農田土壤污染物種類多樣, 復合污染現象普遍, 污染組合類型復雜, 污染程度與厚度差異大, 修復后土壤再利用方式的空間規劃要求不同[13], 單一修復技術已經不能滿足徹底修復土壤的要求。而且單一修復技術局限性明顯, 比如物理修復技術耗能高、處理成本大, 而且需要專門的設備, 只能處理小面積的土壤污染;化學修復技術處理成本高且存在二次污染的風險;生物修復技術修復過程緩慢, 場地條件和環境因素對修復效率影響較大, 修復效果不穩定[14]。

  為了徹底修復土壤污染, 發揮不同修復技術的長處, 克服單一方法的缺點, 需要進一步研究, 將物理、化學和生物等技術聯合運用, 如植物-微生物聯合修復技術。植物-微生物聯合修復技術主要是利用植物和土壤微生物之間的共存關系, 發揮各自優勢, 共同修復受重金屬污染的土壤[15]。研究表明, 種植紫花苜蓿和土壤微生物互作可大幅度降低土壤中多氯聯苯濃度[16];根瘤菌和菌根真菌雙接種能強化紫花苜蓿對多氯聯苯的修復作用[17]。

  結語

  國家非常重視農田土壤修復產業, 隨著相關政策的出臺以及投資的持續增加, 我國農田土壤修復產業即將進入快速發展階段, 市場空間巨大。然而, 當前對農田土壤修復產業發展最大的掣肘是修復技術不全面、不成熟。農田土壤修復技術的研究與推廣需要大量人才, 積極引進人才并建立人才培養機制, 形成完備的人才體系, 并以此為依托建立完備的修復技術研發與推廣體系, 才能提升農田土壤修復效率, 加強我國的農田土壤修復實力。

  參考文獻
  [1]陳剛才, 甘露, 萬國江.土壤有機物污染及其治理技術[J].重慶環境科學, 2000 (2) :45-49, 62.
  [2]張小莎.土壤修復技術的研究與發展[J].農業與技術, 2017, 37 (1) :169-170, 172.
  [3]劉志培, 劉雙江.我國污染土壤生物修復技術的發展及現狀[J].生物工程學報, 2015, 31 (6) :901-916.

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    韓廷超.我國農田土壤修復產業發展現狀與趨勢綜述[J].南方農業,2019,13(12):180-181.
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