农田重金属污染修复

2022-08-21

第一篇:农田重金属污染修复

河北省农田土壤重金属污染修复技术规范

河 北 省 地 方 标 准

河北省农田土壤 重金属污染修复技术规范

(征求意见稿)

河北农业大学

二〇一四年九月

1范围 ............................................................................................................. 错误!未定义书签。 2规范性引用文件 ............................................................................................................................ 2

3术语和定义 .................................................................................................. 错误!未定义书签。 3.1农田土壤 .............................................................................................. 错误!未定义书签。 3.2土壤重金属污染 .................................................................................. 错误!未定义书签。 3.3重金属污染场地 .................................................................................................................... 2 3.4土壤修复 ................................................................................................................................ 2 3.5土壤修复技术 ........................................................................................................................ 2 3.6修复模式 ................................................................................................................................ 2 4土壤重金属污染程度等级划分 .................................................................................................... 2 4.1 土壤重金属污染程度评价方法 ............................................................................................ 2 4.2土壤重金属污染评价分级标准 ............................................................................................. 3 5土壤重金属污染修复技术要点和适用范围 .............................................. 错误!未定义书签。

5.1工程修复技术 ....................................................................................... 错误!未定义书签。 5.2物理化学修复技术 ................................................................................................................. 4 5.3生物修复技术 ......................................................................................................................... 4 5.4农业生态修复技术 ................................................................................................................. 4 5.5与土壤重金属污染程度相适合的修复技术 ......................................................................... 4 6基本原则和工作程序 ....................................................................................................................

46.1基本原则 ................................................................................................................................. 4

6.2确认重金属污染场地的条件和污染程度 ............................................................................. 4

6.3确定预修复目标和修复模式 .................................................................................................

56.4 筛选修复技术 ........................................................................................................................ 5

6.5 制定技术方案 ........................................................................................................................ 6

6.6 编制技术方案 ........................................................................................................................ 6 7监测与分析方法 ............................................................................................................................ 6

7.1监测......................................................................................................................................... 6

7.2分析方法 ................................................................................................................................. 6

8标准实施与监督 ............................................................................................................................ 6

为规范重金属污染农田土壤修复技术,防止重金属污染土壤对农作物和地下水环境造成污染,保护人体健康,维护生态平衡,根据《中华人民共和国环境保护法》、《河北省环境保护条例》、《关于加强农村环境保护工作意见的通知》(国办发[2007]63号)和《国务院关于加强环境保护重点工作的意见》,结合河北省农田土壤重金属污染实际情况,制定本标准。

本标准规定了土壤重金属污染程度的评价方法、分级标准、修复技术的技术要点和使用范围,以及标准的实施与监督等相关规定。

本标准由河北省环境保护厅提出。 本标准由河北省人民政府批准。 本标准起草单位:河北农业大学。 本标准由河北省环境保护厅负责解释。

河北省农田土壤重金属污染修复技术规范

1适用范围

本标准规定了土壤重金属污染程度的评价方法、分级标准及土壤重金属污染修复技术方案编制的基本原则、程序、内容和技术要求。

本标准适用于省内农田土壤重金属污染程度的评价分级和土壤重金属污染修复技术方案的设计。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB15168-1995

土壤环境质量标准

HJ/T166-2004

土壤环境监测技术规范 HJ 25.1-2014

场地环境调查技术导则 HJ 25.2-2014

场地环境监测技术导则 HJ 25.3-2014

污染场地风险评估技术导则 HJ 25.4-2014

污染场地土壤修复技术导则

3术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

3.1农田土壤 soil in farmland 用于种植各种粮食作物、蔬菜、水果、纤维和糖料作物、油料作物及农区森林、花卉、药材、草料等作物的农业用地土壤。

3.2 土壤重金属污染 heavy metal pollution in soil 由于人类活动产生的重金属进入土壤,积累到一定程度,超过土壤本身的自净能力,导致土壤性状和质量变化,构成对人体和生态环境的影响和危害。

3.3重金属污染场地heavy metal contaminated site 已被重金属污染的特定空间或区域的农田土壤,并已对这一空间或区域的人体健康或自然环境产生了负面影响或存在潜在的负面影响。

3.4土壤修复soil remediation 利用物理、化学和生物的方法固定、转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物,使其浓度降低到可接受水平,或将有毒有害的污染物转化为无害的物质。

3.5土壤修复技术soil remediation technology 使遭受污染的土壤恢复正常功能的技术措施。

3.6修复模式 remediation strategy 对重金属污染场地进行修复的总体思路,包括原地修复、异地修复、异地处置、自然修复、污染阻隔和制度控制等,又称修复策略。

4土壤重金属污染程度等级划分

4.1 土壤重金属污染程度评价方法

2

4.1.1 单因子分指数:Pi=Ci /Si

式中Pi—土壤中污染物的环境质量指数;

Ci—污染物的实测浓度;

Si—污染物评价标准,公式为Si=x+2s其中x为某污染物在该地的背景值;s为标

准差。

4.1.2 多因子综合污染指数:P综 = {(Pi)2 +[max (Pi)]2/2}1/2 式中P综 —土壤污染综合污染指数;

max Pi—单项污染指数的最大值; Pi—单项污染指数的平均值。

iTriC实测/Cri4.1.3 Hakanson潜在生态危害指数(RI)法:RIi1n

式中RI

—某一点土壤多种重金属综合潜在生态危害指数;

Tri

—各重金属的毒性响应系数,见表1;

i

C实测—表层土壤重金属元素的实测含量;

i

C

—该元素的评价标准值。 r

表1重金属的毒性系数

元素 毒性系数 Ti 1 Mn 1

Zn 1

V 2

Cr 2

Cu 5

Pb 5

Ni 5

Co 5

As 10

Cd 30

Hg 40 4.2土壤重金属污染评价分级标准

按以上土壤重金属污染程度评价方法进行计算后,结合土壤环境质量标准(GB15618-1995)进行了如下分级,见表2。

表2土壤重金属污染评价分级标准

污染指数

单因子 污染指数

13 多因子 综合指数 P综≤0.7 0.73

潜在生态 危害指数 RI≤100 100600

等级 1级 2级 3级 4级 5级

土壤质量 污染程度 清洁 尚清洁 轻度污染 中度污染 重度污染

区域划分 优先保护区域 保护区域 治理区域 重点治理区域 极重点治理区域

5 土壤重金属污染修复技术要点与适用范围

5.1工程修复技术

5.1.1技术要点:用做客土的非污染土壤的pH等性质最好与原污染土壤相一致,以免引起污染土壤中重金属活性的增大;应妥善处理被挖出的污染土壤,使其不致引起二次污染。

5.1.2适用范围:深耕翻土用于轻度污染土壤,客土和换土用于重度污染区。客土法是在污染的土壤上覆盖非污染土壤,换土法是挖除部分或全部污染土壤而换上非污染土壤。污染场地面积小于或等于10000 m2轻度污染的区域,可采用深耕翻土或农业生态修复技术,大

3

于10000 m2轻度污染的区域,采用农业生态修复技术。污染场地中度或重度污染时,采用客土或换土技术。

5.2物理化学修复技术

5.2.1技术要点:修复的土壤要保持土壤理化性质稳定,尤其是pH,以避免土壤理化性质发生改变后,影响修复效率,并具有重金属再度溶出造成二次污染,或向下渗滤污染地下水的风险。

5.2.2适用范围:适用于各种程度重金属污染场地。一般,固化技术适用于中低浓度污染的农田土壤;电修复技术特别适合于低渗透的粘土和淤泥土的重金属污染的治理,不适于对砂性土壤重金属污染的治理;化学提取修复技术适用于砂壤等渗透系数大的土壤或轻质土壤的地表污染的修复。

5.3生物修复技术

5.3.1技术要点:先要确定重金属的种类,针对特定种类选择相应的植物或微生物。

5.2.2适用范围:适用于轻度和中度重金属污染的土壤。

5.4农业生态修复技术

5.4.1技术要点:在中、轻度污染的土壤上,不种叶菜、块茎类蔬菜,而改种食用部位污染物累积少的作物,如瓜果类蔬菜或果树等;将重金属富集植物与非富集植物种植在一起,能为与之间套作的植物提供一定的保护作用,但不可与叶菜类蔬菜间套作;将重金属低累积作物与超富集植物、富集植物种植在一起,达到修复土壤的同时收获符合一定卫生标准的农产品的目的。

5.4.2适用范围:适用于轻度和中度重金属污染的土壤。

5.5与土壤重金属污染程度相适合的修复技术

与土壤重金属污染程度相适合的修复技术见表3。在实际应用中可选择单一修复技术或多种修复技术联合使用。

表3与土壤重金属污染程度相适合的修复技术

等级 1级 2级 3级 4级 5级 污染程度 清洁 尚清洁 轻度污染 中度污染 重度污染 区域划分 优先保护区域 保护区域 治理区域 重点治理区域 极重点治理区域

适合的修复技术

等同于未污染区域,主要包括耕地和集中式饮用水水源地,实施优先保护

工程修复技术采用深耕翻土;生物修复技;农业生态修复技术中的农艺措施,如改变耕作制度,调整作物品种,种植不进入食物链的植物等措施。

工程修复技术采用深耕翻土;物理化学修复技术;生物修复技术;农业生态修复技术。

工程修复技术采用客土或换土;物理化学修复技术;生物修复技术;农业生态修复技术。

工程修复技术采用客土或换土;物理化学修复技术;生物修复技术。

6基本原则和工作程序

6.1基本原则

按《污染场地土壤修复技术导则》HJ 25.4-2014 标准执行。

6.2确认重金属污染场地的条件和污染程度

6.2.1资料收集

收集并核实相关资料的完整性和有效性,结合当地农业和国土部门的相关调查和监测结

4

果,确定土壤重金属污染物来源、种类、程度、范围和空间分布特征,初步判断土壤重金属污染情况及其管理制度、监测能力等情况。 6.2.2现场踏勘

考察重金属污染场地目前现状,包括植物种类、耕作制度、土壤修复工程施工条件,特别是用电、用水、施工道路等情况。如资料中缺乏土壤基本情况,对现场土壤取样,确定土壤理化性质。

6.2.3土壤重金属污染程度和环境风险评价

通过本标准4.1和4.2中污染程度评价方法确定其污染程度和等级,以及是否存在潜在健康风险及健康风险的大小和分布。

6.3确定修复目标和修复模式

6.3.1确认目标污染物

分析前期资料获得的土壤重金属监测值,确认重金属污染场地属于单一污染还是复合污染,若为重金属复合污染,要确认进行修复的重金属的主要种类。 6.3.2提出修复目标值

按照重金属污染场地所在区域土壤中目标污染物的背景值含量和国家有关标准中规定的限值,合理提出土壤目标污染物的修复目标值。 6.3.3确认修复范围和要求

确认前期重金属污染场地环境调查风险评估提出的土壤修复范围,包括修复的面积、四周边界、污染土层深度、修复范围内的种植耕作情况等。依据土壤目标污染物的修复目标值,分析和评估需要修复的土壤量。与场地利益相关方进行沟通协商,确认对土壤修复的要求,如修复时间、预期经费投入等。 6.3.4选择修复模式

根据土壤重金属污染程度等级、修复目标及要求,选择确定修复总体思路。短时、永久性处理修复适合小面积重度污染。对较大面积的轻、中度污染鼓励采用绿色、可持续的和资源化修复。

6.4筛选修复技术

6.4.1分析比较实用修复技术

根据重金属污染场地的土壤特性、污染特征、修复模式等,从各修复技术工程应用的实用性进行分析比较,包括技术成熟度、适合的污染等级、目标重金属和土壤质地、修复效果、时间和成本、优缺点等方面,初步定性筛选修复技术。通过比较分析,提出1种或多种备选修复技术进行下一步可行性评估。 6.4.2修复技术可行性评估

实验室小试、现场中试和应用案例分析的具体情况按照HJ 25.4-2014 标准执行。编制污染场地修复工程可行性研究报告,可行性报告的编写内容包括:前言、污染场地概况(农田特征条件、重金属种类、污染程度、污染范围、污染源、建议修复目标值)、筛选和评价修复技术、修复技术实施技术方案、监测与分析方法(布点、采样方法、分析方法)、结论和建议。评估报告中的指标必须是根据污染物的毒性和迁移性、修复技术的可实施性、修复的短期和长期效果、修复成本、健康与环境安全、政府和公众接受程度等方面筛选的可以量化的指标。

6.4.3 确定修复技术

对各备选修复技术进行综合比较,选择确定实用、经济、有效的修复技术,可以是一种修复技术,也可是多种修复技术的联合应用。

6.5制定修复方案

5

6.5.1初步制定修复方案

6.5.1.1制定技术路线

根据前面确定的修复技术的总体思路,制定相应的修复技术路线。修复技术路线应反映出重金属污染场地的修复方法、修复工艺流程和具体步骤,

6.5.1.2 确定修技术的工艺参数

修复技术的工艺参数通过实验室小试和现场中试获得,包括修复材料投加量或比例、设备处理能力、处理所需时间、处理条件、能耗、处理面积等。

6.5.1.3估算修复的工程量

重金属污染土壤的修复工程量涉及土壤处理和处置所需的工程量、农田种植模式改变的工程量、现场中试的工程量及修复过程中产生的需搬迁污染土壤、富集了重金属的植物等的无害化处置的工程量及方案涉及的其它工程量。根据修复方案和技术路线,估算修复工程量,可能涉及其中的一种或几种。 6.5.2 修复方案的比较与确定

对单一修复技术及多种修复技术组合方案从主要技术指标、工程费用估算和二次污染防治措施等方面进行比较,最后确定最佳修复方案。具体要求按照HJ 25.4-2014 标准执行。 6.5.3制定环境管理计划

6.5.3.1修复工程的监测计划

修复工程的监测计划包括修复前的补充监测、修复过程中和修复工程验收中的环境监测以及二次污染监控。根据最佳修复方案,结合重金属污染土壤的特性和周围的环境条件,有目的地制定修复工程的监测计划。

6.5.3.2修复工程的环境影响分析及应急安全计划

为保护重金属污染场地修复工程正常运行、周边居民的健康以及二次开发利用土地,污染场地修复必须分析修复工程中的环境影响,分析污水灌溉情况、周边工厂和汽车尾气的排放特征等,提出相应的控制措施。此外,对于某些采取特殊技术的污染场地,如化学淋洗,必须分析修复活动结束后,污染场地的维护及其对周边环境的影响。对于环境影响可能较大的修复工程项目,应进行环境影响评价。同时,应制定周密的场地修复工程应急安全计划,包括安全问题识别及相应的预防措施、突发事故的应急措施、配备安全防护设备和安全防护培训等。

6.6编制修复方案

按照HJ 25.4-2014 标准执行。

7监测与分析方法

7.1 监测

农田土壤重金属监测频次、布点、采样时间和方法按《土壤环境监测技术规范》HJ/T166-2004标准执行。

7.2 分析方法

农田土壤重金属分析方法按《土壤环境质量标准》GB15168-1995标准执行。

8标准实施与监督

本标准由县级以上人民政府环境保护行政主管部门负责监督实施。

6

第二篇:“农业面源和重金属污染农田综合防治与修复技术研发”

重点专项2018项目申报指南

近年来,农业面源和重金属污染问题已成为我国广泛关注的重大农业生态环境问题,对现代农业和社会经济的可持续发展、农业生态环境安全和农产品质量安全构成了严重威胁。十多年的科学研究和大量的实践证明,由于我国农业生态环境的特殊性,照搬国外技术与理论无法切实解决我国农业领域所面临的重大环境和科学问题,难以有效地遏制农业环境污染和日趋加剧的发展态势。围绕我国农业面源污染、农田重金属污染防治的重大战略需求,实施“农业面源污染和重金属污染农田综合防治与修复”国家重点研发计划重点专项十分必要而迫切。

为贯彻十八届五中全会绿色发展理念和《国务院关于深化中央财政科技计划(专项、基金等)管理改革方案的通知》(国发„2014‟64号)文件精神,落实《全国农业可持续发展规划(2015-2030)》确定的“保护耕地资源,防治耕地重金属污染”、“治理环境污染,改善农业农村环境”重点任务,聚焦我国农田农业面源和重金属污染问题,按照“基础研究、共性关键技术研究、技术集成创新研究与示范”全链条一体化设计,组织实施“农业面源和重金属污染农田综合防治与修复技术研发”

1 重点专项。

本专项以我国农业面源污染高发区和重金属污染典型区为重点,以农田面源污染物和重金属溯源、迁移和转化机制、污染负荷及其与区域环境质量及农产品质量关系等理论创新为驱动力,突破氮磷、有毒有害化学生物、重金属、农业有机废弃物等农田污染物全方位防治与修复关键技术瓶颈,提升装备和产品的标准化、产业化水平,建设技术集成与示范基地。到2020年,示范区实现氮磷和农药污染负荷降低20%以上、农药残留率降低30%以上,污染农田重金属有效性降低50%以上、农产品质量符合食品安全国家标准,农业有机废弃物无害化消纳利用率达到95%。

围绕专项总体目标,衔接农业面源和重金属污染防治与修复基础研究,共性关键技术、产品和装备研发,技术集成与示范的全产业链三个层次,设臵35个研究方向项目,其中基础研究7个,关键技术研发15个,典型应用示范13个。根据专项统一部署,依据国家重大需求、问题的突出性和紧迫性、基础和技术需求的重要性和关键性、区域分布代表性和典型性的原则,2016年第一批启动11个研究方向项目,其中基础研究4个、关键技术研发5个、典型应用示范2个;2017年第二批启动15个研究方向项目,其中基础研究3个,关键技术研发9个,集成应用示

2 范3个。在前两批启动项目基础上,2018拟启动 9个研究方向项目,其中关键技术研发 1个,技术集成与示范8个,拟安排国拨经费1.3亿元。项目实施周期为2018年1月1日至2020年12月31日。

一、关键技术研发

1. 集约化养殖粪污污染综合防治技术与装备研发 研究内容:针对主要畜禽种类集约化养殖过程中粪污环境污染问题,研发主要畜种集约化养殖场规划布局、环保型畜禽舍设计、粪污污染控制规程;研发集约化养殖粪污收储运的智能化控制系统及关键技术设备;研发集约化养殖业粪污高效转化利用关键技术及专用设备;研发主要畜种集约化养殖环境与粪污无害化检测技术及装备;开展基于污染防治的集约化养殖场综合养分管理技术应用及其经济与环境效应评价研究。

考核指标:【约束性指标】编制粪污污染控制技术规程2套,粪污收集、运输和贮存的智能化控制关键技术设备3套,研发粪污处理技术专用设备3套,研发粪污无害化检测技术规程3套;提出粪污污染综合防治技术方案3套;获得国家发明专利6件,有效转化3件。开展集约化养殖粪污污染防治技术和设备的试验示范,实现集约化养殖业粪污无害化利用率达到90%。【预期性指标】编制主要畜种集约化养殖粪污污染防治技

3 术标准草案4项;发表SCI论文10篇。

执行期限:2018~2020年 拟支持项目数:1-2项

二、技术集成与示范

2.长三角镉砷和面源污染农田综合防治与修复技术示范 研究内容:针对长三角经济发达地区工业化和农业集约化程度高所引起的农田重金属和面源污染加剧问题,以都市和城郊生态农业、生态高值农业、休闲农业发展对生态环境质量高要求为目标,集成农田重金属污染物阻断技术与材料、设施农业水肥一体化技术及氮磷流失削减技术、农田有毒有害化学/生物污染防控技术与产品、典型农业废弃物资源化无害化处理技术、集约化农田生态种养技术和模式;优化配套重金属低积累作物品种、超富集植物间套作技术、生态修复技术和农艺管理措施;应用农业面源和重金属污染检测技术、设备和标准,开展重金属污染和面源污染的监测和评价,建立区域重金属和面源污染的预警系统;构建长三角高度集约化农业重金属和面源污染综合防治与修复技术模式,编制技术规范,开展工程化应用。

考核指标:【约束性指标】形成长三角高度集约化农业重金属和面源污染综合防治与修复技术模式4套,编制技术规范

44 项,建设农业废弃物污染控制技术工艺生产线1条,年处理能力10000吨。建立长三角高度集约化农业重金属和面源污染综合防治与修复集成技术示范区,核心区面积500亩,示范区5000亩。示范区实现土壤镉、砷等重金属去除率达20%以上,有效性降低50%以上,氮磷和农药污染负荷削减25%以上,农产品质量符合国家食品卫生标准,农业废弃物利用率达到85%以上。【预期性指标】技术辐射推广1万亩,实现污染负荷削减目标,培训技术人员3000人次。

执行期限:2018~2020年 拟支持项目数:1-2项

3. 黄淮海粮食主产区面源和重金属污染综合防治技术示范

研究内容:针对黄淮海粮食主产区由于农业生产资料不合理投入导致面源污染和污灌、矿业冶炼等活动导致的重金属污染问题,以典型地表水源污染区域为目标,集成小麦玉米主产区氮磷淋失阻控技术与产品、农田有毒有害化学/生物污染防控技术与产品、秸秆等农业废弃物无害化处理技术与设备;优化氮磷等农业面源污染防控技术、重金属污染农田安全利用和修复技术;构建黄淮海粮食主产区农田面源和重金属污染综合防治与修复技术模式,编制技术规范,建设海河、黄河、淮河流

5 域粮田面源和重金属污染综合防治与修复集成技术示范区。

考核指标:【约束性指标】形成黄淮海粮食主产区主要种植制度面源和重金属污染综合防治和修复技术模式4套,编制技术规范4项,建设、改造作物秸秆无害化处理技术生产线1条。建立黄淮海粮食主产区面源和重金属污染综合防治与修复集成技术示范区,核心区1万亩,示范区3万亩。示范区实现氮磷污染负荷削减20%以上,土壤重金属去除率达到20%以上,或有效性降低50%以上,农产品质量达到国家食品卫生标准,农业废弃物无害化消纳利用率提高到95%。【预期性指标】技术辐射推广20万亩,实现污染负荷削减目标,培训技术人员4000人次。

执行期限:2018~2020年 拟支持项目数:1-2项

4. 黄淮海蔬菜主产区面源污染综合防治技术示范 研究内容:针对黄淮海蔬菜主产区农业投入品与产出品导致的农业面源污染问题。集成菜田氮磷污染负荷削减技术与产品、农药等农田有毒有害化学/生物污染防控技术与产品、尾菜等典型农业废弃物无害化处理技术与设备;优化配套低污染蔬菜种植模式、水肥一体氮磷流失阻控技术、农田尾菜资源化利用技术、种植/养殖/加工相结合资源高效循环农业模式;构建

6 黄淮海菜田面源污染综合防治技术模式,编制技术规范,建设黄淮海蔬菜主产区面源污染综合防治集成技术示范区。

考核指标:【约束性指标】形成黄淮海蔬菜主产区面源污染综合防治技术模式4套,编制技术规范4项,建设蔬菜废弃物无害化利用技术生产线1条,年处理能力8000吨。建立蔬菜主产区面源污染综合防治集成技术示范区,核心区0.5万亩,示范区1万亩。示范区实现氮磷、农药污染负荷削减20%-30%,农药等农田有毒有害化学/生物污染物残留率降低20%以上,蔬菜废弃物无害化消纳利用率提高到95%。【预期性指标】技术辐射推广5万亩,实现污染负荷削减目标,培训技术人员4000人次。

执行期限:2018~2020年 拟支持项目数:1-2项

5. 长江中游双季稻区面源污染综合防治技术示范 研究内容:针对低丘-平原混合河网发达,以水稻种植和畜禽养殖为农业主产业的区域特点,综合集成氮磷高效水稻品种、农田氮磷和有毒有害化学品等污染物的源头减量、稻秸资源化利用等农田面源污染防控技术、产品与设备;优化养殖污染物的控制与资源化利用技术与设备、径流输移和汇流区生物净化等小流域面源污染防控技术;构建长江中游低丘-平原混合河网

7 双季稻区农业面源污染综合防控模式,编制技术规范,开展示范推广。

考核指标:【约束性指标】形成长江中游低丘-平原混合河网双季稻农业面源污染综合防治技术模式4套,编制技术规范4项,建设秸秆和养殖污染物高效利用生产线2条,生能达到5000吨/年;建立区域面源污染综合防治技术集成与示范区,核心区1万亩,示范区5万亩。示范区氮磷和农药等污染物负荷削减30%以上,农田有毒有害等化学品残留量降低20%以上,农业废弃物无害化利用率达到95%。【预期性指标】技术辐射推广50万亩以上,实现污染负荷削减目标,培训技术人员4000人次。

执行期限:2018~2020年 拟支持项目数:1-2项

6. 西南粮食主产区砷镉污染综合防治与修复技术示范 研究内容:针对西南粮食主产区由于地质高背景、次生富集和风化程度高等特点,在碳酸岩、玄武岩等不同母质的土壤区,建立农田地质高背景土壤重金属的综合调控技术示范区,编制基于污染快速监测技术的污染农田安全种植区划和监管技术体系;集成农田重金属污染协同钝化阻隔、植物萃取技术产品与装备、耕地安全利用技术与产品;优化配套低积累作物品

8 种及农艺管理措施;建立地质高背景地区土地安全利用和规划整治的区划模式,构建西南砷镉等为主的重金属污染农田综合防治与修复技术模式,编制技术规范,开展示范应用。

考核指标:【约束性指标】建立农田地质高背景土壤重金属综合调控技术方案1套,建立基于重金属快速监测技术的分区分级治理方案1套,形成西南砷镉等重金属污染农田综合防治与修复技术模式3套,编制技术规范3项,建设1条年产5000吨的重金属钝化剂/活化剂生产线。建立重金属污染农田综合防治与修复集成技术示范区,核心区1000亩,示范区5000亩。示范区土壤砷镉去除率达到20%以上,有效性降低50%以上,农产品质量达到国家食品卫生标准。【预期性指标】技术辐射推广1.0万亩,实现重金属污染修复目标,培训技术人员3000人次。

执行期限:2018~2020年 拟支持项目数:1-2项

7. 华南镉铅污染农田修复与安全利用技术示范 研究内容:针对华南地区由于矿山开发、冶炼导致的流域性农田重金属污染问题,集成农田重金属污染防治地球化学工程技术、协同钝化阻隔技术、植物萃取技术产品与装备、植物间套作修复技术等;建立针对不同类型金属矿体、冶炼加工、矿山废弃物、尾矿、酸性矿山废水、污染地表水和土壤的重金

9 属污染源阻断、过程控制、末端治理的全过程、一体化示范工程;构建华南区域性镉铅等重金属污染农田修复与安全利用技术模式,编制技术规范,开展示范应用。

考核指标:【约束性指标】形成矿山周边镉铅等重金属污染农田一体化修复与安全利用技术模式2套,编制技术规范2项,建立配套的超富集植物快速育苗、安全焚烧等成套技术设备1套。建立华南地区镉铅为主的重金属污染农田修复与安全利用集成技术示范区,核心区500亩,示范区2000亩。示范区实现土壤镉铅去除率达到20%以上,有效性降低50%以上,农产品质量达到国家食品卫生标准。【预期性指标】技术辐射推广2万亩,实现重金属污染修复目标,培训技术人员3000人次。

执行期限:2018~2020年 拟支持项目数:1-2项

8. 西北面源污染农田综合防治技术示范

研究内容:针对西北地区由于农田径流流失及地膜导致的农业面源污染问题,集成水土流失型氮磷面源污染阻截技术与产品、农用地膜等有毒有害化学污染防控技术与产品、作物秸秆等典型农业废弃物无害化利用技术与设备;优化配套区域农业面源污染生态防控技术、农用地膜的高效回收及综合利用技术、低污染作物替代技术;构建西北地区农业面源污染综合防

10 治技术模式,编制技术规范,开展工程化推广应用。

考核指标:【约束性指标】形成西北地区农业面源污染综合防治技术模式4套,编制技术规范4项,建立农业废弃物污染控制技术生产线1条,年处理能力达到8000吨。建立农用地膜回收综合利用与示范区(点)1个,集成农用地膜回收综合利用工艺或设备1套。建立西北地区农业面源污染综合防治集成技术示范区,核心区2万亩,示范区5万亩。示范区实现氮磷、农药污染负荷削减20%以上,农田有毒有害化学/生物污染物残留量降低20%以上,农业有机废弃物无害化利用率提高到95%。【预期性指标】技术辐射推广30万亩以上,实现污染负荷削减目标,培训技术人员3000人次。

执行期限:2018~2020年 拟支持项目数:1-2项

9. 东北粮食主产区农业面源污染综合防治技术示范 研究内容:针对东北粮食主产区由于冻融型氮磷流失及作物秸秆等面源污染问题,集成冻融型氮磷流失污染阻截技术与产品、除草剂等农田有毒有害化学污染防控技术与产品;优化冻融水拦截消纳技术、东北秸秆肥料化、燃料化、饲料化综合利用与装备、导流回灌技术、种养一体化消减技术;构建东北粮食主产区农业面源污染综合防治技术模式,编制技术规范,开展规模化应用。

11 考核指标:【约束性指标】形成东北粮食主产区农业面源污染综合防治技术模式3套,编制技术规范3项,建设、改造土壤改良剂、秸秆快速腐解菌剂生产线2条,年生产能力分别达到10000吨和20吨。建立东北地区玉米秸秆肥料化燃料化能源化饲料化等综合利用技术集成与示范区(点)1个,集成东北秸秆综合利用设备或工艺1套;建立东北粮食主产区农业面源污染综合防治集成技术示范区,核心区2万亩,示范区5万亩。示范区实现氮磷、农药污染负荷削减20%以上,农田有毒有害化学/生物污染物残留量降低20%以上,农业有机废弃物无害化消纳利用率提高到95%。【预期性指标】技术辐射推广50万亩以上,实现污染负荷削减目标,培训技术人员4000人次。

执行期限:2018~2020年 拟支持项目数:1-2项

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第三篇:“农业面源和重金属污染农田综合防治与修复技术研发”重点专项2017项目(编制大纲)

“农业面源和重金属污染农田综合防治与 修复技术研发”重点专项2016申报指南

项目申报全流程指导单位:北京智博睿投资咨询有限公司

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近年来,农业面源和重金属污染问题已成为我国广泛关注的重大农业生态环境问题,对现代农业和社会经济的可持续发展、农业生态环境安全和农产品质量安全构成了严重威胁。十多年的科学研究和大量的实践证明,由于我国农业主产区的污染负荷与复杂性世所罕见,照搬国外既有理论和技术无法切实解决我国在农业领域所面临的重大理论和技术挑战,难以有效地遏制严重的环境污染现实和日趋加剧的发展态势。

我国在近十年中针对农业面源和重金属污染的热点问题和地域开展过不少研究工作,打下了一定的科学理论和技术研发基础。但形成的理论和技术多数仅停留在“实验室”和“论文”里,很少得到大规模应用,还存在局部化、短期化、前后工作衔接差等问题,难以满足我国农业面源和重金属污染复杂性、隐蔽性、持续性的科学和技术需求,也不足以为政府决策、市场和社会需求提供有力支撑。因此,以本领域国家和地方启动科技计划形成的科研成果为基础,凝聚基础研究、技术研发、推广示范和政策管理方面的国内科研和科技成果转化力量,开展相互衔接的农业面源和重金属污染危害机理和防控机制基础理论研究,防治和修复重大关键技术、产品与装备研发,以及技术集成工程化示范应用工作,以期实现农业面源和重金属污染农田有效防治、农业生态环境质量和农产品质量有效提升的多重目标。

为贯彻十八届五中全会绿色发展理念和《国务院关于改进加 — 2 —

强中央财政科研项目和资金管理的若干意见》(国发„2014‟11号)文件精神,落实《全国农业可持续发展规划(2015-2030)》确定的“保护耕地资源,防治耕地重金属污染”、“治理环境污染,改善农业农村环境”重点任务,聚焦我国农田农业面源和重金属污染问题,按照“基础研究、共性关键技术研究、技术集成创新研究与示范”全链条一体化设计,组织实施“农业面源和重金属污染农田综合防治与修复技术研发”国家重点研发计划重点专项,以期加快解决我国在农业环境领域基础研究系统性不足,重大共性关键技术瓶颈突破性不强,技术有机集成应用可操作度不高等问题,为食品安全、水环境安全和公众健康提供基础保障,大力促进国家生态安全体系建设。

本专项总体目标:以我国农业面源污染高发区和重金属污染典型区为重点,以农田面源污染物和重金属溯源、迁移和转化机制、污染负荷及其与区域环境质量及农产品质量关系等理论创新为驱动力,突破氮磷、有毒有害化学生物、重金属、农业有机废弃物等农田污染物全方位防治与修复关键技术瓶颈,提升装备和产品的标准化、产业化水平,建设技术集成示范基地。到2020年,示范区实现氮磷和农药污染负荷降低20%以上、农药残留率降低30%以上,污染农田重金属有效性降低50%以上、农产品质量符合国家食品卫生标准,农业有机废弃物无害化消纳利用率达到95%。

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围绕专项总体目标,衔接农业面源和重金属污染防治与修复基础研究,共性关键技术、产品和装备研发,技术集成示范的全产业链三个层次,设置35个项目。其中基础研究设置7个项目(项目1-7),重大共性关键技术研发设置15个项目(项目8-22),技术集成应用示范设置13个项目(项目23-35)。2016首批发布三个层次中的12个项目指南,项目实施周期为2016年1月1日-2020年12月31日。

1. 农业面源和重金属污染防治与修复基础研究 1.1 农田氮磷淋溶损失污染与防控机制研究

研究内容:以易产生农田氮磷淋溶损失的区域为对象,基于种植制度、施肥、灌溉制度、农业生产方式、气候等因素,研究施肥和灌溉方式下潮土、黑土、褐土类型典型旱作制度(玉米、小麦、菜田等)氮磷淋溶的时空规律与强度;研究农田淋溶损失氮磷的土体分布规律及迁移扩散速率与主控因子,确定淋溶氮磷的地下水污染风险等级及向水体迁移的强度;研究农田氮磷淋溶控水、控肥、耕作制度改进等关键措施,明确阻控机制与效果;提出土壤氮磷淋溶损失控制的理论与途径。

考核指标:【约束性指标】提出农田系统氮磷输入、积累、富集、淋失之间的定量化关系理论,建立典型种植制度氮磷因子监测与评估指标体系1套,提出氮磷淋失的防控机制,发表高水平SCI论文30篇。【预期性指标】编制农田氮磷淋失负荷消减标 — 4 —

准草案2项。

拟支持项目数:1-2项。

1.2 农田有毒有害化学/生物污染与防控机制研究

研究内容:研究农田系统中典型农药、抗生素、酞酸酯、激素、病原微生物等污染特征、环境因子及影响机制,解析农业投入品中有毒有害化学/生物污染来源;研究农田土壤有毒有害化学污染物的结合残留机理与迁移转化规律;研究土壤病原微生物存活、生物膜形成特征与传播途径,抗性基因增殖与扩散机理;研究有毒有害化学/生物污染物对农田系统影响途径、效应及机制;提出农田有毒有害化学/生物污染的防控措施。

考核指标:【约束性指标】明确农田有毒有害化学/生物污染机制,建立典型种植制度因子监测与评估指标体系1套,提出其防控理论与措施,发表高水平SCI论文30篇。【预期性指标】编制农田有毒有害化学/生物污染防控标准草案5项。

拟支持项目数:1-2项。

1.3 农田和农产品重金属源解析与污染特征研究

研究内容:选择典型粮食、蔬菜主产区的重金属污染农田,研究工业活动、农业活动、大气沉降、地质背景等不同途径导致土壤与农产品中重金属积累过程、污染历史与污染源识别/解析方法;研究典型区土壤中典型重金属输入输出通量、赋存形态及与农产品安全的耦合关系;基于产地土壤、农产品、投入品、污染

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源等基础大数据,探索区域及田块尺度土壤重金属污染源-汇耦合关系以及时空变化规律;揭示重金属污染与农产品安全关系规律,提出农田重金属防控指标体系,构建农产品安全评价模型。

考核指标:【约束性指标】构建农田土壤重金属来源识别方法与理论体系,明确土壤-植物系统中典型重金属污染防控机理,制定重金属污染定量化输入输出清单1套,发表高水平SCI论文30篇。【预期性指标】编制农田重金属防控标准草案4套。

拟支持项目数:1-2项。

1.4 农田系统重金属迁移转化和安全阈值研究

研究内容:研究典型重金属在农田系统中的环境界面过程与分子机理,解析污染物多形态转化过程及其生物有效性;研究重金属对土壤生物及其生态系统结构与功能的潜在毒害作用与机理,明确重金属对农田生态系统的胁迫作用;研究典型区域农田土壤生物对重金属的毒性响应与解毒机理,确定土壤重金属污染生物标志物和风险评估方法;确立基于食品限量标准和生态系统健康的土壤重金属安全阈值。

考核指标:【约束性指标】探明土壤-植物系统中典型重金属迁移转化过程与调控机理、微观作用过程,建立安全阈值,发表高水平SCI论文30篇。【预期性指标】编制农田系统典型重金属风险评估方法标准草案3项。

拟支持项目数:1-2项。

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2. 农业面源和重金属污染防治与修复共性关键技术研发 2.1 水土流失型氮磷面源污染阻截技术与产品研发 研究内容:研发治沟造地水利设施综合配套与水资源高效利用技术和标准;研发治沟造地工程地质与农田土壤湿陷稳定技术与标准;研发新造耕地土壤氮磷增容提质改良技术与旱地生态农业修复技术;研发高效拦截环保材料、高效吸收去除的生物质材料;构建源头削减-生物隔离-湿地消纳过程拦截和蓄存调节相结合的高效生态拦截技术系统。

考核指标:【约束性指标】研发水土流失型氮磷面源污染阻截技术5项、阻截材料4种,编制技术标准草案3项;获得国家发明专利5件,专利技术产品实现有效转化1件;开展面源污染阻截技术与材料的试验示范,实现氮磷流失负荷削减20%以上。【预期性指标】阻截技术实现工程化应用1项;发表SCI论文8篇。

拟支持项目数:1-2项。

2.2 水稻主产区氮磷流失综合防控技术与产品研发 研究内容:研究稻田在典型种植模式(单季稻、双季稻、水-旱轮作,以及冬闲、冬泡)、耕作方式(免耕、少耕、旋耕、深耕)、排灌和施肥制度下氮磷的流失时空特点及强度,以及稻田流失氮磷对邻近水系(塘、库、湖、河流)的输出强度及污染风险;研究稻田氮磷流失的田间控制技术、迁移过程阻控技术,以及受

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污水体高效生物净化与资源化利用技术;构建基于稻田氮磷流失综合防控技术体系。

考核指标:【约束性指标】开发稻田氮磷流失拦截新技术3项,形成技术产品3种;获得国家发明专利3件,专利技术产品实现有效转化1件;开展稻田氮磷流失综合防控技术试验示范,氮磷流失负荷下降30%以上。【预期性指标】编制稻田氮磷流失拦截技术标准草案3项;发表SCI论文10篇。

拟支持项目数:1-2项。

2.3 农业废弃物好氧发酵技术与智能控制设备研发 研究内容:农业废弃物好氧发酵过程中碳氮转化损失规律,以农业有机废弃物微生物转化与降解机制理论为依据,研发堆肥氨挥发回收技术和设备;研发高效、智能型畜禽粪便、秸秆等有机废弃物好氧发酵一体化技术,优化关键工艺参数与自控技术,以及发酵过程中重金属快速钝化技术;研制集成高效灭菌、生物除臭、快速发酵、重金属钝化、自动在线检测一体化设备;研发发酵产物生产栽培基质、肥料和土壤修复剂等环保产品的资源化高效利用技术;建立相应技术规范和示范工程。

考核指标:【约束性指标】研制出低成本、高效率、智能化的一体化好氧发酵技术设备3套;研发农业有机废弃物好氧发酵技术、重金属钝化技术和高效生物除臭技术3项;研发基质、肥料和修复剂产品10种;获得发明专利5件,实现工程化应用2件。【预 — 8 —

期性指标】编制技术和产品标准草案2项;发表SCI论文8篇。

拟支持项目数:1-2项。

2.4 农田重金属污染阻隔和钝化技术与材料研发

研究内容:研发高效、廉价、环境友好型农田土壤重金属污染钝化与阻控技术与产品;研发重金属污染农田作物叶面生理阻隔技术与产品;研发重金属污染农田土壤农艺阻控技术;研发中轻度重金属污染农田土壤钝化阻控-富集移除技术;研发重度污染农田土壤高效钝化-农艺调控-植物阻控耦合技术。

考核指标:【约束性指标】研发重金属污染农田阻隔、钝化技术4项,获得阻隔品种和钝化材料10种,形成污染土壤钝化阻隔技术产品生产线1条;获得发明专利10件,有效转化1件;开展重金属污染农田阻隔、钝化技术试验示范,实现重金属有效态含量降低50%以上,农产品质量符合国家食品卫生标准。【预期性指标】编制重金属污染农田钝化阻隔技术标准草案2项;发表SCI论文10篇。

拟支持项目数:1-2项。

2.5 重金属污染农田的植物萃取技术、产品与装备研发 研究内容:针对不同程度和不同类型的镉、砷、铅等重金属污染农田,研发基于重金属超累积植物修复及资源化利用技术;研发中轻度重金属污染土壤阻控-富集修复技术;研发高效的镉、砷、铅等重金属植物萃取、活化技术,以及配套的工厂化育苗和

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收获物无害化技术设备,实现植物萃取技术的标准化及成套化;研发强化植物萃取技术及其组合工艺和技术规范;从土壤、作物和生态环境等角度系统评价修复技术效率、经济性、安全性和稳定性。

考核指标:【约束性指标】形成标准化的镉、砷、铅等重金属污染农田植物萃取及组合技术4-5项;研发出高效镉、砷、铅等重金属活化剂制备工艺和装备1套,形成生产线1条;获得国家发明专利6件,有效转化2件;技术、产品与装备在示范区集成应用,实现土壤镉砷等去除率达50%以上。【预期性指标】编制植物萃取及组合修复技术标准草案4项;发表SCI论文10篇。

拟支持项目数:1-2项。

2.6 农业面源和重金属污染监测技术与监管平台研发 研究内容:针对我国典型农田面源污染和重金属污染发生特征,研发面源和重金属污染快速检测、监测技术和装备,开展动态监测,实现相关数据的动态采集与分析;以多空间尺度和长时序监测为基础,开发基于“互联网+”的区域污染信息空间和属性数据库和大数据平台;建立农业面源和重金属污染生态风险综合评价指标体系和生态风险扩散模型;在监测数据库和风险评估系统的支持下,构建农业面源污染和重金属污染管理决策系统;开展污染对农田生态系统服务的影响及价值损益评估,建立不同时段和空间尺度生态补偿机制,提出适应不同生态系统污染风险 — 10 —

管理模式。

考核指标:【约束性指标】研发农田面源污染和重金属污染动态监测技术2项、设备2项;建立农业面源和重金属污染空间和属性数据库1个;建立农业面源和重金属污染管理决策平台1个;获得国家发明专利6件、计算机软件著作权5件。动态监测在技术试验示范区应用。【预期性指标】发表SCI论文8篇。

拟支持项目数:1-2项。

3. 农业面源和重金属污染防治与修复技术集成示范 3.1 京津冀设施农业面源和重金属污染防控技术示范 研究内容:以京津冀地区典型设施农业污染类型为对象,以氮磷淋失的防控机制、农田有毒有害化学/生物污染机制、农田重金属污染特征为基础,集成农田氮磷淋溶或流失防控技术、农业废弃物好氧发酵技术与智能设备、农田重金属污染阻隔和钝化技术与材料、农田重金属污染地球化学工程修复技术,优化配套有机肥源磷素投入阈值控制技术、高氮磷残留土壤修复与利用技术、农田尾菜资源化全量利用技术,构建京津冀设施农业面源和重金属污染综合防治与修复技术模式,形成技术规范。开展典型设施农业类型污染农田综合防治与修复技术模式的工程化应用。

考核指标:【约束性指标】形成京津冀设施农业面源和重金属污染防治技术3项、综合防治与修复技术模式4套,制定技术规范4项。形成高效、智能型有机废弃物好氧发酵技术生产线1条,

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年生产能力达到5000吨;建立京津冀设施农业面源和重金属污染防治与修复集成技术示范区,核心区0.5万亩,示范区1万亩,示范区实现氮磷和农药污染负荷削减25%以上,农药残留率下降30%以上,重金属有效性降低50%以上,农产品质量符合国家食品卫生标准。【预期性指标】技术辐射推广3万亩,实现示范区污染负荷削减目标,培训技术人员3000人次。

拟支持项目数:1-2项。

3.2 长江下游农业面源和重金属污染防控技术示范 研究内容:以长江下游典型种植制度为主要对象,以氮磷流失的防控机制、农田有毒有害化学/生物污染机制、农田重金属污染特征为基础,集成稻田氮磷流失综合防控技术与产品、农业废弃物好氧发酵技术与智能设备、农田重金属污染阻隔和钝化技术与材料、农田重金属污染地球化学工程修复技术,配套养分流失多级循环利用耦合技术、重金属复合低积累作物品种、稻田增氧提效与重金属钝化技术,构建长江下游氮、磷、农药面源污染物截留减排、重金属污染综合防治与修复技术模式,形成技术规范。开展长江下游典型种植制度污染综合防治与修复技术模式工程化示范。

考核指标【约束性指标】:长江下游氮、磷、农药面源污染物截留减排、重金属污染综合防治与修复技术模式6套,制定技术规范6项;形成农药生物降解菌剂生产线各1条,年生产能力 — 12 —

达到30吨。建立长江下游污染综合防治与修复技术示范区,核心区1万亩,示范区2万亩;示范区氮磷和农药污染负荷削减30%以上,农药残留率下降30%以上,重金属有效性降低50%以上,农产品质量达到国家食品卫生标准,农业废弃物无害化消纳利用率提高到95%。【预期性指标】技术辐射推广5万亩以上,实现示范区污染负荷削减目标,培训技术人员5000人次。

拟支持项目数:1-2项。

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申报要求

1. 项目申请书须经过国务院有关部门(直属机构、直属事业单位)科技主管机构推荐,或各省、自治区、直辖市、计划单列市及新疆生产建设兵团科技主管部门推荐。

2. 项目须整体申报,须覆盖全部考核指标。

3. 同一申报材料不得多头重复推荐;同一推荐主体对同一项目只能推荐1项。

4. 项目申报单位(包括联合申报中的任意一方)和项目参加人员,对同一项目不得进行重复或交叉申报。

5. 共性关键技术类项目鼓励产学研联合申报;集成示范类项目鼓励龙头企业牵头申报,且要求提供一定比例的配套经费。

6. 项目下设课题数不超过7个,每个课题参加单位不超过4家(含主持单位)。

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第四篇:关于申请农田水利修复救助的报告

湖南省水利厅:

我村地处耒阳市三都镇上山田村高寒山区地带,村两边是高山竹林,中间一条4.5公里长、曲折不成形的小溪。全村共有1800人口,良田600亩,旱地200余亩,山塘3个。 2006年“7.15”特大洪灾,我村位于暴雨中心区,特大暴雨洪水造成山洪暴发,山体滑坡,泥石流横冲直下,以致于小溪冲垮,山塘淤塞,土坝决堤。在受损尚未得到完全恢复之时,2007年8月,强台风“圣帕”再一次袭击,我村的良田山土再遭重创,雪上加霜,致使良田变沙洲,小溪不能排水,干旱不能灌水,大部分耕地不能耕作。由于我村人多地少,人均耕地0.3亩,村民无其它经济来源,负担很重,仅以有限的田地为生。尽管村委会积极采取了措施,召集村民集资维修,也只能是修修补补,无以大计。为确保全村人民正常生产生活,现急需对我村毁损的小溪、山塘等水利灌溉设施进行修复建设,经村组现场勘测工程预算需维修经费肆佰陆拾万元整,现特请求各级政府予以大力救助为盼。 特此报告!

报告单位:耒阳市三都镇上山田村村委会

二O一O年四月二十六日

第五篇:膨润土对农田土壤修复或水处理效果

第三章 膨润土对重金属污染土壤或水的处理研究

1 膨润土负载壳聚糖修复土壤镉污染的效果

为利用膨润土原位修复镉污染土壤提供理论依据,根据膨润土离子交换特性和壳聚糖在酸性溶液中带有正电荷,将膨润土与90%脱乙酰度壳聚糖的0.5%醋酸溶液混合,使壳聚糖负载在膨润土上,制成颗粒吸附剂,用于吸附溶液中Cd2+。最佳工艺条件是:壳聚糖与膨润土质量比为1:20,颗粒吸附剂用量为15gL-1,溶液中Cd2+质量浓度不大于200mgL-1,pH值为6~8,吸附平衡时间为8min,Cd2+去除率为99%。

2 壳聚糖改性膨润土修复土壤镉污染的研究

随着重金属污染土壤日益加剧,污染土壤修复和控制技术的研究越来越迫切.为利用膨润土原位修复土壤镉污染提供理论依据,采用平衡吸附试验研究了Cd2+在膨润土负载壳聚糖上的吸附行为.以90%脱乙酰度壳聚糖为原料,制备了膨润土负载壳聚糖颗粒吸附剂,用于吸附溶液中Cd2+.试验探讨了壳聚糖质量浓度对负载率的影响,结果表明,质量浓度3%的壳聚糖负载量最大,壳聚糖最大负载率达32.6%.吸附Cd2+最佳工艺条件是:壳聚糖与膨润土质量比为1∶20,膨润土负载壳聚糖颗粒吸附剂用量为15 g·L-1,溶液中Cd2+含量不大于200 mg·L-1, pH 值为6~8,吸附平衡时间为8 min,Cd2+去除率为99%.动态吸附Cd2+试验结果表明:质量浓度为 200 mg·L-1的含Cd2+溶液,流速为4~6 m(h-1,经壳聚糖-膨润土吸附剂一次处理后,溶液中Cd2+的残留量为0.7 mgL-1. 3 表面活性剂改性膨润土吸附Cr(VI)的研究

研究了膨润土原土及2种经不同表面活性剂改性的膨润土在不同的pH值、不同的用量等条件下对cr(VI)的吸附情况,以及3种土达到吸附平衡所需的时间.还研究了3种土对Cr(VI)的等温吸附.结果表明,1827改性的膨润土吸附效果好,平均去除率为93% ,且几乎不受pH值和时间的影响.其中2种改性膨润土对Cr(VI)的吸附为Freundlich吸附.

4 改性膨润土吸附重金属离子的研究与应用进展

研究了Cu和Zn在改性膨润土上的吸附动力学。计算得到拟一级速率常数分别为6.64x104 min/1和3.14/ min-1。Loral等研究了Zn2+和Cd2+在膨润土上的吸附和超声波解吸情况.Zn2+和Cd2+的最大吸附率可达到99.9%和96.8%,而最大解吸率可分别达到66.6%和51.4%。

5 两种改性膨润土对Cd2+和Pb2+吸附性能的比较

采用微波活化和高温焙烧两种方法对膨润土进行改性。比较两种改性膨润土对重金属Cdz 和pb2 的吸附性能.实验结果表明t加入经微波活化7 min的改性膨润土20 g/L,当溶液pH为8.吸附时间为40 min时.Cd和Pb的去除率分别达到95.29 和99.24 ;加人经450℃焙烧40 min的改性膨润土20 g/L,当溶液pH为9,吸附时阃为40min时,Cd0叶。和Pb0 的去除率分别可达99.84 和99.93 ;微波活化改性和高温焙烧改性膨润土的能耗成本分别约为0.1和8.8元/Kg土,综合经济成本考虑,微波活化改性膨润土处理含Cd和Pb的重金属废水更具应用前景。

6 蒙脱石等粘土矿物对重金属离子吸附选择性研究

矿物质与重金属离子问的相互作用已是当今环境科学、矿物学、土壤化学等学科领域研究的热点。通过蒙脱石、伊利石和高.孥石在一定的介质条件下对Cu、Pb、Zn、Cd、Cr 五种重金属离子的竞争吸附实验研究,阐明三种粘土矿物对五种重金属离子的吸附选择性.蒙脱石对Cr 、Cu抖有很好的选择性高岭石和伊利石对Cr 、Pb有较好的亲和力粘土矿物对重金属离子的吸附选择性受矿物的层电荷分布、重金属离子的水化热、电价、离子半径、有效离子半径等因素控制。

7 膨润土的改性技术与应用研究现状 蒙脱石价格低廉易得、优良的力学性能、适宜的离子交换容量和易于插层的结构使得人们开始将有机蒙脱石首选来制备聚合物/层状硅酸盐复合材料,这种新型的环境友好阻燃材料具有广阔的发展前景;不同类型的改性膨润土对重金属的吸附容量和吸附选择性、抵抗外界环境干扰的能力上也不相同,所以改性膨润土在污水处理方面利用空间大。到目前为止,虽然对膨润土的改性研究已经有了很多,但仍存在许多不足,有机膨润土性能与结构的关系没有系统的研究,应用过程中很多机理性问题仍未解决;应用研究有待展开,产品开发仍处于实验室研究阶段,公开的文献成果远远多于常用产品。但随着对其改性研究的不断深入,加上膨润土自身的诸多优点,改性膨润土将具有更加广泛的应用前景。

8 存在问题及研究方向

膨润土及改性膨润土应用于处理重金属废水有其独到的优越性:储量丰富,价格低廉,热稳定性较好。吸附效果好,且在吸附水中重金属的同时可去除有机污染物。但是由于膨润土自身性质等原因,在应用中还存在一些不足之处。仍需进一步研究:

(1)目前关于膨润土对重金属离子的吸附性能研究多采用模拟废水。而对实际废水、土壤重金属离子的吸附性能研究较少。由于实际废水的成分、性质更复杂.影响因素多,所以理论研究与实际应用还有一定距离。

(2) 需要寻找更加经济有效的改性方法,以提高改性膨润土吸附剂对特定重金属离子吸附的选择性。

(3) 再生是一个新的研究课题,应加强吸附剂所吸附重金属的脱附研究。虽能够利用在废水处理中,但膨润土易与水混合成泥浆,为后期的水土分离造成很大的困难。

(4)土壤中重金属多呈结合态,游离的离子较少,因此采用膨润土能够稳定的重金属量有限。