首頁 >> 研究報告

全球鎘污染治理及湖南省對策研究(三)

湖南省科技信息研究所 www.www.nwusd.com     時間:2021月04月13日   [字體: ]

 
  3 全國鎘污染治理情況
  現階段,我國鎘污染的主要污染源主要來自礦石開采和工廠的三廢排放,造成周邊土壤及沿江流域的含鎘濃度超標,對生活在周邊居民的人體健康構成風險。公開資料顯示,目前我國污染土壤修復技術體系主要由生物和物化修復技術組成,其中,植物修復技術研究始于20世紀90年代,發展于2000年以后,是目前研究最多,發展最快,應用最廣的修復技術。“十一五”后期,國家“863”計劃和北京市等地方政府才開始支持土壤氣提、化學氧化還原、熱脫附、淋洗等物化修復設備的研發。至今為止,我國污染場地修復設備多停留在科研裝備開發或實驗樣機中試階段,修復設備的產業化應用主要集中在江浙等經濟發達的地區。
  經濟利益的驅動下,國內房地產開發商通常采用污染物轉移的方法,但是土壤挖掘加填埋只是污染物的移位,沒從根本上解決問題。同時,國內挖掘填埋只是考慮到挖土、運輸和填埋的費用,沒有考慮污染情況跟蹤和后續的環境風險監測等昂貴的后續監測成本,導致污染土壤的后續工作無法跟上,容易形成土壤的二次污染。
  3.1全國鎘污染治理區域
  我國是世界上最大的水稻生產和消費國,水稻也是我國的第一大糧食作物,年種植面積約2860萬hm2,占全球水稻種植面積的1/5;我國常年水稻產量約占糧食總產量的40%,年產稻米1.85億t,占世界總產量的1/3。國內有調查顯示,我國受重金屬污染的耕地面積已達2000萬公頃(3億畝),占全國總耕地面積的1/6,其中受礦區污染的土地200萬公頃、石油污染土地約500萬公頃、固體廢棄物堆放污染源約5萬公頃、工業三廢污染耕地近1000萬公頃、污染農田面積達330多萬公頃。也有調查顯示,全國受污染的耕地約有1.5億畝,污水灌溉污染耕地3250萬畝,固體廢棄物堆存占地和毀田200萬畝,合計約占耕地總面積的1/10以上,其中多數集中在經濟較發達的地區,兩廣與湖南是鎘污染嚴重的三個地區。嚴重的土壤污染對當地人群的身體健康及糧食安全造成巨大危害。據估算,全國每年因重金屬污染的糧食達1200萬噸(其中約有10%的大米重金屬鎘超標),致減產100億公斤,造成的直接經濟損失超過200億元。
  如下表所示,我國鎘污染區域主要集中鎘礦開采和原料加工廠周邊地區,特別是南方的有色金屬礦區。受南方雨水天氣及土壤自然環境的影響,加上采礦過程中管理不足,鎘及化合物外流到環境中,造成鎘污染的事件時有發生。同時,由于礦區周邊經濟環境落后,對鎘污染治理的經費投入有限,導致鎘在當地土壤中不斷積累,形成大面積的鎘污染區域,對居民的身體健康造成危害。    

    

  3.2全國鎘污染治理的科研資源
  我國土壤修復技術的研發歷程分為4個階段:(1)20世紀60年代以前,土壤治理方式為物理修復,主要通過填埋、刮土、復土等措施治理退化土地;(2)20世紀70-80年代,土壤治理方式為物理修復,主要是土地資源的穩定利用,相關基本環境工程的配套;(3)20世紀90年代,土壤治理方式為物理、化學和生物恢復,但主要修復技術是土地復墾,選用先鋒植物、耐性植物恢復土壤特性;(4)21世紀以來,土壤治理方式為物理、化學和生物恢復,修復技術主要采用植物、微生物、動物、固化/穩定化、土壤氣提、化學氧化還原、熱脫附、淋洗、化學萃取等,其中以植物修復為研發應用重點。
  3.2.1 鎘污染治理的項目和成果
  如下表所示,我國對鎘污染治理技術的研究資助,主要來自國家自然科學基金、國家重點基礎研究規劃、國家科技支撐計劃項目、國家科技重大專項及各省科技廳的科研項目。
  

  

  3.2.2 鎘污染治理的專利技術
  利用佰騰網專利系統,采用專利主題詞檢索,獲得國內專利281條。經過分析發現二十世紀末,我國對鎘污染治理技術并無太多關注和投入,隨著現代工業化的發展,隨著鎘應用的范圍拓展,鎘使用過程中的不當廢物排放等問題逐年增加,引起了民眾、政府和科研機構對鎘污染治理的關注度增加。下圖可知,2006年后我國的鎘污染治理專利呈快速增加的趨勢,2012年達到44條專利申請的數量,也顯示出我國對鎘污染問題的解決達到了一種急不可待的態勢。
  
  專利申請主要分布在遼寧、廣東、四川、天津等地,其主要原因是由于研究該項技術的人員所屬研究機構位于這些地方,如中國科學院沈陽應用研究所位于遼寧沈陽,四川農業大學位于四川省。近年來由于兩湖地區、長三角洲的鎘污染地區情況嚴重,當地政府加大了對鎘污染治理的投入,其當地研究機構的專利申請和申請科研項目也逐年遞增。

  

  

  

  從下表可以看出,中國科學院沈陽應用生態研究所的專利數量最多,其中大部分專利是以周啟星教授為中心的團隊開發。四川農業大學的專利主要是以張世榕教授為中心的團隊研發。  

  

    

    

  

  如下圖所示,從IPC技術分類來看,我國的鎘污染治理技術專利主要集中在B09技術領域,占到專利申請總量的60%以上,該技術主要被應用于固體廢物的處理,被污染土壤的再生等領域。其次是C12、C02、C09領域占到總量的30%左右,這些領域的技術分別涉及突變或遺傳工程、微生物學、污水或污泥的處理、黏合劑等材料的應用。  

  

  3.2.3 鎘污染治理的主要機構

  我國環境污染治理研究從上世紀50年代開始,全國各科研院所對當地的環境問題都有調查和研究。進入二十一世紀以來,我國環境污染情況越來越嚴重,受國外環保產業的理念影響,在沿海經濟發達地區開始創建了具有針對性的環保企業,通過與當地高校、國外機構的合作,開展本地經濟發展過程中的環境污染治理項目逐步發展壯大。

  如下表所示,我國開展鎘污染治理企業的主要業務集中在土壤修復和工業廢水處理項目,大部分的環保企業都不具備核心的研發團隊,主要依托于當地高校的合作來研發和獲取相關技術或專利。

  

  

 

  我國的高校和科研機構開展環境污染研究時間長,技術積累深厚,擁有大部分的鎘污染治理技術專利權。如下表所示,我國研究機構的治理技術分別在土壤、生物修復,化學改良劑,環境監測,病害毒性等領域。整體來說,我國科研機構掌握的專利和技術已包括目前全球污染治理的主流領域,并在部分領域取得了國際先進的成果。

  

 

  

  我國的鎘污染治理技術和成果大部分停留在科研院所的實驗和驗證階段,缺乏企業對接應用于工程。我國的鎘污染土地大都被分隔成小塊,治理成本高,應用技術多,效果不統一。   

    

信息來源:競爭情報研究中心
TT快3-欢迎您-首页