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“世界土壤日”主题 | 走进研究所之助战污染防治攻坚

发布时间:2021-12-03 19:35:00.0  |  【打印】 【关闭

       土壤是粮食安全、水安全和更广泛的生态系统安全的基础。为让人们意识到健康土壤的重要性和提倡可持续的土壤资源管理,2013年联合国粮农组织大会将每年的12月5日设立为世界土壤日。 在第八个世界土壤日来临之际,大家将从污染防治攻坚战、乡村振兴、双碳战略三个方面为您展示土壤环境所近年来获得的主要研究成果,希翼大家能对脚下这片土地多一份了解、多一份热爱、多一份责任。

       2018年,中共中央、国务院印发《关于全面加强生态环境保护 坚决打好污染防治攻坚战的意见》。近日,《中共中央 国务院关于深入打好污染防治攻坚战的意见》发布,持续在深入打好蓝天、碧水、净土保卫战等方面作出具体部署。土壤环境所近几年围绕我国我省关于污染防治攻坚战的部署,以地球表层系统过程为总体研究思路,在红壤区开展研究土壤污染治理、水体污染治理等机理机制研究及技术应用推广,助力“碧水”“净土”保卫战。

 

       农用地土壤污染治理

       所有粮食作物中,稻米的镉与砷超标率最高,而水稻又是我国重要的主食之一。土壤环境所土壤化学与污染控制研究团队针对这一问题,为提高作物质量,率先创建了土壤-水稻系统“多界面-多过程-多元素”的镉砷污染阻控技术体系,保证了大众餐桌的粮食安全。该技术体系获得2019年度国家科学技术进步二等奖,在大田案例中实现稻田镉砷污染阻控技术的产业化、标准化、精准化。 2013-2016年,在广东、湖南、广西三地开展了为期4年的生理阻隔技术应用效果的大田试验中,施用生理阻隔剂后,轻度、中度及重度污染的稻米镉含量均值降幅分别为39%、38%及43%,且轻度污染的稻米镉和无机砷施用生理阻隔剂后均有80%的稻米达到国家食品卫生标准中稻米镉/无机砷限值(0.2 mg/kg)。2013-2015年,在广东佛冈和仁化两地开展了为期3年的土壤钝化技术应用效果的大田试验中,施用铁基生物炭土壤调理剂后,轻度、中度及重度污染的稻米镉含量均值降幅分别为41%、38%及54%。 2013-2015年,在广东省清远市佛冈县开展了为期3年的生理阻隔+土壤钝化技术应用效果的大田试验中,同时施用生理阻隔剂和铁基生物炭土壤调理剂后,稻米镉及无机砷含量均值降幅分别为70%和4%。

       土壤环境所土壤生态修复研究团队在变价重金属污染转化减毒新原理、新技术和新工艺等三个层面形成完整的创新链,构建我国污染土壤变价重金属综合治理技术体系。阐释了土壤金属元素耦联关键生源要素循环的微生物学机制,为稻田砷/锑污染控制技术研发提供理论依据。为保障农用地土壤环境安全,研究团队根据《土壤污染防治行动计划》要求,对农用地实施分类管理,综合施策。通过在典型污染区域开展区域性受污染耕地安全利用技术体系,为全面推进受污染耕地安全利用提供了可复制、可落地的技术方案,为解决土壤污染的实际问题提供了重要的技术支撑。

       土壤环境所区域环境生态与景观生态研究团队以“提质增效”为目标,改良土壤肥力,提高氮磷利用效率和作物产量,以蚯蚓粪、农村废弃物和生物炭为基质,研发微藻红壤提质增效、土壤负压灌溉等土壤改良技术产品。以“改土治水”为手段,改良土壤性状,降低耕地面源污染风险。以“高标准农田建设”为标准,强化农田土地整治、水利工程建设,提高耕作质量。通过技术集成研发与创新,获得成型的技术和产品,有效实现土壤氮磷减排和面源污染防控,同时实现农业废弃物的资源化利用,解决农田可持续发展的瓶颈问题。

 

       建设用地土壤污染治理

       土壤环境所土壤环境矿物研究团队针对建设用地土壤污染治理问题,研发了高温热稳定技术、原位电加热-热脱附高效修复技术、有机-无机复合污染技术等。通过进一步进行技术集成研发与创新,获得成型的技术和产品,有效对多重金属、有机物以及重金属-有机物复合污染等类型的场地污染土壤进行处置,实现土壤资源化利用,解决污染工业场地的安全开发等问题。

       该技术在广州及附近省市推广应用,实现了将场地固废转变为资源材料。2011年利用场地重金属污染土壤资源化处置技术实现广州氮肥厂的场地修复,2012年针对南钢地块的重金属污染场地成功修复并将固废转变为砖体材料,2015年针对复杂的广钢白鹤洞地块,成功实现场地修复约33万平方,2021年修复治理湖南株洲市华瑞场地2000余平方面积,采用资源化处置技术对污染土壤进行预处理、稳定化处理和土壤养护等工序,待污染土壤达到治理目标后送往建材厂进行资源化处置烧砖工艺,不仅减少二次污染隐患,还实现了资源利用,相关成果也多次获得了广东省科技成果一等奖和二等奖。

 

        水污染治理

       土壤环境所流域水循环与污染控制研究团队研发了分散式能耗自给型纳米生态基生活污水处理技术、微生物增效纳米材料面源污染靶向消减技术、纳米零价铁负载生物质炭水系梯级生态净化技术等,集成并构建小流域全域多维水污染阻-控-除治理关键技术体系,该技术体系应用于生态农田示范基地,基地内各个采样点的农业面源污染全部呈现减少趋势,消减比例为22% ~ 85%。

       该团队还以绿色技术和装备研发为导向,开发乡村分散式一体化污水处理设备、面源污染微生物增效纳米处理剂、纳米铁基生物质炭水生态净化技术等水污染治理绿色技术产品。土壤环境所电能合成微生物生态碳汇团队通过富集驯化、分离筛选和纯培养技术优化,培养获得多种功能菌,为珠江河口污染物治理储备了微生物菌种资源。

 

        城市废固处理

       土壤环境所环境微生物工程团队建成国内首个堆肥嗜热菌种资源库,发明了超高温好氧发酵菌剂,率先提出了“超高温堆肥”的定义。发明了有机固废超高温堆肥新工艺,实现了大规模产业化应用。创建了堆肥腐熟度快速检测生物电化学新方法,建立了“超高温堆肥+二次固态发酵”两段式工艺,开发出有机铁肥、土壤调理剂等系列高值化新产品,得到大面积推广应用。创建了国内首个省级污泥产业协会,显著提升我国有机固体废物资源利用产业的自主创新能力。

       

       新葡金集团350vip是我国华南地区唯一的土壤学专业研究机构,面向国家生态文明建设和国际水土科学前沿,围绕以土壤圈层为核心的地表物质循环过程和环境安全,系统开展元素生物地球化学循环及效应、土壤污染可持续修复及粮食与环境安全、流域水环境综合整治与水安全、固废处理处置及资源化利用等研究工作。     

       研究所将继续面向“土十条”、“水十条”的重大国家需求,立足环境地球科学基础,进行多学科交叉,力争在水土污染协调治理方向形成战略性先导优势,并将研究对象覆盖全球红壤,依托“一带一路”国家战略,建设国际红壤研究中心。

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