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生物质能发电 治理重金属污染
文章摘要：随着中国经济的快速发展，重金属污染越来越严重，据新闻网站消息：广东省海洋产品重金属污染比例超过50%，而土壤没有被重金属污染的面积还不到15%
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作者:pmo4db863
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发布时间: 2017-01-10
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随着中国经济的快速发展，重金属污染越来越严重，据新闻网站消息：广东省海洋产品重金属污染比例超过50%，而土壤没有被重金属污染的面积还不到15%。看着这些触目惊心的数据，我们不由得想起上世纪50年代日本的惨痛教训。值得庆幸的是我们有前车之鉴，那就是西方国家在工业化过程中曾经的不毛之地、无人区，和电影《痛、痛、痛》中的凄苦。我们国家相关部门已经制定政策法规打响重金属治理的战役，“十二五”期间将是我们重金属污染治理关键的时期。
欧美发达国家先后就土壤污染防治进行专门立法，随后土壤污染防治成为世界性的潮流，这种趋势是推动日本、韩国土壤污染防治立法的外部因素。由于日本、韩国的外向型经济发展战略，进出口贸易十分发达，同时也有大量外资进入国内。欧美各国对房地产和农产品安全方面日益严格的要求，刺激了日本、韩国对土壤污染防治立法的关注。例如，“泡沫经济”崩溃后，大量外国公司进入日本的房地产市场，它们要求提供土壤污染调查，以作为房地产交易的一部分，有力地带动了日本城市土壤污染调查市场的发展，在观念和制度上为2002年《土壤污染对策法》的出台做了较好的准备。2001年，韩国对1995年颁布的《土壤环境保护法》进行了关键性的修改，借鉴美国《超级基金法》，规定拥有污染土壤设施的土地在出卖和租赁时，潜在的购买者和承租者能够申请环境评估。这一修改的重要原因之一就是适应外国投资者的需求。由于缺乏相关的土壤环境风险评估和管理制度，《土壤环境保护法》规定的潜在环境责任引起外国公司的担忧。特别是1997年金融危机之后，为吸引外资，改善投资环境，韩国迫切需要修改《土壤环境保护法》，以完善土壤环境风险评估和管理制度。
传统的方法是采用生态工程措施进行综合治理，兼顾经济效益与环境修复。利用植物修复镉、铅、汞等污染土壤，世界各地有不少突破。例如：采用农作物、能源高粱、经济作物和乔木、灌木、草本植物相结合的复合生态结构；农田镉污染区通过种植苎麻改良土壤，防止镉随稻米和油料进入食物链，消除对人体健康的影响，还可以提供轻纺原料。
目前，美国已有几个场地采用特种植物吸收铅Pb。如Edenspace系统公司利用印度芥菜提取法和EDTA活化金属剂等手段在新泽西Bayonne修复含铅Pb污染土。该场地的表土（0-15cm）的含铅Pb量从1000-6500mg/kg（平均2055mg/kg）分别下降到420-2300mg/kg。Edenspace公司已成功地开展了铅、锌、镉、铀污染的植物修复工作。1996年，Edenspace公司进行植物修复大田试验：B.juncea使土壤铅含量从2300mg/kg下降到420mg/kg；但30～45cm土层的铅几乎没有下降。
Heaton等利用一种转基因水生植物盐蒿（Artemisiahalodendron）和陆生生植物拟南芥、烟草去除土壤中的无机汞和甲基汞，这些植物携有经修饰的细菌汞还原基因merA，可将根系吸收的Hg2+转化成低毒的Hg，从植物中挥发出来；而转入能表达细菌有机汞裂解酶基因merB的植物可以将根系所吸收的甲基汞转化成结合态Hg2+，拥有这两种基因的植物可有效地将离子态汞和甲基汞转化成Hg而通过植物挥发释入大气。
Melchin 于1991年在纽约的Cd镉污染的土壤上种植了5种植物：遏蓝菜、麦瓶草、长叶莴苣、Cd累积型玉米和Zn、Cd抗性紫洋芋。成功地剔除了土壤中的Cd，将一片光秃的死地变成了生机盎然的活土。
Baker等于1994年首次用T.caeulescens修复锌污染土壤(田间试验)，每年从土壤中去除锌的量为30kg/hm2。
重金属污染还可以实行农作物、经济作物和毛白杨、部分种类灌木以及草本植物相结合的复合生态结构，改变以往单一的水稻种植结构（水稻是富镉Cd植物，同时与节水农业不相适应）。大面积种植毛白杨幼苗林，既可利用毛白杨生长迅速、对土壤中的重金属Cd、Pb具有很高的积累效率的特点，又可通过销售毛白杨幼苗，获得较高的经济效益。
这些治理方法都存在一个问题，植物生长过程中，不管根、茎、叶、花、果、籽是自身自灭，又叶落归土，还是焚烧、掩埋，或者是被动物吃下散布出去，其实质都是将重金属从一个地方移动另一个地方，没有被减量，有的甚至带来更严重的二次污染。
国际上则是结合生物质能发电形式来焚烧特种植被，再集中处理焚烧残余物中积聚的重金属，达到治标治本。这种技术在瑞典、比利时等国家已经广泛地得到应用。科学家研究发现：在含污染物镉的土壤上种植龙葵，当龙葵长到开花期或成熟期时，将植物整体从污染土壤上移走，从而实现除去土壤中污染物镉的目的；印度芥菜（Brassicajuncea）能把铅Pb从根部转移到嫩枝，因此是吸收铅Pb的最理想植物，其它如：遏蓝菜、麦瓶草、长叶莴苣、Cd累积型玉米和Zn、Cd抗性紫洋芋，也是理想的剔除土壤中的Cd镉的植物。 T.caeulescens修复锌污染土壤(田间试验)能力超凡，每年从土壤中去除锌的量为30kg/hm2。
所谓生物质能发电，循环治理重金属污染，就是将各种能吸收重金属的植物密植、灌木化，并采用轮作、多年生为主。在植物繁盛期没有落叶之前收取茎叶花，经过处理后作为秸秆发电厂的燃料，焚烧灰烬和飞灰再送专业单位处理，最终达到治理重金属的目的。
欧美发达国家先后就土壤污染防治进行专门立法，随后土壤污染防治成为世界性的潮流，这种趋势是推动日本、韩国土壤污染防治立法的外部因素。由于日本、韩国的外向型经济发展战略，进出口贸易十分发达，同时也有大量外资进入国内。欧美各国对房地产和农产品安全方面日益严格的要求，刺激了日本、韩国对土壤污染防治立法的关注。例如，“泡沫经济”崩溃后，大量外国公司进入日本的房地产市场，它们要求提供土壤污染调查，以作为房地产交易的一部分，有力地带动了日本城市土壤污染调查市场的发展，在观念和制度上为2002年《土壤污染对策法》的出台做了较好的准备。2001年，韩国对1995年颁布的《土壤环境保护法》进行了关键性的修改，借鉴美国《超级基金法》，规定拥有污染土壤设施的土地在出卖和租赁时，潜在的购买者和承租者能够申请环境评估。这一修改的重要原因之一就是适应外国投资者的需求。由于缺乏相关的土壤环境风险评估和管理制度，《土壤环境保护法》规定的潜在环境责任引起外国公司的担忧。特别是1997年金融危机之后，为吸引外资，改善投资环境，韩国迫切需要修改《土壤环境保护法》，以完善土壤环境风险评估和管理制度。
传统的方法是采用生态工程措施进行综合治理，兼顾经济效益与环境修复。利用植物修复镉、铅、汞等污染土壤，世界各地有不少突破。例如：采用农作物、能源高粱、经济作物和乔木、灌木、草本植物相结合的复合生态结构；农田镉污染区通过种植苎麻改良土壤，防止镉随稻米和油料进入食物链，消除对人体健康的影响，还可以提供轻纺原料。
目前，美国已有几个场地采用特种植物吸收铅Pb。如Edenspace系统公司利用印度芥菜提取法和EDTA活化金属剂等手段在新泽西Bayonne修复含铅Pb污染土。该场地的表土（0-15cm）的含铅Pb量从1000-6500mg/kg（平均2055mg/kg）分别下降到420-2300mg/kg。Edenspace公司已成功地开展了铅、锌、镉、铀污染的植物修复工作。1996年，Edenspace公司进行植物修复大田试验：B.juncea使土壤铅含量从2300mg/kg下降到420mg/kg；但30～45cm土层的铅几乎没有下降。
Heaton等利用一种转基因水生植物盐蒿（Artemisiahalodendron）和陆生生植物拟南芥、烟草去除土壤中的无机汞和甲基汞，这些植物携有经修饰的细菌汞还原基因merA，可将根系吸收的Hg2+转化成低毒的Hg，从植物中挥发出来；而转入能表达细菌有机汞裂解酶基因merB的植物可以将根系所吸收的甲基汞转化成结合态Hg2+，拥有这两种基因的植物可有效地将离子态汞和甲基汞转化成Hg而通过植物挥发释入大气。
Melchin 于1991年在纽约的Cd镉污染的土壤上种植了5种植物：遏蓝菜、麦瓶草、长叶莴苣、Cd累积型玉米和Zn、Cd抗性紫洋芋。成功地剔除了土壤中的Cd，将一片光秃的死地变成了生机盎然的活土。
Baker等于1994年首次用T.caeulescens修复锌污染土壤(田间试验)，每年从土壤中去除锌的量为30kg/hm2。
重金属污染还可以实行农作物、经济作物和毛白杨、部分种类灌木以及草本植物相结合的复合生态结构，改变以往单一的水稻种植结构（水稻是富镉Cd植物，同时与节水农业不相适应）。大面积种植毛白杨幼苗林，既可利用毛白杨生长迅速、对土壤中的重金属Cd、Pb具有很高的积累效率的特点，又可通过销售毛白杨幼苗，获得较高的经济效益。
这些治理方法都存在一个问题，植物生长过程中，不管根、茎、叶、花、果、籽是自身自灭，又叶落归土，还是焚烧、掩埋，或者是被动物吃下散布出去，其实质都是将重金属从一个地方移动另一个地方，没有被减量，有的甚至带来更严重的二次污染。
国际上则是结合生物质能发电形式来焚烧特种植被，再集中处理焚烧残余物中积聚的重金属，达到治标治本。这种技术在瑞典、比利时等国家已经广泛地得到应用。科学家研究发现：在含污染物镉的土壤上种植龙葵，当龙葵长到开花期或成熟期时，将植物整体从污染土壤上移走，从而实现除去土壤中污染物镉的目的；印度芥菜（Brassicajuncea）能把铅Pb从根部转移到嫩枝，因此是吸收铅Pb的最理想植物，其它如：遏蓝菜、麦瓶草、长叶莴苣、Cd累积型玉米和Zn、Cd抗性紫洋芋，也是理想的剔除土壤中的Cd镉的植物。 T.caeulescens修复锌污染土壤(田间试验)能力超凡，每年从土壤中去除锌的量为30kg/hm2。
所谓生物质能发电，循环治理重金属污染，就是将各种能吸收重金属的植物密植、灌木化，并采用轮作、多年生为主。在植物繁盛期没有落叶之前收取茎叶花，经过处理后作为秸秆发电厂的燃料，焚烧灰烬和飞灰再送专业单位处理，最终达到治理重金属的目的。
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