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2017年中国环境修复行业现状及发展趋势分析
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1、环境修复行业整体情况

   (1)环境修复行业基本概况

    环境修复的定义、分类

    环境修复是指对被污染的环境采取物理、化学和生物学技术措施,使存在于环境中的污染物质浓度减少或毒性降低甚至完全无害化。环境修复不同于环境的自我净化,环境的自我净化是通过例如沉降、中和等环境净化机制进行的净化,而环境修复则是人类有意识的外源活动对污染物质能量进行的清除。环境修复按照修复对象可以分为土壤环境修复、地下水环境修复、固体废物环境修复等;按照修复方法可以分为物理方法修复、化学方法修复和生物方法修复;按照场地的类型可以分为化工厂场地修复、加油站场地修复、农药厂场地修复、垃圾填埋场场地修复、焦化厂场地修复、固废处理处置类场地修复、矿山油田类场地修复等。

    环境修复行业的特点

    第一,政策驱动。环境修复行业由于具有投入量大、回收期长、公益性强等特点,法规政策对环境修复行业的驱动作用较为明显。纵观世界各国环境修复行业的发展历史,环保法规越健全、环境标准与环境执法越严格的国家,其环境修复行业也越发达,且拥有越多的国际领先技术。第二,行业发展与经济发展水平息息相关。环境修复行业的产业规模、水平、技术发展都受到经济发展水平的影响。现代社会的发展不可避免会带来大量染,对空气、土壤、水源造成很大程度的危害,结合我国能源消费消耗总量持续增长、单位能耗高的现状,工业经济发展水平的提高很大程度上会使国家对环境治理的重视和投入逐渐加大,进而影响环境修复行业的发展。第三,行业区域分布差异明显。区域分布差异与各地的污染情况不同有密切关系,环保产业主要集中在东部沿海、沿长江和中部经济较发达的地区。以土壤修复领域为例,由于南方土壤污染重于北方;长江三角洲、珠江三角洲、东北老工业基地等部分区域土壤污染问题较为突出,西南、 中南地区土壤重金属超标范围较大;镉、汞、砷、铅 4 种无机污染物含量分布呈现从西北到东南、从东北到西南方向逐渐升高的态势。此外,经济发达地区产生的环境污染问题更严重,而群众的环保意识更突出,因而土壤修复项目较多。此外,在能源或矿产资源富集地区,化工产业或冶炼行业一般也相对集中,这些产业的发展也使得其环保投入也相对较大,该部分地区土壤修复项目较多。

    环境修复行业主要技术

方法分类
方法名称
方法介绍
土壤环境修复
物理方法
热脱附技术
该技术是通过直接或间接热交换的方式,将污染介质及其所含的有机污染物加热到足够的温度(通常被加热到 130-540℃),以使有机污染物从污染介质上得以挥发或分离的过程,达到净化污染介质的目的
常温解吸技术
该技术利用土壤中有机污染物易挥发的特点,在常温下将待处理土壤送入膜结构系统内,利用翻抛设备增加土壤容重及孔隙度、降低土壤含水率,同时利用抽气系统加快有机污染物的挥发,使土壤的污染物在浓度梯度的驱动下挥发进入土壤气孔直至被抽出土壤,使土壤得以修复
气相抽提技术
该技术是一种污染土壤原位修复技术,将新鲜空气通过注射井注入污染区域,利用真空泵产生负压,空气流经污染区域时,解吸并夹带土壤孔隙中的挥发性有机污染物,经由抽取井流回地上;抽取出的气体在地上经过活性炭吸附或生物处理等可排放到大气或重新注入地下循环使用
固化/稳定化技术
该技术通过固态形式在物理上隔离污染物或者将污染物转化成化学性质不活泼的形态从而降低污染物的毒害程度
化学方法
化学淋洗技术
该技术是指借助能促进土壤中污染物溶解或迁移作用的溶剂,利用水力压头推动淋洗液通过土壤,将污染物从土壤中清洗出来,然后对含有污染物的淋洗液进行处理与回用的技术
化学氧化/还原技术
该技术是指根据土壤中污染物的类型和属性选择适当的氧化或还原剂,将制剂注入到土壤中,利用氧化或还原剂与污染物之间的氧化-还原反应将污染物转化为无毒无害物质或毒性低、稳定性强、移动性弱的惰性化合物的过程
生物方法
植物修复技术
该技术是利用植物去治理水体、土壤和底泥等介质中的污染的技术。植物修复技术包括:植物抽提,利用植物将重金属从土壤中去除,并集中于植物可收割部分;植物固定,植物通过降低环境中重金属的可移动性或阻止其移动来达到减少污染物的生物有效性;植物挥发,将土壤中的一些挥发性污染物吸收到体内并将其转化为气态物质释放到大气中;植物降解,植物分泌酶降解或转化污染物
微生物修复技术
该技术是利用土著菌、外来菌、基因工程菌等功能微生物群,在适宜环境条件下,促进微生物代谢功能,从而达到降低有毒污染物活性或者降解成无毒物质的生物修复技术
地下水环境修复
物理方法
曝气/空气扰动技术
向受污染含水层注入空气或氧气,使挥发性污染物进入非饱和带,常与土壤气提技术联合使用
多相提取技术
使用真空系统去除受污染地下水、分离态的石油污染物及挥发性污染物
土壤气提技术
常与空气扰动法联用,使用真空装置清除土壤(非饱和带)中的挥发性/半挥发性污染物
抽出处理技术
布设抽水井将受污染地下水(污染物)抽出后进行处理
原位热处理技术
使用电阻加热、高频加热等方法使水中的污染物(如非水相流体)气化进入土壤(非饱和带),进而由收集井等装置提取污染物使地下水得到净化
化学方法
原位还原技术
使用还原剂(如零价铁)降解地下水中的有毒有机污染物、无机污染物的修复技术
原位氧化技术
使用氧化剂对挥发性及半挥发性污染物进行降解
可渗透反应墙技术
由反应填料构建地下反应墙使流经的受污染地下水得以净化
生物方法
生物修复技术
使用微生物降解地下水中的污染物
固体废物环境修复
物理方法
物理分离技术
借助物理手段将含有污染物的颗粒从环境介质中分离开来的技术
玻璃化修复技术
将待处理的废物与细小的玻璃体,如玻璃屑、玻璃粉混合,经过混合造粒成型后,在 1000~1100℃高温下熔融形成玻璃固化体,借助玻璃体的致密结晶结构,确保固化体的永久稳定
热力学修复技术
利用热传导或辐射实现对污染土壤、沉积物及其他介质的修复
电动力学修复技术
使用低能级的直流电流穿过污染的介质,通过电动力学的复合作用而去除环境介质中污染物的技术
化学方法
溶剂浸提技术
利用溶剂将有害化学物质从污染介质中提取出来或去除的修复技术
药剂稳定化技术
采用化学药剂使废物达到稳定化的处理技术
生物方法
生物修复技术
利用天然存在的或特别培养的微生物在可调控环境条件下将有毒污染物转化为无毒物质的处理过程

资料来源:公开资料、智研咨询整理

    (2)发达国家环境修复发展概况

    纵观历史,西方发达国家在环境问题上经历了“先污染,后治理”的长期历程,20 世纪 50 年代至 70 年代是欧美国家工业迅速发展时期,随着工业化和城市化的发展,产生了严重的环境污染问题。以美国为例,随着美国经济的发展,环境问题逐渐凸显, 20 世纪初水污染问题逐步出现, 20 世纪 50 年代大气污染问题凸显,直到70 年代末固体废物造成的土地污染才被广泛认知。

美国环境污染问题发展历程

资料来源:公开资料整理

    为应对环境污染带来的问题, 美国政府采取了一系列限制性措施进行污染治理。同时强化环境立法, 1970 年通过《清洁空气法》, 1977 年通过《清洁空气法(修正案)》,同时授权美国环境保护署制定污染物排放标准和国家空气质量标准。在强化管理体系的基础上,由环境保护署对环境法规的实施进行监督。在相关法律法规的推动之下,环保行业发展较快。环保技术上逐渐向着深度化、尖端化方面发展,环保产品不断向普及化、标准化、成套化和系列化方向发展。 2004年至 2014 年间,全球主要国家环保技术 PCT 专利申请量总体呈现上升趋势,美国环保技术 PCT 专利申请量从 2004 年的 385 件增长至 2016 年的 589 件。虽然全球主要国家环保技术 PCT 专利申请量在最近两年有所下滑,可喜的是中国的环保技术PCT 专利申请量一直保持上升趋势,中国环保技术 PCT 专利申请量从 2004 年的 19件增长至 2016 年的 237 件。

全球主要国家环保技术 PCT 专利申请量(单位:件)

资料来源:公开资料整理

    环保行业的高速发展催生出大量小型环保大发5分排列3,随着行业竞争逐渐加剧,具有资金优势、技术优势、管理优势的大发5分排列3逐步通过并购手段提升大发5分排列3集中度,从而诞生了目前的国际环保巨头大发5分排列3。

   (3)我国环境修复发展现状

    我国环境修复行业发展现状

    第一,我国环境修复行业进入规范发展阶段

    得益于国家政策的支持,我国环境修复行业得到快速发展。对比发达国家环境修复行业的发展历程,我国环境修复行业大约需要经过以下三个发展阶段:

中国环境修复产业发展的阶段划分

发展阶段
特征
产值和规模
传统产业阶段(2007-2015 年)
环境修复的萌芽时期,环境修复的产值和规模不稳定,环境修复技术主要依托传统的土建公司技术或固体废物处置技术。环境修复的产业以房地产和地价驱动为主,修复技术以快速和异位修复为主。修复技术含量低,商务模式以传统的行业经济模式为主。环境修复的行业监管水平低,相关技术规范和管理规定少,行业法规基础薄弱。
低于 50 亿元/年
规范发展阶段(2016-2020 年)
环境修复的发展时期,环境修复的法规、政策、技术、监管、基础和能力逐步提升。“土十条”发布,首先刺激资本巨头的大量涌出,传统的公司和技术会被逐步取代。专业的和技术含量高的分包公司和环境检测公司获得大的发展机遇。行业中政府管理部门、修复公司、咨询机构和科研院所共同完善产业相关政策和技术规范。产业发展中的弊端逐步被解决,产业走向正轨和规范化管理。
从 100 亿元/年逐步发展到 300 亿元/年
产业成熟阶段(2021-2050 年)
环境修复的成熟时期,环境责任驱动的修复产业占到主流,历史遗留问题逐步完全解决。中国逐步形成激励创新和符合国情的环境修复监管、技术和公众参与机制。完成从土壤和地下水污染预防、调查评估和控制修复到土地再开发全过程的环境修复和管理体系。环境修复行业逐步形成技术创新能力强,囊括环境咨询和修复施工全方位的巨头大发5分排列3。形成绿色和可持续修复的管理和技术体系。
维持在 300 亿元/年至 500 亿元/年

资料来源:公开资料、智研咨询整理

    第二,资金投入增加,大发5分排列3前景逐渐凸显

    2013 年中国环境修复的资金投入约 20 亿元, 2014 年中国环境修复的资金投入约 25-35 亿元人民币, 2015 年中国环境修复的资金投入约 45-60 亿元,其中大部分资金来自于国家重金属专项资金、地下水专项资金投入,其余部分主要来自地方土地出让资金等。上述资金主要用于工业大发5分排列3污染场地土壤修复工程、农田污染场地修复工程以及河流底泥清理试点工程等。得益于政策的支持和资金的投入,环境修复行业大发5分排列3前景逐渐凸显,中国环境修复大发5分排列3规模逐渐扩大。

    第三,新兴领域修复需求逐步释放,行业格局逐渐形成

    自然环境作为由土壤、水体、大气等组成的有机系统,系统内部之间存在物质、能量连续且频繁的交换过程,土壤、水体、大气内部的污染物会相互渗透,从而导致一因多果的污染现状。环境修复行业涉及的土壤修复、地下水修复等多个细分领域之间存在交互影响,环境修复领域逐渐扩大。随着环保意识的增强和国家环保政策的逐渐落实,环境修复领域逐步横向扩展。地下水修复、固体废物修复、流域环境治理、矿山生态环境治理、农田土壤环境综合治理、荒漠化治理等新兴领域的修复需求快速释放。目前,环境修复大发5分排列3形成以土壤修复为主导,地下水修复、固体废物修复为辅,流域、矿山、农田、荒漠化治理等多个新兴领域修快速发展的行业格局。

    我国环境修复行业发展驱动因素

    第一,环境问题日益突出

    近年来我国环境问题日益突出。2000 年至 2014 年间,我国工业废气排放量从 138,145 亿立方米/年增长至 694,190 亿立方米/年,年复合增长率高达 12.22%; 我国工业固体废弃物排放量从 81,608 万吨/年增长至 329,254 万吨年,年复合增长率高达 10.48%。土壤、空气等污染日趋严重。中国共有工业污染地块 100-200 万块,受污染需要治理修复的矿山面积约 150 万公顷,受污染农田约 2,000 万公顷。工业污染是空气污染的主要原因。全国工业二氧化硫排放量达 1,740.4 万吨,占全国二氧化硫排放总量的 88.1%;工业氮氧化物排放量达 1,404.8 万吨,占全国氮氧化物排放总量的 67.6%;工业烟(粉)尘排放量达 1,456.1万吨,占全国烟粉尘排放总量的 83.6%。

    第二,环境保护法律制度逐步完善,环境污染责任凸显

    随着中国环保法规在土壤和地下水污染预防、调查、治理修复和再开发利用方面的逐渐完善,环境管理政策、技术规范和基础能力的逐渐加强,将在环境责任追究方面对环境修复大发5分排列3产生较大的推动作用。 2016 年 5 月 28 日,国务院颁布的《土壤污染防治行动计划》(以下简称“土十条”)中明确提出要加大在土壤污染预防、政府部门责任要求、土壤环境调查、技术研发和创新、修复示范和先行区建设等方面的系统作为和行动。 2016 年 12 月 31 日环保部颁布的《污染地块土壤环境管理办法(试行)》在“土十条”的基础上进行了细化,明确土壤污染治理各方责任,规定土壤污染治理与修复实行终身责任制等。相关法律政策的出台有利于扩大环境修复大发5分排列3,规范环境修复行业,提升环境修复行业技术水平。

    第三,政府资金大力扶持,促进环境修复行业发展

    整体而言,环保项目具有资金投入量大、项目回收期长等特点。强有力的资金来源有利于环境修复产业的管理、技术等方面得到发展和完善,有利于建立和健全我国环境修复产业体系,成为影响我国环境修复行业的重要因素之一。截至 2016 年底,全国公共财政支出中用于污染防治支出高达 1,447.55 亿元,相比较 2010 年的 720.24 亿元年复合增长率高达 12.34%,且总投入呈现快速增长趋势。

全国公共财政污染防治支出情况 (单位:亿元)

资料来源:公开资料整理

2.土壤修复

   (1)土壤修复的基本情况

    土壤修复的定义、特点及分类

    土壤污染是指因人为因素导致某种物质进入土壤,引起土壤化学、物理、生物等方面特性的改变,影响土壤功能和有效利用,危害人体健康或者破坏生态安全。当土壤中含有害物质过多,超过土壤的自净能力,就会引起土壤的组成、结构和功能发生变化,微生物活动受到抑制,有害物质或其分解产物在土壤中逐渐积累通过“土壤→植物→人体”,或通过“土壤→水→人体”间接被人体吸收,达到危害人体健康的程度。土壤污染物大致可分为无机污染物和有机污染物两大类。无机污染物主要包括酸、碱、重金属,盐类、放射性元素铯、锶的化合物、含砷、硒、氟的化合物等。有机污染物主要包括有机农药、酚类、氰化物、石油、合成洗涤剂、苯并芘以及由城市污水、污泥及厩肥带来的有害微生物等。污染土壤修复是指利用物理、化学或生物的方法,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的水平,或将有毒有害污染物转化为无害物质的过程。从根本上说,污染土壤修复的技术原理可包括为:改变污染物在土壤中的存在形态或同土壤的结合方式,降低其在环境中的可迁移性与生物可利用性;降低土壤中有害物质的浓度。

    土壤修复的主要技术

    土壤修复的关键是在前期因地制宜选择合适的土壤修复技术。不同污染场地的土壤质地、污染情况以及所在地的经济发展条件有所不同,对土壤修复提出了不同的要求。随着科学技术的进步,土壤修复技术及设备不断更新换代对于土壤修复行业的发展具有重要意义。

常用土壤修复技术及其适用类型

方法分类
方法名称
适用类型
优点
物理方法
热脱附技术
挥发、半挥发性有机/无机物
适用范围广、处理效率高、设备拆解方便快捷、无二次污染
常温解吸技术
挥发性有机物
处理效率高、 处置成本低、 防止二次污染处理量大、施工便捷
气相抽提技术
挥发性有机污染物
低成本、设备标准化、适用范围广、不破坏土壤结构、无二次污染
固化/稳定化技术
重金属、放射性物质及半挥发性有机污染土壤或污泥的治理
费用低廉,所形成的固体毒性较低,稳定性增强
化学方法
化学淋洗技术
重金属、卤代有机物及非卤代有机物
原位淋洗具有长效性、易于操作、费用合理;异位淋洗具有低能耗、工艺简单、处理周期短等特点
土壤修复药剂技术
重金属、有机物等
稳定长效、无二次污染、成本低廉
生物方法
植物修复技术
重金属
低成本、广泛性、不会破坏土壤结构、无二次污染
微生物修复技术
重金属、有机物
低成本、无二次污染、不会破坏土壤结构

资料来源:公开资料、智研咨询整理

    (2)发达国家土壤修复行业发展概况

    欧美国家随着工业化和城市化的发展,产生了严重的环境污染问题。针对环境污染问题,发达国家通过立法手段、技术创新以及资金投入等方式推动土壤修复行业的发展。

    立法手段推动土壤修复行业发展

    美国对于土壤污染修复方面的立法认识较早。 1930-1936 年期间,北美地区发生的一系列沙尘暴袭击事件引起美国政府对于土壤污染侵害农业生产的担忧。 1935 年通过的《土壤保护法》和 1936 年制定的《土壤保护和国内配额法》,将土壤保护确立为一项国家政策。 1970 年,美国建立了专门的土壤保护机构——美国环境保护署(Environmental Protection Agency,简称“EPA”)。 20 世纪 60 年代后,美国先后颁布了《联邦危险物质法》、《固体废弃物处法》。由于受到 1978 年美国纽约州的“诺夫运河污染事件”等环境灾害的影响,美国颁布了《综合环境污染响应、赔偿和责任认定法案》,并且建立了“超级基金”来管理清理或缴纳清理污染土壤的费用,并且将资金用于一些暂时无法进行追偿的污染土壤的清理工作。该法案也常被称为“超级基金法案”,标志着美国土壤修复立法体系的完善。1955 年至 1972 年期间,由于土壤受到镉污染后,日本发生的“痛痛病”事件引起了日本政府的高度重视。为应对镉污染引发的土壤安全问题,日本政府先后通过《公害对策基本法》、《农用土地污染防治法》、《市街地土壤污染暂定对策方针》、《土壤环境标准》、《土壤污染对策法》和《土壤污染对策法实施细则》等法律法规。至此日本形成了以《环境基本法》为基础,以《土壤环境标准》为目标,从农业用地和城市用地两个方面对土壤污染进行规制的法律体系。德国在土壤污染治理方面具有较为完善的法律体系。德国涉及土壤污染防治的法律主要包括《联邦土壤保护法》、《联邦土壤保护与污染地条例》、《建设条例》等。其中《联邦土壤保护法》确立了土壤污染防治义务主体为土壤的使用者或所有者;确立了土壤污染的评估和调查负责人制度,并对工作程序和管理制度提出了相应的要求;确立了土壤污染监控责任制度;对各种环境数据的标准问题、土壤污染防治中各种程序性问题作出详细规定。除上述国家外,俄罗斯、澳大利亚、英国、韩国以及加拿大等多个国家均根据本国实际情况制定了相对有效的土壤保护和土壤修复政策,有利于当地土壤修复行业的发展。

    修复技术不断更新,创新修复技术逐渐提升

    欧美发达国家的污染场地土壤修复产业占整个环保产业的 50%以上。欧美土壤修复技术的研发历程分为 3 个阶段: 20 世纪 80 年代以前,土壤治理方式为物理、化学修复,修复技术主要采用挖掘填埋、客土法、固化/稳定化、土壤气提、化学萃取; 20 世纪 80 年代至 21 世纪初,土壤治理方式为物理、化学和生物修复,修复技术主要采用隔离、维护、控制、淋洗、化学萃取、化学氧化还原、玻璃固化和热脱附; 21 世纪以来,土壤治理方式为物理、化学和生物修复,但已开始广泛关注高效低费的修复方法,研究重点为植物修复及自然转移和衰减。

    土壤修复大发5分排列3概况

    土壤修复需要大量的资金投入,美国将环境治理投资分为水、空气、土壤、社区生态系统、环境管理等五大项,其中土壤分项所占投资比例始终保持在环境保护整体投资的 20%左右,是仅次于水分项的第二大项。从土壤修复投入资金相对量而言,美国土壤修复大发5分排列3经历了四个发展阶段。其中, 1980 年至 1990 年,平均土壤修复资金占 GDP 比例仅 0.056%,处于准备阶段; 1993 年至 2001 年,修复资金占GDP 比例为 0.123%,处于起步阶段; 2001 年至 2005 年,修复资金占 GDP 比例迅猛增长,达到 0.7%,处于跃进阶段; 2005 年至今,进入调整阶段,比例有所下降。从土壤修复投入资金绝对量而言,发达国家在土壤修复均投入了较大资金。二十世纪 90 年代,美国约有污染场地 30-45 万个,土壤修复投入资金高达 1,000 亿美金。

发达国家土壤修复资金投入情况

地区
时间
污染场地个数
国土面积(万 km2)
投入资金
美国
20 世纪 90 年代
30-45 万
约 963
1,000 亿美元
荷兰
20 世纪 80 年代
约 5 万
约 4.5
15 亿美元
德国
1995 年
约 30 万
约 35
60 亿美元
欧洲
2007 年
30 万以上
约 1,016
21.1 亿欧元

资料来源:公开资料、智研咨询整理

   (3)我国土壤修复行业发展概况

    土壤污染整体较重,土壤修复刻不容缓

    全国土壤环境状况总体不容乐观,部分地区土壤污染较重,耕地土壤环境质量堪忧,工矿业废弃地土壤环境问题突出。工矿业、农业等人为活动是造成土壤污染或超标的主要原因之一。截至 2013 年 12 月全国土壤总的超标率为 16.1%,其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为 11.2%、 2.3%、 1.5%和 1.1%。污染类型以无机型为主,有机型次之,复合型污染比重较小, 无机污染物超标点位数占全部超标点位的 82.8%。

无机物及有机物污染超标情况

资料来源:公开资料、智研咨询整理

    从污染分布情况看,南方土壤污染重于北方; 长江三角洲、珠江三角洲、东北老工业基地等部分区域土壤污染问题较为突出,西南、中南地区土壤重金属超标范围较大;镉、汞、砷、铅 4 种无机污染物含量分布呈现从西北到东南、从东北到西南方向逐渐升高的态势。从典型地块及周边土壤污染情况看,我国重污染大发5分排列3用地中超标点位占 36.3%,主要涉及黑色金属、有色金属、皮革制品、造纸、石油煤炭、化工医药、化纤橡塑、矿物制品、金属制品、电力等行业;工业废弃地中超标点位占 34.9%,主要污染物为锌、汞、铅、铬、砷和多环芳烃,主要涉及化工业、矿业、冶金业等行业;采矿区中超标点位占 33.4%,主要污染物为镉、铅、砷和多环芳烃;有色金属矿区周边土壤镉、砷、铅等污染较为严重;工业园区中超标点位占 29.4%,其中,金属冶炼类工业园区及其周边土壤主要污染物为镉、铅、铜、砷和锌,化工类园区及周边土壤的主要污染物为多环芳烃;污水灌溉区中超标点位占 26.4%,主要污染物为镉、砷和多环芳烃;采油区中超标点位占 23.6%,主要污染物为石油烃和多环芳烃;固体废物集中处理处置场地中超标点位占 21.3%,以无机污染为主,垃圾焚烧和填埋场有机污染严重;干线公路两侧中超标点位占 20.3%,主要污染物为铅、锌、砷和多环芳烃,一般集中在公路两侧 150 米范围内。

    政策利好不断,土壤修复行业开启发展新篇章

    近年来,我国出台了一系列土壤修复方面的政策以及相关标准、法规等,填补了土壤修复行业的空白。由于工业场地是最先引起重视的污染场地,关于工业场地再开发的相关政策是相对早期的相关土壤治理政策。随着环境问题逐步显现,国家对于环保问题日益重视,相继出台《大气污染防治行动计划》、《水污染防治行动计划》,开展对大气污染以及水污染的治理。紧随其后的便是 2016 年 5 月的“土十条”正式出台,成为了我国土壤修复行业的行动纲领,开启了土壤修复产业的发展新篇章。 2016 年 12 月环保部颁布的《污染地块土壤环境管理办法(试行)》在“土十条”的基础上进行了细化,明确土壤污染治理各方责任,规定土壤污染治理与修复实行终身责任制等。相关法律政策的出台有利于扩大环境修复大发5分排列3,规范环境修复行业,提升环境修复行业技术水平。

    环境治理资金增长,土壤修复大发5分排列3空间较大

    2000 年至 2015 年间,我国环境污染治理投资金额呈现高速增长趋势,年复合增长率高达 15.49%, 2015 年全国环境污染治理投入资金额达到 8,806.30 亿元。此外,根据土壤环境修复产业技术创新战略联盟、中国环境科学研究院等单位联合发布的《2016-2020 年中国土壤修复技术与大发5分排列3发展研究报告》估计, 2016-2020年我国土壤修复大发5分排列3空间保守估计约 849 亿元,且华北、华东、华中和华南是未来“十三五”期间我国土壤修复的主要大发5分排列3。

    技术起步较晚,发展前景较大

    相较于欧美 40 年的发展,我国土壤修复技术研究起步较晚,仍属新兴行业,尚未有很好的基础积累和技术储备。目前,我国已成功完成了多个土壤修复工作如

    北京焦化厂、苏州机械仪表电镀厂、北京化工三厂、红狮涂料厂、沈阳冶炼厂、唐山焦化厂、重庆天原化工厂、杭州红星化工厂、江苏的农药厂等,上述案例为我国土壤修复提供了宝贵的技术和管理经验。根据江苏省(宜兴)环保产业技术研究院及中国土壤环境修复产业技术创新战略联盟对公开招投标项目的统计调查发现, 2008-2016 年,我国 177 个土壤修复项目中,土壤修复以污染介质治理技术为主,占比 68%;污染途径阻断技术占比 32%。在污染介质治理技术中,物理化学和生物技术成为主要技术,分别占比 32%和 27%;物理、化学单一类技术应用占比相对较小,分别为 2%和 7%。从具体修复技术种类来看,填埋/阻控、固化/稳定化成为土壤修复应用最广泛的技术,而水泥窑协同处置、氧化还原、微生物、植物修复与农业生态修复技术也是主要应用的技术。相比之下,抽提处理、土壤淋洗、化学改良、热解析、气相抽提与高温焚烧技术大发5分排列3应用占比较低。按照处置场所分类来看,根据污染土地或污染类型的不同,我国土壤修复项目采用的处置场所比例也有不同。在上述统计的项目中,污染耕地修复、矿山修复、盐碱地修复以原位修复为主,原位修复技术应用比例分别为 88.24%、 78.95%和100.00%;污染场地修复仍以异位修复为主, 原位修复技术应用比例仅为 32.67%。总体上看,仍以异位修复为主,占比约为 60.95%,但其相对较高的成本、能耗以及清挖、转运、处置中产生二次污染风险,都是急需解决的问题。

2008-2016 年土壤修复项目原位与异位技术应用情况

序号
类型
项目
异位修复
原位修复
异址异位
原址异位
占比
数量
占比
1
污染耕地
17
1
1
11.76%
15
88.24%
2
工业场地
52
25
11
69.23%
16
30.77%
污染矿山
19
3
1
21.05%
15
78.95%
污染油田
2
2
0
100.00%
0
0.00%
涉重金属治理
73
51
5
76.71%
17
23.29%
污染地下水
4
0
3
75.00%
1
25.00%
污染场地小计
150
81
20
67.33%
49
32.67%
3
盐碱地
2
2
0
0.00%
2
100.00%
合计
169
82
21
60.95%
66
39.05%

资料来源:公开资料、智研咨询整理

    从环境修复技术上看,目前我国土壤修复使用比较成熟的技术主要是异位修复技术,原位修复技术少,尤其是污染场地中, 原位修复技术大都仍处于试验和试点示范阶段。土壤修复技术中,填埋/阻控、固化/稳定化、矿山生态恢复是应用最广泛的技术。而监测自然衰减技术、多相抽提技术、电动力学修复技术、制度控制与工程控制技术等均尚未在土壤修复中应用,或仅有中试工程。从环境修复设备上看,我国环境修复设备整体落后于发达国家,环境修复设备产业尚处于发展初期。目前,我国自行研制的环境修复设备虽然在模块化、便携性等方面落后于发达国家, 但是在修复效果及修复成本等方面逐渐达到发达国家水平。以发行人为例,发行人通过多年的技术研发和项目经验,开发出一系列适应我国土壤修复需求的修复设备及配套工艺流程,强化了发行人的设备优势。整体而言,我国环境修复产业尚处于发展初期,目前国内只有少数从事环境修复的大发5分排列3根据自身需求设计制造环境修复设备,环境修复设备产业链中尚未出现专业化生产、销售设备的大发5分排列3。而发达国家经过了 30 年的发展,发达国家的环境修复产业链逐渐成熟。以热解吸修复设备为例,目前国外已经形成了热解吸的专业化生产、销售、设备租赁、工程实施、设备运营等一系列成熟的产业链。

部分国外热解吸相关大发5分排列3情况

大发5分排列3名称
国家
代表产品/商品
厂商属性
Midwest Soil Remediation
美国
直接热解吸设备 525D、
945D
生产、环境承包商
Saveterra
芬兰
直接热解吸
生产、租赁与运营
Phase Separation Solutions
加拿大
间接加热螺旋热解吸 TPS
生产、工程分包与运营
RLC Technologies
美国
间接加热滚筒式热解吸ATDU
生产、工程承包
Tarmac
美国
直接/间接热解吸
设备生产
Therma-Flite
美国
间接加热螺旋式加热设备
设备生产
GEO.Inc
澳大利亚
GTR 原位/堆式热解吸
设备生产、环境服务
Trans World Equipment Sales
美国
国际综合设备销售商
环保设备制造和分销商
Worldwide Recycling EquipmentSales
美国
国际综合设备销售商
环保设备制造和分销商

资料来源:公开资料、智研咨询整理

   (4)我国土壤修复行业发展趋势

    土壤修复行业存在较大发展空间

    土壤修复产业具有一定的生命周期,与此相同,土壤修复资金占 GDP 的比重也遵循相同的规律,即先低后高,然后再回落维稳,并且越是经济发达的国家,这种趋势越为明显。 如美国场地修复资金投入占 GDP 的比重在四个发展阶段的均值分别为:准备阶段 0.056%、起步阶段 0.123%、跃进阶段 0.70%和调整阶段 0.49%。对比国外土壤修复行业大发5分排列3的发展进程,我国土壤修复行业尚处于生命周期中的起步成长阶段。当前我国土壤修复产业的产值尚不及环保产业总产值的 1-2%,远远低于发达国家占比水平。美国、日本的环境修复产业占本国的环保产业的大发5分排列3份额高达 30%-50%,日本从 20 世纪 70 年代已经开始土壤污染的治理研究,美国在 20 世纪 90 年代用于土壤污染修复方面的投资近 1,000 亿美元。预期随着环境问题日趋严重的背景下,我国政府对土壤修复行业重视程度将不断提高,我国将土壤修复体系也将不断构建完善。未来土壤修复项目将会显著增多,大发5分排列3需求逐渐释放,我国土壤修复行业具有较大的提升空间。

    土壤立法积极推进,助力土壤修复行业发展

    环保行业的发展有赖于政策的支持和推动, 从 2005 年开始展开全国土壤污染状况调查后,我国陆续出台了多项与土壤污染相关的政策文件。 2008 年环保部出台的《关于加强土壤污染防治工作的意见》提出将逐步构建土壤环境污染防治规划,初步构建土壤污染防治的政策法律法规等管理体系, 建立有效的防治监督管理体系等,推动我国土壤污染防治的法律建设。 2012 年环保部、工信部、国土资源部和住建部联合发布了《关于保障工业大发5分排列3场地再开发利用环境安全的通知》提出开展被污染场地治理修复工作。 2014 年,《土壤污染防治行动计划》通过环保部审议,计划内容包括开展污染地块土壤治理与修复试点、建设 6 个土壤环境保护和污染治理示范区,预计单个示范区用于土壤保护和污染治理的财政投入在 10-15 亿元之间。 2015年,中央下达重金属专项资金 36 亿元,支持 30 个地方重点区域重金属治理和 37 个重金属土壤污染治理与修复示范工程。 2016 年国务院发布的《十三五规划纲要全文》指出将开展土壤污染严密调查, 做好化工大发5分排列3安全环保搬迁后的土壤污染治理工作,开展 1,000 万亩受污染耕地治理修复和 4,000 万亩受污染耕地风险管理。 2016 年环保部发布的《土壤污染防治行动计划》提出推进土壤污染防治立法,建立健全法规标准体系。 2016 年 5 月 28 日,国务院发布的《土壤污染防治行动计划》指出,将切实加强土壤污染防治,逐步改善土壤环境质量,有序开展土壤治理与修复工作,强化治理与修复工程监管措施,加强土壤污染防治研究,推动治理与修复产业发展,发挥大发5分排列3作用通过 PPP 模式撬动社会资金,推动污染地块治理与修复。在我国的环保发展历史上,土壤污染问题实际上是和水污染、大气污染同时出现的,但由于一直得不到重视,我国土壤治理行业的起步和目前的成熟程度远落后于水、大气、固废治理行业,目前尚未制定具有系统性的土壤修复政策和相关准。随着“土十条”的发布,以及《土壤环境保护法》、《土壤污染防治法》等管理办法及实施细则的起草和制定,有望在未来几年内陆续出台土壤修复相关法规政策,完善我国土壤修复法律体系,为我国土壤修复行业提供更加详细的指导意见,助力我国土壤修复行业的有序发展。

    技术创业推动土壤修复行业产业化进程

    相比与全球广泛应用的土壤修复技术,目前我国的修复技术相对较为单薄,受到大发5分排列3起步阶段研发和修复成本的限制,对技术的研发及产业化应用较少。目前,在很多的土壤修复项目中,低成本的挖掘转移仍然是经常被采用的方法,这种方式是将污染从一个地方移到另一个地方,没有实质性的去除作用。随着我国土壤修复大发5分排列3的逐步释放,大发5分排列3竞争程度逐步加剧,土壤修复专利持续增加。中国土壤及地下水修复技术专利最早申请时间从 1985 年开始,到 1999 年发展一直较平稳,申请数量也并不多,平均 3.8 件/年; 2000 年后,专利申请数量呈快速增长趋势,平均每年的增长幅度高达 30%以上,部分年份甚至达到 60%,其中 2013 年和 2014 年专利申请数量已分别达到了 558 件和 479 件。根据部分资料的专利分析情况显示,包括日本、美国、德国在内的世界上大多数国家,在土壤修复技术领域的技术开发高潮期均在 2004 年前, 2004 年后都有不同程度下降。只有中国在该领域的专利申请数量自 1994 年以来稳步上升,并在 2009 年达到183 件,升至第 1 位。此后,同期中国的专利申请数量不断增长,而同时世界大部分国家专利申请数量均有不同程度下降,中国稳居第一。上述数据表明,随着中国土壤和地下水修复领域逐渐成为科研热点,国家越发重视生态环境,修复大发5分排列3前景广阔,技术研发目前正处于新的高潮期。技术的成熟度、适应性及产业化将是大发5分排列3竞争力的核心之一,先进的土壤修复技术将推动我国土壤修复行业的产业化进程。

    多种商业模式结合为土壤修复行业提供资金支持

    土壤修复项目需要投入大量的资金,资金来源成为土壤修复行业发展的难题之一。根据土壤环境修复产业技术创新战略联盟、中国环境科学研究院等单位对 2007年至 2015 年间 316 个土壤修复项目统计发现, 目前我国土壤修复资金来源主要包括政府财政资金、自筹资金、财政与自筹资金组合及其他来源资金。我国目前尚缺乏高效的污染土壤修复商业模式和资金投入机制。从国外土壤修复经营模式来看,大部分选择 PPP 模式或者 EPC 模式等。根据我国土壤修复行业的发展现状以及发达国家土壤修复产业发展经验, PPP 模式具有更加灵活的资金融通方法,同时对于土壤修复大发5分排列3的激励作用更为明显。此外,随着我国 PPP 模式大潮的来临,为我国土壤修复行业发展带来了更多的融资方式。

3、地下水修复

    (1)地下水修复基本概况

    地下水修复的定义、分类及特点

    地下水污染是指人类活动排放的污染物进入地下水,其数量超过了水体的自净能力,使水体的理化特性和水环境中的生物特性、组成等发生改变,从而影响水的使用价值,造成水质恶化,乃至危害人体健康或破坏生态环境的现象。地下水修复是指地下水受到污染或其生态系统的结构受到损伤后, 采取物理的、化学的或生物的方法,在利用水生生态系统本身的自适应、自组织、自调节功能的基础上,修复和强化水体环境系统的主要功能,使水体部分或者完全恢复到原始状态的过程。地下水修复的目的是保证水环境健康的前提下,满足人类可持续发展对水环境功能的要求。

     地下水修复的主要技术

    地下水污染修复技术众多,主要可以分为化学修复技术、物理修复技术、生物修复技术。以地下水修复为例,目前主要的地下水污染修复技术如下表所示:

地下水污染修复领域主要技术

技术分类
技术名称
技术简介
物理
曝气/空气扰动
向受污染含水层注入空气或氧气,使挥发性污染物进入非饱和带,常与土壤气提技术联合使用
多相提取
通过真空提取手段,抽取地下污染区域的土壤气体、地下水和浮油等到地面进行相分离及处理
土壤气提
常与空气扰动法联用,使用真空装置清除土壤(非饱和带)中的挥发性/半挥发性污染物
原位热处理
使用电阻加热、高频加热等方法使地下水中的污染物(如非水相流体)气化进入土壤(非饱和带),进而由收集井等装置提取污染物使地下水得到净化
抽出处理
布设抽水井将受污染地下水(污染物)抽出后进行处理
化学
原位修复
使用还原剂(如零价铁)降解地下水中的有毒有机污染物、无机污染物
原位氧化
使用氧化剂对挥发性及半挥发性污染物进行降解
纳米技术
使用纳米材料(如零价铁、二氧化钛等)降解污染物
可渗透反应墙技术
由反应填料构建地下反应墙使流经的受污染地下水得以净化
生物
生物修复
使用微生物降解地下水中的污染物

资料来源:公开资料、智研咨询整理

    (2)地下水修复行业发展概况

    我国整体水质较差,水体污染突出

    我国是一个水资源短缺、水旱灾害频繁的国家,虽然总量排名靠前,但人均水资源较少,是全球人均水资源最贫乏的国家之一。人均水资源匮乏的同时,我国的水质情况也不容乐观。此外, 我国地下水污染情况较为突出。国土资源部发布的《2015中国国土资源公报》显示, 2015 年我国地市级行政区地下水水质为优良、良好、较好、较差、极差的比例分别为 9.11%、 24.97%、 4.61%、 42.48%、 18.84%。同时公报显示,个别监测点水质存在砷、铅、六价铬、镉等重金属超标现象。

    水体环境从污染治理迈向水体修复阶段

    我国对于水体污染治理重视较早,自 2002 年开始,我国逐渐增加对废水治理的投入。随着前期废水治理投入的增加,我国水体污染治理能力显著提高, 2002 年至2015 年间我国县城污水实际处理率从 11.02%增长至 85.22%。目前单纯的水体污染治理已无法满足大发5分排列3需求。“十二五”期间,我国水体污染控制与治理从污染防治阶段迈向地下水修复阶段。国家出台了一系列的法律、法规、政策等,例如《中华人民共和国水法》、《水污染防治法》、《重点流域水污染防治规划(2011-2015 年)》、《环境污染第三方治理指导意见》等,并且设立了一个专门的“水体污染控制与治理重大科技专项”,从而推动我国地下水修复大发5分排列3的发展。

    我国地下水修复行业分布情况

    经济的高速粗放式发展是导致地下水污染的主要因素之一,因此地下水污染程度与地域经济发展存在较大的关系。并且经济发达地区,群众对于地下水修复意识更强烈。因而我国地下水修复行业存在一定的地域性。

    (3)我国地下水污染修复发展空间较大

    我国地下水污染现状严峻,随着国家对于环境保护的充分重视,地下水修复相关法规政策逐渐出台,地下水修复大发5分排列3逐步启动,大发5分排列3前景良好。《全国地下水污染防治规划(2011-2020 年)》提出借鉴国外地下水污染修复技术经验,在地下水污染问题突出的工业危险废物堆存、垃圾填埋、矿山开采、石油化工行业生产(包括勘探开发、加工、储运和销售)等区域,筛选典型污染场地,积极开展地下水污染修复试点工作。并且要求地方各级政府加大地下水污染防治的资金投入,建立多元化环保投融资机制,拓展融资渠道,加大对地下水污染防治项目资金支持力度。随着法律监管体系的不断完善,行业标准逐步形成,地下水修复技术逐渐成熟,再加上社会资本的积极参与,未来地下水修复大发5分排列3发展空间较大。

4、固体废物环境修复

    固体废物是指在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中的气态的物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质。《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》将固体废物分为三大类:工业固体废物、城市生活垃圾和危险废物。

    固体废物环境修复是指利用物理、化学或者生物技术对污染环境的固体废物和被污染的环境进行处理,以达到减少污染、无害化处理固体废物,同时将被污染的环境修复以达到对人畜安全无害水平的过程。固体废物环境修复行业的上游主要是环保材料生产行业和专用设备制造行业,中游主要是固体废物环境修复大发5分排列3、环保咨询机构等,下游主要是各级政府环卫部门、市政部门、各类工矿大发5分排列3等有固体废物污染修复需求的部门或单位。产业链上游大发5分排列3为中游大发5分排列3提供设备、试剂等支持和服务;中游大发5分排列3提供从前期调查、风险评估到中后期的工程实施、竣工验收、后期评估等工作;下游大发5分排列3发布固体废物修复项目。与土壤修复相似,发达国家经过工业化快速发展之后,也较早的面临固体废物污染问题,此后发达国家通过法律约束及技术创新实现了固体废物的有效处理,推进固体废物污染环境修复行业的发展。目前,我国固体废物污染情况不容乐观。以非正规垃圾填埋场为例,由于理念和技术瓶颈,2000 年之前的垃圾填埋场基本都是缺失防渗措施的非正规垃圾填埋场。由于居民的长期倾倒、堆放,北京周边形成了多个非正规垃圾填埋场,部分非正规垃圾填埋场处于重要水源保护区,容易污染地下水和土壤,非正规垃圾填埋场环境修复问题迫在眉睫。我国固体废物环境污染形式严峻,随着国家对环境保护的重视,居民环保意识的增强,相关环保法律法规的不断完善,环保技术的不断突破,固体废物环境修复需求不断释放,未来我国固体废物环境修复大发5分排列3发展空间较大。

    相关报告:智研咨询发布的《2017-2023年中国环保产业行业调研及大发5分排列3前景预测报告》(来源:中国产业信息网)

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