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让污染修复不再昂贵,原位生物修复引领者「博诚环境」的破局之道|青山

在场地修复的众多技术流派中,博诚环境引领的原位生物修复技术在多方面表现出显著的优势,有效克服了治理成本高的痛点,有力推进了场地修复领域的发展。未来这一技术也将对在产企业及园区的土壤以及地下水修复发挥巨大价值,推进在产低扰修复模式的成熟落地。

栏目|案例解析  作者|青山研究院  视觉|山上小青

环保行业的黄金十年中,各大领域均获得了空前发展,气、水、固等领域基本上走过投资建设阶段,开始向运营升级阶段过渡,唯独土壤修复领域不温不火。

十年之间,政策端启动了多项治污攻坚战,三大“十条”中,“大气十条”、“水十条”分别推动了对应行业的爆发,唯独“土十条”没有一炮打响。

修复领域哑火的因素很多,比如技术供给匮乏、治理成本高、法规机制不成熟、行业参差混乱、供需匹配错位等。

但经历过这些年的探索,行业各方认识到,在众多因素中,缺乏适配国情和切中痛点的解决方案是核心因素。

与此同时,一部分创新解决方案开始成型成熟,其中污染场地生物修复引领者——博诚环境,通过专注持续的体系化创新,为行业带来了高效、经济、绿色的解决方案。

本文将以博诚环境的创新过程和实践项目为例,详解生物修复技术在场地修复领域的应用情况,以及修复行业的发展趋势。

01

万亿修复市场的困境高效低碳技术是破局关键

几十年“先污染后治理”模式下的经济疾行,使环境透支严重,其中最深的创伤不在天上不在水里,而在地下。

为了解决历史遗留问题和促进土地资源的可持续发展,净土攻坚战拉开帷幕。

伴随着一系列政策措施的出台,修复行业迎来发展契机,不少机构曾测算修复市场将是万亿规模。然而,行业后来的发展不尽如人意。

尽管修复领域也有明确的中远期规划,但相较于气、水、固等领域,仍然面临很多困难,比如法规导则不完善,监管职责划分不清晰,对地下水污染重视程度不够,从业单位技术水平参差不齐,修复能耗高、成本高,缺乏原位、低碳绿色高效和可持续的解决方案,模式单一、可持续机制不成熟等。

掣肘于种种因素,修复领域的治理模式和解决方案普遍较为粗放,业内将其概括为“一盖了之、一围了之、一烧了之”,一些项目数亿、数十亿投下去,最终效果寥寥。土壤修复本来是要恢复其生态资源功能,但粗放的解决方案反而破坏了其生态资源功能。

比如,一些地方将水泥窑、砖窑、陶粒窑等广泛应用于土壤修复。对于治理需方,看重的是场地不留后患的修复效果,治理周期短、成本低。对于窑炉生产行业,是资源化利用,看重的是降低其生产成本。但是,对土壤修复行业,土壤的资源价值实际上已灭失,不利于真正有效的修复技术推广。

地下问题的隐蔽性、制度的不完善以及行业的不成熟,在一定程度上造成了乱象滋生的温床。一些工程项目看似庞大,实际是简单粗暴的土方工程,投入高、能耗高、效果差。

同时,产业链上下游割裂严重,调查、设计、施工等各个环节脱节错乱。

面对结构性困境,行业各方逐渐认识到,修复行业要想实现进一步发展,必须打破这种僵局。而破局的关键在于抓住主要矛盾,修复领域的主要矛盾是:迫切的治理需求与技术匮乏及成本昂贵之间的矛盾。

在上述众多限制因素中,成本制约需求端的释放,技术限制供给端的表现,二者互为表里,是场地修复领域发展缓慢的底层原因。经过初期的探索实践和试错,行业基本上认识到,突破口归根结底在于技术创新,政策端也逐渐明晰了修复领域的发展方向,即高效、低碳、可持续。

2023 年,生态环境部印发《关于促进土壤污染风险管控和绿色低碳修复的指导意见》,鼓励污染地块风险管控和修复活动在满足《土壤污染防治法》有关要求、确保实现管控和修复目标的前提下,注重资源能源节约高效利用,减少二次污染风险,实现环境净效益最大化和碳排放最小化。

《指导意见》结合我国实际,旨在引导土壤污染修复行业绿色低碳发展,提高减污降碳协同治理能力,推动土壤污染风险管控和修复绿色化、低碳化转型,强调全过程提升绿色低碳水平。

那么,博诚环境是怎样的一家企业?面对行业困境给出了怎样的解决方案?我们通过一桩重大环境污染事件来介绍。

02

腾格里沙漠污染事件化工废水蒸发池污地治理

博诚环境破解世界性修复难题

2014 年 9 月,腾格里沙漠污染事件曝光,引发社会高度关注,但对于事件后续的发展,媒体舆论鲜有关注。

事件发生后,引起国家层面高度关注,国务院专门成立督察组,敦促污染责任企业进行大规模整改,之后污染场地进入治理阶段,而博诚环境是后续参与修复的主要企业之一,给出的方案正是高效低碳的原位生物修复技术。

1、世界性修复难题——基岩裂隙水污染修复

在腾格里沙漠事件受污染地块中,多家化工企业的废水蒸发池所在地块是最难啃的骨头。

其中的污染物包括苯、氯苯和对硝基苯酚等毒性较强的物质,如果得不到妥善治理,这些有毒物质会长期污染地下水,并迁移扩散。

面对这类问题,通常会采取抽出处理的解决方案,但废水蒸发池所在地块的水文地质条件是基岩裂隙水,不适宜抽出处理,且这种模式较为复杂、经济性较差。

基岩裂隙水污染的修复属世界性难题,渗透性差,可抽取的地下水十分有限,拖尾效应显著,修复场地的每口抽提井的有效影响半径很小,抽到一定程度,水的污染浓度很难再下降。

2、博诚环境大规模原位生物修复技术获得成功

经污染责任企业自主筛选比较,博诚环境成为第三方修复公司,提供整套的地下水原位生物修复技术解决方案。

简单来说,原位强化生物修复技术是将特别培养的微生物原位注入到污染土壤或地下水中,并调控适合的环境条件,利用微生物的大量繁殖将目标污染物降解的处理技术。

该技术具有绿色环保、去除效果彻底、修复费用较低等优势,是欧美等发达国家有机污染场地修复的主流技术,但彼时在国内尚未实现规模化工程应用。

2016 年至 2017 年,博诚环境先后开展了原腾格里沙漠污染事件中蒸发池场地生物修复小试和现场中试,经过筛选复配,最终研发出高效的好氧微生物菌剂,以及微生物生存环境的调控方法和碳氮磷比例合理的营养助剂。

2019 年至 2020 年,污染场地进入了大面积修复工程阶段,累计实施了 13.2 万平方米,绝大部分修复区域达到了国内地下水 IV 类标准,对苯、氯苯和对硝基苯酚等有毒物质去除效果显著,总体去除率可达 95%以上。

最终该项目成功实施,并取得多项突破性技术创新,国内首例大规模地下水原位强化生物修复工程就此产生。真实力在真需求中脱颖而出,行业在初期阶段难免有混乱,导致供需错配,但同时也一定有一部分优质的解决方案紧扣一部分真需求坚韧发展。腾格里沙漠污地治理项目是一个不折不扣的真需求,而博诚环境则凭借真实力获得了施展机会。

行业的发展和企业的发展都是一个循序渐进的过程,且二者之间有协同和促进的深度关系。因此,企业在一个领域的发展须有章法规划,每一个阶段做好相应的事。在过往的发展中,博诚环境没有追逐行业发展初期的粗放红利,而是坚持在真需求上建立自己的标杆项目,包括中央资金修复项目、官方挂牌督办项目、外企外资委托项目、应急项目等。

这是一种取舍,也是一种远见,更是专业实力的体现。引领并不来自某一时刻、某一项目的突破,而是体系的构建和长期的积累。

3、国内首例大规模地下水原位强化生物修复工程背后的技术体系

该项目的成功实施,同时标志着我国经济、绿色可持续地治理土壤和地下水有机物污染打开局面,而这一重大突破的背后离不开博诚环境的专业能力和创新能力。在此项目中,博诚环境提供了包含设计、施工、运维、菌剂等在内的一整套技术:

研发了一套地下水原位强化生物修复集成技术,集成了修复井群设计、生物功能材料的原位注射、气动增渗传输和精准调控生境条件等关键技术。

研制了针对苯系物、氯苯和对硝基苯酚等多种有机物且耐高盐的高效复合微生物菌剂,优化了规模化混合培养的培养基配方。

设计和开发了一套地下水原位生物修复的运行调控系统,实现修复井群轮流间歇曝气自动化运行和实时监控。

研发的地下水原位强化生物修复集成技术适用于水文地质条件复杂的污染场地,施工和运行维护简单,方便大面积推广应用,显著降低修复费用,具有广泛的污染场地适用性。

从中不难看出,一项创新解决方案的背后,是一整套技术体系。就创新而言,单点的突破不难,但体系的构建挑战很大。

在实现原位生物修复规模化工程应用的过程中,博诚环境突破的不是一项技术,而是一整套技术,这是其实现突破和在业内获得良好专业口碑的背后原因。

腾格里沙漠污染事件是净土攻坚战中的一个转折点,而博诚环境提供的原位生物修复技术是污染场地修复领域的重要突破。

博诚环境申报的“地下水原位强化生物修复集成技术与应用”荣获 2021 年度环境保护科学技术奖二等奖,并入选了中国石油和化学工业联合会认定的“2021 年绿色化工园区适用技术”名单。

凭借过硬的专业实力和在典型项目中的重要贡献,博诚环境后来负责编写《地下水污染风险管控与修复技术手册》原位强化生物修复技术章节,腾格里沙漠污染事件中化工废水蒸发池污染场地原位强化生物修复案例编入手册。

博诚环境如何实现原位生物修复技术体系搭建的?背后是怎样的团队?

03

污染场地生物修复引领者“让污染修复不再昂贵”

博诚环境是国内最早开展污染场地修复的专业环保公司之一,是场地修复领域集“咨询+设计+工程”于一体的“专科医院”,依托资深的专业技术和丰富的实战经验为客户制定专属化一站式解决方案,在调查评估、方案设计、现场实施等方面均具有领先优势。

鉴于修复问题的复杂性,以及产业链配套尚不成熟完备的状况,博诚环境一站式“专科医院”的模式可谓是高度适配国情,这也侧面反映出企业的专业实力。地下的场景,水文、地质、土壤、地下水等地下环境千差万别,再加上污染物的差异,这就决定了治理方案的制定具有极强的定制化特征,且前端的诊断环节和后端的治理环节衔接好才能出效果,整个过程涉及多个专业和众多技术。

博诚环境的优势一方面体现在服务内容的纵深上,具备全链条的深度服务能力,另一方面体现在解决问题的宽度上,在污染场地修复、农田污染治理等方面均有丰富经验,且应对疑难杂症有独特优势。凭借在修复领域的突出成绩和领先地位,博诚环境获得国家高新技术企业、北京市“专精特新”中小企业、科技型中小企业和中国环保优秀品牌企业等称号,并于 2017 年成功挂牌新三板,这些成绩建立在企业战略布局、团队组织和创新实践之上。

1、跨专业的综合型团队:植根底层学科的创新优势在青山研究院关于环保创新的专题中我们分析过,环保领域的创新依赖多学科的交叉融合,而场地修复领域更加考验多学科的综合应用。

博诚环境的核心团队是由资深的跨专业技术专家组成,这奠定了企业扎实的专业能力和创新能力。

博诚环境创始人/董事长陈波洋本科毕业于北京大学地质系,硕士毕业于北京市环境保护科学研究院环境工程专业,是正高级工程师,注册环评师,入选国家科技专家库和生态环境部环境工程评估中心专家库。

公司董事/股东陈吕军是清华大学环境学院教授,入选国家环境保护专业技术领军人才,入选 2024 年度中国环境科学学会会士,被生态环境部受聘为 2024 年度生态环境特邀观察员。

首席专家顾问何建中是新加坡国立大学土木与环境工程学院教授,研究重点是发现新型微生物,来实现环境污染物的转化和毒性降解作用,通过优化功能微生物的生长,生物质到生物能/生物化学品,以及在实验室培养和原位应用基于核酸的方法来增强生物降解。

从专业背景来看,博诚环境的技术骨干主要来自地质、环境、微生物三个领域,这几门学科的融合可谓是精准对口场地修复领域,更准确地说,是精准对焦到了生物修复技术这个方向。

深入了解后可以感受到,博诚环境的技术团队既有专业基础的广度,又有科研理论的高度,还有工程实践的深度,这正是博诚环境能够深入痛点并开拓创新的源动力。

其中,博诚环境创始人陈波洋,长期专注于修复领域,是国内修复行业最早期的老兵之一,见证和参与了行业的诸多重要节点,在专业背景上兼融地质和环境,在从业经历上兼通咨询和工程,在企业经营上兼具专业和创新能力。

作为“地下水原位强化生物修复集成技术与应用”项目牵头人,陈波洋荣获生态环境部 2021 年度环境保护科学技术奖二等奖 ,获得多项原位强化生物修复技术发明专利授权。

正是在这样的基础之上,博诚环境研发了原位强化生物修复技术和异位土壤强化生物修复技术等先进技术。其中,原位生物修复技术在经济性、治理效果、环境友好度等多个维度表现出显著优势。

2、顺应趋势的战略方向:让污染修复不再昂贵

博诚环境的使命是“让污染修复不再昂贵”,相比较一些大话空话,则直白且务实得多。

对博诚环境深度了解下来发现,这一使命并非只是一句宣扬价值观的口号,本质上是企业的战略方向。

如前述,场地修复领域的发展在很大程度上受限于治理成本太高,博诚环境走“让污染修复不再昂贵”的战略方向,切中了行业的核心痛点。技术是有流派的,不同的流派走向不同的前景,能够走向未来,就要符合国情的状况、符合需求的痛点、符合未来的趋势。

整个环保行业的技术可按照所依托的底层科学原理分为物理、化学、生物三大流派,各类技术各有千秋,适用于不同的场景。

三个流派中,生物技术以经济性著称,同时具有效果彻底、无二次污染、能耗低等显著优势,因为利用生物技术消除污染物,一定程度上是在借助原始的自然循环系统,借助大自然的力量,这种特性在水处理领域体现得尤为明显,博诚环境将其迁移到了场地修复领域。

总体而言,场地修复的技术发展方向,原位优于异位,生物技术优于物理、化学技术。

在腾格里沙漠污地治理案例中,博诚环境提供的原位生物修复技术方案,无需开挖土地、成本低、低碳绿色且高效,这些优势是其被企业采纳的主要原因。《关于促进土壤污染风险管控和绿色低碳修复的指导意见》强调,在注重经济可行基础上突出节约高效,优化工艺设计,最大程度降低排放、减少能耗,提升质效。

在博诚环境的原位生物修复技术创新实践中可以看到,带来成本变革的技术创新是行业破局的关键,这种创新带来了多赢的局面。

3、填补空白的重大突破:厌氧脱卤生物修复菌剂 BS-1 实现量产

场地污染中,氯代烃是危害大、难处理的污染物,挑战巨大,最有效的技术是厌氧脱卤。国际知名的 KB-1 菌剂自 2002 年首次批量生产以来,厌氧脱卤技术已广泛应用于欧美发达国家氯代烃污染场地。

但是,由于缺乏厌氧脱卤生物修复菌剂,国内原位厌氧生物修复技术在氯代烃污染场地应用一直是空白。

面对受限困境,博诚环境发起解决这一“卡脖子”难题的技术攻关。

2022 年,在国家重点研发计划“场地地下水卤代烃污染修复材料和技术”项目支持下,博诚环境成功研发出具有完全独立知识产权的厌氧脱卤生物修复菌剂 BS-1,成功应用于高浓度氯代烃污染场地修复中试。

2023 年,博诚环境开创性地实现了 5000L 厌氧脱卤菌剂 BS-1 量产下线,完全掌握厌氧脱卤生物菌剂的发酵材料配方和发酵工艺参数,彻底解除国内缺乏厌氧脱卤生物修复菌剂的限制。

2024 年,博诚环境成功实施了国家重点研发项目示范项目——某氯代烃污染场地原位厌氧强化生物修复工程,土壤和地下水修复体量约 8 万立方米,该项目注射了 35t 厌氧脱卤生物修复菌剂 BS-1,菌剂和营养助剂注射后经过三个月的运行,土壤氯代烃浓度远低于一类用地筛选值标准,地下水达到了地下水 IV 类标准限值,氯代烃污染物去除率达到 99% 以上。博诚环境 BS-1 菌剂的量产和规模化原位厌氧脱卤工程应用是一个典型的技术成果转化案例,再一次展现出博诚环境团队强大的技术攻关能力,其中的技术关键包含:

研制了厌氧脱卤营养助剂配方,结合已授权的“一种地下水和含水层土壤原位厌氧生物修复方法”(发明专利 ZL201811503626.9)工程集成技术,实现了将高浓度氯代烃在三个月内经厌氧脱卤降解,去除率高达 99%以上。

研发了一套满足严格厌氧条件的厌氧菌剂和营养助剂的调制、储存与注射等关键技术。

采用了氯代烃厌氧脱卤降解功能基因 qPCR 检测技术,对场地修复过程中厌氧脱卤微生物生长情况进行跟踪监测。

创新不是为了创新而创新,而是为了解决问题、解决痛点,在实际应用中给出更好的解决方案。

博诚环境有的放矢的创新为行业带来了新的解决方案,也为自己赢得了发展空间。

2024 年 9 月 27 日,中华环保联合会《氯代烃污染地下水原位生物及化学修复技术指南》团体标准征求意见稿正式发布。博诚环境作为此项标准制定的主要起草单位之一,主要负责原位厌氧强化生物修复技术部分的编制工作。

2024 年 9 月底,博诚环境参展了以“卤代有机污染物脱卤及修复应用,促进全球可持续发展”为主题的第 4 届国际微生物脱卤大会。博诚环境创始人陈波洋应邀做了"厌氧脱卤菌剂 BS-1 和规模化厌氧脱卤生物修复案例介绍"主题分享,展示了中国在该领域的产品和工程技术进步,得到了国际知名教授们的赞许和肯定。

在原位生物修复方向的战略定力、体系构建和持续攻关,让博诚环境成为了修复领域唯一能做到原位生物修复技术规模化工程落地的企业,而这一切是在行业粗放混乱的状态下完成。

在青山研究院调研过程中,博诚环境创始人陈波洋道出了这份执着背后的原因,“我们是一个技术刻在基因里的团队,本能地会用技术思维和技术路径面对问题,希望通过经济高效的技术创新来解决行业痛点,让污染修复不再昂贵。”

结语

净土攻坚战须以技术和时间打赢

经历过上半场的发展,环保领域实际上已经大为改观,在逐渐填补空白和补齐短板的过程中,一个非常重要的转变是整个行业的解决方案在向精细、经济、低碳等方向升级。

就修复领域而言,污染问题拖得越久,治理的难度越大,修复的成本越高,但粗放的模式只能把历史遗留问题继续遗留下去。

在场地修复的众多技术流派中,博诚环境引领的原位生物修复技术在多方面表现出显著的优势,有效克服了治理成本高的痛点,有力推进了场地修复领域的发展。

未来这一技术也将对在产企业和工业园区的土壤及地下水污染风险管控与修复发挥巨大价值,推进在产低扰动原位修复模式的成熟落地。

在博诚环境的案例中,我们可以看到,直击痛点、创造价值的创新是行业破局的核心驱动力,只有真技术才能解决真需求,也才能推动行业真发展。

场地修复是环保领域最后的攻坚战,也将是一场持久战,这场战役只能用技术和时间打赢。

PS . 《青山产业评论》面向环保产业升级变革,上线案例解读专栏,致力于为专精类企业搭建桥梁、促进交流。本文因篇幅所限,部分细节和内容难以详尽呈现,如果您对原位生物修复技术感兴趣或希望进一步与博诚环境深入交流,请联系博诚环境修复技术总监 庄健鸿 先生 13699226373(可加微信)。

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       原文标题 : 让污染修复不再昂贵,原位生物修复引领者「博诚环境」的破局之道|青山

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