池道杰
(中檢集團理化檢測有限公司,上海 200436)
改革開放以來,我國經濟快速發展,城市化進程不斷推進,環境問題卻接踵而至。大量污染物不經處理直接排放到土壤中,造成嚴重的土壤污染。當前,最為現實、最為急切的問題是如何處理被污染的土地,怎樣將其修復。對于企業搬遷造成的土壤問題,人們要進行場地環境調查、風險評估,研究出符合污染土壤的修復技術,提高土壤環境質量,同時要深入開發土壤修復技術和加大監管力度,推進我國土壤污染防治技術支撐體系的建立和土壤環境保護對策的制定。
據環境保護部2014年數據,全國污染超標率達16.1%。按照當前的土壤受污染情況,我國整體土壤環境較差[1]。目前,耕地土壤污染在土地類型中是最嚴重的,受到重金屬污染的比重極高。南方的污染情況相較于北方更為嚴重,其中西南和中南地區是污染物超標重災區。南方地區的一些受污染土地持續惡化,難以栽培出優良的農作物。此前,國家推行的“退二進三”“退城進園”政策,造成多個地方出現重度污染,急需進行風險評估和治理修復。隨著經濟現代化的推進,越來越多的土壤受到污染,需要修復的土壤大幅度增加。另外,隨著城市化過程的快速推進,施工場地日益增加,使得城市中污染場地修復需求非常迫切。
土壤污染具有多樣性、修復難度大、成本高的特點。不同的污染土壤往往有著不同的污染源,污染土壤所處的地質形態(如周遭的地表水和地下水分布)也可能影響土壤污染情況。土壤中污染物蒸發后會污染空氣,隨著水流入河流,對居民賴以生存的大氣、水資源產生較大污染。耕地污染不僅造成糧食減產,更會對莊稼產生污染,威脅人體健康。隨著我國“退二進三”的進行,部分位于中心區域的污染企業搬離,遺留污染土地,長期閑置不僅危害周邊居民,還造成土地資源的浪費。因此,企業往往需要根據項目的實際污染情況制定有針對性的修復方案,這增加了土壤修復的難度。
土壤污染問題逐漸引起全球各國的重視,人們紛紛開始致力于開發土壤修復技術,投入大量的精力治理和修復受污染土壤。這也成了當前各國環境科學研究的熱點之一。對于土壤污染修復技術的研究,我國起步較晚。目前,土壤污染治理和修復還存在法律不完善、技術不成熟等問題。為盡快處理土壤污染,必須完善相關法律法規,確立清晰的行業標準,深入研發修復技術。
場地修復資金需求量大,已實施的污染場地修復項目中,大部分是由地產驅動,少數是利用國家財政資金。在國家出臺的“土十條”中,激勵具備條件研發修復土壤污染的企業發行股票,鼓勵以發行債券的方式促進土壤污染的修復,特別強調利用政府和社會企業的合作方式,發揮財政資金撬動功能,帶動更多社會資本參與土壤污染防治[2]。
從全球范圍來看,目前形成比較完整、商業化的修復土壤技術的發達國家,都具備完善的土壤修復制度和明確的修復標準。我國在這方面相較于發達國家滯后,技術還沒成熟,相應的修復法律法規沒有健全,土壤修復質量沒有統一的標準。相關標準的制定滯后于行業的發展,已有的標準呈碎片化,不夠系統,同時可操作性差,無法有效指導、規范行業發展。發達國家的修復技術之所以成熟,關鍵原因是有專業的融資機制,這是我國所缺乏的,也需要完善的。雖起步晚,但我國土壤修復企業的發展十分迅速。最開始,土壤修復企業只有不到10家,發展到現在已有300多家,規模增長飛速的同時也出現了許多問題,各個企業十分缺乏專業的土壤修復技術人才。國家要出臺政策,支持和培育相關企業,切實解決當前出現的種種問題,打破土壤修復面臨的瓶頸,促進我國土壤修復企業走可持續發展道路,推動我國土壤修復行業的健康發展。
在土壤修復行業中,修復技術最為重要。我國在土壤修復及設備上與發達國家有很大的差距,主要的設施和修復藥劑都是國外進口,某種程度上來講,這種依賴性限制了我國土壤修復技術的商業化發展。在技術開發中,部分關鍵的設備缺乏,嚴重影響土壤修復技術的研發。我國國土面積大,土壤種類繁雜,土壤污染原因復雜,我國的地理條件、土壤性質和外國不盡相同,發達國家研發的修復技術并不完全適用于我國土壤修復,不能在我國進行規模化推廣。因此,我國必須自主研發適合自身土壤性質的修復技術,土壤修復產業的可持續發展任重而道遠。
對于各類受污染土壤,人們要采用不同的修復技術進行修復,恢復良好的土壤質量。目前,土壤污染修復技術大致分為三類。
化學修復是添加能促進土壤中污染物發生化學反應的化學試劑,去除或者降低環境中污染物的修復方式[3]。針對污染物的特點,選用合適的化學清除劑,利用其對污染物的吸附、吸收、遷移、淋溶、揮發、擴散和降解作用,改變污染物在環境中的殘留累積,清除污染物或降低污染物的濃度至安全標準范圍。同時,確保使用的化學藥劑不會對環境造成二次污染。
根據作用原理不同,化學修復技術主要包括化學氧化技術、土壤淋洗技術、溶劑浸提技術化學固化/穩定化技術等。相比而言,化學氧化技術是一種快捷、積極,對污染物類型和濃度不是很敏感的修復方式;土壤淋洗技術對去除溶解度和吸附力較強的污染物更加有效;溶劑浸提技術是一種利用溶劑將有害化學物質從污染土壤中提取出來或去除的技術,如PCBs、油脂類等為疏水性物質,易吸附或黏結在土壤上,常規方法處理難度較大,但溶劑浸提技術可部分克服這些技術瓶頸,使土壤中PCBs與油脂類污染物的處理成為現實[4]。固化/穩定化技術是將污染物在污染介質中固定,使其處于長期穩定狀態,它是較普遍應用于土壤重金屬污染的快速控制修復方法,對同時處理多種重金屬復合污染土壤具有明顯的優勢。
土壤生物修復技術是指一切以利用生物為主體的土壤污染治理技術,包括利用植物、動物和微生物吸收、降解、轉化土壤中的污染物,使污染物的濃度降低到可接受的水平,或將有毒有害的污染物轉化為無毒無害的物質,也包括將污染物固定或穩定,以減少其向周圍環境的擴散。土壤生物修復技術主要分為:植物修復技術、動物修復技術、微生物修復技術三大類。生物修復操作簡單,成本低,不易造成二次污染,但是其修復周期長,修復效果易受外界環境因素影響。
物理修復技術包括異位換土、熱脫附、阻隔填埋、氣相抽提等,通過各種物理過程將污染物(特別是有機污染物)從土壤中去除或分離的技術,已經廣泛應用于苯系物、多環芳烴和多氯聯苯等有機污染土壤的修復。其缺點在于成本較高,若處理不當,污染物有二次擴散風險。
協同兩種或兩種以上修復方法,形成聯合修復技術,不僅可以提高污染土壤的修復效率,而且可以克服單項修復技術的局限性,實現對多種污染物復合/混合污染土壤的修復,它已成為土壤修復技術中的重要研究內容。
未來幾年,我國有望陸續出臺土壤修復相關法規政策,完善土壤修復法律體系,為我國土壤修復行業提供更加詳細的指導意見,助力土壤修復行業的有序發展,土壤修復行業將步入成長期。2015年環境保護部修訂實施的《中華人民共和國環境保護法》將農田污染防治、土壤污染防治及環境保護專項支出等納入立法主要內容。2016年5月,國務院發布《土壤污染防治行動計劃》,明確要求各省制定并公布土壤污染防治工作方案,確定重點任務和工作目標:到2020年受污染耕地安全利用率達到90%,污染地塊安全利用率達到90%;到2030年,受污染耕地安全利用率達到95%,污染地塊安全利用率達到95%。這些政策都預示著國內土壤修復產業發展已經具備良好的政策條件。《土壤環境質量 農用地土壤污染風險管控標準(試行)》和《土壤環境質量 建設用地土壤污染風險管控標準(試行)》即將頒布實施,為全國土壤環境管理和修復提供了重要依據,必將促進土壤修復產業的發展。
2017年,中央財政安排土壤污染防治專項資金65億元,除了國家資金投入之外,隨著《污染地塊土壤環境管理辦法(試行)》的實施,地方和企業的投入也在增加。據中國采購與招標網、中國采招網等公開途徑統計,2017年我國公開招標的場地調查與評價類項目約3億元,場地修復類工程項目約50億元,農田類修復項目約10億元,礦山修復類項目(含廢渣處置)約35億元。隨著近年來土壤修復技術研發、引進和應用,土壤修復的技術水平不斷提升。
我國鋼鐵和化工等重污染企業隨著國家供給側改革、產業結構及環保監管不斷強化將陸續關閉和搬遷,2018年污染場地的修復工程市場預計能夠達到200億元的規模。上億元的單體修復工程明顯增加,將呈現風險管控與修復工程協同實施、土壤與地下水共治、土壤修復與生態恢復協同實施、固廢治理與場地修復協同實施及土壤與河道底泥共同修復治理的特點。在產企業的土壤和地下水風險管控和修復將會出現市場端倪,成為新的市場成長領域。2018年,龍頭和骨干修復企業有所壯大,技術、裝備和修復材料供應商的實力會明顯增強。
隨著經濟全球化的發展,世界各國都在研究和探索土壤修復技術,對其進行更深層次的探究。現在的實踐應用表明,上述提到的三類土壤修復技術并不完善,都具有一定的修復局限性。土壤污染的危害極大,通過大氣、食物鏈等方式影響人類和其他動物的生命健康,對環境和社會穩定都有負面的作用。當前,必須研發完善土壤修復技術,建立防治支撐體系,制定有效的防治對策,健全法律法規,加大監管力度。土壤污染治理的成效關系到我國社會和經濟的可持續發展,也關系到人類的健康和生存環境的質量,同時也關系到我國的生態安全和生態文明建設的成敗。加強土壤污染治理和改善土壤環境質量是我國實現“中國夢”的必然要求。因此,人們必須結合我國實際情況,從社會發展的各個方面著手,重點發力,全面治理,為建設“美麗中國”打下穩固的基礎。