城市土壤污染問題及治理技術探討

張朝陽

(陜西省土地工程建設集團有限責任公司渭南分公司 陜西 西安 710075)

隨著城市化的快速推進，城市土壤污染已經(jīng)對我國國土資源的可持續(xù)發(fā)展與利用造成了嚴重的影響。城市的發(fā)展造成城市產(chǎn)業(yè)結構的變化，尤其是冶金、農(nóng)藥、鋼鐵和化工等一些重度污染行業(yè)，在工廠搬遷后往往會遺留大面積的污染土壤。這些污染土壤在城市中對城市環(huán)境、居民健康等造成很大程度的影響，在城市土地再利用的過程中造成很大的困難。因此，如何有效的治理和規(guī)劃城市污染土壤成為城市可持續(xù)發(fā)展的重要課題[1]。

一、城市土壤污染問題理論分析

(一)城市土壤污染的概念

城市土壤污染主要分為兩個方面：有機物污染和無機物污染。有機物污染主要包括農(nóng)藥污染、氰化物、洗滌劑、石油、苯類、城市污水排放、人力排放物等；無機物污染主要是酸、堿、重金屬污染等。土壤中有害物質增加會對土壤的自凈能力產(chǎn)生影響，從而造成土壤的機構性發(fā)生變化。

(二)造成城市土壤污染的原因

1.政府層面。因城市需要發(fā)展，在發(fā)展的過程中政府會對企業(yè)的生產(chǎn)活動造成一定的干預，政府的干預主要有兩個方面：因環(huán)境問題降低經(jīng)濟效率和提高經(jīng)濟效率降低環(huán)境保護標準。但是城市的發(fā)展需要經(jīng)濟的高速運轉，政府往往在經(jīng)濟發(fā)展的面前對環(huán)境問題的考慮不夠全面，進而導致因經(jīng)濟的發(fā)展造成環(huán)境的污染。另一方面，政府在執(zhí)行社會、經(jīng)濟的政策中，往往會使生產(chǎn)者以生產(chǎn)要素高于生產(chǎn)成本的方式進行生產(chǎn)，這就使得環(huán)境成本大大增加。尤其是在十九大召開以來，生態(tài)文明建設、人與自然和諧共生、綠水青山就是青山銀山等思想的提出，政府更應該在政策的制定、機構執(zhí)行力上來制止因城市發(fā)展造成的污染問題。

2.市場層面。古典經(jīng)濟學在市場競爭方面上認為，社會邊際成本和邊際私人成本等于邊際收入，社會和私人邊際收入相同的情況下，可以實現(xiàn)最優(yōu)資源分配。如果市場的條件非常理想，市場將會很快失靈。所以在此層面上，市場的惡意競爭現(xiàn)象就會出現(xiàn)，同時會以壓低成本的方式進行相互競爭，這樣就會造成以犧牲環(huán)境為代價進而降低成本[2]。

二、城市土壤污染治理的研究現(xiàn)狀

Stroganova等采用多種分析方式，對土壤污染物的主要來源進行分析研究，其研究結果表明：交通運輸、采礦業(yè)(冶煉)、金屬制作業(yè)、發(fā)電廠、污水處理廠及廢棄物處理對城市土壤會產(chǎn)生大規(guī)模的污染，且大多都是不可逆污染。

劉社棠以陜西關中地區(qū)為例，闡述了關中地區(qū)的土地污損狀況，介紹了潼關金礦區(qū)內的土壤重金屬治理手段，通過覆土、隔離等技術，優(yōu)化了土地利用結構、緩解了土地供需矛盾、保護了生物多樣性，在一定程度上消除了重金屬對土壤的污染。另外，文章還介紹了石川河因固體廢棄物造成土壤污染的治理，主要通過垃圾分類收集、種植各種可吸收重金屬植物等方式來改變污染土壤。

張峰等通過對土壤污染類型、污染的來源和途徑對土壤問題進行分析，并介紹了一部分土壤修復技術以及主要的優(yōu)缺點以及主要使用污染類型，并從修復方式、處置地點、修復技術選取等方面綜合考慮修復技術的選擇，也分析了我國目前城市土壤污染的狀況，根據(jù)對我國城市土壤污染狀況的分析，給出適合我國國情的修復技術。

三、城市土壤污染治理修復原則

(一)穩(wěn)步推進修復方案

目前，我國在城市土壤污染方面的治理剛剛起步，沒有一套完整的修復方案。因此，在進行城市土壤治理修復的過程中要穩(wěn)步推進，不能只重效率，不重質量。在做出每個決定之前都要經(jīng)過反復實驗論證，力求達到最好的效果。以陜西省土地工程建設集團為例，為了能夠更好更快的開展土地修復治理相關方面的工程，專門成立了國土資源部退化及未利用土地整治工程重點實驗室，力求在開展包括城市土壤污染治理修復方面的工程項目前能夠制定出一套完整的技術方案。

(二)因地制宜進行修復

不同地區(qū)之間土壤性質差異較大，尤其是針對不同企業(yè)的污染廢棄物不同，對土壤的污染程度及污染狀況不盡相同。所以，針對不同的污染需要根據(jù)實際情況制定出相應的治理方案，因地制宜顯得尤為重要。另外，在治理方案的制定過程中，應當更加科學、全面、規(guī)范地實施，必要時應建立專家?guī)?，做好技術咨詢、技術評審、方案論證等工作。

(三)規(guī)范運作修復工作

我國于2019年1月份正式出臺《土壤污染防治法》，該法主要在土壤污染的政府責任、監(jiān)測、控制、修復制度以及風險管控等方面制定制度。之前也出臺過相關法律法規(guī)，在新舊法規(guī)結合、法律實施等方面要著重考慮。任何與法律法規(guī)相違背的操作要明令禁止，并嚴格把控風險。對任何污染場地的治理都需要按規(guī)定進行招標，污染場地治理所涉及的相關技術工作需要經(jīng)過專家評審會論證，所涉及資金預算，需經(jīng)過政府財評工作。

四、土壤污染修復技術探討

污染土壤修復技術主要分為不同的處理場所和不同原理進行分類。

(一)不同的處理場所

污染土壤修復技術根據(jù)不同的處理場所可分為原位修復和異位修復。原位修復的優(yōu)點為修復費用較低、對場地原始景觀的破壞較小、對地面的設施影響較小以及能夠很好的避免二次污染。其缺點主要為修復周期較長、易出現(xiàn)不可控的修復結果以及受原有場地地形的影響較大。原位修復的主要適用對象為污染范圍大、污染程度較輕、現(xiàn)場構筑物較多、可在現(xiàn)場實施修復工程以及地質條件相對簡單的污染場地；異位修復其優(yōu)點為不受場地地理環(huán)境條件限制、修復速度快、效果好，修復結果易于控制。但其缺點也較為明顯，如修復費用較高、對原有生態(tài)環(huán)境可能產(chǎn)生較大的破壞，并存在二次污染的可能。主要適用于污染范圍較小、污染較為嚴重、現(xiàn)場條件惡劣等情況。[3]

(二)不同的處理原理

土壤污染修復按照原理治理可分為物理修復、化學修復、生物修復三個方面。[4]

1.物理修復。物理修復主要包含土壤性能改良、蒸汽浸提技術、固化修復技術、物理分離修復、玻璃化修復、熱力學修復、熱解析修復、電動力修復、置換等，其效率較好、但成本相對較高，經(jīng)玻璃化修復、熱力學修復方式治理過的土壤不能再應用于農(nóng)業(yè)用地。固化修復技術、置換技術目前較為成熟，應用較為廣泛。

2.化學修復?；瘜W修復主要包括化學淋洗、溶劑浸提、化學氧化還原等，其特點為治理效果具有長效性、易操作、治理深度不受限，除原位淋洗外，其他方式的治理費用都較高?；瘜W修復的缺點也較為突出，如：土壤易出現(xiàn)二次污染、適用范圍較窄等。化學修復技術中化學淋洗、化學氧化方式可應用的土壤污染類型有重金屬、苯系物、石油、鹵代烴、多氯聯(lián)苯等。其他方式的化學修復可修復的土壤污染類型較為單一。[5]

3.生物修復。生物修復主要包括植物修復和微生物修復。植物修復的優(yōu)點為成本低、不改變土壤性質、不產(chǎn)生二次污染。但是其治理所消耗的時間較長、污染程度不能超過修復植物的正常生長范圍，植物修復可應用于重金屬以及有機物的污染[6]。

五、某廢棄化工廠土壤污染情況及治理建議

某化工廠所在地區(qū)巖性為中細砂及含礫中粗砂，厚度一般為4-15米。化工廠的前身主要生產(chǎn)農(nóng)藥，后經(jīng)改制主要生產(chǎn)食品級富馬酸?；S主要分為辦公區(qū)、宿舍、蒸餾區(qū)、苯反應區(qū)、污水池/排污口、反應堆7部分，其中主要污染物集中在蒸餾區(qū)、苯反應區(qū)、污水池/排污口、廠房舊址回化工廠北側排污口所處位置。

經(jīng)取樣分析，此化工廠土壤的重金屬污染主要為As和Hg，且含量較高。Cd、Pb、Cu、Ni部分點位濃度值超標；有機物污染主要為苯系物、1,2,3-三氯甲烷和氯仿污染相對嚴重。

表1 某化工廠主要污染物及污染特點

針對化工廠內土壤污染情況，有機物污染主要存在于反應堆及蒸餾區(qū)污水池區(qū)域，且污染面積大，污染較深，后期的修復工作量較大。原位化學噴淋技術對重金屬、苯系物、石油、鹵代烴、多氯聯(lián)苯等都具有較好的修復能力，并且成本較低，修復周期較短，修復后殘留物較少，較適用于此化工廠的土壤有機物污染修復；重金屬污染主要存在于反應堆、排污口，深度較淺，后期修復工作量相對較小，可通過固化修復技術、置換修復技術對其進行修復。

六、結語

土地作為城市發(fā)展的支撐條件，污染土壤對其發(fā)展影響巨大。城市要想發(fā)展，就需要將污染土壤的治理作為一項重要工作[7]。在生態(tài)文明建設的背景下，通過政策、法律法規(guī)、技術等各個層面的努力，才能將城市已污染的土壤治理為可供城市健康發(fā)展的綠色土地；另外，總結前人經(jīng)驗，根據(jù)各種修復技術的特點，去蕪存菁，并結合所需修復土壤的實際情況選擇合適的修復方案，才能能夠更好地推動土壤污染修復方面的發(fā)展，最終實現(xiàn)人與自然和諧共生的可持續(xù)城市發(fā)展模式。