重金属污染场地修复困境与破解之道

文 宋云 郝润琴

重金属污染场地修复困境与破解之道

文 宋云 郝润琴

我国重金属污染场地数量多，污染态势日趋加剧，本文试从我国现阶段重金属污染场地修复面临的困境出发，探讨其可能的解决之道，为我国重金属污染场地修复治理提供可借鉴的思路。

目前可应用的重金属污染土壤修复技术比较少，技术种类单一，主要为填埋、固化稳定化及土壤淋洗技术，我国实际重金属污染场地工程中以填埋及固化稳定化技术为主。

现阶段我国重金属污染场地数量多，污染态势日趋加剧，重金属污染事件频发，如：儿童血铅、镉大米事件等。虽然国家对重金属污染防治工作日益重视，但仍然无法有效避免各种重大重金属污染事件的发生，对污染的补救、修复力度有限，更无法做到从源头上彻底控制污染的发生，我国应建立但仍然没有形成防范-修复-监管（追责）的良性循环。本文试从我国现阶段重金属污染场地修复面临的困境出发，探讨其可能的解决之道，为我国重金属污染场地修复治理提供可借鉴的思路。

重金属污染场地特点及现状

2014年4月环保部和国土资源部联合发布的《全国土壤污染状况调查公报》结果显示：全国土壤环境状况总体不容乐观，土壤重金属污染情况严重，重金属超标点位数占全部超标点位的82.8%，主要包括镉、铬、镍、铜、砷、汞、铅等 8种金属元素。我国有相当大比例的重金属污染场地是历史遗留场地。造成重金属污染的主要污染源为有色冶金、化工、电镀、有色金属矿开采、电池生产、固废堆放等。《土壤污染防治行动计划》（“土十条”）中明确提出涉重金属行业和工业固体废物处理处置的污染防控。

目前，我国重金属污染场地数量大，复合型污染场地多、分布广泛。固废堆放等。据统计，我国至今有70余家企业生产过铬盐，铬渣遗留场地多，由此产生的六价铬污染场地较多，且大多数都呈直接堆放状态，对生态环境及人体健康造成巨大的威胁。我国也是世界上砷污染最严重的国家之一，新疆、湖南、云南、贵州、广西等地的矿区砷污染问题严重，其污染来源主要为砷矿开采和冶炼，砷还常与重金属铅、镉等伴生形成复合污染场地。我国汞污染现状也不容乐观，汞污染的主要来源为汞矿开采和冶炼、土法炼金遗留含汞废渣和PVC生产污染场地和土壤。同时，我国铅污染情况严峻，铅超标事件时有发生，其污染来源主要为铅冶炼、铅蓄电池生产、燃煤、汽车尾气排放等。此外，我国重金属污染场地污染复杂，不仅存在复合型污染，有时还存在渣土与土壤混合污染的情况，由于涉重行业多，因此造成的污染也多，固废产生量大，这些都会对场地修复带来挑战。

重金属污染场地修复面临的困境

目前，我国重金属污染场地修复面临诸多困境。

第一，污染场地量大面广，污染成因复杂，修复难度大。

第二，由于重金属污染本身的不可毁灭性，修复后污染物是否会再次释放出来带来长期环境安全性问题，导致最终处置成为最大、最为紧迫的问题，因此需对重金属污染场地处理后的长期环境安全性进行监管，但目前国内在此方面所做的研究非常不足，缺乏经验，且监测时间也都限于2年之内，缺乏规范的长期环境风险管控技术要求，法规上也没有明确的环境风险管控的责任主体和监管主体。国外对重金属污染场地修复的长期环境安全性进行监测的案例中超过十年的很少，但美国等发达国家建立了一套全生命周期的环境监管体系。

第三，目前可应用的重金属污染土壤修复技术比较少，技术种类单一，主要为填埋、固化稳定化及土壤淋洗技术。我国实际重金属污染场地工程中以填埋及固化稳定化技术为主，其中稳定化技术至少占70%以上，土壤淋洗工程案例还处于个别案例阶段。填埋有利于重金属污染土壤的集中统一监管，但需占用大量宝贵的土地资源，我国不得不直视的一个问题是建设填埋场的数量是有限的，且可用的填埋场地越来越少，这种现象在东部发达地区比西部地区更为明显；土壤淋洗技术可以清除土壤中的重金属，极大地降低或消除了土壤重金属污染的风险，虽然我国与世界各国都进行了大量土壤淋洗药剂的研发，但仍然没有找到能在工程上广泛使用的高效、经济、技术可行的淋洗药剂。目前使用的土壤淋洗技术的本质是对土壤进行粒径分离，即把土壤中的重金属从土壤粗颗粒（沙土）中转移到土壤细颗粒（粉粘土）中进而达到减量化的目的，但该技术相对复杂，对土壤质地有一定的要求，适用性受到限制；固化稳定化技术可处理多种污染物，具有工艺简单、易操作、固化稳定化药剂来源广泛等优点，目前工程中应用最多的是稳定化处置技术，该技术涉及到药剂的使用，稳定化药剂虽然能固定重金属，但我国还没有一套科学统一的效果评估方法，药剂对重金属稳定的长期有效性有待考察和追踪研究。药剂本身的环境安全性及其物理化学性质对土壤性质的影响还未引起重视，我国还没有稳定化药剂污染物控制限值的标准，不能有效控制污染物含量高的工业品和废弃物用作稳定化材料。对于药剂的使用量也没有相关的限制，一些高含盐药剂加入量过高，如超过5%，将会改变土壤本身的性质（如：pH和盐分），甚至破坏其功能，造成土壤板结和盐化，形成对土壤的次生危害。此外，我国自主研发的药剂仍较少，急需研制绿色、安全、高效的土壤修复药剂。

第四，对于采用固化稳定化技术处置后的最终处置用途，我国目前较多的采用填埋场填埋、原地和异地阻隔填埋，用作如道路路基、河道堤坝、建筑回填土、绿化用土等，但我国还没有出台与环境安全性相关的技术规范，也没有出台这些处置场所长期环境监管的法规，这些处置场地的环境风险是否能得到有效控制，建设好的风险控制措施是否能有效运行，是否能保证其不被破坏等问题的解决都有待落实。此外，大量不断出现的处置场所对风险管控和环境监管的资源和能力也是一种严峻的挑战。

基于人体健康的风险需要有污染源、暴露途径和受体三个基本要素存在才能构成健康危害和风险。

重金属污染场地修复困境的破解之道

《土壤污染防治行动计划》（“土十条”）对我国污染场地的修复原则是：风险管控，突出重点污染物，实施分类别、分用途、分阶段治理。

针对我国重金属污染场地修复面临的主要困境，要明确以下几点：根据重金属污染场地的特点，建立基于风险和风险管控的修复决策体系；基于人体健康的风险需要有污染源、暴露途径和受体三个基本要素存在才能构成健康危害和风险；对于下层或深层重金属污染土壤，如果没有蒸汽入侵暴露途径和不会迁移到地下水或不会造成地下水污染，就不会有健康风险，可以采取限制下层土壤挖掘和地下水监测的风险控制措施；对于暂不开发的重金属污染场地可以采取工程阻隔控制和用地限制制度控制措施，如采用顶部水平阻隔防止污染物淋溶污染地下水及地表水，采用垂直阻隔防止地下水污染扩散；即使采用了稳定化处理技术，由于该技术主要是控制污染物从土壤溶出，防止污染物溶出迁移影响地下水和地表水，但人体直接暴露（如直接摄入污染土壤）的风险还是存在的，也要采取覆盖清洁土壤等风险防控措施。

具体来说，破解之道要从以下五方面入手。

第一，建立一套污染场地修复后的长期风险监管体系。一方面，目前我国还未建立起一套适合于我国重金属污染场地修复实际情况的长期监测的监管体系，对污染土壤修复后的长期监管欠缺。另一方面，即使已有的工程做过长期监测，但时间跨度都较短，并且没有建立起系统的体系能够衡量其长期性能是否会失效、何时失效。由于重金属污染的复杂性（修复过程中有时涉及到渣土污染，二者混合时处理难度就更大），此种情况下要对处置地进行长期监测难度就更大。因此，急需借鉴英国、日本等国的研究成果建立起一套长期环境监管体系，建立监测井，监测内容主要为地下水，并定时、定期进行监测。

在国际环保展览会上，参展商演示土壤重金属检测仪。 cnsphoto供图

第二，建立固化稳定化效果评估体系和技术方法。我国目前固化稳定化效果评估基本是采用危废鉴别技术方法及模拟酸雨的硫酸和硝酸浸出，对砷和六价铬等阴离子的浸出及生活垃圾填埋和海水情景的适用性值得商榷，其对固化稳定化长期效果的评估有待考察。对于稳定化处理后不进入填埋处置的土壤，须将工程控制和制度控制与后期风险管控结合，即对稳定化技术处置的场地进行现场划线标识、设置现场警示牌和建设阻隔等风险防控措施，限制该块土地的利用，做到终身风险监管，保证其风险管控措施有效。做好资料备案，以便该场地未来使用用途发生变更时，确保后续场地使用者能对该地块的污染情况和风险管控有准确的了解。

第三，严格规范重金属污染场地调查方法及程序。针对目前我国对污染场地调查重视不够，导致调查过程粗糙，评估结果不够精准，对于重金属污染土壤这类对土壤异质性大敏感的场地产生的误差将会更大，会造成过度修复或修复不足的问题，除了对土壤和地下水污染采样监测外，还要保证对有足够代表性的土壤样品进行毒性浸出测试，以综合评估场地风险，科学制定风险修复决策。

第四，建立土壤重金属本底值数据库。重金属污染场地评估不能单单依靠健康风险评估，有时会造成夸大风险，如土壤砷的风险控制值远远低于我国土壤本底值，我国还有不少重金属高本底值的地方，这些地方的场地评估和修复还得采取与本底值比较并结合风险管控的方式。我国应建立起不同地区和区域可靠的本底值数据库，完善高本底值地区的土壤重金属统计数据，形成系统的可供查询使用的数据库。

第五，建立以人体健康与生态风险相结合的风险评估体系。目前我国重金属高风险的场地多，部分场地靠近河湖等地表水及农田和林地、草地等生态敏感区，场地修复标准以人体健康的风险评估为主，对生态风险考虑的较少（美国和荷兰等国已出台重金属污染土壤生态风险筛选值），将会影响场地修复目标值的确定。

相关建议

第一，建立区域性的集中重金属污染土壤处置场。针对我国目前的重金属污染场地数量多的现状，修复后土壤的处置场地也会越来越多，若要对每个处置场地都做到长期环境风险监管，监管部门须投入大量人力和经费，这对于监管部门也是难以承受的。因此，各地区需要做好土壤污染防治规划集中处置修复后的土壤，以减轻环境监管的压力，即区域类的中小型的重金属污染场地修复后集中处置，大型的重金属污染场地的土壤则可单独进行处置。制定法规和技术规范，鼓励修复后土壤和处置场地再利用，并做好风险管控。

第二，对于重金属污染场地的监管，借鉴美国、日本等国家的管理模式进行清单式全过程监管，对于采用固化稳定化和填埋阻隔等不能清除污染的技术进行长期环境监管和监测。美国CERCLA法规定超级基金场地采用国家优先管理（NPL），采用固化稳定化技术和阻隔填埋的重金属污染场地需进行制度和工程控制，进行周期为5年的评估保证制度和工程控制措施，防止污染扩散和人体暴露。日本也采取清单管理模式，对于采用污染清除方式修复污染场地的一般可以从清单中去除，采用固化稳定化和阻隔填埋修复的土壤一般还要保留在清单上进行监管。

第三，重金属污染土壤毒性浸出测试应达到《地下水环境质量标准》III类或IV类标准，并根据土壤的污染程度进行2～5年的地下水长期监测。

第四，提高重金属污染场地调查的精度。目前污染场地调查采用的布点精度要求为不超过40米×40米的网格，对于重金属污染场地来说还不够精准，为了提高调查精度需再进行加密，有利于对重金属污染场地进行分类分级的管理，减少污染土壤的处理量，从而降低处理成本。

第五，制定技术政策和技术规范，加大对绿色、环境友好型修复材料的研发和应用，鼓励高效、低投加比药剂的使用，避免或减轻修复药剂带来的土壤盐碱化和板结等次生危害。

（作者单位：轻工业环境保护研究所；工业场地污染与修复北京市重点实验室）