我国污染土壤修复技术及产业现状研究

2018-02-04 16:14池道杰
中国资源综合利用 2018年5期
关键词:土壤环境污染物污染

池道杰

(中检集团理化检测有限公司,上海 200436)

改革开放以来,我国经济快速发展,城市化进程不断推进,环境问题却接踵而至。大量污染物不经处理直接排放到土壤中,造成严重的土壤污染。当前,最为现实、最为急切的问题是如何处理被污染的土地,怎样将其修复。对于企业搬迁造成的土壤问题,人们要进行场地环境调查、风险评估,研究出符合污染土壤的修复技术,提高土壤环境质量,同时要深入开发土壤修复技术和加大监管力度,推进我国土壤污染防治技术支撑体系的建立和土壤环境保护对策的制定。

1 我国土壤污染的现状

据环境保护部2014年数据,全国污染超标率达16.1%。按照当前的土壤受污染情况,我国整体土壤环境较差[1]。目前,耕地土壤污染在土地类型中是最严重的,受到重金属污染的比重极高。南方的污染情况相较于北方更为严重,其中西南和中南地区是污染物超标重灾区。南方地区的一些受污染土地持续恶化,难以栽培出优良的农作物。此前,国家推行的“退二进三”“退城进园”政策,造成多个地方出现重度污染,急需进行风险评估和治理修复。随着经济现代化的推进,越来越多的土壤受到污染,需要修复的土壤大幅度增加。另外,随着城市化过程的快速推进,施工场地日益增加,使得城市中污染场地修复需求非常迫切。

土壤污染具有多样性、修复难度大、成本高的特点。不同的污染土壤往往有着不同的污染源,污染土壤所处的地质形态(如周遭的地表水和地下水分布)也可能影响土壤污染情况。土壤中污染物蒸发后会污染空气,随着水流入河流,对居民赖以生存的大气、水资源产生较大污染。耕地污染不仅造成粮食减产,更会对庄稼产生污染,威胁人体健康。随着我国“退二进三”的进行,部分位于中心区域的污染企业搬离,遗留污染土地,长期闲置不仅危害周边居民,还造成土地资源的浪费。因此,企业往往需要根据项目的实际污染情况制定有针对性的修复方案,这增加了土壤修复的难度。

2 现有污染土壤修复技术存在的问题

土壤污染问题逐渐引起全球各国的重视,人们纷纷开始致力于开发土壤修复技术,投入大量的精力治理和修复受污染土壤。这也成了当前各国环境科学研究的热点之一。对于土壤污染修复技术的研究,我国起步较晚。目前,土壤污染治理和修复还存在法律不完善、技术不成熟等问题。为尽快处理土壤污染,必须完善相关法律法规,确立清晰的行业标准,深入研发修复技术。

2.1 商业模式不成熟,盈利模式不清晰

场地修复资金需求量大,已实施的污染场地修复项目中,大部分是由地产驱动,少数是利用国家财政资金。在国家出台的“土十条”中,激励具备条件研发修复土壤污染的企业发行股票,鼓励以发行债券的方式促进土壤污染的修复,特别强调利用政府和社会企业的合作方式,发挥财政资金撬动功能,带动更多社会资本参与土壤污染防治[2]。

2.2 法律制度不完善,缺乏相关投融资机制

从全球范围来看,目前形成比较完整、商业化的修复土壤技术的发达国家,都具备完善的土壤修复制度和明确的修复标准。我国在这方面相较于发达国家滞后,技术还没成熟,相应的修复法律法规没有健全,土壤修复质量没有统一的标准。相关标准的制定滞后于行业的发展,已有的标准呈碎片化,不够系统,同时可操作性差,无法有效指导、规范行业发展。发达国家的修复技术之所以成熟,关键原因是有专业的融资机制,这是我国所缺乏的,也需要完善的。虽起步晚,但我国土壤修复企业的发展十分迅速。最开始,土壤修复企业只有不到10家,发展到现在已有300多家,规模增长飞速的同时也出现了许多问题,各个企业十分缺乏专业的土壤修复技术人才。国家要出台政策,支持和培育相关企业,切实解决当前出现的种种问题,打破土壤修复面临的瓶颈,促进我国土壤修复企业走可持续发展道路,推动我国土壤修复行业的健康发展。

2.3 技术研发

在土壤修复行业中,修复技术最为重要。我国在土壤修复及设备上与发达国家有很大的差距,主要的设施和修复药剂都是国外进口,某种程度上来讲,这种依赖性限制了我国土壤修复技术的商业化发展。在技术开发中,部分关键的设备缺乏,严重影响土壤修复技术的研发。我国国土面积大,土壤种类繁杂,土壤污染原因复杂,我国的地理条件、土壤性质和外国不尽相同,发达国家研发的修复技术并不完全适用于我国土壤修复,不能在我国进行规模化推广。因此,我国必须自主研发适合自身土壤性质的修复技术,土壤修复产业的可持续发展任重而道远。

3 土壤修复技术

对于各类受污染土壤,人们要采用不同的修复技术进行修复,恢复良好的土壤质量。目前,土壤污染修复技术大致分为三类。

3.1 化学修复技术

化学修复是添加能促进土壤中污染物发生化学反应的化学试剂,去除或者降低环境中污染物的修复方式[3]。针对污染物的特点,选用合适的化学清除剂,利用其对污染物的吸附、吸收、迁移、淋溶、挥发、扩散和降解作用,改变污染物在环境中的残留累积,清除污染物或降低污染物的浓度至安全标准范围。同时,确保使用的化学药剂不会对环境造成二次污染。

根据作用原理不同,化学修复技术主要包括化学氧化技术、土壤淋洗技术、溶剂浸提技术化学固化/稳定化技术等。相比而言,化学氧化技术是一种快捷、积极,对污染物类型和浓度不是很敏感的修复方式;土壤淋洗技术对去除溶解度和吸附力较强的污染物更加有效;溶剂浸提技术是一种利用溶剂将有害化学物质从污染土壤中提取出来或去除的技术,如PCBs、油脂类等为疏水性物质,易吸附或黏结在土壤上,常规方法处理难度较大,但溶剂浸提技术可部分克服这些技术瓶颈,使土壤中PCBs与油脂类污染物的处理成为现实[4]。固化/稳定化技术是将污染物在污染介质中固定,使其处于长期稳定状态,它是较普遍应用于土壤重金属污染的快速控制修复方法,对同时处理多种重金属复合污染土壤具有明显的优势。

3.2 生物修复技术

土壤生物修复技术是指一切以利用生物为主体的土壤污染治理技术,包括利用植物、动物和微生物吸收、降解、转化土壤中的污染物,使污染物的浓度降低到可接受的水平,或将有毒有害的污染物转化为无毒无害的物质,也包括将污染物固定或稳定,以减少其向周围环境的扩散。土壤生物修复技术主要分为:植物修复技术、动物修复技术、微生物修复技术三大类。生物修复操作简单,成本低,不易造成二次污染,但是其修复周期长,修复效果易受外界环境因素影响。

3.3 物理修复技术

物理修复技术包括异位换土、热脱附、阻隔填埋、气相抽提等,通过各种物理过程将污染物(特别是有机污染物)从土壤中去除或分离的技术,已经广泛应用于苯系物、多环芳烃和多氯联苯等有机污染土壤的修复。其缺点在于成本较高,若处理不当,污染物有二次扩散风险。

协同两种或两种以上修复方法,形成联合修复技术,不仅可以提高污染土壤的修复效率,而且可以克服单项修复技术的局限性,实现对多种污染物复合/混合污染土壤的修复,它已成为土壤修复技术中的重要研究内容。

4 土壤修复产业发展前景

未来几年,我国有望陆续出台土壤修复相关法规政策,完善土壤修复法律体系,为我国土壤修复行业提供更加详细的指导意见,助力土壤修复行业的有序发展,土壤修复行业将步入成长期。2015年环境保护部修订实施的《中华人民共和国环境保护法》将农田污染防治、土壤污染防治及环境保护专项支出等纳入立法主要内容。2016年5月,国务院发布《土壤污染防治行动计划》,明确要求各省制定并公布土壤污染防治工作方案,确定重点任务和工作目标:到2020年受污染耕地安全利用率达到90%,污染地块安全利用率达到90%;到2030年,受污染耕地安全利用率达到95%,污染地块安全利用率达到95%。这些政策都预示着国内土壤修复产业发展已经具备良好的政策条件。《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准(试行)》和《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》即将颁布实施,为全国土壤环境管理和修复提供了重要依据,必将促进土壤修复产业的发展。

2017年,中央财政安排土壤污染防治专项资金65亿元,除了国家资金投入之外,随着《污染地块土壤环境管理办法(试行)》的实施,地方和企业的投入也在增加。据中国采购与招标网、中国采招网等公开途径统计,2017年我国公开招标的场地调查与评价类项目约3亿元,场地修复类工程项目约50亿元,农田类修复项目约10亿元,矿山修复类项目(含废渣处置)约35亿元。随着近年来土壤修复技术研发、引进和应用,土壤修复的技术水平不断提升。

我国钢铁和化工等重污染企业随着国家供给侧改革、产业结构及环保监管不断强化将陆续关闭和搬迁,2018年污染场地的修复工程市场预计能够达到200亿元的规模。上亿元的单体修复工程明显增加,将呈现风险管控与修复工程协同实施、土壤与地下水共治、土壤修复与生态恢复协同实施、固废治理与场地修复协同实施及土壤与河道底泥共同修复治理的特点。在产企业的土壤和地下水风险管控和修复将会出现市场端倪,成为新的市场成长领域。2018年,龙头和骨干修复企业有所壮大,技术、装备和修复材料供应商的实力会明显增强。

5 结语

随着经济全球化的发展,世界各国都在研究和探索土壤修复技术,对其进行更深层次的探究。现在的实践应用表明,上述提到的三类土壤修复技术并不完善,都具有一定的修复局限性。土壤污染的危害极大,通过大气、食物链等方式影响人类和其他动物的生命健康,对环境和社会稳定都有负面的作用。当前,必须研发完善土壤修复技术,建立防治支撑体系,制定有效的防治对策,健全法律法规,加大监管力度。土壤污染治理的成效关系到我国社会和经济的可持续发展,也关系到人类的健康和生存环境的质量,同时也关系到我国的生态安全和生态文明建设的成败。加强土壤污染治理和改善土壤环境质量是我国实现“中国梦”的必然要求。因此,人们必须结合我国实际情况,从社会发展的各个方面着手,重点发力,全面治理,为建设“美丽中国”打下稳固的基础。

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