工业污染场地修复技术、现状及展望

李雪 杨俊杰

摘 要：随着我国经济产业结构的升级、城市产业布局的调整，工业企业搬迁、改造或关停产生的污染场地数量与日俱增，急需进行工业污染场地修复工作，以保障城市人居健康、生态安全和社会稳定。本文首先介绍了污染场地的定义和分类，然后阐述污染场地修复技术，最后指出目前污染场地管理和修复存在的主要问题，并对未来的污染场地治理进行展望。

关键词：污染场地;修复技术;淋洗修复技术;热处理技术

中图分类号：X53文献标识码：A文章编号：1003-5168（2019）16-0147-03

Abstract： Along with the upgrade of industrial structure and distribution readjustment of urban industries， the number of the industrial contaminated sites is increasing because of relocation or closure of industrial enterprises. Remediation of the industrial contaminated sites require urgently for human health， ecological safety and social stability. Firstly， this paper introduced the definition and classification of polluted sites， then expounded the remediation technology of polluted sites， finally pointed out the main problems existing in the management and remediation of polluted sites， and looked forward to the future treatment of polluted sites.

Keywords： contaminated site;rehabilitation technology;leaching repair technology;heat treatment technology

近年来，随着国民经济的快速发展、产业结构的升级、城市布局的调整以及我国“退二进三”“退城进园”等系列政策的出台和落实，大中城市的许多工业企业被改造、关停或搬迁至产业集聚园区，导致城市中出现大量的、情况复杂的遗留污染场地，涉及化工、石油、冶金、运输等多种行业。根据环保部的不完全统计，现在我国，面积大于1万m2的污染场地超过了50万块[1]。环保部2014年发布的《全国土壤污染状况调查公报》调查的81块工业废弃地的土壤中，超标率占34.9%，工业废弃的场地污染问题突出[2]。大量的工业污染场地存在土壤污染、地下水污染、挥发性物质的大气污染等许多棘手的问题。另外，若非法作为人居用地、公共设施建设、绿化用地等，会对公众健康和生态环境造成极大的威胁。目前，场地修复是解决污染场地最直接、最有效的办法，但我国在场地修复管理和技术层面发展还相对不足。因此，急需进行工业污染场地修复的技术研发、环境管理、健全标准等相关工作，保障城市人居健康和生态安全。

1 污染场地的定义及分类

污染场地概念的界定对污染场地的识别和分类管理至关重要。美国环保署定义污染场地是被危险物质污染需要治理、修复的土地。加拿大标准协会将污染场地定义为：危害物质存在于空气、水体、土壤等介质中，可能对生态环境和人体健康产生负面影响的地域。各国对污染场地的定义各有差异，但均指某个特定的区域、空间或场地含污染物的浓度超过环境背景值，并对此空间或区域的人体健康及自然环境已经造成或可能造成负面影响。

污染场地按照污染物类型划分为以下几种。①无机物污染：主要是重金属污染，是排放、泄露或倾倒重金属所引起的场地污染。造成重金属污染的行业主要是金属冶炼业、皮革及制品业、化学原料及制品制造业等。②有机物污染：由有机污染物进入环境所引起的污染。有机物污染物主要有机农药、苯系物、多环芳烃和石油类等。农药生产、石油化工、电子产品制造、炼焦炼钢、油漆涂料生产、汽车喷涂等造成场地有机污染[3]。③复合污染：指场地中包含了2种或2种以上的污染物。场地污染大部分以复合污染为主，多种污染物之间存在协同或拮抗等作用，污染机理更复杂，修复和治理难度大，富有挑战性。

2 污染场地修复技术

污染场地修复是指用物理、化学和生物等一种或多种方法，吸收、转移转化或降解场地土壤中的污染物，将其中有毒有害的物质转化为无毒无害的物质，或使场地中的污染物浓度降低至环境标准以下的水平。场地修复是场地管理的重要组成部分。修复技术的选择是场地修复工程的关键，修复技术的适用与否决定了修复场地的成败。污染场地的复杂性决定了修复技术的多样性。污染场地修复技术按照处理工程位置可分为原位修复技术和异位修复技术;按照修复原理可分为物理技术、化学技术、生物技术、热处理技术和自然衰减等;按照修复方式可分为对污染源的处理技术和对污染源的封裝技术。目前，固化-稳定化、蒸汽抽提、淋洗修复、热处理和植物等修复技术受到国内外研究者的广泛关注。

2.1 固化-稳定化技术

固化-稳定化技术是采用固化剂与污染场地土壤中的污染物结合，并利用物理、化学或热力学过程来降低污染物在环境中的活性，使其长期处于稳定状态的一种修复技术。常用的土壤固化剂包括水泥、石灰、沥青、磷酸盐等，其中水泥的使用最广泛[4]。固化-稳定化技术在原位修复和异位修复中均可进行，对处理重金属复合污染或放射性污染的场地有很大优势，在实际修复工程中得到广泛应用，是最常使用修复技术之一[5]。

2.2 蒸汽抽提技术

蒸汽抽提技术是指利用物理方法通过降低土壤孔隙的气压，把土壤中的污染物转化为蒸汽形式而加以去除的技术。抽取出的污染气体经过吸附法、生物法等净化处理后排放或重新循环使用。蒸汽抽提技术可用于原位土壤修复和异位土壤修复。蒸汽抽提技术适用于处理蒸汽压打的挥发性有机物，如挥发性有机卤代物或非卤代物;也可用于去除土壤中的二噁英、多环芳烃、重金属、油类等污染物[6]。该技术因具有成本低、可操作性强、修复效果高且不破坏土壤结构等优势得到迅速发展，已成为工业污染场地应用最广泛的技术之一。

2.3 淋洗修复技术

土壤淋洗修复技术是指使用能促进污染物溶解、脱附的表面活性剂、助溶剂等来淋洗污染土壤，使吸附的污染物解吸或溶解的过程。该技术可快速移除土壤中的污染物，可在短时间内完成高浓度污染场地的修复，尤其对由重金属、半挥发性有机物、石油类和卤代芳烃等污染场地的修复具有明显优势，治理费用低廉，现已成为污染土壤修复技术研究的热点之一[7]。

2.4 热处理技术

热处理技术是指通过将污染土壤加热到一定温度，使污染物从土壤中挥发分离出来，并采用特殊方法对挥发的有害成分进行无害化处理的修复方式。热处理技术包括热脱附和微波热修复技术，适用于处理挥发性、半挥发性有机物和特定金属元素，不适用于处理土壤中重金属、腐蚀性有机物、活性氧化剂和还原剂等。该技术已广泛应用于高浓度有机污染场地修复，但存在脱附时间长、处理成本过高等问题。这些问题限制了热处理技术的广泛应用[8]。

2.5 植物修复技术

植物修复技术是利用植物对某种污染物具有特殊的吸收富集能力，将环境中的污染物转移到植物体内或将污染物降解利用，对植物进行回收处理，达到去除污染与修复生态的目的。根据修复原理，可将植物修复技术分为植物提取、植物稳定、植物挥发、根际过滤等。植物修复技术可用于修复重金属、持久性有机污染物、石油、放射性核素等污染场地。植物修复技术既能修复农田土壤中的污染物，也可应用于人工湿地、填埋场表层修复以及生物栖身地重建、生态恢复等。该技术适用于污染浓度中低等、分布面积广、其他方法不适用的污染场地，其在原位进行处理，成本低廉、效果显著且能美化环境，因而得到了广泛认可和关注。但是，植物修复技术受植物特性限制，如修复周期较长、修复污染物较单一、地域性较强，这成为其在实际应用中的瓶颈。

3 我国城市工业污染场地修复现状

目前，中国工业污染场地修复还处于起步阶段。我国污染场地修复不论是在技术研究、国家政策上，还是在管理经验上，都与发达国家存在一定的差距，总体形势不容乐观，面临的问题主要有以下几点。

3.1 污染场地信息问题

我国已开展一些工业污染场地土壤状况调查，但工业污染场地的基础数据、污染程度、资料库建设等仍不详尽，土壤污染状况仍不明确。重金属污染、有机物污染、复合污染、矿山开采污染和突发事故污染等典型污染场地的区域分布，以及污染场地土壤特征包括污染范围、污染强度、污染源种类及特性、造成危害等基础数据不清。难以列出工业污染场地清单，建立档案和空间分布图，难以有针对性地开展工业污染场地的土壤修复、治理和环境监管工作，更无法从国家层面对工业污染场地的环境污染防治进行有效管理和统一规划。

3.2 污染场地修复技术研发与应用问题

目前，国内外对工业污染场地修复技术的研究较多。但是，我国对修复技术的研究起步较晚，修复措施比较粗放，修复装备及规模化应用与欧美等发达国家相比仍存在较大差距。很多先进的修复技术仅限于实验室研究阶段，不能广泛应用于实际修复中。污染场地类型、区域分布、数量等仍不明确，无法根据污染场地状况研究形成具有我国特色的、有效的实用修复技术。总的来说，我国污染场地修复技术成熟度不高，修复技术评估体系不健全，修复技术选用标准不够科学，现有技术还很难有效解决我国目前复杂的场地污染问题。

3.3 污染场地修复责任和资金落实问题

修复经费来源一直是制约污染场地环境管理的问题。目前，我国环境污染防治遵循“谁污染、谁治理”“污染者付费”的原则。然而，由于场地污染具有隐蔽性、滞后性及复杂性等特点，在场地修复过程中，常难以准确识别污染程度、判定污染者的责任、落实治理和修复资金。据统计，我国场地修复资金来源的54.3%来源于政府预算，21%来源于修复企业自筹和政府财政，剩余1/4是污染者自筹和其他[9]。虽然国家拨出了一部分专项预算经费，但亟待修复污染场地基数过大，修复费用仍远远不足，严重制约污染场地修复工作的开展。

3.4 突发事故应急能力和场地修复风险评估能力不足

近年来，我国各地环境污染事故频发，爆炸、倾倒、泄露等重大环境污染事件产生的场地污染尤为突出。例如，2015年天津滨海新区爆炸事故、2019年响水爆炸事故等，这都对居民健康、生态环境和社会稳定构成了严重威胁。环境污染事故造成的场地污染往往具有污染物种类复杂、污染浓度高、危险性强等特点，必须第一时间采取应急措施对污染场地进行管控和修复，把污染和生态损害程度和范围降到最低。目前，我国在环境污染风险事故预防与应急能力（重视程度、处置能力、应急监测、信息报告和反馈等）方面仍相对不足，且由于技术不成熟和专业人才缺失，难以在事故发生后立即对污染场地修复整体工作进行统筹和决策，更缺乏系统的污染场地修复后的风险评估。

4 展望

污染场地修复工作在我国起步虽晚，但已逐步受到重视。环保部于2014年公开发布了《污染场地土壤修复技术导则》《污染场地术语》等一系列标准;国务院于2016年印发了《土壤污染防治行动计划》，为我国开展污染场地调查、监测评估和治理修复等提供技术支持，为推进相关法律法规体系建设提供基础支撑。污染场地修复是一项复杂的系统工程，涉及产业规划、生态环境、土地布局、资金筹措、技术研发、队伍建设、政策指导和风险评估等多方面，因此，要统筹规划、全面部署。通过强化政府主导、加大财政支持、完善激励政策、发挥市场作用和引导公众参与等措施，完善法律法规，建立符合我国国情的污染场地修复管理体系，推动污染场地修复的制度化、法律化和产业化[10]。

参考文献：

[1]宋昕，林娜，殷鹏华.中国污染场地修复现状及产业前景分析[J].土壤，2015（1）：1-7.

[2]环境保护部，国土资源部.全国土壤污染状况调查公报[EB/OL].（2014-04-17）[2019-04-12].http：//www.Mep.Gov.cn/gkml/hbb/qt/201404/W020140417558995804588.pdf.

[3]吉敏.我国城市工业污染场地土壤修复综述[J].上海环境科学，2014（33）：132-135.

[4] Conner J R.Chemical Fixation and Solidification of Hazardous Wastes[M]. New York：Van Nostrand Reinhold，1990.

[5]杨丽琴，陆泗进，王红旗.污染土壤的物理化学修复技术研究进展[J].環境保护科学，2008（5）：42-45.

[6]王澎，王峰，陈素云，等.土壤气相抽提技术在修复污染场地中的工程应用[J].环境工程，2011（S1）：171-174.

[7]廖晓勇，崇忠义，阎秀兰，等.城市工业污染场地：中国环境修复领域的新课题[J].环境科学，2011（3）：784-794.

[8]李玉双，胡晓钧，宋雪英，等.城市工业污染场地土壤修复技术研究进展[J].安徽农业科学，2012（10）：6119-6122.

[9]谢辉，胡清，张鹤清，等.中国污染场地修复发展回顾建议与美国经验借鉴[J].环境影响评价，2015（37）：19-23.

[10]李梦瑶.中国污染场地环境管理存在的问题及对策[J].中国农学通报，2010（24）：338-342.