污染场地修复决策中存在的问题及解决思路研究

2020-02-28 10:45郑斯瑞
绿色环保建材 2020年11期
关键词:污染评估土壤

郑斯瑞

江苏圣泰环境科技股份有限公司

1 前言

近十几年来,由于国家产业结构调整升级,我国有数十万以上的工业企业关停并转或搬迁,由此释放了大量的污染或潜在污染场地,不仅对区域土壤和地下水环境造成污染,也威胁着地块周边居民的身体健康。随着城镇化的持续推进,这些场地经过规划用途调整,有些调整为住宅用地、学校用地、大型商场用地等。《中华人民共和国土壤污染防治法》规定“用途变更为住宅、公共管理与公共服务用地的,变更前应当按照规定进行土壤污染状况调查。”近些年,工业场地土壤污染事故、“毒地”事件频发,使得污染场地修复和安全开发利用引起广泛地关注。

污染场地修复是一项复杂的、耗时耗资的系统性工程,污染场地修复的结果对土地最终的用途和使用安全性起着至关重要的作用,而决定修复效果是否能够达到预期的关键要素则在于修复技术方案的筛选。面对各类复杂的污染状况以及多方利益相关者参与,如何选择技术可行、经济高效的最优场地修复技术,成为国内外理论和实践中研究的焦点。

国外早在几十年前就开展土壤修复研究,积累了丰富的经验,研发了较为成熟的污染场地修复决策支持系统,如欧盟研发的REC模型[1]、意大利威尼斯研究联合会研发的DESYRE模型[2]、加拿大里贾纳大学开发的URREM[3]框架等。我国污染场地修复市场近几年刚刚兴起,成功的工程案例并不多,盛利伟[4]等人曾提出了构建适用于我国污染场地修复决策系统,为实践提供了一定的指导作用。当然,目前工作中也或多或少存在一些问题,导致在污染场地修复决策时起不到预期效果。

2 污染场地修复决策系统构建流程

污染场地修复决策系统的工作流程大致可分为三步:确定评估的目标、初筛修复技术、确定最优的方案。

确定评估目标,首先对污染场地进行评估和分析,结合风险评估,对当地的经济环境进行分析,并且对污染场地的预期修复目标进行把握。场地合理规划设计和制度控制两个具体措施是风险评估的主要方式,要对预修复目标进行分析,当预修复目标已经达到标准时,就需要对场地设计规划方案进行制定,若预修复目标没有达到标准,就需要对污染场地进行修复。

通过详细分析初筛技术,并且对预修复技术进行备选,简言之就是选出相对较好的修复技术作为备选,若修复技术实现的效果满足预修复目的,就将其列入备选名单,一旦修复技术的效果无法满足预修复目标,就需要对修复技术进行研究,并且对修复技术进行创新[4]。

通过综合的定量评估备选的修复技术的技术目标效益、环境效益、经济效益,最终统筹选择出一个最优的修复方案。

3 存在的问题

3.1 基础数据库不完善、污染场地调查不确定性大

目前传统的场地调查数据基本上是通过地质勘查、钻探、取样、检测分析等手段来获取,数据来源单一,侧重于关注个体数据质量。土壤具有非均质性特点,不同点位污染物的分布不完全均匀,如果在调查前期没有足够的调查数据支撑,采样点设置不合理,极有可能对场地的污染特点判断失误。

污染边界判定模糊。土壤和地下水污染存在隐蔽性,在实际工作中常常很难清晰界定污染区和非污染区的边界,目前的工作中我们一般根据采样结果,然后通过模型进行污染边界勾勒,但是模型确定的边界是采用算法插入的,并不是非常精准,与实际显然是有差异的。因此,这也是导致污染场地修复工程量、经济目标出现偏差的原因,从而导致决策偏差。

污染溯源不准确。当采样检测超标时,需要根据场地曾经的生产情况、原辅材料、地下水迁移规律等来对污染进行溯源,而这种溯源是建立在合理的推理基础上判断的,但由于污染来源多、甚至采样过程中可能对样品造成污染等,使得溯源的准确性存在一定的难度。

3.2 修复技术体系不健全

工业污染场地按照污染物类型,一般可划分为无机污染型、有机污染型和复合污染型。无机污染型比较常见的为重金属污染,多出现在金属表面处理业、金属冶炼、皮革等行业;有机污染比较常见的为石油烃、苯系物、多环芳烃及有机农药污染,多出现在油田、农药制造及石油化工行业;复合污染通常是包括2种及2种以上的污染物质。实际工作中,污染场地通常表现出污染物种类多、污染机理复杂的复合污染特征,在修复中往往会出现针对其中每种单个污染物的修复技术之间相互拮抗的现象,给修复工作带来较大的难度。

目前虽然国内外对污染场地尤其是工业污染场地的修复技术研究较多,但我国对修复技术的研究和实践起步比较晚,修复施工措施粗放、修复水平较低,工艺装备和规模与欧美发达国家相比差距较大[5]。还有一些先进的修复技术仍限于实验室阶段,尚未推广至实践。限于现有的污染场地修复基础数据库的不完善,无法根据我国的污染场地特点、区域分布及数量等,研究形成具有我国特色的、符合我国实际效用的修复技术。

总体来看,我国的污染场地修复技术体系不健全,修复技术成熟度和针对性不高,难以解决一些复杂的污染场地问题,给场地修复决策时带来一定局限性。

3.3 后期跟踪监测评估薄弱

当前绝大多数污染场地在修复达标后,就被当作是一块“干净”的土地进行开发利用,缺乏对地块修复效果的长期跟踪监测和评估,对于同类型污染场地的水文地质资料、土壤和地下水污染物迁移规律、修复技术效果的资料收集和规整工作缺乏,一定程度上影响了基础资料的建立,也不利于对修复技术效果的评价及比较。

根据《污染场地修复技术目录(第一批)》,国内目前较为成熟的15 种污染土壤和地下水修复技术中有近10 种是需要长期的跟踪监测评价,才能评估是否达到了修复效果。但是目前的污染场地修复验收工作中,仅关注当前修复是否达到目标值,对后期的跟踪评价关注度不够,同时也缺乏有效地监管措施。

4 解决思路建议

4.1 充分利用大数据技术

大数据技术区别于传统的实验、数学模型、系统仿真等方法,是一种全新的思维方式和技术体系。其特点是从数量巨大、来源分散、格式多样的数据中分析提炼出新的信息。

如果有足够的数据库支撑,遇到同类型场地时,可以通过相关数据库检索、分析来确定场地的污染特征,确定污染物的种类,这样基本能够快速判断场地的污染情况。在此基础上,再做精细的污染物分析,获取场地更精准的污染情况,从而做出决策。特别是近些年,我国开展了多轮多次全国尺度、重点区域、重点行业的土壤、地下水调查,包括重点行业企业用地调查、全国土壤环境背景值调查、农用地土壤污染状况详查、全国地下水基础环境状况调查评估等,这些调查结果以及基于此的相关科研成果共同构成了场地污染识别和修复的大数据“池”。

因此,在对污染场地土壤进行修复的过程中可以积极利用大数据技术,对以往排查和搜集的信息进行整理和分类建立数据库,再通过计算机与互联网技术对数据库的信息进行分析与筛选,以分析出土壤场地污染的原因,综合场地土壤以往的治理案例研究和制定科学合理的修复方案。充分运用大数据技术可以有效提高污染场地土壤修复治理方案的科学性和可实施性,同时还可以用互联网云储存的广阔空间来弥补人力和空间的有限性,给解决方案提供更丰富的案例参考。

4.2 构建场地修复技术筛选矩阵并综合评价

发达国家构建的场地修复技术筛选矩阵是污染场地修复技术筛选最常用的决策支持工具,我国应对国内的污染场地的污染特点、新修复技术的研发和应用、修复效果的监测评价进行全面地调查,在此基础上构建符合我国国情的场地修复技术筛选矩阵。

根据场地修复技术筛选矩阵,再结合大数据技术,通过对污染场地的类型、地质条件、污染特点、修复目标等要素对修复技术进行初筛。但是通过这种方法筛选出来的结果通常主观性较大,需要采用合适的模型对初筛的结果进行经济技术综合评价。

4.3 加强污染场地修复效果后评价和监管

污染场地土壤的修复方案制定实时后,治污修复的效果是否和计划料想中的一致,或者是否达到治污修复成功的标准,这就需要对后续的修复效果进行实时跟进、评价和监管。对此,可以从以下几方面着手推进:重视对污染场地修复技术的跟踪监测管理和后评价,依托现有的环境监管体制,加强各级主管部门对污染场地管理观念,将污染场地修复项目也纳入日常监管体系,强化修复项目的持续监测管理;加强与场地所有权人、使用权人等相关方合作,建立共同监管机制。对污染场地的修复效果的评价和监管是一个长期、动态和循环的过程,各级主管部门逐层监控评估,对修复结果中未能达标、仍存在的问题进行再次分析和研究,制定相应的解决方案,如此循环往复直到污染场地土壤休息完全达标。

5 结语

言而总之,污染场地土壤的修复与治理是一个系统性的且十分复杂的工程项目,现代修复和治理方案是需要依托先进科技和互联网技术的,同时需要将修复和治理连通为一体,在积极学习先进经验以外,还要做好修复治污的跟进和监督工作,以提升污染治理的效果。

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