羅啟仕
(1.上海市環(huán)境工程設(shè)計科學(xué)研究院有限公司,上海 200232;2.上海環(huán)境衛(wèi)生工程設(shè)計院有限公司,上海 200232;3.上海污染場地修復(fù)工程技術(shù)研究中心,上海 200232)
城市內(nèi)的工業(yè)企業(yè)搬遷后遺留的工業(yè)場地,因其特殊位置和土地再開發(fā)利用的要求,具有較大商業(yè)價值,往往作為城市建設(shè)用地重新開發(fā)利用。水土污染是城市土地開發(fā)利用的安全隱患,尤其是對舊工業(yè)區(qū)進行區(qū)域性轉(zhuǎn)型開發(fā),或?qū)⒃I(yè)用地作為住宅、學(xué)校等敏感用地開發(fā)時,土地中遺留的各種污染問題將對城市建設(shè)和人體健康構(gòu)成嚴重威脅。近些年來,由土地污染引起的健康危害事件頻發(fā),逐漸喚起對建設(shè)用地水土污染治理與管理的重視。在現(xiàn)階段,國家及地方省市已對建設(shè)用地出讓與再開發(fā)提出了相關(guān)管理要求,一些省市也實施了建設(shè)用地水土污染治理工程,為城市建設(shè)和土地再開發(fā)利用提供了安全保障。
城市建設(shè)用地(urban development land)是指為城市內(nèi)各項建設(shè)提供的土地,包括城市用地分類中的居住用地、公共管理與公共服務(wù)用地、商業(yè)服務(wù)業(yè)設(shè)施用地、工業(yè)用地、物流倉儲用地、道路與交通設(shè)施用地、公用設(shè)施用地、綠地與廣場用地[1]。由于城市人口密集,土地開發(fā)利用頻繁,由土地污染引起的健康安全風(fēng)險極大。
土地用途或開發(fā)利用功能不同,對土地污染敏感性也不同。根據(jù)土地開發(fā)利用對污染的敏感性,可將城市建設(shè)用地分為敏感性和非敏感性用地。住宅、商業(yè)、學(xué)校、幼兒園、醫(yī)院、養(yǎng)老場所、游樂場、公園、體育場等是典型的敏感性用地,對土地環(huán)境質(zhì)量要求高,允許的土壤和地下水污染物濃度較低。工業(yè)用地、道路與交通設(shè)施用地、公共設(shè)施用地、物流倉儲用地等為非敏感性用地方式,這類用地對土地環(huán)境質(zhì)量要求相對較低。
由于城市土地來源和使用歷史不同,某些土地可能不同程度地被污染。
根據(jù)土地是否被污染,可將建設(shè)用地分為污染型和非污染型。污染型用地主要包括:城鎮(zhèn)區(qū)域內(nèi)受污染的工業(yè)企業(yè)場地、市政設(shè)施用地(如加油站、生活垃圾收集處置場、污水處理廠等)和其它場地(如突發(fā)性污染事故場地等)。在國外,城市內(nèi)可能受到污染的土地通常稱為城市棕地(又稱為棕色地塊)。從用地性質(zhì)上看,“棕地”以工業(yè)用地居多,可以是廢棄的,也可以是還在利用中的,與其它用地的區(qū)別是都存在一定程度的污染或環(huán)境問題[2]。
工業(yè)用地是城市污染土地中最重要的類型之一。上世紀90年代起,隨著我國“退二進三”、“退城進園”戰(zhàn)略實施,中心城區(qū)全面退出生產(chǎn)性工業(yè)企業(yè),原來位于城市內(nèi)的工業(yè)企業(yè)搬遷后遺留大量的工業(yè)場地用于城市開發(fā)建設(shè)。2001年至今,全國有超過10萬家企業(yè)關(guān)停并轉(zhuǎn)[3]。金屬冶煉、電鍍、鋼鐵、化工、農(nóng)藥等企業(yè)在過去的生產(chǎn)活動中可排放各種污染物,由此產(chǎn)生大量高風(fēng)險的污染場地。受此類污染的重點區(qū)域多是在過去工業(yè)比較發(fā)達的地區(qū),如長三角、珠三角和東北老工業(yè)基地等。土地污染狀況因原工業(yè)用地性質(zhì)而不同。
受污染介質(zhì)不僅包括土壤和地下水,場地中遺留的固體廢物、地表積水和附近水體等都可能被污染。污染范圍不僅包括生產(chǎn)區(qū),原企業(yè)所在整個區(qū)域都可能受到污染影響。很多老舊的使用歷史悠久的工業(yè)區(qū),土地污染呈現(xiàn)區(qū)域性和流域性特征。污染深度多為至地表下5~7m,在某些局部區(qū)域污染甚至深達20~50m,對土地開發(fā)利用安全持續(xù)產(chǎn)生威脅。
土地中的污染物不僅包括汞、鉻、鉛、鎘、砷、鎳等重金屬,還可能含有苯系物、氯代烴類、石油烴、多環(huán)芳烴、農(nóng)藥、多氯聯(lián)苯等有機物,以及氰化物和腐蝕性離子等無機物。生產(chǎn)過程中的原料、中間生成物、催化劑或最終產(chǎn)物等都可能使土地受到污染。受長期工業(yè)活動影響,土地污染大多表現(xiàn)為有機與無機復(fù)合污染特征。因工業(yè)“三廢”排放或污染事故,某些場地土壤和地下水污染物濃度很高,有時甚至存在高濃度的自由相物質(zhì)(NAPLs)。
調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,在全國范圍內(nèi),工業(yè)廢棄地超標(biāo)點位占34.9%,重污染企業(yè)用地及周邊超標(biāo)點位占36.3%[4];在上海市范圍內(nèi)可能存在污染的各種場地約為1.3萬~1.5萬個,其中1/3以上將作為建設(shè)用地開發(fā)利用[3],因此建設(shè)用地污染問題不容忽視。
土地污染是城市開發(fā)建設(shè)的安全隱患。原為工業(yè)用地轉(zhuǎn)為商業(yè)、居住和公共用地時,尤其是作為居住用地等敏感用地利用時,土地中遺留的有毒有害污染物對人體健康和居住環(huán)境構(gòu)成潛在威脅。2004年以來,由土地污染引起的人體傷害事件頻繁見諸報端,如北京宋家莊地鐵施工工人中毒事件、武漢三江地產(chǎn)項目場地建筑工人中毒事件、江蘇鹽城“癌癥村”村民死亡事件[5]等。有些污染物是揮發(fā)性的,產(chǎn)生刺激性氣味并引起居民不適。為了保障人體健康和環(huán)境安全,受污染的土地在重新開發(fā)利用前應(yīng)采取措施進行治理修復(fù)。
工業(yè)用地是現(xiàn)階段我國城市建設(shè)用地污染治理重點,對城市內(nèi)遺留的加油站、固體廢物收集轉(zhuǎn)運及處置、污水處理等市政用地以及其它“城市棕地”治理修復(fù)尚未引起重視。據(jù)統(tǒng)計,全國已有超過50萬塊計劃用于城市建設(shè)的工業(yè)場地有待修復(fù)[3]。
土壤和地下水是現(xiàn)階段建設(shè)用地污染治理重點對象。大致在2010年以前,污染修復(fù)主要針對土壤。近年來,受污染的地下水也成為修復(fù)對象。工程實踐表明,受污染的地下水如不修復(fù),地下水中的污染物會持續(xù)產(chǎn)生風(fēng)險,而且重新污染回填的土壤或清潔土。污染介質(zhì)還可能包括地表積水、遺留固體廢物(如受污染的構(gòu)筑物、建筑垃圾和設(shè)備)等,然而目前尚未重視這類污染介質(zhì)。為了保障建設(shè)用地開發(fā)利用安全,所有污染介質(zhì)都應(yīng)治理修復(fù)。
城市建設(shè)用地水土污染治理主要采用污染場地修復(fù)相關(guān)技術(shù)。針對受污染的土壤,采用了固化穩(wěn)定化、氣相抽提、熱脫附、高級氧化或還原、填埋、焚燒等修復(fù)技術(shù)。針對受污染的地下水,采用了阻隔、抽提處理、原位注入修復(fù)(注入氧化劑、還原劑或生物修復(fù)材料)、多相抽提等技術(shù)。根據(jù)2007年以來實施的修復(fù)工程情況,本文總結(jié)了國內(nèi)已用于建設(shè)用地水土污染治理的常用技術(shù)及其適用性(表1)。2014年10月,環(huán)保部發(fā)布的“污染場地修復(fù)技術(shù)目錄(第一批)”含15種修復(fù)技術(shù)[6],其中某些技術(shù)尚未在我國普遍應(yīng)用。
表1 我國現(xiàn)階段用于建設(shè)用地水土污染治理的主要技術(shù)Table 1 The main techniques currently-used for urban development land remediation in China
建設(shè)用地土壤及地下水治理技術(shù)應(yīng)根據(jù)污染狀況、修復(fù)目標(biāo)和修復(fù)要求等進行選擇,并應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場施工條件、可供選擇的工程裝備和修復(fù)材料制定綜合工程方案。大型的復(fù)雜的工業(yè)污染場地,一種技術(shù)通常不能解決所有的污染問題,必須采用多種修復(fù)技術(shù)相結(jié)合的組合方案。由于土壤和地下水污染空間差異較大,即便在同一地區(qū)或同一地塊,所采用修復(fù)技術(shù)也有明顯差別?!段廴緢龅赝寥佬迯?fù)技術(shù)導(dǎo)則》(HJ25.4-2014)對土壤修復(fù)技術(shù)選擇和方案編制要求提出了具體規(guī)定[7],對建設(shè)用地污染治理有指導(dǎo)性和參考性作用。
現(xiàn)階段,異位修復(fù)方法占修復(fù)技術(shù)的主導(dǎo)地位,包括異位異地(開挖后運出場外)或者異位原地(開挖后在現(xiàn)場進行處理)。將污染土壤挖掘、轉(zhuǎn)運、堆放、凈化、再利用是經(jīng)常采用的修復(fù)過程,這種方法通常費用較高,很難治理深層土壤及地下水均受污染的場地。隨著建設(shè)用地水土污染治理推進,低成本的原位修復(fù)(如生物通風(fēng)、空氣注入、滲透反應(yīng)墻、多相抽提等)、基于監(jiān)測的原位自然修復(fù)、環(huán)境友好的生物修復(fù)等技術(shù)將得到發(fā)展。
現(xiàn)階段,城市建設(shè)用地水土污染治理流程如圖1所示,工作內(nèi)容包括:土地污染調(diào)查、風(fēng)險評估、水土污染修復(fù)設(shè)計、修復(fù)工程施工、修復(fù)監(jiān)理和驗收。如果驗收不合格,則進行補充調(diào)查和修復(fù)。
圖1 城市建設(shè)用地污染治理流程Fig.1 The procedure for remediation of urban development land
據(jù)統(tǒng)計,2006年至2014年我國土壤修復(fù)項目逐年增加,截至2014年7月全國實施的修復(fù)項目335項,涵蓋24個省、直轄市和自治區(qū),主要分布于經(jīng)濟相對發(fā)達地區(qū)(如江浙滬、北京、湖北、廣東、重慶等)和重金屬污染重點防控區(qū)(如湖南等)。由于建設(shè)用地環(huán)境監(jiān)管日趨嚴格,預(yù)計未來還會涌現(xiàn)更多的修復(fù)項目。從已實施的項目看,我國在化工污染場地土壤和地下水修復(fù)方面積累了一些適合國情、比較成熟的修復(fù)技術(shù)以及適用的修復(fù)效果評價方法,獲得了不同類型污染場地綜合工程修復(fù)技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗。然而與國外相比,我國的修復(fù)技術(shù)、裝備及規(guī)?;瘧?yīng)用存在較大差距。技術(shù)體系以異位為主,快速原位的修復(fù)技術(shù)較少;材料和設(shè)備以國外產(chǎn)品為主;技術(shù)人才儲備不足,仍缺乏技術(shù)實際應(yīng)用經(jīng)驗。
在國家層面,目前還沒有專門針對城市建設(shè)用地環(huán)境管理的法律、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。2004年以來,國家有關(guān)部門陸續(xù)發(fā)布了關(guān)于企業(yè)搬遷污染防治、工業(yè)場地再開發(fā)利用環(huán)境安全保障、污染場地調(diào)查評估與土壤修復(fù)等相關(guān)管理性文件和技術(shù)規(guī)范(表2)。這些政策性和規(guī)范性文件,對建設(shè)用地水土污染治理和管理發(fā)揮了重要支撐作用。
表2 城市建設(shè)用地環(huán)境管理相關(guān)政策性文件Table 2 The current regulations for management of urban development land in China
在地方層面,各省市依據(jù)國家發(fā)布的相關(guān)管理性文件,并結(jié)合地方特點制定了污染場地調(diào)查評估、治理修復(fù)與開發(fā)利用管理的相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。例如,上海市發(fā)布了“關(guān)于保障工業(yè)企業(yè)及市政場地再開發(fā)利用環(huán)境安全的管理辦法(滬環(huán)保防[2014]188號)”,將全市12類工業(yè)企業(yè)場地和3類市政場地作為重點監(jiān)管對象,對場地環(huán)境狀況申報程序、環(huán)境保護工作要求和監(jiān)督管理等提出了詳細規(guī)定和要求,對上海市建設(shè)用地開發(fā)利用安全保障與管理發(fā)揮了重要作用。
嚴格控制污染土地供應(yīng)和流轉(zhuǎn),是現(xiàn)階段為城市建設(shè)用地開發(fā)利用提供安全保障的重要管理手段。在土地開發(fā)利用前進行污染調(diào)查,摸清水土污染狀況。對人體健康有嚴重影響的污染場地,未經(jīng)治理修復(fù)不得用于住宅、學(xué)校、幼兒園、醫(yī)院、養(yǎng)老場所等敏感性用地開發(fā)。例如,上海市對工業(yè)用地出讓實行全生命周期管理[8],在工業(yè)用地出讓前以及在轉(zhuǎn)讓、收回前及其過程評估階段,都要求對土壤和地下水地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量進行檢測和評估。全國其他省市也都發(fā)布了類似的管理規(guī)定。
建設(shè)用地污染治理在全國尚未形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。在場地修復(fù)工作開展較好的北京、上海、重慶、浙江和江蘇等地,遵循的是地方環(huán)境保護部門出臺的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)(如風(fēng)險評估篩選值)和技術(shù)規(guī)范。對于修復(fù)工作至關(guān)重要的過程監(jiān)管、評價標(biāo)準(zhǔn)等方面,絕大多數(shù)省市還是空白。
近些年來,我國土壤污染防治工作明顯加快,顯著推動了城市建設(shè)用地污染治理。2013年5月,八部委共同起草《土壤環(huán)境保護法》(草案)初步形成。2015年1月起施行的《中華人民共和國環(huán)境保護法》要求建立和完善土壤污染的調(diào)查、監(jiān)測、評估和修復(fù)制度,加強對土壤環(huán)境的保護。
開發(fā)驅(qū)動是現(xiàn)階段我國城市建設(shè)用地水土污染治理的顯著特點和主要的驅(qū)動力。城市土地性質(zhì)變更,主要是由工業(yè)用地變成住宅用地時,對污染場地重新開發(fā)利用。對土地污染的治理修復(fù),大多是在土地開發(fā)利用過程中實施的,允許的修復(fù)工期非常短,因此大多采用了快速、異位和高成本的修復(fù)技術(shù),這不符合綠色修復(fù)理念。基于土地價值與開發(fā)目標(biāo)的修復(fù),過度強調(diào)污染物快速處理,這有違城市土地污染治理的初衷。
現(xiàn)階段大多是針對土壤的修復(fù),而對地下水和其他介質(zhì)的修復(fù)重視不足。場地上的土壤、地下水、地表水、河道底泥、遺留的固體廢物,甚至顏色和刺激性異味等,是污染場地上不可分割的部分。然而,為節(jié)省費用或其他原因,某些修復(fù)工程僅僅強調(diào)對土壤的修復(fù)而故意忽略其它污染介質(zhì)。這不利于有效地保障城市建設(shè)用地安全地開發(fā)利用。在我國南方地下水埋深較淺的地區(qū),土壤修復(fù)后由污染地下水造成的二次污染不可避免。
現(xiàn)階段,建設(shè)用地水土污染治理普遍存在“重效率輕效益”、“重修復(fù)輕調(diào)查”、“重效果輕過程”等現(xiàn)象,對修復(fù)過程缺乏監(jiān)管,修復(fù)后評估、跟蹤監(jiān)測評估重視不足。一些項目不得不放棄性價比更高的技術(shù),轉(zhuǎn)而用“短平快”的昂貴方法。修復(fù)過程中污染物轉(zhuǎn)移、排放基本處于失控狀態(tài),挖掘、破碎、熱脫附、土壤轉(zhuǎn)運過程揮發(fā)性有機物和監(jiān)管基本是空白。自2015年6月起施行“修復(fù)工程環(huán)境影響評價”[9],有望遏制修復(fù)過程中二次污染問題。
重點采用了污染物減量和污染源去除的技術(shù),風(fēng)險綜合控制理念缺乏。對諸如原位固化穩(wěn)定化、阻隔覆蓋等風(fēng)險控制技術(shù)認識不足,主觀認為只有使污染物減量才是實施修復(fù)。城市建設(shè)用地污染治理的目的最終是保證安全開發(fā)利用,應(yīng)重視采用各種綜合措施和方法,有效地控制風(fēng)險,保障城市土地再開發(fā)利用的環(huán)境安全和健康風(fēng)險。
從事修復(fù)的企業(yè)目前大多數(shù)是由綠化、土石方、建筑、地勘、固廢處理等企業(yè)轉(zhuǎn)型而來,基礎(chǔ)比較薄弱,大量從業(yè)者也沒有土壤地下水修復(fù)專業(yè)背景。某些企業(yè)“一輛鏟車搞項目”,只是把污染土壤挖出、轉(zhuǎn)移、再填埋或干脆堆放在郊區(qū)或農(nóng)村,有些企業(yè)為解決眼下困難不惜“狠下猛藥”進行“破壞性”修復(fù),大大違背了治理修復(fù)的初衷。土壤修復(fù)不是簡單“搬運”或“急功近利”的修復(fù),而應(yīng)以能重復(fù)再利用、可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)。
我國城市建設(shè)用地污染治理工作剛起步,還存在不少問題。隨著污染治理工作推進,相關(guān)的技術(shù)方法、管理理念和工程應(yīng)用都會不斷完善和進步。在可預(yù)見的將來,我國城市建設(shè)用地水土污染治理發(fā)展將呈現(xiàn)以下趨勢:
(1)以風(fēng)險控制為目標(biāo)
現(xiàn)階段,城市建設(shè)用地水土污染治理總體上采用了以污染物總量控制的修復(fù)目標(biāo)。建設(shè)用地需要進行開發(fā)利用,對水土污染的治理應(yīng)以保障土地開發(fā)利用安全為目的。因此,建設(shè)用地污染治理應(yīng)以風(fēng)險控制和風(fēng)險管理為修復(fù)導(dǎo)向,強化對水土污染風(fēng)險的綜合管理、控制和評估,避免不必要的過度修復(fù)、全面修復(fù)和精細化修復(fù)。
(2)以多技術(shù)聯(lián)合為手段
結(jié)合建設(shè)用地開發(fā)用途、開發(fā)利用規(guī)劃和具體工程建設(shè)活動,綜合采用包括污染源去除、污染物減量、阻隔覆蓋等在內(nèi)的多種工程性和非工程性(管理性)技術(shù)手段,有效控制污染風(fēng)險。從單一的修復(fù)技術(shù)轉(zhuǎn)向多技術(shù)聯(lián)合的修復(fù)技術(shù)、協(xié)同聯(lián)合、綜合集成的工程修復(fù)技術(shù),這是建設(shè)用地水土污染治理重大方向,尤其對大型復(fù)雜污染場地和區(qū)域性整體轉(zhuǎn)型開發(fā)。
(3)以綠色修復(fù)為方向
現(xiàn)階段,以快速、異位修復(fù)主要特征,土水分開治理,二次污染嚴重,有時甚至“破壞性”修復(fù),這不符合綠色可持續(xù)修復(fù)理念。隨著我國城市建設(shè)用地污染治理推進,低成本的原位修復(fù)、基于監(jiān)測的原位自然修復(fù)和環(huán)境友好的生物修復(fù)等綠色修復(fù)技術(shù)將得到發(fā)展,土壤地下水一體化修復(fù)技術(shù)、基于設(shè)備化的快速高效修復(fù)技術(shù)也將成為發(fā)展重點。
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