董晉明

(長(zhǎng)治市環(huán)境監(jiān)督管理中心，山西 長(zhǎng)治 046000)

目前，我國(guó)正全面推進(jìn)凈土保衛(wèi)戰(zhàn)，全面實(shí)施土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃，2020年底前，編制完成耕地土壤環(huán)境質(zhì)量分類(lèi)清單。由此推斷，國(guó)家進(jìn)一步計(jì)劃可能就是針對(duì)清單，全面實(shí)行分類(lèi)地的土壤管理與修復(fù)工作。

污染地塊土壤修復(fù)，指的是通過(guò)現(xiàn)代化人工技術(shù)手段，開(kāi)展污染地塊土壤調(diào)查、評(píng)估、風(fēng)險(xiǎn)管控以及效果評(píng)估的工作，使土壤得到生態(tài)功能改善或者可再次利用的效果，對(duì)于暫時(shí)不能修復(fù)的地塊進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管控，以保障人體健康和促進(jìn)土地資源可持續(xù)利用。本文歸納了當(dāng)前不同污染地塊的修復(fù)技術(shù)和評(píng)價(jià)效果，并針對(duì)性地提出了土壤修復(fù)工作中目前存有的問(wèn)題及研究展望。

1 污染土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)

污染土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)，指土壤環(huán)境中污染物的濃度，經(jīng)過(guò)土壤修復(fù)或不同清潔技術(shù)，降低到不對(duì)人體健康、生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)構(gòu)成威脅的程度水平。

1.1 土壤修復(fù)基準(zhǔn)與影響因素

污染土壤修復(fù)基準(zhǔn)，反映了在嚴(yán)重污染、突發(fā)事件狀態(tài)下，土壤環(huán)境系統(tǒng)恢復(fù)自然生態(tài)功能的過(guò)程中，污染物急性、亞急性毒性(環(huán)境污染物在一定周期內(nèi)一次或多次作用，導(dǎo)致人或生物機(jī)體損害)的危害與作用，主要制定標(biāo)準(zhǔn)受以下三方面影響[1]：

1) 土壤背景值。一般指在無(wú)人類(lèi)活動(dòng)影響下土壤的基本狀態(tài)，背景值會(huì)隨土壤類(lèi)型有明顯的差異性，是一個(gè)相對(duì)的背景值。故制定土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)充分考慮各區(qū)域背景值不同及特殊情況，盡可能縮減污染土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)的普遍適用范圍。

2) 儀器檢測(cè)水平。制定污染土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)，要開(kāi)發(fā)適宜的分析技術(shù)、研制標(biāo)準(zhǔn)的分析方法，要根據(jù)儀器研發(fā)檢測(cè)水平的發(fā)展，適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行目標(biāo)調(diào)整，以達(dá)到準(zhǔn)確鑒別典型污染物，準(zhǔn)確測(cè)定低污染水平污染物的水平。

3) 修復(fù)技術(shù)水平。制定污染土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)隨技術(shù)水平的發(fā)展，并基于現(xiàn)有污染土壤修復(fù)技術(shù)水平，適時(shí)地提高標(biāo)準(zhǔn)要求。盡管目前我國(guó)污染土壤修復(fù)技術(shù)日新月異，但仍不能滿足人類(lèi)美好健康生活對(duì)生態(tài)系統(tǒng)中土壤環(huán)境質(zhì)量的嚴(yán)格要求。

1.2 土壤修復(fù)的新規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)

為保障人類(lèi)居住環(huán)境安全，促進(jìn)土地資源可持續(xù)利用，2018年以前，現(xiàn)行頒布的與土壤污染修復(fù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)(僅國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn))，共63項(xiàng)[2]。2018年至2019年當(dāng)前，全國(guó)人大常委會(huì)與生態(tài)環(huán)境部先后頒布了各類(lèi)有關(guān)防治污染的新標(biāo)準(zhǔn)文件，詳見(jiàn)第196頁(yè)表1。

2 土壤修復(fù)技術(shù)

土壤污染按污染場(chǎng)地基本可以劃分為：農(nóng)田土壤污染、石油土壤污染、工礦業(yè)場(chǎng)地污染3種，主要污染物包括重金屬污染物、有機(jī)物污染物、病原性污染與放射性污染物4類(lèi)，而土壤修復(fù)技術(shù)，可以按修復(fù)原理分為物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)、生物修復(fù)、聯(lián)合修復(fù)技術(shù)4種。

2.1 農(nóng)田污染土壤修復(fù)技術(shù)

我國(guó)農(nóng)田土壤污染主要表現(xiàn)在重金屬污染(主要受關(guān)注污染物為Hg、Cd、As、Pb、Cr等)以及化肥農(nóng)藥施用不當(dāng)引起的污染(較為嚴(yán)重的有重金屬、病原菌、抗生素、激素及其他有機(jī)污染物等)[3]。在農(nóng)田土壤重金屬污染修復(fù)工程中，主要有工程措施、農(nóng)藝調(diào)控措施、化學(xué)措施技術(shù)以及植物措施四大類(lèi)應(yīng)用較廣的修復(fù)技術(shù)[4-9]，不同技術(shù)適用對(duì)象與方法不同，詳見(jiàn)表2。

表1 土壤修復(fù)的技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)

表2 我國(guó)農(nóng)田污染土壤修復(fù)主要應(yīng)用的技術(shù)

2.2 石油污染土壤修復(fù)技術(shù)

石油污染土壤污染物物主要包含碳?xì)浠衔铩Ⅺu代烴、其他組分(含氧、氮、硫化合物等)，石油污染土壤的特點(diǎn)是范圍廣、體系復(fù)雜、危害性大、治理難度大、治理周期長(zhǎng)等。在土壤石油污染修復(fù)工程中，較為成熟的技術(shù)包括生物修復(fù)、物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)三大類(lèi)[10-14]，詳見(jiàn)表3。

表3 我國(guó)土壤石油污染修復(fù)主要應(yīng)用技術(shù)

2.3 工礦業(yè)場(chǎng)地污染修復(fù)技術(shù)

我國(guó)工礦業(yè)場(chǎng)地土壤污染的主要污染物是重金屬污染、不同有機(jī)污染物的復(fù)合污染、重金屬與有機(jī)污染物的復(fù)合污染等。各種污染物之間的相互作用，會(huì)造成相關(guān)土壤環(huán)境與地下水環(huán)境發(fā)生變化，給工業(yè)場(chǎng)地的修復(fù)造成了嚴(yán)重的困難。適用于修復(fù)工礦業(yè)土壤復(fù)合類(lèi)污染技術(shù)主要有植物與微生物修復(fù)技術(shù)，詳見(jiàn)表2、表3，物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)[15-18]詳見(jiàn)表4。

表4 我國(guó)工礦業(yè)污染土壤修復(fù)主要應(yīng)用的技術(shù)

2.4 其他新型土壤修復(fù)技術(shù)

1) 微波修復(fù)技術(shù)。微波加熱被污染土壤，通過(guò)揮發(fā)、分解、固定化的手段使土壤中的污染物收集、破壞或固定，屬于熱修復(fù)技術(shù)范疇。較傳統(tǒng)熱修復(fù)技術(shù)有能量損失小、加熱速度快的優(yōu)點(diǎn)，但異位修復(fù)成本較高，而原位修復(fù)時(shí)需要不同添加劑作為吸波材料加強(qiáng)修復(fù)效果[19]。

2) 陰燃技術(shù)。陰燃技術(shù)(STAR)屬于熱修復(fù)技術(shù)范疇，通過(guò)向污染土層中注入空氣，在低能狀態(tài)下點(diǎn)火引起污染物的慢性自持燃燒，然后利用污染物自身的燃燒熱能引發(fā)周邊污染區(qū)域的持續(xù)燃燒。該技術(shù)可以原位或異位處理，但要求土壤必須具有足夠的透氣性[20]。

3) 納米材料修復(fù)技術(shù)。納米材料修復(fù)土壤，主要利用納米材料的吸附與氧化還原等一系列反應(yīng)，降解有機(jī)物。常用納米材料主要有金屬類(lèi)納米材料、納米光催化劑材料、聚合類(lèi)納米材料、碳基納米材料等[21-23]。但在降解有機(jī)污染物的過(guò)程中，因納米材料的高表面活性，導(dǎo)致其發(fā)生團(tuán)聚與鈍化現(xiàn)象。具體表現(xiàn)為：在土壤介質(zhì)中，納米材料的穩(wěn)定性、反應(yīng)活性以及遷移能力發(fā)生變化，目前對(duì)于原位污染土壤的實(shí)施較少。

3 土壤修復(fù)效果評(píng)價(jià)

評(píng)定污染土壤修復(fù)效果，是土壤修復(fù)工程不可缺少的定論環(huán)節(jié)。目前，我國(guó)土壤修復(fù)百業(yè)待興，土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)及評(píng)價(jià)體系及修復(fù)效果評(píng)估的研究較少，評(píng)價(jià)方法主要包括4種：殘留污染分析法、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估法、生態(tài)毒性評(píng)價(jià)、物理學(xué)評(píng)價(jià)。

1) 殘留污染分析法。通過(guò)對(duì)目標(biāo)污染物，場(chǎng)地內(nèi)的殘留量監(jiān)測(cè)，分析檢測(cè)結(jié)果，并與修復(fù)目標(biāo)值對(duì)比，參考技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)修復(fù)效果，其評(píng)價(jià)結(jié)果最為直觀?！段廴镜貕K風(fēng)險(xiǎn)管控與土壤修復(fù)效果評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則》中第7.1.2節(jié)明確指出，原位與異位修復(fù)后，土壤樣品可采用逐一對(duì)比法，結(jié)合t檢驗(yàn)與統(tǒng)計(jì)分析法，通過(guò)與土壤修復(fù)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)比，評(píng)價(jià)土壤修復(fù)效果。但其缺點(diǎn)是，目標(biāo)場(chǎng)地復(fù)合污染物存在時(shí)，污染物間的拮抗、相加等作用，使毒性發(fā)生變化，最終可能影響評(píng)定結(jié)果[24]。

2) 污染場(chǎng)地健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。通過(guò)剖析污染場(chǎng)地中，污染物對(duì)人群的主要暴露途徑，評(píng)估人體健康發(fā)生致癌風(fēng)險(xiǎn)或污染物危害水平，分為人體健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估兩類(lèi)。《生態(tài)環(huán)境損害鑒定評(píng)估技術(shù)指南土壤與地下水》規(guī)定，根據(jù)恢復(fù)目標(biāo)，分別對(duì)基本恢復(fù)、補(bǔ)償性恢復(fù)、補(bǔ)充性恢復(fù)的效果進(jìn)行評(píng)估，恢復(fù)效果評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)參照標(biāo)準(zhǔn)9.1章節(jié)。

3) 生物毒性測(cè)試法。以土壤中污染物濃度的變化以及生物生長(zhǎng)變化，反映污染物對(duì)生物的毒性效應(yīng)效果，來(lái)評(píng)價(jià)土壤修復(fù)效果。主要評(píng)價(jià)方法有生物毒性法、微生物毒性法以及土壤酶水平法[24-26]，詳細(xì)評(píng)價(jià)方法見(jiàn)第198頁(yè)表5。

4) 物理評(píng)價(jià)法。土體污染后，其工程性狀會(huì)發(fā)生明顯改變，可根據(jù)污染土體工程性質(zhì)改變的程度，初步測(cè)評(píng)污染場(chǎng)地土體，常用的方法有無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)與滲透性試驗(yàn)，適用于應(yīng)用固化/穩(wěn)定化技術(shù)的修復(fù)效果評(píng)價(jià)[27]。

4 討論與展望

1) 本文結(jié)合前人的研究，系統(tǒng)地闡述了土壤修復(fù)的標(biāo)準(zhǔn)以及國(guó)家最新發(fā)布的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，并針對(duì)我國(guó)污染地塊類(lèi)型不同的分類(lèi)列舉了農(nóng)田耕地、石油污染土壤、以及工礦業(yè)場(chǎng)地土壤污染的修復(fù)技術(shù)，并評(píng)價(jià)了不同技術(shù)的實(shí)用性以及優(yōu)缺點(diǎn)。同時(shí)，本文簡(jiǎn)要闡釋了土壤修復(fù)后效果評(píng)價(jià)方法，最后，針對(duì)性地指出了我國(guó)土壤修復(fù)中存在的問(wèn)題，提出了部分發(fā)展建議。

表5 生物毒性測(cè)試技術(shù)

2) 土壤污染存在隱蔽性、潛伏性和長(zhǎng)期性的特點(diǎn)，結(jié)合我國(guó)土壤修復(fù)發(fā)展現(xiàn)狀分析，土壤修復(fù)中主要存在以下問(wèn)題：a) 多元化、生態(tài)環(huán)?；?、資源再利用化的修復(fù)技術(shù)發(fā)展迫在眉睫；b) 缺乏生態(tài)系統(tǒng)綜合管理理念，不同環(huán)境要素要協(xié)同綜合修復(fù)，防止二次污染[28]；c) 修復(fù)資金的來(lái)源和保障機(jī)制不明確，致修復(fù)工作質(zhì)量無(wú)法得到有效提升；d) 污染地塊外運(yùn)土壤的監(jiān)督管理，第三方調(diào)查、評(píng)估機(jī)構(gòu)的監(jiān)管等缺乏明確規(guī)定。

3) 污染土壤修復(fù)是一項(xiàng)復(fù)雜、耗時(shí)、耗資的巨大工程，我國(guó)在污染土地修復(fù)過(guò)程中也越來(lái)越重視風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[29]，搭建基于大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)背景下的土地修復(fù)決策支持系統(tǒng)勢(shì)在必行。同時(shí)，我國(guó)土壤修復(fù)的發(fā)展將更趨于開(kāi)展多元化、經(jīng)濟(jì)適用、易推廣的綠色修復(fù)技術(shù)，生物修復(fù)技術(shù)、基因工程和酶學(xué)修復(fù)技術(shù)、聯(lián)合修復(fù)技術(shù)和復(fù)合材料修復(fù)技術(shù)研究也將是解決我國(guó)復(fù)雜性污染土壤修復(fù)的重點(diǎn)研發(fā)技術(shù)。