摘要:土壤重金屬污染是廣東省較為突出的環(huán)境問題之一。目前重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)選擇較少,廣東省內(nèi)已有的重金屬污染土壤修復(fù)工作以固化穩(wěn)定化+阻隔填埋、水泥窯協(xié)同處置為主。但該部分修復(fù)技術(shù)無法減除重金屬,只能進行污染物的轉(zhuǎn)移,且有施工及再開發(fā)利用上的風險,同時具有一定的成本問題及管理問題?;诖?,本文概述了廣東省土壤重金屬污染現(xiàn)狀,并從多角度出發(fā)提出了解決此類問題的對策。
關(guān)鍵詞:土壤污染;重金屬;土壤修復(fù);修復(fù)治理;處理處置措施
1.廣東當前土壤重金屬污染現(xiàn)狀
如今,土壤重金屬污染問題已經(jīng)變成全球范圍內(nèi)亟待解決的重要問題。隨著經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,各個領(lǐng)域的工業(yè)化水平不斷提升,重金屬容易通過工業(yè)的“三廢”進入土壤,使得土壤中重金屬含量越來越高,對人體健康的負面影響較大(丁琮等,2012)。土壤重金屬污染問題變得更加嚴重。根據(jù)《全國土壤污染狀況調(diào)查公報(2014年)》,土壤重金屬污染情況較為嚴重的是我國南方地區(qū),并且越往南污染程度越嚴重。廣東省作為工業(yè)企業(yè)較發(fā)達的省份,呈現(xiàn)出部分區(qū)域的土壤污染物以重金屬污染為主,少量以復(fù)合型污染為主的空間分布特點。以深圳市為例,深圳土壤中鉛、鋅、砷、汞等重金屬的背景值普遍高于我國其他地區(qū),而在重點企業(yè)周圍,則為砷、鎳、汞、鉛、多環(huán)芳烴類化合物等主要污染物(深圳市人居環(huán)境委員會,2017)。由此可見,如何對各地塊中重金屬污染的土壤進行合適的修復(fù)治理,是一個迫切需要解決的問題。目前廣東省內(nèi)已有一定的探索經(jīng)驗,摸索出較為成熟的技術(shù)路線,但是實際應(yīng)用中仍然存在各種問題,因此需要對目前存在問題進行詳細分析,并為未來土壤重金屬的修復(fù)治理提供一定的對策建議。
2.廣東省重金屬污染土壤修復(fù)治理現(xiàn)狀
根據(jù)國家原環(huán)保部2014年10月第75號公告的附件《污染場地修復(fù)技術(shù)目錄(第一批)》,目前重金屬污染的土壤修復(fù)技術(shù)的選擇有原位固化/穩(wěn)定化技術(shù)、異位固化/穩(wěn)定化技術(shù)、阻隔填埋技術(shù)、水泥窯協(xié)同處置技術(shù)、土壤洗脫技術(shù)、化學還原(六價鉻)、土壤植物修復(fù)技術(shù)等。根據(jù)《廣州市工業(yè)企業(yè)場地土壤污染修復(fù)治理技術(shù)匯編(2018年版)》進一步對廣東省內(nèi)已有案例的分析指出,目前在廣東省內(nèi)已有的重金屬污染土壤修復(fù)項目的技術(shù)路線以異位固化/穩(wěn)定化+阻隔填埋技術(shù)、水泥窯協(xié)同處置技術(shù)兩種為主。本文對《廣東省建設(shè)用地土壤污染風險管控和修復(fù)名錄(2021年3月更新)》中的土壤污染地塊項目進行分析,通過網(wǎng)絡(luò)查詢名錄中相關(guān)項目的風險評估報告、修復(fù)技術(shù)方案、修復(fù)工程招標文件等,可查閱得修復(fù)技術(shù)的項目共16個,其中不同技術(shù)占比如下:
其中磚廠協(xié)同處置技術(shù)與水泥窯協(xié)同處置類似,區(qū)別在于成品為燒結(jié)磚而非水泥熟料。
由此可見,廣東省內(nèi)重金屬污染土壤修復(fù)項目技術(shù)以固化穩(wěn)定化+阻隔填埋、水泥窯(磚廠)協(xié)同處置兩種路線為主的情況屬實。前者約占75%,后兩者相加約25%。
3.廣東省重金屬污染土壤修復(fù)存在的問題
3.1.固化穩(wěn)定化/阻隔填埋、水泥窯協(xié)同處置技術(shù)具有一定的局限性
雖然固化穩(wěn)定化+阻隔填埋、水泥窯協(xié)同處置技術(shù)在廣東省內(nèi)應(yīng)用較廣,但這兩種技術(shù)路線均有一定的局限性:
(一)固化穩(wěn)定化+阻隔填埋
該種修復(fù)方法將重金屬礦物化穩(wěn)定化,以使重金屬不再對環(huán)境進行釋放輸出,但這種方法處置過的土壤并不能降低重金屬污染物的總量,對于以總量為驗收標準的修復(fù)項目并不適用;一般需要提前結(jié)合規(guī)劃及地塊將來的用途,確定具體的阻隔回填區(qū)域,并在后續(xù)維護中注意長期地下水環(huán)境監(jiān)控;且需要避免擾動,不利于地塊周邊的二次開發(fā);對于地塊地下基礎(chǔ)復(fù)雜的地塊,工程施工成本較高,防滲難度較高。
(二)水泥窯協(xié)同處置技術(shù)
該種技術(shù)利用已有的水泥回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)線,將污染土壤作為水泥熟料的生產(chǎn)原料,焚燒固化處理污染土壤。但該種修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用需協(xié)調(diào)水泥廠并配合其生產(chǎn)計劃進行處理處置,且直接受到水泥生產(chǎn)需求以及水泥市場行情波動的影響。同時該種技術(shù)耗能較大,排放較大,在處理含水率較高以及熱值較低的土壤時能量消耗更高,未來在國家“2030年前二氧化碳排放達峰行動”中面臨著受限制的可能。
3.2.土壤重金屬污染治理技術(shù)成本較高
根據(jù)《廣州市工業(yè)企業(yè)場地土壤污染修復(fù)治理技術(shù)匯編(2018年版)》所示,與其他技術(shù)路線相比,該兩種技術(shù)路線的費用較高,其中固化穩(wěn)定化+阻隔填埋修復(fù)治理重金屬污染土壤的綜合單價約為1250-1800元/m3,這主要受工程施工條件的影響;水泥窯協(xié)同處置技術(shù)的綜合單價約為900-1200元/m3,這與水泥窯的分布有關(guān),如果修復(fù)治理涉及跨市運輸,則需要將運費考慮在內(nèi)。
3.3.土壤環(huán)境背景值信息不足
目前重金屬污染土壤的修復(fù)治理工作的理論基礎(chǔ)主要是建立在風險評估上的,但我國土壤環(huán)境背景值信息尚不夠詳細,直接利用國家已有規(guī)范開展風險評估作為修復(fù)治療的工作依據(jù),可能會有較大的偏差,帶來過度修復(fù)等問題。目前僅有深圳市、韶關(guān)市等少數(shù)城市成功發(fā)布了土壤環(huán)境背景值相關(guān)地方標準,其他城市尚未完成相關(guān)工作,尚不能夠滿足精細化管理的要求。
4.土壤重金屬污染治理問題的應(yīng)對策略
4.1.加強技術(shù)的科研創(chuàng)新
由于固化穩(wěn)定化/阻隔填埋、水泥窯協(xié)同處置技術(shù)均具有一定的局限性,一味依賴該兩種技術(shù)在將來難以為繼,因此在未來政府部門應(yīng)鼓勵相關(guān)技術(shù)的創(chuàng)新,首先要大力發(fā)展三廢治理、清潔生產(chǎn)以及資源回收利用方面的技術(shù)并落地,從源頭上阻斷重金屬污染物進入土壤的可能;同時鼓勵高校、科研院所以及有實力的企業(yè)加大對重金屬污染土壤修復(fù)治療技術(shù)的科研創(chuàng)新,特別是注重重金屬污染物減量化方面的技術(shù)創(chuàng)新(如洗脫等),形成更優(yōu)的技術(shù)路線選擇方案,提高行業(yè)整體修復(fù)水平。
4.2.推行新型土壤修復(fù)終端等處理處置格局
目前國內(nèi)已開始推行土壤修復(fù)中心等新型土壤修復(fù)處理處置終端,且正在不斷進行產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。該種處理處置終端可將零碎的需修復(fù)污染土壤集中進行處理處置,為市場提供了除了原位阻隔填埋、水泥窯協(xié)同處置以外的污染土壤消納新去向。廣州本地企業(yè)的廣州環(huán)保投資集團公司也于2021年4月進行公開招標,計劃進行廣州市污染土壤集中治理與資源化利用處置中心(一期)的建設(shè)。這種嘗試不僅有助于緩解水泥窯的接納壓力,降低能耗,同時可以使得區(qū)域整體的土壤修復(fù)治理工作效率大大提高。同時國家應(yīng)將市場作為重金屬污染修復(fù)治理產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的驅(qū)動力量,打造良好市場和營商環(huán)境,并加大對產(chǎn)業(yè)化的支持力度,使得重金屬污染土壤的修復(fù)治理走向?qū)I(yè)化、產(chǎn)業(yè)化(婁偉等,2020年)。
4.3.完善技術(shù)體系及監(jiān)管體系的建設(shè)
目前由于固化穩(wěn)定化/阻隔填埋、水泥窯協(xié)同處置技術(shù)尚無較好的替代技術(shù),因此該兩種土壤修復(fù)技術(shù)在較長的一段時間內(nèi)仍然是主流。為保證在修復(fù)過程的二次污染防控效果,應(yīng)加大投入,完善技術(shù)體系,對阻隔填埋后回填區(qū)域的長期監(jiān)測要求、污染土壤運輸至水泥窯過程中的二次污染防控技術(shù)要求。且由于重金屬的總量尚無法減少,在修復(fù)過程中風險依然存在,應(yīng)同時加強落實建設(shè)用地土壤環(huán)境聯(lián)動監(jiān)管,對修復(fù)治理過程中的污染土壤開挖和轉(zhuǎn)運實行跨部門、跨行業(yè)共同聯(lián)動監(jiān)管,減少各種人為擾動因素帶來的二次污染。
4.4.加大對土壤環(huán)境背景值地標建設(shè)工作的投入
自2004年4月北京宋家莊地鐵站污染中毒事件以來,我國的土壤污染修復(fù)行業(yè)已發(fā)展了將近20年了,已經(jīng)從粗放式修復(fù)治理的階段過渡到精細化管理、個性化修復(fù)的階段。因此在我國這種土壤環(huán)境背景值差異十分巨大的國家,需盡快發(fā)展新的污染防治思路,不再以一刀切的參數(shù)進行風險評估及制定修復(fù)目標值,應(yīng)在未來盡量考慮現(xiàn)有修復(fù)工作思路在相關(guān)背景值、時間因素和過度治理等方面的局限性,加大對土壤環(huán)境背景值地標建設(shè)工作的投入,逐步補充完善相關(guān)評價體系(駱永明等,2020年)。只有這樣,才能實現(xiàn)降本增效,將土壤污染修復(fù)產(chǎn)業(yè)帶領(lǐng)至新的高度。
結(jié)語
我國的“十四五”規(guī)劃中已經(jīng)提出,要“有效管控土壤污染風險”,而土壤重金屬污染作為土壤污染的主要形式之一,其修復(fù)治理的工作質(zhì)量已經(jīng)已經(jīng)成為我國深入打好污染防治攻堅戰(zhàn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),各方均需參與其中,不斷推動土壤重金屬污染修復(fù)治理發(fā)展,從政策、管理、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)化、產(chǎn)學研結(jié)合等方面互相促進,并不斷加強科研投入,探索出更優(yōu)的修復(fù)治理技術(shù)路線。這就需要政府、企業(yè)、市場共同努力,不斷提高重金屬污染治理力度,實現(xiàn)土壤重金屬污染治理的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。同時,從技術(shù)層面講,除穩(wěn)定化、水泥窯協(xié)同處置等技術(shù)的應(yīng)用外,在未來應(yīng)進一步加強各種新技術(shù)的研究與應(yīng)用,探索新技術(shù)的科學應(yīng)用路徑,建立更健全環(huán)境治理體系。
參考文獻:
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作者簡介:李碩(1991-),男,漢,碩士,工程師,研究方向:土壤污染狀況調(diào)查與風險評估、土壤修復(fù)治理。
廣東省環(huán)境科學研究院 廣東 廣州 510045