宋樂(lè)樂(lè),王繼譽(yù)
(浙江省工程勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司,浙江 寧波 315000)
大量工業(yè)企業(yè)污染場(chǎng)地的存在,不僅不利于城市的可持續(xù)發(fā)展,還會(huì)對(duì)城市的整體建設(shè)造成嚴(yán)重影響。且由于廢棄的工業(yè)場(chǎng)地大多處于城市待擴(kuò)建的范圍之內(nèi),所以,對(duì)其進(jìn)行污染控制和修復(fù)勢(shì)在必行。通常情況下,在場(chǎng)地受到污染后,其會(huì)對(duì)土壤,空氣,地下水環(huán)境均造成威脅,而且,還不利于人體健康。在進(jìn)行工業(yè)場(chǎng)地污染控制以及修復(fù)時(shí),對(duì)地下水污染進(jìn)行修復(fù)是關(guān)鍵環(huán)節(jié),其修復(fù)技術(shù)主要包括原位修復(fù)、異位修復(fù)和監(jiān)測(cè)自然衰減技術(shù)。
污染場(chǎng)地在各個(gè)國(guó)家的定義是不同的,大部分國(guó)家認(rèn)為污染場(chǎng)地是一個(gè)場(chǎng)地內(nèi)包含土壤,地下水,地表水,空氣等各類因素的特定區(qū)域,是已經(jīng)被有害物質(zhì)污染,并且會(huì)對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生持續(xù)性的負(fù)面影響,同時(shí),存在一定潛在負(fù)面因素。由于工業(yè)污染場(chǎng)地的種類較廣、數(shù)量較多,所以其場(chǎng)地的形成原因主要包括廢棄水源排放,管道工程泄露,危險(xiǎn)化學(xué)品存儲(chǔ),工業(yè)場(chǎng)地搬遷等非正常排放和事故等,由此可見(jiàn),在進(jìn)行各類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)時(shí)場(chǎng)地污染是避免不了的。其中,土壤是重要的污染因子,而土壤中的地下水因地下深度不同,且污染物具有遷徙性,會(huì)導(dǎo)致地下水文特征不同,所以,地下水的污染程度也不同。一般在地下水受到污染時(shí),其污染風(fēng)險(xiǎn)最大的是上層滯水,其次是潛水,最后是承壓水。因此,在對(duì)地下水進(jìn)行修復(fù)時(shí),修復(fù)難度最大的是承壓水,其次是潛水,然后是上層滯水。相關(guān)人員在對(duì)地下水污染進(jìn)行治理時(shí),要先根據(jù)工業(yè)場(chǎng)地污染的區(qū)域分布、污染特征、所在區(qū)域水源特征進(jìn)行調(diào)查,然后再來(lái)決定其修復(fù)技術(shù)以及修復(fù)方案。
工業(yè)污染場(chǎng)地和其他類型的土壤污染對(duì)比,其具有危害程度較大,濃度較高、污染土層深、空間擴(kuò)散明顯等特征,極易導(dǎo)致地下水的整體質(zhì)量明顯降低。而我國(guó)直到2000年,城市工業(yè)污染的問(wèn)題才漸漸顯現(xiàn)出來(lái),才開(kāi)始對(duì)各大城市展開(kāi)調(diào)查,經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),北京、南京等地的工業(yè)污染場(chǎng)地覆蓋在地表0~22 cm的范圍,這對(duì)于地面的危害十分突出,直接影響到相關(guān)的土壤環(huán)境。同時(shí),在結(jié)合美國(guó)的土壤污染及水污染調(diào)查中,發(fā)現(xiàn)很多化學(xué)物品也可以直接影響到土壤地表水的水資源,但通??梢酝ㄟ^(guò)污染場(chǎng)地修復(fù)處理來(lái)緩解負(fù)面影響[1]。
根據(jù)生態(tài)環(huán)境部及國(guó)土資源部的調(diào)查公報(bào)來(lái)看,全國(guó)土壤總點(diǎn)位超標(biāo)率是16.1%,而輕微、輕度、中度、重度點(diǎn)位比例分別為11.2%、2.3%、1.5%、1.1%。通過(guò)在土地利用類型上加以判斷,發(fā)現(xiàn)耕地以及草地等土壤點(diǎn)位超標(biāo)率集中在10%以上,這在一定程度上反映出了農(nóng)業(yè)用地地下水污染的態(tài)勢(shì)。若是巨型場(chǎng)地污染,則會(huì)面臨著更為嚴(yán)峻的控制及修復(fù)考驗(yàn),特別是場(chǎng)地污染和地下水污染問(wèn)題同步反映時(shí),想要妥善地處理難度會(huì)更大。
由于不同區(qū)域的土壤類型存在著顯著差別,因此,造成的污染程度也不同,但大致可劃分出礦地污染、工業(yè)用地污染以及農(nóng)地污染等多種類型。通常情況下,土壤一旦受到污染,將會(huì)使地下水備受影響,因此,要想從根本上解決污染問(wèn)題,就應(yīng)該結(jié)合實(shí)際需要來(lái)制定完善的對(duì)策,而且,更需要通過(guò)立法措施和政策舉措發(fā)揮出法律的保障效力。但結(jié)合目前的基本情況來(lái)看,由于相關(guān)立法及政策的缺位,以及缺乏專門(mén)的指導(dǎo)內(nèi)容,從而使工業(yè)場(chǎng)地地下水污染的治理受到了影響,導(dǎo)致開(kāi)展的基本工作也難以推進(jìn),致使很多工業(yè)用地被荒廢,造成資源利用率明顯降低。
要想真正實(shí)現(xiàn)既定目標(biāo),必須要結(jié)合基本的情況加以分析,并通過(guò)適當(dāng)?shù)刭Y金投入以及人力等資源,確保工業(yè)場(chǎng)地地下水污染問(wèn)題得到妥善處理。但綜合當(dāng)前的形勢(shì)來(lái)看,工業(yè)場(chǎng)地地下水污染控制及修復(fù)面臨著諸多考驗(yàn),最為突出的問(wèn)題是污染責(zé)任歸屬及費(fèi)用分?jǐn)偂km然在《中華人民共和國(guó)土壤污染防治法》中作出了明確規(guī)定,但也引起了廣泛的爭(zhēng)議,很多專業(yè)人士表示:場(chǎng)地污染修復(fù)的費(fèi)用如果逐步轉(zhuǎn)移至企業(yè)中,會(huì)加劇企業(yè)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān);而土地經(jīng)過(guò)修復(fù)后得以重復(fù)利用,其治理的費(fèi)用應(yīng)由后續(xù)使用者擔(dān)負(fù)。由于以上這些觀點(diǎn),使工業(yè)場(chǎng)地地下水污染的修復(fù)資金難以確定,這對(duì)于開(kāi)展實(shí)際工作造成了明顯阻礙。
工業(yè)場(chǎng)地地下水污染影響范圍較廣、控制難度較大,要想對(duì)其進(jìn)行科學(xué)防范,就需要結(jié)合工業(yè)場(chǎng)地的實(shí)際情況加以分析,再通過(guò)采取科學(xué)合理的方式,以此確保相關(guān)影響控制在特定的范圍內(nèi)。在具體實(shí)踐中,可運(yùn)用地下水污染源控制、地下水污染羽控制等途徑,促使相應(yīng)的影響范圍逐步縮減。
工業(yè)場(chǎng)地污染的類型是多種多樣的,且地下水污染源也各不相同。由此,在對(duì)工業(yè)場(chǎng)地的地下水污染進(jìn)行治理時(shí),首先要確保地下水污染不會(huì)再進(jìn)一步惡化,同時(shí),在對(duì)地下水污染進(jìn)行處理時(shí),要及時(shí)找到地下水污染源,并通過(guò)生物、化學(xué)、物理等多種方式將污染源有效去除。但在實(shí)際操作過(guò)程中,一些危險(xiǎn)廢物的填埋占地面積大且滲透廣,所以,導(dǎo)致工程施工難度大,工程成本較高。因此,對(duì)這類污染源采取更多的是封閉防護(hù)等措施,并通過(guò)中斷污染源的擴(kuò)散途徑,來(lái)確保污染物不會(huì)進(jìn)一步對(duì)周邊環(huán)境造成破壞,且在對(duì)污染源進(jìn)行控制時(shí),其控制措施是對(duì)填埋場(chǎng)的防滲層進(jìn)行加固,使防滲層的工作性能達(dá)到最高,避免滲濾液繼續(xù)滲透,同時(shí),也要對(duì)污染場(chǎng)地表層進(jìn)行有效防護(hù),避免污染源等進(jìn)入地下水,所以,采取這種方式可有效減少源頭的污染物[2]。
通常,在對(duì)工業(yè)場(chǎng)地地下水污染進(jìn)行控制時(shí),可采取對(duì)地下水進(jìn)行阻攔,以及對(duì)水動(dòng)力進(jìn)行控制等方式。在采取水動(dòng)力控制措施時(shí),首先要對(duì)地下水的流向、滲透系數(shù)、水力坡度等參數(shù)進(jìn)行了解,再利用模型對(duì)污染羽的擴(kuò)散速度和范圍進(jìn)行模擬,最后確定地下水污染的程度以及水位變化等相關(guān)情況。然后,通過(guò)利用地下水的流向來(lái)對(duì)污染羽的擴(kuò)散和形成進(jìn)行控制,在控制過(guò)程中,要結(jié)合水文特征和工業(yè)技術(shù)條件,利用注水或者抽水等相關(guān)措施來(lái)改變地下水的流向、水位等,從而有效控制污染源的擴(kuò)散。
同時(shí),在對(duì)地下水進(jìn)行攔截時(shí),可以通過(guò)建造低滲透性的屏障將污染水體封閉,避免污染物進(jìn)一步污染地下水。而低滲透性的工程屏障包括收集廊道、阻截墻、地下水灌溉等。其中,收集廊道主要用于地下水污染和油污類污染,其在對(duì)一些非水相的流體污染進(jìn)行處理時(shí),處理效果是較好的。而阻截墻根據(jù)墻體材料,可分為泥漿阻截墻、灌漿阻截墻等。在實(shí)際應(yīng)用中,阻截墻可以對(duì)一些小范圍的劇毒、難以降解的污染場(chǎng)地進(jìn)行封閉,且封閉是永久性的封閉,其特點(diǎn)是施工簡(jiǎn)單、成本較低、速度快,所以,對(duì)污染物的控制具有極佳效果。通常,阻截墻是用于緊急情況下的污染物控制,所以,在選擇阻截墻材料時(shí),要確保其滿足低滲透性與污染物不相容的條件,避免污染物滲透到墻體中,或者污染物與滲透墻的墻體材料相容導(dǎo)致污染物的阻截效果不佳。
在工業(yè)場(chǎng)地地下水污染修復(fù)中,關(guān)鍵是相關(guān)技術(shù),如原位修復(fù)技術(shù)、異位修復(fù)技術(shù)等被廣泛應(yīng)用。但在實(shí)際修復(fù)過(guò)程中,需要結(jié)合地下水污染的整體情況和基本趨勢(shì)加以判斷,以保證能充分體現(xiàn)技術(shù)舉措的運(yùn)用優(yōu)勢(shì)。
5.1.1 原位沖洗處理技術(shù)
原位沖洗處理設(shè)施是通過(guò)在污染的土體注入沖洗液,使污染物的溶解性能增強(qiáng),也增強(qiáng)了污染物的遷移性,并將污染物匯集到地下水,然后再對(duì)地下水進(jìn)行抽取,進(jìn)而達(dá)到地下水修復(fù)的目的[3]。常見(jiàn)的地下水沖洗液有水、表面活性劑、酸堿溶液等。其中,表面活性劑應(yīng)用較為廣泛,對(duì)環(huán)境較為友好,可生物降解,可以在地下水中保持良好的活性,溶解能力較強(qiáng),還可以相應(yīng)縮短溶解的時(shí)間。目前,已有較為成熟的表面活性劑應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn),因此,在地下水沖洗時(shí)無(wú)需對(duì)土層進(jìn)行開(kāi)挖,同時(shí),在對(duì)污染主體進(jìn)行處理時(shí)還可以處理多種污染物,并且,還可以與其他修復(fù)技術(shù)共同應(yīng)用。但其弱點(diǎn)是對(duì)于一些低滲透層的應(yīng)用效果不佳,無(wú)法在溶解相的污染羽修復(fù),且在對(duì)土體進(jìn)行沖洗時(shí)可能會(huì)改變土地的性質(zhì)。而原位沖洗處理技術(shù)是目前使用最為廣泛且最為成熟的修復(fù)技術(shù),該技術(shù)多用在一些污染物多樣復(fù)雜,不宜使用異位修復(fù)的地下水修復(fù)中。
5.1.2 原位空氣擾動(dòng)技術(shù)
在對(duì)地下水揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行處理時(shí),可采取原位空氣擾動(dòng)技術(shù)。該技術(shù)是通過(guò)原位空氣擾動(dòng)技術(shù)對(duì)滲透性好的工業(yè)場(chǎng)地地下水揮發(fā)性污染物等進(jìn)行處理。原位空氣擾動(dòng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于,對(duì)場(chǎng)地的擾動(dòng)相對(duì)較小,同時(shí),其修復(fù)成本較低,操作容易,設(shè)備簡(jiǎn)單。并且,應(yīng)用原位空氣擾動(dòng)技術(shù)對(duì)地下水進(jìn)行處理時(shí),無(wú)需進(jìn)行抽取、存儲(chǔ)、處理、回灌等操作,因此,在對(duì)一些揮發(fā)以及半揮發(fā)性的有機(jī)物污染場(chǎng)地進(jìn)行修復(fù)時(shí)效果極佳。
5.1.3 原位反應(yīng)帶修復(fù)技術(shù)
在一些由于人為因素造成的地下水污染時(shí),可通過(guò)人為控制對(duì)自然變化的過(guò)程進(jìn)行掌控,通過(guò)對(duì)其中遷移的污染物進(jìn)行降解、阻攔、固定等,來(lái)確保地下水可以得到有效修復(fù)[4]。在修復(fù)過(guò)程中,可以注入反應(yīng)劑修復(fù),避免對(duì)土地進(jìn)行開(kāi)發(fā),且使污染物暴露的程度降低,這一技術(shù)被稱為原位反應(yīng)帶修復(fù)技術(shù)。該技術(shù)其對(duì)環(huán)境的影響小,施工簡(jiǎn)單,同時(shí),經(jīng)濟(jì)效益高,可以對(duì)一些含水量埋藏較深以及形狀不規(guī)則的場(chǎng)地地下水污染進(jìn)行修復(fù)。
在實(shí)際修復(fù)過(guò)程中,由于工業(yè)污染場(chǎng)地的規(guī)模不同,對(duì)于一些污染范圍較小且原位修復(fù)難度較大的場(chǎng)地,在對(duì)其場(chǎng)地的地質(zhì)、水文條件、污染物特征進(jìn)行了解后,可采取對(duì)污染場(chǎng)地進(jìn)行開(kāi)挖,在現(xiàn)場(chǎng)或者異地進(jìn)行處理的方式,這樣可以很好地對(duì)地下水進(jìn)行污染控制,以此達(dá)到較好的修復(fù)效果,并且避免了二次污染。但這種修復(fù)技術(shù)不適用于污染面積大,資金較為有限的工業(yè)場(chǎng)地修復(fù)。在使用異位固定穩(wěn)定技術(shù)對(duì)污染場(chǎng)地進(jìn)行處理時(shí),可將污染的土壤挖出,在地表對(duì)污染場(chǎng)地進(jìn)行處理,然后,再將其回填原位或者異地進(jìn)行填埋。在修復(fù)過(guò)程中,可多采取水泥、混膠等固化物進(jìn)行固化,且在固化之前要將污染水體中的可溶性鹽、酸性污染物等多項(xiàng)干擾物進(jìn)行預(yù)處理,同時(shí),在固化時(shí)要采取一定措施避免金屬?gòu)墓腆w產(chǎn)物中露出來(lái)降低固化的效果。在對(duì)固化后的土地進(jìn)行填埋時(shí),填埋場(chǎng)地應(yīng)當(dāng)確保其安全可靠、經(jīng)濟(jì)可行,并且要與其他入場(chǎng)的廢物不發(fā)生反應(yīng),避免出現(xiàn)二次污染。
監(jiān)測(cè)自然衰減技術(shù)包括物理、化學(xué)、生物學(xué)等各項(xiàng)過(guò)程,該技術(shù)是在合適的條件下,使地下水中的污染物數(shù)量、遷徙性、體積、濃度等自然減少。監(jiān)測(cè)自然衰減技術(shù)主要應(yīng)用于石油類的污染場(chǎng)地修復(fù),其整體費(fèi)用低,且對(duì)場(chǎng)地干擾最小,因此,可以在工業(yè)場(chǎng)地建筑進(jìn)行使用,同時(shí)對(duì)環(huán)境友好,污染物對(duì)人體的危害較低,還可以與其他修復(fù)方式共同使用[5]。但監(jiān)測(cè)自然衰減技術(shù)也存在一定的局限性,不適用于已經(jīng)污染的和存在高濃度污染物的地下水,同時(shí),其修復(fù)速度較慢,周期較長(zhǎng),需要對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行嚴(yán)格的控制以及長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè)。因此,多用于一些污染較低的場(chǎng)地以及重污染場(chǎng)地的外圍區(qū)域,更多的是在使用過(guò)程中與其他修復(fù)技術(shù)結(jié)合,以此在一定程度上縮減修復(fù)的時(shí)間。
在實(shí)際修復(fù)過(guò)程中,為了讓工業(yè)場(chǎng)地地下水污染控制及修復(fù)效果更加理想,需要明確各方主體的職責(zé),并通過(guò)適宜的方式將調(diào)查和記錄工作落實(shí)到位,為實(shí)際工作的開(kāi)展提供可靠的參考依據(jù)。一方面,應(yīng)詳細(xì)判斷各個(gè)地區(qū)地下水污染的情況,以此科學(xué)控制污染的局面,并做到具體問(wèn)題具體分析。另一方面,需要做好跨省界水區(qū)域職責(zé)的劃分工作,以免出現(xiàn)交叉管理的問(wèn)題,還需要適當(dāng)構(gòu)建相應(yīng)的信息系統(tǒng),真正做到對(duì)區(qū)域地下水情況進(jìn)行科學(xué)分析,從而使污染控制體現(xiàn)出實(shí)時(shí)性和有效性。
為了讓水資源環(huán)境得到有效維護(hù),需要積極重視適當(dāng)、適度開(kāi)發(fā),還應(yīng)結(jié)合實(shí)際需要構(gòu)建起地下水污染預(yù)警系統(tǒng),便于及時(shí)控制一些危險(xiǎn)因素[6]。如工業(yè)場(chǎng)地地下水中出現(xiàn)了元素超標(biāo)的問(wèn)題,則可以通過(guò)預(yù)警系統(tǒng)發(fā)出警報(bào),促使工作人員及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施加以解決,在避免水質(zhì)進(jìn)一步惡化的同時(shí),也會(huì)使后續(xù)管理工作更加順暢。
在實(shí)際工作中,國(guó)家相關(guān)部門(mén)應(yīng)該積極配合,強(qiáng)化相應(yīng)的監(jiān)督效力,嚴(yán)禁出現(xiàn)污染物未有效處理而直接排放的問(wèn)題。同時(shí),還需對(duì)污染物未達(dá)標(biāo)排放的企業(yè)責(zé)令其整改,并根據(jù)情節(jié)嚴(yán)重程度采取相應(yīng)的懲罰方案,由此提升企業(yè)及單位的環(huán)保意識(shí),使其主動(dòng)配合后續(xù)工作。另外,也應(yīng)該重視維護(hù)水資源環(huán)境,如進(jìn)一步明確維護(hù)主體的職責(zé),分析水資源的開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)和收費(fèi)指標(biāo)等,踐行信息公開(kāi)化機(jī)制,強(qiáng)化基本內(nèi)容透明度,確保全面監(jiān)督的成果更為理想。
在對(duì)工業(yè)場(chǎng)地地下水污染控制及修復(fù)的時(shí)候,若缺少充足的資金支撐,就會(huì)缺少必要的保障,將會(huì)影響到多項(xiàng)工作的順利開(kāi)展,甚至還會(huì)造成一定阻礙。因此,在實(shí)際工作中,需要結(jié)合實(shí)際需求來(lái)投入充足的資金,還要根據(jù)地下水污染的處理方案,與可用資金有效結(jié)合起來(lái),促使污染修復(fù)的技術(shù)手段更加完善[7]。比如,在污染土體的開(kāi)挖和抽取處理過(guò)程中,需要適當(dāng)?shù)娜谌胂冗M(jìn)修復(fù)手段,使水資源得以保護(hù)。再如,生物填料技術(shù)和工業(yè)廢水排放相結(jié)合,可以讓工業(yè)場(chǎng)地地下水污染問(wèn)題得到妥善解決,并有效維護(hù)了相關(guān)區(qū)域的整體性。另外,還應(yīng)該通過(guò)必要的技術(shù)改造,適當(dāng)運(yùn)用地下水資源污染探查裝置,實(shí)現(xiàn)對(duì)地下水資源的連續(xù)監(jiān)測(cè),做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,及時(shí)處理,爭(zhēng)取在短時(shí)間內(nèi)迅速采取應(yīng)急措施,促使工業(yè)場(chǎng)地地下水資源的保護(hù)工作準(zhǔn)確、到位。
綜上所述,在進(jìn)行工業(yè)場(chǎng)地地下水修復(fù)時(shí),其類型復(fù)雜,數(shù)量較多,目前,已有諸多成功對(duì)地下水污染進(jìn)行修復(fù)的案例,而本文先對(duì)地下水污染源和污染羽的控制進(jìn)行分析,又對(duì)地下水各項(xiàng)修復(fù)技術(shù)進(jìn)行了介紹,然后又從工程應(yīng)用的角度對(duì)各項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行了歸納總結(jié),期望能為我國(guó)工業(yè)場(chǎng)地地下水污染修復(fù)技術(shù)的科學(xué)合理應(yīng)用提供一定參考。