重金屬污染場地修復困境與破解之道

文 宋云 郝潤琴

重金屬污染場地修復困境與破解之道

文 宋云 郝潤琴

我國重金屬污染場地數量多，污染態勢日趨加劇，本文試從我國現階段重金屬污染場地修復面臨的困境出發，探討其可能的解決之道，為我國重金屬污染場地修復治理提供可借鑒的思路。

目前可應用的重金屬污染土壤修復技術比較少，技術種類單一，主要為填埋、固化穩定化及土壤淋洗技術，我國實際重金屬污染場地工程中以填埋及固化穩定化技術為主。

現階段我國重金屬污染場地數量多，污染態勢日趨加劇，重金屬污染事件頻發，如：兒童血鉛、鎘大米事件等。雖然國家對重金屬污染防治工作日益重視，但仍然無法有效避免各種重大重金屬污染事件的發生，對污染的補救、修復力度有限，更無法做到從源頭上徹底控制污染的發生，我國應建立但仍然沒有形成防范-修復-監管（追責）的良性循環。本文試從我國現階段重金屬污染場地修復面臨的困境出發，探討其可能的解決之道，為我國重金屬污染場地修復治理提供可借鑒的思路。

重金屬污染場地特點及現狀

2014年4月環保部和國土資源部聯合發布的《全國土壤污染狀況調查公報》結果顯示：全國土壤環境狀況總體不容樂觀，土壤重金屬污染情況嚴重，重金屬超標點位數占全部超標點位的82.8%，主要包括鎘、鉻、鎳、銅、砷、汞、鉛等 8種金屬元素。我國有相當大比例的重金屬污染場地是歷史遺留場地。造成重金屬污染的主要污染源為有色冶金、化工、電鍍、有色金屬礦開采、電池生產、固廢堆放等?！锻寥牢廴痉乐涡袆佑媱潯罚ā巴潦畻l”）中明確提出涉重金屬行業和工業固體廢物處理處置的污染防控。

目前，我國重金屬污染場地數量大，復合型污染場地多、分布廣泛。固廢堆放等。據統計，我國至今有70余家企業生產過鉻鹽，鉻渣遺留場地多，由此產生的六價鉻污染場地較多，且大多數都呈直接堆放狀態，對生態環境及人體健康造成巨大的威脅。我國也是世界上砷污染最嚴重的國家之一，新疆、湖南、云南、貴州、廣西等地的礦區砷污染問題嚴重，其污染來源主要為砷礦開采和冶煉，砷還常與重金屬鉛、鎘等伴生形成復合污染場地。我國汞污染現狀也不容樂觀，汞污染的主要來源為汞礦開采和冶煉、土法煉金遺留含汞廢渣和PVC生產污染場地和土壤。同時，我國鉛污染情況嚴峻，鉛超標事件時有發生，其污染來源主要為鉛冶煉、鉛蓄電池生產、燃煤、汽車尾氣排放等。此外，我國重金屬污染場地污染復雜，不僅存在復合型污染，有時還存在渣土與土壤混合污染的情況，由于涉重行業多，因此造成的污染也多，固廢產生量大，這些都會對場地修復帶來挑戰。

重金屬污染場地修復面臨的困境

目前，我國重金屬污染場地修復面臨諸多困境。

第一，污染場地量大面廣，污染成因復雜，修復難度大。

第二，由于重金屬污染本身的不可毀滅性，修復后污染物是否會再次釋放出來帶來長期環境安全性問題，導致最終處置成為最大、最為緊迫的問題，因此需對重金屬污染場地處理后的長期環境安全性進行監管，但目前國內在此方面所做的研究非常不足，缺乏經驗，且監測時間也都限于2年之內，缺乏規范的長期環境風險管控技術要求，法規上也沒有明確的環境風險管控的責任主體和監管主體。國外對重金屬污染場地修復的長期環境安全性進行監測的案例中超過十年的很少，但美國等發達國家建立了一套全生命周期的環境監管體系。

第三，目前可應用的重金屬污染土壤修復技術比較少，技術種類單一，主要為填埋、固化穩定化及土壤淋洗技術。我國實際重金屬污染場地工程中以填埋及固化穩定化技術為主，其中穩定化技術至少占70%以上，土壤淋洗工程案例還處于個別案例階段。填埋有利于重金屬污染土壤的集中統一監管，但需占用大量寶貴的土地資源，我國不得不直視的一個問題是建設填埋場的數量是有限的，且可用的填埋場地越來越少，這種現象在東部發達地區比西部地區更為明顯；土壤淋洗技術可以清除土壤中的重金屬，極大地降低或消除了土壤重金屬污染的風險，雖然我國與世界各國都進行了大量土壤淋洗藥劑的研發，但仍然沒有找到能在工程上廣泛使用的高效、經濟、技術可行的淋洗藥劑。目前使用的土壤淋洗技術的本質是對土壤進行粒徑分離，即把土壤中的重金屬從土壤粗顆粒（沙土）中轉移到土壤細顆粒（粉粘土）中進而達到減量化的目的，但該技術相對復雜，對土壤質地有一定的要求，適用性受到限制；固化穩定化技術可處理多種污染物，具有工藝簡單、易操作、固化穩定化藥劑來源廣泛等優點，目前工程中應用最多的是穩定化處置技術，該技術涉及到藥劑的使用，穩定化藥劑雖然能固定重金屬，但我國還沒有一套科學統一的效果評估方法，藥劑對重金屬穩定的長期有效性有待考察和追蹤研究。藥劑本身的環境安全性及其物理化學性質對土壤性質的影響還未引起重視，我國還沒有穩定化藥劑污染物控制限值的標準，不能有效控制污染物含量高的工業品和廢棄物用作穩定化材料。對于藥劑的使用量也沒有相關的限制，一些高含鹽藥劑加入量過高，如超過5%，將會改變土壤本身的性質（如：pH和鹽分），甚至破壞其功能，造成土壤板結和鹽化，形成對土壤的次生危害。此外，我國自主研發的藥劑仍較少，急需研制綠色、安全、高效的土壤修復藥劑。

第四，對于采用固化穩定化技術處置后的最終處置用途，我國目前較多的采用填埋場填埋、原地和異地阻隔填埋，用作如道路路基、河道堤壩、建筑回填土、綠化用土等，但我國還沒有出臺與環境安全性相關的技術規范，也沒有出臺這些處置場所長期環境監管的法規，這些處置場地的環境風險是否能得到有效控制，建設好的風險控制措施是否能有效運行，是否能保證其不被破壞等問題的解決都有待落實。此外，大量不斷出現的處置場所對風險管控和環境監管的資源和能力也是一種嚴峻的挑戰。

基于人體健康的風險需要有污染源、暴露途徑和受體三個基本要素存在才能構成健康危害和風險。

重金屬污染場地修復困境的破解之道

《土壤污染防治行動計劃》（“土十條”）對我國污染場地的修復原則是：風險管控，突出重點污染物，實施分類別、分用途、分階段治理。

針對我國重金屬污染場地修復面臨的主要困境，要明確以下幾點：根據重金屬污染場地的特點，建立基于風險和風險管控的修復決策體系；基于人體健康的風險需要有污染源、暴露途徑和受體三個基本要素存在才能構成健康危害和風險；對于下層或深層重金屬污染土壤，如果沒有蒸汽入侵暴露途徑和不會遷移到地下水或不會造成地下水污染，就不會有健康風險，可以采取限制下層土壤挖掘和地下水監測的風險控制措施；對于暫不開發的重金屬污染場地可以采取工程阻隔控制和用地限制制度控制措施，如采用頂部水平阻隔防止污染物淋溶污染地下水及地表水，采用垂直阻隔防止地下水污染擴散；即使采用了穩定化處理技術，由于該技術主要是控制污染物從土壤溶出，防止污染物溶出遷移影響地下水和地表水，但人體直接暴露（如直接攝入污染土壤）的風險還是存在的，也要采取覆蓋清潔土壤等風險防控措施。

具體來說，破解之道要從以下五方面入手。

第一，建立一套污染場地修復后的長期風險監管體系。一方面，目前我國還未建立起一套適合于我國重金屬污染場地修復實際情況的長期監測的監管體系，對污染土壤修復后的長期監管欠缺。另一方面，即使已有的工程做過長期監測，但時間跨度都較短，并且沒有建立起系統的體系能夠衡量其長期性能是否會失效、何時失效。由于重金屬污染的復雜性（修復過程中有時涉及到渣土污染，二者混合時處理難度就更大），此種情況下要對處置地進行長期監測難度就更大。因此，急需借鑒英國、日本等國的研究成果建立起一套長期環境監管體系，建立監測井，監測內容主要為地下水，并定時、定期進行監測。

在國際環保展覽會上，參展商演示土壤重金屬檢測儀。 cnsphoto供圖

第二，建立固化穩定化效果評估體系和技術方法。我國目前固化穩定化效果評估基本是采用危廢鑒別技術方法及模擬酸雨的硫酸和硝酸浸出，對砷和六價鉻等陰離子的浸出及生活垃圾填埋和海水情景的適用性值得商榷，其對固化穩定化長期效果的評估有待考察。對于穩定化處理后不進入填埋處置的土壤，須將工程控制和制度控制與后期風險管控結合，即對穩定化技術處置的場地進行現場劃線標識、設置現場警示牌和建設阻隔等風險防控措施，限制該塊土地的利用，做到終身風險監管，保證其風險管控措施有效。做好資料備案，以便該場地未來使用用途發生變更時，確保后續場地使用者能對該地塊的污染情況和風險管控有準確的了解。

第三，嚴格規范重金屬污染場地調查方法及程序。針對目前我國對污染場地調查重視不夠，導致調查過程粗糙，評估結果不夠精準，對于重金屬污染土壤這類對土壤異質性大敏感的場地產生的誤差將會更大，會造成過度修復或修復不足的問題，除了對土壤和地下水污染采樣監測外，還要保證對有足夠代表性的土壤樣品進行毒性浸出測試，以綜合評估場地風險，科學制定風險修復決策。

第四，建立土壤重金屬本底值數據庫。重金屬污染場地評估不能單單依靠健康風險評估，有時會造成夸大風險，如土壤砷的風險控制值遠遠低于我國土壤本底值，我國還有不少重金屬高本底值的地方，這些地方的場地評估和修復還得采取與本底值比較并結合風險管控的方式。我國應建立起不同地區和區域可靠的本底值數據庫，完善高本底值地區的土壤重金屬統計數據，形成系統的可供查詢使用的數據庫。

第五，建立以人體健康與生態風險相結合的風險評估體系。目前我國重金屬高風險的場地多，部分場地靠近河湖等地表水及農田和林地、草地等生態敏感區，場地修復標準以人體健康的風險評估為主，對生態風險考慮的較少（美國和荷蘭等國已出臺重金屬污染土壤生態風險篩選值），將會影響場地修復目標值的確定。

相關建議

第一，建立區域性的集中重金屬污染土壤處置場。針對我國目前的重金屬污染場地數量多的現狀，修復后土壤的處置場地也會越來越多，若要對每個處置場地都做到長期環境風險監管，監管部門須投入大量人力和經費，這對于監管部門也是難以承受的。因此，各地區需要做好土壤污染防治規劃集中處置修復后的土壤，以減輕環境監管的壓力，即區域類的中小型的重金屬污染場地修復后集中處置，大型的重金屬污染場地的土壤則可單獨進行處置。制定法規和技術規范，鼓勵修復后土壤和處置場地再利用，并做好風險管控。

第二，對于重金屬污染場地的監管，借鑒美國、日本等國家的管理模式進行清單式全過程監管，對于采用固化穩定化和填埋阻隔等不能清除污染的技術進行長期環境監管和監測。美國CERCLA法規定超級基金場地采用國家優先管理（NPL），采用固化穩定化技術和阻隔填埋的重金屬污染場地需進行制度和工程控制，進行周期為5年的評估保證制度和工程控制措施，防止污染擴散和人體暴露。日本也采取清單管理模式，對于采用污染清除方式修復污染場地的一般可以從清單中去除，采用固化穩定化和阻隔填埋修復的土壤一般還要保留在清單上進行監管。

第三，重金屬污染土壤毒性浸出測試應達到《地下水環境質量標準》III類或IV類標準，并根據土壤的污染程度進行2～5年的地下水長期監測。

第四，提高重金屬污染場地調查的精度。目前污染場地調查采用的布點精度要求為不超過40米×40米的網格，對于重金屬污染場地來說還不夠精準，為了提高調查精度需再進行加密，有利于對重金屬污染場地進行分類分級的管理，減少污染土壤的處理量，從而降低處理成本。

第五，制定技術政策和技術規范，加大對綠色、環境友好型修復材料的研發和應用，鼓勵高效、低投加比藥劑的使用，避免或減輕修復藥劑帶來的土壤鹽堿化和板結等次生危害。

（作者單位：輕工業環境保護研究所；工業場地污染與修復北京市重點實驗室）