工業污染場地修復技術、現狀及展望

李雪 楊俊杰

摘 要：隨著我國經濟產業結構的升級、城市產業布局的調整，工業企業搬遷、改造或關停產生的污染場地數量與日俱增，急需進行工業污染場地修復工作，以保障城市人居健康、生態安全和社會穩定。本文首先介紹了污染場地的定義和分類，然后闡述污染場地修復技術，最后指出目前污染場地管理和修復存在的主要問題，并對未來的污染場地治理進行展望。

關鍵詞：污染場地;修復技術;淋洗修復技術;熱處理技術

中圖分類號：X53文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2019）16-0147-03

Abstract： Along with the upgrade of industrial structure and distribution readjustment of urban industries， the number of the industrial contaminated sites is increasing because of relocation or closure of industrial enterprises. Remediation of the industrial contaminated sites require urgently for human health， ecological safety and social stability. Firstly， this paper introduced the definition and classification of polluted sites， then expounded the remediation technology of polluted sites， finally pointed out the main problems existing in the management and remediation of polluted sites， and looked forward to the future treatment of polluted sites.

Keywords： contaminated site;rehabilitation technology;leaching repair technology;heat treatment technology

近年來，隨著國民經濟的快速發展、產業結構的升級、城市布局的調整以及我國“退二進三”“退城進園”等系列政策的出臺和落實，大中城市的許多工業企業被改造、關停或搬遷至產業集聚園區，導致城市中出現大量的、情況復雜的遺留污染場地，涉及化工、石油、冶金、運輸等多種行業。根據環保部的不完全統計，現在我國，面積大于1萬m2的污染場地超過了50萬塊[1]。環保部2014年發布的《全國土壤污染狀況調查公報》調查的81塊工業廢棄地的土壤中，超標率占34.9%，工業廢棄的場地污染問題突出[2]。大量的工業污染場地存在土壤污染、地下水污染、揮發性物質的大氣污染等許多棘手的問題。另外，若非法作為人居用地、公共設施建設、綠化用地等，會對公眾健康和生態環境造成極大的威脅。目前，場地修復是解決污染場地最直接、最有效的辦法，但我國在場地修復管理和技術層面發展還相對不足。因此，急需進行工業污染場地修復的技術研發、環境管理、健全標準等相關工作，保障城市人居健康和生態安全。

1 污染場地的定義及分類

污染場地概念的界定對污染場地的識別和分類管理至關重要。美國環保署定義污染場地是被危險物質污染需要治理、修復的土地。加拿大標準協會將污染場地定義為：危害物質存在于空氣、水體、土壤等介質中，可能對生態環境和人體健康產生負面影響的地域。各國對污染場地的定義各有差異，但均指某個特定的區域、空間或場地含污染物的濃度超過環境背景值，并對此空間或區域的人體健康及自然環境已經造成或可能造成負面影響。

污染場地按照污染物類型劃分為以下幾種。①無機物污染：主要是重金屬污染，是排放、泄露或傾倒重金屬所引起的場地污染。造成重金屬污染的行業主要是金屬冶煉業、皮革及制品業、化學原料及制品制造業等。②有機物污染：由有機污染物進入環境所引起的污染。有機物污染物主要有機農藥、苯系物、多環芳烴和石油類等。農藥生產、石油化工、電子產品制造、煉焦煉鋼、油漆涂料生產、汽車噴涂等造成場地有機污染[3]。③復合污染：指場地中包含了2種或2種以上的污染物。場地污染大部分以復合污染為主，多種污染物之間存在協同或拮抗等作用，污染機理更復雜，修復和治理難度大，富有挑戰性。

2 污染場地修復技術

污染場地修復是指用物理、化學和生物等一種或多種方法，吸收、轉移轉化或降解場地土壤中的污染物，將其中有毒有害的物質轉化為無毒無害的物質，或使場地中的污染物濃度降低至環境標準以下的水平。場地修復是場地管理的重要組成部分。修復技術的選擇是場地修復工程的關鍵，修復技術的適用與否決定了修復場地的成敗。污染場地的復雜性決定了修復技術的多樣性。污染場地修復技術按照處理工程位置可分為原位修復技術和異位修復技術;按照修復原理可分為物理技術、化學技術、生物技術、熱處理技術和自然衰減等;按照修復方式可分為對污染源的處理技術和對污染源的封裝技術。目前，固化-穩定化、蒸汽抽提、淋洗修復、熱處理和植物等修復技術受到國內外研究者的廣泛關注。

2.1 固化-穩定化技術

固化-穩定化技術是采用固化劑與污染場地土壤中的污染物結合，并利用物理、化學或熱力學過程來降低污染物在環境中的活性，使其長期處于穩定狀態的一種修復技術。常用的土壤固化劑包括水泥、石灰、瀝青、磷酸鹽等，其中水泥的使用最廣泛[4]。固化-穩定化技術在原位修復和異位修復中均可進行，對處理重金屬復合污染或放射性污染的場地有很大優勢，在實際修復工程中得到廣泛應用，是最常使用修復技術之一[5]。

2.2 蒸汽抽提技術

蒸汽抽提技術是指利用物理方法通過降低土壤孔隙的氣壓，把土壤中的污染物轉化為蒸汽形式而加以去除的技術。抽取出的污染氣體經過吸附法、生物法等凈化處理后排放或重新循環使用。蒸汽抽提技術可用于原位土壤修復和異位土壤修復。蒸汽抽提技術適用于處理蒸汽壓打的揮發性有機物，如揮發性有機鹵代物或非鹵代物;也可用于去除土壤中的二噁英、多環芳烴、重金屬、油類等污染物[6]。該技術因具有成本低、可操作性強、修復效果高且不破壞土壤結構等優勢得到迅速發展，已成為工業污染場地應用最廣泛的技術之一。

2.3 淋洗修復技術

土壤淋洗修復技術是指使用能促進污染物溶解、脫附的表面活性劑、助溶劑等來淋洗污染土壤，使吸附的污染物解吸或溶解的過程。該技術可快速移除土壤中的污染物，可在短時間內完成高濃度污染場地的修復，尤其對由重金屬、半揮發性有機物、石油類和鹵代芳烴等污染場地的修復具有明顯優勢，治理費用低廉，現已成為污染土壤修復技術研究的熱點之一[7]。

2.4 熱處理技術

熱處理技術是指通過將污染土壤加熱到一定溫度，使污染物從土壤中揮發分離出來，并采用特殊方法對揮發的有害成分進行無害化處理的修復方式。熱處理技術包括熱脫附和微波熱修復技術，適用于處理揮發性、半揮發性有機物和特定金屬元素，不適用于處理土壤中重金屬、腐蝕性有機物、活性氧化劑和還原劑等。該技術已廣泛應用于高濃度有機污染場地修復，但存在脫附時間長、處理成本過高等問題。這些問題限制了熱處理技術的廣泛應用[8]。

2.5 植物修復技術

植物修復技術是利用植物對某種污染物具有特殊的吸收富集能力，將環境中的污染物轉移到植物體內或將污染物降解利用，對植物進行回收處理，達到去除污染與修復生態的目的。根據修復原理，可將植物修復技術分為植物提取、植物穩定、植物揮發、根際過濾等。植物修復技術可用于修復重金屬、持久性有機污染物、石油、放射性核素等污染場地。植物修復技術既能修復農田土壤中的污染物，也可應用于人工濕地、填埋場表層修復以及生物棲身地重建、生態恢復等。該技術適用于污染濃度中低等、分布面積廣、其他方法不適用的污染場地，其在原位進行處理，成本低廉、效果顯著且能美化環境，因而得到了廣泛認可和關注。但是，植物修復技術受植物特性限制，如修復周期較長、修復污染物較單一、地域性較強，這成為其在實際應用中的瓶頸。

3 我國城市工業污染場地修復現狀

目前，中國工業污染場地修復還處于起步階段。我國污染場地修復不論是在技術研究、國家政策上，還是在管理經驗上，都與發達國家存在一定的差距，總體形勢不容樂觀，面臨的問題主要有以下幾點。

3.1 污染場地信息問題

我國已開展一些工業污染場地土壤狀況調查，但工業污染場地的基礎數據、污染程度、資料庫建設等仍不詳盡，土壤污染狀況仍不明確。重金屬污染、有機物污染、復合污染、礦山開采污染和突發事故污染等典型污染場地的區域分布，以及污染場地土壤特征包括污染范圍、污染強度、污染源種類及特性、造成危害等基礎數據不清。難以列出工業污染場地清單，建立檔案和空間分布圖，難以有針對性地開展工業污染場地的土壤修復、治理和環境監管工作，更無法從國家層面對工業污染場地的環境污染防治進行有效管理和統一規劃。

3.2 污染場地修復技術研發與應用問題

目前，國內外對工業污染場地修復技術的研究較多。但是，我國對修復技術的研究起步較晚，修復措施比較粗放，修復裝備及規模化應用與歐美等發達國家相比仍存在較大差距。很多先進的修復技術僅限于實驗室研究階段，不能廣泛應用于實際修復中。污染場地類型、區域分布、數量等仍不明確，無法根據污染場地狀況研究形成具有我國特色的、有效的實用修復技術。總的來說，我國污染場地修復技術成熟度不高，修復技術評估體系不健全，修復技術選用標準不夠科學，現有技術還很難有效解決我國目前復雜的場地污染問題。

3.3 污染場地修復責任和資金落實問題

修復經費來源一直是制約污染場地環境管理的問題。目前，我國環境污染防治遵循“誰污染、誰治理”“污染者付費”的原則。然而，由于場地污染具有隱蔽性、滯后性及復雜性等特點，在場地修復過程中，常難以準確識別污染程度、判定污染者的責任、落實治理和修復資金。據統計，我國場地修復資金來源的54.3%來源于政府預算，21%來源于修復企業自籌和政府財政，剩余1/4是污染者自籌和其他[9]。雖然國家撥出了一部分專項預算經費，但亟待修復污染場地基數過大，修復費用仍遠遠不足，嚴重制約污染場地修復工作的開展。

3.4 突發事故應急能力和場地修復風險評估能力不足

近年來，我國各地環境污染事故頻發，爆炸、傾倒、泄露等重大環境污染事件產生的場地污染尤為突出。例如，2015年天津濱海新區爆炸事故、2019年響水爆炸事故等，這都對居民健康、生態環境和社會穩定構成了嚴重威脅。環境污染事故造成的場地污染往往具有污染物種類復雜、污染濃度高、危險性強等特點，必須第一時間采取應急措施對污染場地進行管控和修復，把污染和生態損害程度和范圍降到最低。目前，我國在環境污染風險事故預防與應急能力（重視程度、處置能力、應急監測、信息報告和反饋等）方面仍相對不足，且由于技術不成熟和專業人才缺失，難以在事故發生后立即對污染場地修復整體工作進行統籌和決策，更缺乏系統的污染場地修復后的風險評估。

4 展望

污染場地修復工作在我國起步雖晚，但已逐步受到重視。環保部于2014年公開發布了《污染場地土壤修復技術導則》《污染場地術語》等一系列標準;國務院于2016年印發了《土壤污染防治行動計劃》，為我國開展污染場地調查、監測評估和治理修復等提供技術支持，為推進相關法律法規體系建設提供基礎支撐。污染場地修復是一項復雜的系統工程，涉及產業規劃、生態環境、土地布局、資金籌措、技術研發、隊伍建設、政策指導和風險評估等多方面，因此，要統籌規劃、全面部署。通過強化政府主導、加大財政支持、完善激勵政策、發揮市場作用和引導公眾參與等措施，完善法律法規，建立符合我國國情的污染場地修復管理體系，推動污染場地修復的制度化、法律化和產業化[10]。

參考文獻：

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[2]環境保護部，國土資源部.全國土壤污染狀況調查公報[EB/OL].（2014-04-17）[2019-04-12].http：//www.Mep.Gov.cn/gkml/hbb/qt/201404/W020140417558995804588.pdf.

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[10]李夢瑤.中國污染場地環境管理存在的問題及對策[J].中國農學通報，2010（24）：338-342.