城市土壤污染問題及治理技術(shù)探討

張朝陽

(陜西省土地工程建設(shè)集團有限責(zé)任公司渭南分公司 陜西 西安 710075)

隨著城市化的快速推進，城市土壤污染已經(jīng)對我國國土資源的可持續(xù)發(fā)展與利用造成了嚴重的影響。城市的發(fā)展造成城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化，尤其是冶金、農(nóng)藥、鋼鐵和化工等一些重度污染行業(yè)，在工廠搬遷后往往會遺留大面積的污染土壤。這些污染土壤在城市中對城市環(huán)境、居民健康等造成很大程度的影響，在城市土地再利用的過程中造成很大的困難。因此，如何有效的治理和規(guī)劃城市污染土壤成為城市可持續(xù)發(fā)展的重要課題[1]。

一、城市土壤污染問題理論分析

(一)城市土壤污染的概念

城市土壤污染主要分為兩個方面：有機物污染和無機物污染。有機物污染主要包括農(nóng)藥污染、氰化物、洗滌劑、石油、苯類、城市污水排放、人力排放物等；無機物污染主要是酸、堿、重金屬污染等。土壤中有害物質(zhì)增加會對土壤的自凈能力產(chǎn)生影響，從而造成土壤的機構(gòu)性發(fā)生變化。

(二)造成城市土壤污染的原因

1.政府層面。因城市需要發(fā)展，在發(fā)展的過程中政府會對企業(yè)的生產(chǎn)活動造成一定的干預(yù)，政府的干預(yù)主要有兩個方面：因環(huán)境問題降低經(jīng)濟效率和提高經(jīng)濟效率降低環(huán)境保護標準。但是城市的發(fā)展需要經(jīng)濟的高速運轉(zhuǎn)，政府往往在經(jīng)濟發(fā)展的面前對環(huán)境問題的考慮不夠全面，進而導(dǎo)致因經(jīng)濟的發(fā)展造成環(huán)境的污染。另一方面，政府在執(zhí)行社會、經(jīng)濟的政策中，往往會使生產(chǎn)者以生產(chǎn)要素高于生產(chǎn)成本的方式進行生產(chǎn)，這就使得環(huán)境成本大大增加。尤其是在十九大召開以來，生態(tài)文明建設(shè)、人與自然和諧共生、綠水青山就是青山銀山等思想的提出，政府更應(yīng)該在政策的制定、機構(gòu)執(zhí)行力上來制止因城市發(fā)展造成的污染問題。

2.市場層面。古典經(jīng)濟學(xué)在市場競爭方面上認為，社會邊際成本和邊際私人成本等于邊際收入，社會和私人邊際收入相同的情況下，可以實現(xiàn)最優(yōu)資源分配。如果市場的條件非常理想，市場將會很快失靈。所以在此層面上，市場的惡意競爭現(xiàn)象就會出現(xiàn)，同時會以壓低成本的方式進行相互競爭，這樣就會造成以犧牲環(huán)境為代價進而降低成本[2]。

二、城市土壤污染治理的研究現(xiàn)狀

Stroganova等采用多種分析方式，對土壤污染物的主要來源進行分析研究，其研究結(jié)果表明：交通運輸、采礦業(yè)(冶煉)、金屬制作業(yè)、發(fā)電廠、污水處理廠及廢棄物處理對城市土壤會產(chǎn)生大規(guī)模的污染，且大多都是不可逆污染。

劉社棠以陜西關(guān)中地區(qū)為例，闡述了關(guān)中地區(qū)的土地污損狀況，介紹了潼關(guān)金礦區(qū)內(nèi)的土壤重金屬治理手段，通過覆土、隔離等技術(shù)，優(yōu)化了土地利用結(jié)構(gòu)、緩解了土地供需矛盾、保護了生物多樣性，在一定程度上消除了重金屬對土壤的污染。另外，文章還介紹了石川河因固體廢棄物造成土壤污染的治理，主要通過垃圾分類收集、種植各種可吸收重金屬植物等方式來改變污染土壤。

張峰等通過對土壤污染類型、污染的來源和途徑對土壤問題進行分析，并介紹了一部分土壤修復(fù)技術(shù)以及主要的優(yōu)缺點以及主要使用污染類型，并從修復(fù)方式、處置地點、修復(fù)技術(shù)選取等方面綜合考慮修復(fù)技術(shù)的選擇，也分析了我國目前城市土壤污染的狀況，根據(jù)對我國城市土壤污染狀況的分析，給出適合我國國情的修復(fù)技術(shù)。

三、城市土壤污染治理修復(fù)原則

(一)穩(wěn)步推進修復(fù)方案

目前，我國在城市土壤污染方面的治理剛剛起步，沒有一套完整的修復(fù)方案。因此，在進行城市土壤治理修復(fù)的過程中要穩(wěn)步推進，不能只重效率，不重質(zhì)量。在做出每個決定之前都要經(jīng)過反復(fù)實驗論證，力求達到最好的效果。以陜西省土地工程建設(shè)集團為例，為了能夠更好更快的開展土地修復(fù)治理相關(guān)方面的工程，專門成立了國土資源部退化及未利用土地整治工程重點實驗室，力求在開展包括城市土壤污染治理修復(fù)方面的工程項目前能夠制定出一套完整的技術(shù)方案。

(二)因地制宜進行修復(fù)

不同地區(qū)之間土壤性質(zhì)差異較大，尤其是針對不同企業(yè)的污染廢棄物不同，對土壤的污染程度及污染狀況不盡相同。所以，針對不同的污染需要根據(jù)實際情況制定出相應(yīng)的治理方案，因地制宜顯得尤為重要。另外，在治理方案的制定過程中，應(yīng)當更加科學(xué)、全面、規(guī)范地實施，必要時應(yīng)建立專家?guī)欤龊眉夹g(shù)咨詢、技術(shù)評審、方案論證等工作。

(三)規(guī)范運作修復(fù)工作

我國于2019年1月份正式出臺《土壤污染防治法》，該法主要在土壤污染的政府責(zé)任、監(jiān)測、控制、修復(fù)制度以及風(fēng)險管控等方面制定制度。之前也出臺過相關(guān)法律法規(guī)，在新舊法規(guī)結(jié)合、法律實施等方面要著重考慮。任何與法律法規(guī)相違背的操作要明令禁止，并嚴格把控風(fēng)險。對任何污染場地的治理都需要按規(guī)定進行招標，污染場地治理所涉及的相關(guān)技術(shù)工作需要經(jīng)過專家評審會論證，所涉及資金預(yù)算，需經(jīng)過政府財評工作。

四、土壤污染修復(fù)技術(shù)探討

污染土壤修復(fù)技術(shù)主要分為不同的處理場所和不同原理進行分類。

(一)不同的處理場所

污染土壤修復(fù)技術(shù)根據(jù)不同的處理場所可分為原位修復(fù)和異位修復(fù)。原位修復(fù)的優(yōu)點為修復(fù)費用較低、對場地原始景觀的破壞較小、對地面的設(shè)施影響較小以及能夠很好的避免二次污染。其缺點主要為修復(fù)周期較長、易出現(xiàn)不可控的修復(fù)結(jié)果以及受原有場地地形的影響較大。原位修復(fù)的主要適用對象為污染范圍大、污染程度較輕、現(xiàn)場構(gòu)筑物較多、可在現(xiàn)場實施修復(fù)工程以及地質(zhì)條件相對簡單的污染場地；異位修復(fù)其優(yōu)點為不受場地地理環(huán)境條件限制、修復(fù)速度快、效果好，修復(fù)結(jié)果易于控制。但其缺點也較為明顯，如修復(fù)費用較高、對原有生態(tài)環(huán)境可能產(chǎn)生較大的破壞，并存在二次污染的可能。主要適用于污染范圍較小、污染較為嚴重、現(xiàn)場條件惡劣等情況。[3]

(二)不同的處理原理

土壤污染修復(fù)按照原理治理可分為物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)、生物修復(fù)三個方面。[4]

1.物理修復(fù)。物理修復(fù)主要包含土壤性能改良、蒸汽浸提技術(shù)、固化修復(fù)技術(shù)、物理分離修復(fù)、玻璃化修復(fù)、熱力學(xué)修復(fù)、熱解析修復(fù)、電動力修復(fù)、置換等，其效率較好、但成本相對較高，經(jīng)玻璃化修復(fù)、熱力學(xué)修復(fù)方式治理過的土壤不能再應(yīng)用于農(nóng)業(yè)用地。固化修復(fù)技術(shù)、置換技術(shù)目前較為成熟，應(yīng)用較為廣泛。

2.化學(xué)修復(fù)。化學(xué)修復(fù)主要包括化學(xué)淋洗、溶劑浸提、化學(xué)氧化還原等，其特點為治理效果具有長效性、易操作、治理深度不受限，除原位淋洗外，其他方式的治理費用都較高。化學(xué)修復(fù)的缺點也較為突出，如：土壤易出現(xiàn)二次污染、適用范圍較窄等。化學(xué)修復(fù)技術(shù)中化學(xué)淋洗、化學(xué)氧化方式可應(yīng)用的土壤污染類型有重金屬、苯系物、石油、鹵代烴、多氯聯(lián)苯等。其他方式的化學(xué)修復(fù)可修復(fù)的土壤污染類型較為單一。[5]

3.生物修復(fù)。生物修復(fù)主要包括植物修復(fù)和微生物修復(fù)。植物修復(fù)的優(yōu)點為成本低、不改變土壤性質(zhì)、不產(chǎn)生二次污染。但是其治理所消耗的時間較長、污染程度不能超過修復(fù)植物的正常生長范圍，植物修復(fù)可應(yīng)用于重金屬以及有機物的污染[6]。

五、某廢棄化工廠土壤污染情況及治理建議

某化工廠所在地區(qū)巖性為中細砂及含礫中粗砂，厚度一般為4-15米。化工廠的前身主要生產(chǎn)農(nóng)藥，后經(jīng)改制主要生產(chǎn)食品級富馬酸。化工廠主要分為辦公區(qū)、宿舍、蒸餾區(qū)、苯反應(yīng)區(qū)、污水池/排污口、反應(yīng)堆7部分，其中主要污染物集中在蒸餾區(qū)、苯反應(yīng)區(qū)、污水池/排污口、廠房舊址回化工廠北側(cè)排污口所處位置。

經(jīng)取樣分析，此化工廠土壤的重金屬污染主要為As和Hg，且含量較高。Cd、Pb、Cu、Ni部分點位濃度值超標；有機物污染主要為苯系物、1,2,3-三氯甲烷和氯仿污染相對嚴重。

表1 某化工廠主要污染物及污染特點

針對化工廠內(nèi)土壤污染情況，有機物污染主要存在于反應(yīng)堆及蒸餾區(qū)污水池區(qū)域，且污染面積大，污染較深，后期的修復(fù)工作量較大。原位化學(xué)噴淋技術(shù)對重金屬、苯系物、石油、鹵代烴、多氯聯(lián)苯等都具有較好的修復(fù)能力，并且成本較低，修復(fù)周期較短，修復(fù)后殘留物較少，較適用于此化工廠的土壤有機物污染修復(fù)；重金屬污染主要存在于反應(yīng)堆、排污口，深度較淺，后期修復(fù)工作量相對較小，可通過固化修復(fù)技術(shù)、置換修復(fù)技術(shù)對其進行修復(fù)。

六、結(jié)語

土地作為城市發(fā)展的支撐條件，污染土壤對其發(fā)展影響巨大。城市要想發(fā)展，就需要將污染土壤的治理作為一項重要工作[7]。在生態(tài)文明建設(shè)的背景下，通過政策、法律法規(guī)、技術(shù)等各個層面的努力，才能將城市已污染的土壤治理為可供城市健康發(fā)展的綠色土地；另外，總結(jié)前人經(jīng)驗，根據(jù)各種修復(fù)技術(shù)的特點，去蕪存菁，并結(jié)合所需修復(fù)土壤的實際情況選擇合適的修復(fù)方案，才能能夠更好地推動土壤污染修復(fù)方面的發(fā)展，最終實現(xiàn)人與自然和諧共生的可持續(xù)城市發(fā)展模式。