[科普中国]-污染场地修复

背景

近年来，我国场地污染问题逐步凸显，对生态环境、食品安全和人体健康构成严重威胁；全国各地陆续开展了污染场地修复工程，以确保环境质量和人居健康。国家和地方越来越重视场地监管和污染场地修复，相继出台
场地相关政策、行动计划等；但现有法律法规和标准体系尚不健全，且多为原则性规定，缺少详细、可操作的具体内容。其中，场地遗留、调查、修复、流转、再开发等污染场地监管法规制度的缺失在一定程度上制约了场地污染防治工作的开展和修复行业的发展。

我国北京、杭州等多地已先后发生数起污染场地修复工程二次污染控制不到位造成的环境污染事件，公众关注度较高，产生一定的社会不良影响。这些事件对正在蓬勃发展的污染场地修复行业敲响了警钟：在开展污染场地修复工程的同时，不能忽视修复工程本身对生态、环境和健康带来的影响和危害。

2014年，环保部发布了污染场地相关技术导则和工作指南，其中明确了污染场地调查、修复、验收等工作程序、内容，同时提出了污染场地修复工程环境监理概念，但未详细阐述二次污染防治工作具体内容。

2015年4月，最新发布的《建设项目环境影响评价分类管理名录》首次将“污染场地治理修复工程”纳入“城镇基础设施及房地产”类别，明确需要开展环境影响评价，旨在通过分析污染场地修复工程实施可能对环境产生的影
响，提出污染防治对策和措施1。

污染场地概念一般而言，因从事生产、经营、使用、贮存、堆放有毒有害物质，或者处理、处置有毒有害废物，或者因有毒有害物质迁移、突发事故，造成了土壤和/或地下水污染，并已产生健康、生态风险或危害的地块，称为污染场地。就污染场地环境而言，范围更广，可以包括场地内部环境及周边可能影响到的环境，涉及场地内部的土壤和地下水、车间墙体和设备、各种废弃物，场地周边的土壤、地表水、空气、生物体及居民住地等。在监管和治理搬迁或遗留场地环境时，需要系统性和整体性。

产生污染场地通常在工矿业活动与发展过程中产生。我国污染场地类型多且复杂，与矿业、行业及其建设时间、生产历史等有关。在现有的污染场地中，有历史(甚至是解放前)遗留的，也有改革开放后新产生的；有的由国有企业带来，有的由乡镇企业造成，也有的来自合资或私营企业。污染场地主要分布在城区，也可以分布在居住、商业和公共娱乐活动用地相邻或附近的乡镇，以及生态敏感区等。

矿业活动和行业生产过程是造成场地污染的主要途径。因此，矿区和污染行业往往是污染场地的集中分布地，例如有色金属、黑色金属矿区和化工、石化、冶炼及电镀、制药、机械制造、印染等行业。其他的污染场地有填埋场、金属矿渣堆场、加油站、废旧物资回收加工区或电子垃圾处置场地等2。不同的矿业活动和行业生产过程会产生不同的毒害污染物，包括无机类、有机类或有机一无机类污染物，并且常常出现与化学品生产或使用、产业过程相关的特征污染物。

我国污染场地中主要污染物有重金属(如铬、镉、汞、砷、铅、铜、锌、镍等)，农药(如滴滴涕、六六六、三氯杀螨醇等)，石油烃，持久性有机污染物(如多氯联苯、灭蚁灵、多环芳烃等)，挥发性或溶剂类有机污染物(如三氯乙烯、二氯乙烷、四氯化碳、苯系物等)，有机一金属类污染物(如有机胂、有机锡、代森锰锌等)等，有的场地还存在酸污染或碱污染，大部分场地处于复、混合污染状态。除了化学性污染外，有的场地还存在病原性的生物污染和建筑垃圾类的物理性污染，这给污染场地的治理和修复增加了难度。

多数污染场地的土壤和地下水同步受到污染，这是由于污染物下渗迁移或管道泄漏造成的。在场地土壤或地下水中污染物含量的空间变异性明显，有的污染区污染物成团连片分布，另外的可能是分散的点状分布，这与企业生产、储存、处理、处置方式方法，以及污染物性质和迁移性等有关。场地污染深度可达10多m，污染程度以中、重度比例较多。例如，焦化厂土壤中强致癌化合物苯并芘、农药厂土壤中持久性有机污染物滴滴涕、铬渣堆放场地土壤铬含量及地下水中六价铬等浓度可以超标上千倍，甚至万余倍，这与通常发生在表层轻度污染的农田土壤污染状况有明显不同。另一个特点是由挥发性或溶剂类污染物造成的污染场地，这些污染物的浓度动态变化，迁移性强，容易迁出场外，还会挥发，污染空气，危及健康，因而需要及时阻断控制。

状态城市化进程和经济增长方式转变使城区污染场地数量凸显。随着国家“退二进三”“退城进园”“产业转移”等政策的实施。全国几乎所有的大中城市正面临着重污染行业的大批企业关闭和搬迁问题，导致城市出现大量遗留、遗弃场地。

初步估计，我国各类工业污染场地至少以数十万计，多数分布在经济发达地区和老工业基地。虽然原国家环境保护总局早在2004年下发通知，要求企业搬迁后对原有场地变更用地方式时，应对场地污染进行监测和评估，对污染的场地应当治理修复，但是目前我国污染场地处于如下5种状态，健康隐患严重。

(1)部分污染场地未经污染风险评估与修复已用作居住地和商业用地开发利用；

(2)随着城市化进程和空间规划调整，部分工业企业搬迁后或已经停产的污染场地正面临再开发利用，或未经过风险评估与修复正在开发利用；

(3)由于企业倒闭、破产等原因，部分企业遗留或搬迁后的污染场地处于无人监管的状态；

(4)部分污染场地仍然处于原来的利用方式；

(5)只有极少量场地经过简单的风险评估和治理后，开发为居住用地3。

风险与欧美等发达国家遗留遗弃污染场地的环境问题相比，我国的场地土壤复合及混合污染问题更为复杂。据反映，场地土壤及地下水污染区人群癌症等疾病的发病率和死亡率明显升高，由此引发的环境污染事故、对施工现场人员健康伤害事件，以及影响社会稳定的事件时有发生。污染场地已经成为城市土地开发利用中的环境隐患，城市人居环境安全问题令人担忧，亟待开展风险评估与修复治理4。

污染土地类型按照主要污染物的类型划分，中国城市工业污染土地大致可分为以下几类。

一是重金属污染场地。主要来自钢铁冶炼企业、尾矿以及化工行业固体废弃物的堆存场，代表性的污染物包括砷、铅、镉、铬等。

二是持续性有机污染物(POPs)污染场地。中国曾经生产和广泛使用过的杀虫剂类POPs主要有滴滴涕、六氯苯、氯丹及灭蚁灵等，有些农药尽管已禁用多年，但土壤中仍有残留。中国目前农药类POPs场地较多。此外，还有其他POPs污染场地，如含多氯联苯(PCBs)的电力设备的封存和拆解场地等。

三是以有机污染为主的石油、化工、焦化等污染场地。污染物以有机溶剂类，如苯系物、卤代烃为代表，也常复合有重金属等其他污染物。

四是电子废弃物污染场地。粗放式的电子废弃物处置会对人群健康构成威胁。这类场地污染物以重金属和POPs(主要是溴代阻燃剂和二恶英类剧毒物质)为主要污染特征5。

修复技术应对措施对污染场地修复技术进行分类，不仅有利于修复技术的识别与比较，而且有利于修复经验与修复技术的传播，也有利于在相似的污染场地上迅速开展修复活动。

场地污染的修复应对措施可分为3类：

①对正在产生危害的及时清除；

②对场地的用途进行限制或禁入(制度控制)；

③采用工程手段对场地进行修复。

通常所说的场地修复即是指第3种修复应对措施6。

分类污染场地修复技术的定义：可改变待处理污染物的结构，或减小污染物毒性、迁移性，或数量的单一，或系列的化学、生物，或物理处理技术单元。

修复技术的分类方法有多种：

根据修复处理工程的位置可以分为原位修复技术与异位修复技术；

根据修复介质的不同可分为污染源(是指污染场地的土壤、污泥、沉积物、非水相液体和固体废物等)修复技术和地下水修复技术；

根据修复原理可分为物理技术、化学技术、热处理技术、生物技术、自然衰减和其他技术等；

根据修复方式可分为对污染源的处理技术和对污染源的封装技术；

根据污染场地修复技术运行和成本数据的充分性和可获得性，可分为成熟技术与创新技术(是指那些虽然经过试验或曾在某场地试用，但缺少完整的费用与运行参数等的技术；

此外，一些技术本身虽然已存在很多年，但在污染场地修复领域的实际应用时间不长，因此仍有可能被认为是创新技术)。表1，2分别给出了按修复原理与修复方式划分的污染源修复技术6。

比较在美国的“国家优先控制场地名录”污染场地中，已实施或计划实施的修复技术中有2/3为对污染源进行控制或处理。原位土壤蒸汽抽提技术(SVE)是最常用的污染源处理技术(用于25%的污染源控制项目)，仅次于它的是异固定化/稳定化技术(占18%)和集中焚烧技术(占12%)。常用的原位修复技术包括SVE，生物修复和固定化/稳定化；常用的异位修复技术是固定化/稳定化、焚烧、热解吸和生物修复。创新技术的应用在所有污染源控制处理技术中占2l%，其中生物修复技术是目前最常用的创新技术。

SVE技术之所以应用广泛，是因为：

①它对挥发性和半挥性有机污染物有较高的去除率；

②它对土壤结构扰动小，且可以低成本处理大面积的土壤。

但SVE技术存在受土壤透气性影响大，以及难以提高处理效率(难以超过90%)等不足6。

与异位修复技术相比，原位修复技术更为经济，不需要建设昂贵的地面环境工程设施和对污染物进行远程运输，就可以使污染物降解和减毒，操作维护起来比较简单。原位修复技术还有一个优点就是可以对深层土壤进行修复，对土壤的破坏小，适合规模较大的土壤修复。但原位修复技术受场地本身特性的影响较大，低渗透性和地质结构复杂的土壤实施的难度较大。此外，原位修复的周期较长，修复效果难以达到理想状态；相比而言，异位修复技术在挖掘和设备使用维护等方面费用较高，但修复的周期短，修复效率高，且修复效果好。

技术选择场地修复技术筛选一般发生在场地修复的可行性研究阶段。超级基金制度中修复技术筛选的国家目标是：筛选出能持续保护人体健康与环境的修复技术，使待处理的废物最少化。

超级基金场地修复技术选择的9个基本原则：

①短期效果；

②长期效果；

③对污染物毒性、迁移性和数量减少的程度；

④可操作性；

⑤成本；

⑥符合应用与其他相关要求；

⑦全面保护人体健康与环境；

⑧州政府接受程度；

⑨公众接受程度。

基于以上原则，目前已有计算机辅助的修复技术选择平台。超级基金场地修复技术筛选的基本程序分为2个环节：

①可能修复方案的筛选；

②从可能的修复方案中筛选出最优方案。

图2给出了超级基金制度下7，一个场地可能的修复方案出台过程。在制定了可能修复方案后，还须对这些方案进行详细分析，在该过程中不仅要将备选技术与筛选原则(9个原则)进行比较，还需要进行备选修复技术之间的比较，从而确定最终的修复工艺．随着超级基金制度的实施和人们对其认识的深入，在进行修复技术筛选时，除了遵循技术筛选的9个原则以外，美国环境保护局(USEPA)对场地的修复技术筛选还有以下倾向：

①在可能情况下，对于高风险污染物(如高毒性、迁移性强，对人或环境风险较大)应采取处理手段；

②对低风险污染物，或在处理技术不适用的情况下，应采用工程措施(如用封堵技术进行修复)；

③尽可能采用多种技术联合的方法来获得保护人体健康与环境的目的；

④采用制度管理措施(如用水或行动范围的限制等措施)作为工程控制技术的辅助手段，从而阻止或减少污染物的可能暴露；

⑤与成熟技术相比，当一个新型技术可能具有相同或更好的处理效果，且不利影响更小，或达到相同目标的费用更低时，应考虑采用新型技术；

⑥对于地下水修复，应结合场地的特殊环境，将处理后的地下水尽其所用6。