近年來,世界土壤污染問題日益凸現(xiàn),土壤污染修復(fù)工作也有很大阻礙,尤其在發(fā)展中國家,對生態(tài)環(huán)境、食品安全和人體健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。其中,汞、鎘、鉛、鉻和砷等重金屬污染物導(dǎo)致的土壤污染尤為突出。根據(jù)《中國環(huán)境年鑒》可知,由于關(guān)停轉(zhuǎn)遷,我國現(xiàn)已有大量工業(yè)場地遺址,對污染嚴(yán)重的工業(yè)場地遺址進(jìn)行技術(shù)修復(fù)是改善土壤環(huán)境質(zhì)量的迫切要求,也是世界科技的研究熱點。歐美發(fā)達(dá)國家的污染場地修復(fù)產(chǎn)業(yè)占整個環(huán)保產(chǎn)業(yè)的50%以上。2011年2月,《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》通過國務(wù)院正式批復(fù),重金屬污染土壤被列為主要整治內(nèi)容之一,污染場地土壤修復(fù)技術(shù)必將受到更多關(guān)注。
一、歐美土壤修復(fù)技術(shù)研發(fā)歷程
歐美土壤修復(fù)技術(shù)的研發(fā)歷程分為3個階段:(1)20世紀(jì)80年代以前,土壤治理方式為物理、化學(xué)修復(fù),修復(fù)技術(shù)主要采用挖掘填埋、客土法、固化/穩(wěn)定化、土壤氣提、化學(xué)萃取;(2)20世紀(jì)80年代至21世紀(jì)初,土壤治理方式為物理、化學(xué)和生物修復(fù),修復(fù)技術(shù)主要采用IMC(隔離、維護(hù)和控制)、淋洗、化學(xué)萃取、化學(xué)氧化還原、玻璃固化和熱脫附;(3)21世紀(jì)以來,土壤治理方式為物理、化學(xué)和生物修復(fù),但已開始廣泛關(guān)注高效低費的修復(fù)方法,研究重點為植物修復(fù)及自然轉(zhuǎn)移和衰減。
二、土壤修復(fù)技術(shù)運用現(xiàn)狀
1.美國運用現(xiàn)狀
美國約存在294000個污染場地,其中,1982-2005年間,共有1536個場地列入NPL。僅2007年,美國超級基金項目耗費3.8億美元用于土壤修復(fù)項目。據(jù)估計,美國完成所有污染土壤的修復(fù)將需要投資2089億,且大部分修復(fù)需要經(jīng)過30~35a。美國于20世紀(jì)80年代之后進(jìn)行了大量土壤修復(fù)工程。美國超級基金計劃所實施的土壤修復(fù)技術(shù)已成為世界各國了解最新土壤修復(fù)技術(shù)變化的重要窗口。2002-2005年財政年度中,60%的污染源處理工程項目采用的是原位修復(fù)技術(shù),比1982-2005年財政年度高了13個百分點。這主要是因為原位修復(fù)技術(shù)具有無需挖運土壤、修復(fù)成本低、適宜對深層污染介質(zhì)修復(fù)、對施工人員健康影響小等特點。
2.歐洲運用現(xiàn)狀
估計,歐洲每年約有21.1億歐元用于污染土壤的修復(fù)及管理工作。圖2給出了1978-2007年間,歐洲部分國家及整個歐洲不同土壤修復(fù)技術(shù)的運用現(xiàn)狀。由圖2可知,歐洲各國根據(jù)本國國情,所采用的土壤修復(fù)技術(shù)存在明顯的較大差異。歐洲運用原位和異位熱脫附、原位和異位生物處理、原位和異位物化處理技術(shù)修復(fù)污染場地的項目占所有統(tǒng)計項目的69.17%,其中原位熱脫附、原位生物處理和原位物化處理修復(fù)技術(shù)占35%,異位熱脫附、異位生物處理和異位物化處理修復(fù)技術(shù)占34.17%,二者比重相當(dāng),其他修復(fù)技術(shù)占30.83%。在實際工程中,生物處理技術(shù)運用最多,達(dá)到35%,其中原位生物處理占18.33%,異位生物處理占16.67%。另外,將污染土壤作為廢棄物而非可再生資源處理(包括挖掘處置技術(shù)、污染場地管制等)的工程項目在歐洲仍然占有較大比重,達(dá)到37%。
三、我國與發(fā)達(dá)國家差距
發(fā)達(dá)國家相比,我國落后20多年,主要存在以下六方面差距:(1)技術(shù)種類單一,缺乏體系,尤其是原位、快速、適用于場地土壤(包括地下水)的物化技術(shù);(2)技術(shù)裝備嚴(yán)重缺乏,缺產(chǎn)業(yè);(3)技術(shù)規(guī)范缺標(biāo)準(zhǔn),缺法規(guī),技術(shù)難以應(yīng)用;(4)工程化修復(fù)案例極少,缺市場化;(5)缺乏自身實踐積累的經(jīng)驗,公司少;(6)關(guān)鍵是投入少,缺乏實用技術(shù)。
四、我國土壤修復(fù)技術(shù)發(fā)展建議
我國污染場地土壤修復(fù)蘊含巨大市場需求,然而,針對污染場地土壤修復(fù)技術(shù)、工程化應(yīng)用和設(shè)備研發(fā)起步較晚,現(xiàn)階段無論是引進(jìn)國際上的先進(jìn)技術(shù),還是自主研發(fā)都需要理性思考。歐美等發(fā)達(dá)國家,現(xiàn)已開發(fā)出與修復(fù)技術(shù)配套的先進(jìn)裝備,但成套引進(jìn)現(xiàn)成的技術(shù)裝備,費用昂貴,受到國外知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)的制約。考慮到我國土壤類型多樣、污染場地復(fù)雜、污染特征各異,這對修復(fù)設(shè)備提出了更多更高的要求,現(xiàn)成的技術(shù)裝備可能缺乏適宜性,不一定適合在我國應(yīng)用,開發(fā)適合國情的修復(fù)設(shè)備應(yīng)是我國污染場地土壤修復(fù)領(lǐng)域的工作重心之一。應(yīng)該在借鑒國外成熟修復(fù)技術(shù)和先進(jìn)裝備的基礎(chǔ)上,從我國場地污染特征、國家經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展、國家科研水平及現(xiàn)階段技術(shù)儲備等多方面綜合考慮修復(fù)技術(shù)的選擇和發(fā)展方向。