我国土壤修复产业发展现状及思考
慧聪环保网 摘要：现有土壤修复技术都有一定的适用范围,具有推广意义的示范工程很少,因此开发出能修复复合污染土壤的技术是今后研究的热点和重点。针对企业搬迁用地存在的土壤修复问题,结合场地再利用和修复目标,开发污染土壤绿色复合修复技术,从而改善土壤环境质量,提高我国土壤修复的技术和监管水平,这有助于我国土壤污染防治技术支撑体系的建立及土壤环境保护对策的制定,对保证我国资源环境的安全和保障人民身体健康具有重要的意义。
随着现代化进程的推进及与之相伴随的快速城市化过程,一系列的生态环境问题应运而生。由于污染物排放到土壤环境中以及化学物质种类和数量的增加等引起的土壤污染问题尤为突出。伴随着化工、钢铁、煤炭、焦化、石油等行业的产业结构调整、产能淘汰的推进,一批具有高污染、高排放的环保技术水平较低的产能被取缔,如何进行污染用地的修复将是随之要考虑的最为现实、最为迫切的难题。土壤污染由于具有隐蔽性、滞后性、累积性及难治理和修复周期长等特点,其修复问题已成为环境科学研究日益活跃的领域。
1我国土壤污染现状
我国土壤污染严重,国家环保部和国土资源部于2014年4月17日联合发布《全国土壤污染状况调查公报》。此次调查实际调查面积约630万平方公里,覆盖除港、澳、台以外陆地国土的全部耕地,部分林地、草地、未利用地和建设用地。从点位监测看,全国土壤环境状况总体不容乐观,耕地土壤环境质量堪忧,工矿业废弃地土壤环境问题突出。全国土壤总的超标率达到16.1%,耕地点位超标率高达19.4%。南方土壤污染重于北方;东北老工业基地、长三角、珠三角等部分区域土壤污染问题较为突出,中南、西南地区土壤重金属超标范围较大。工矿业、农业生产等人类活动和自然背值高是造成土壤污染或超标的主要原因。
污染场地亟待修复治理。土壤修复包括污染场地修复、矿山土地修复和耕地修复三种类型。其中,耕地土壤污染加剧,严重威胁到国家“米袋子冶和“菜篮子冶民生工程,迫切需要修复污染耕地。同时,国家实施“退二进三冶、“退城进园冶政策导致城市出现大量重污染的企业场地,亟待开展风险评估与修复治理;未来的煤炭和石油等化石燃料将造成大量的多环芳烃和汞沉降型土壤污染。
因此,随着现代化进程的推进,受到污染的土壤量大幅度增加,直接催生了国内土壤修复的需求,特别是城市中污染场地的修复。城市良好的生态环境,需要搬迁许多工业企业至郊区,遗留下大片受污染的场地。此外,与之相伴随的快速城市化过程,使得城市不断扩大,日益增长的建设用地需求,使得城市中污染场地修复需求非常迫切。
土壤污染已成为我国可持续发展的制约因素,从国内土壤修复产业化发展的趋势来看,未来土壤修复的重点领域将集中在城市污染土地开发及污染农田两大板块。尤其是大中城市中越来越多的工业企业需要面临实施搬迁或停产,将产生大量的土壤污染问题,而目前国内污染场地绝大多数没有开展修复。其中,城市型钢铁企业一般位于城市周边甚至是城市中心,据报道,我国位于省会直辖市的钢厂有20个,城市型钢厂总共有39个。2009年,城市型钢厂的总产能是2郾28亿吨,占全部总量的39.5%。初步估计,39家城市型钢厂占地面积约在数百平方公里。钢铁企业存在生产工序复杂,涵盖重金属、有机物污染各种类,污染面积大,修复环境复杂,是未来土壤修复领域的重要发展方向之一。
2现有污染土壤修复技术存在的问题
世界各国近几年来逐渐重视污染土壤的修复技术,许多国家已经投入了大量的精力来进行污染土壤的修复和治理。当前环境科学研究的热点之一就是污染土壤修复技术的研究。针对不同的污染土壤类型可选择合适的修复技术。按照修复手段起主导作用的处理技术所采用的方法,可将现有污染土壤修复技术可分为物理修复技术、化学修复技术和生物修复技术三大类。随着国内现代化进程的推进和城市化的快速发展,污染土壤的修复具有巨大市场需求和良好的市场前景,但我国在土壤修复技术的研发和转化、工程化实践的运用、修复和监测设备的研发运用上起步较晚,加之在污染土壤处理方面国内的法律和监管体系尚不完善,因而土壤修复技术的研发、法律法规和相关技术标准的制定需要进一步加快。
人们对环保和健康要求的提高以及对污染土壤认识的不断深入,使得对土壤修复提出了更高的要求。想要通过某一种方法达到修复污染土壤的目的,这对于土壤这样不均一的复杂体系存在很大的困难。就目前的土壤修复技术来看,下面几个方面有待于进一步加强:
(1)现有修复技术主要集中于实验室科学研究和小型试验上,在大规模复杂条件下的实际修复效果尚需进一步验证,同时,就如何促进科学基础研究向科技成果转化甚至商业化转化运营也是急需解决的难题。
(2)极少见复合污染土壤完整的修复体系的研究,不同组成部分对污染物的作用机理和对不同环境条件的适应性等还须深化研究,同时必须认真考虑土壤修复带来的风险,并要对其进行评估,使其能够在可控范围内,实现修复策略的进一步优化。
(3)各种土壤修复技术在修复效果、修复周期、修复成本及修复带来的副作用等方面存在不同,必须将现有的土壤修复手段进行筛选、组合和优化,以此为基础研发出新型高效的土壤修复新技术。
3国内土壤修复产业发展现状
3.1技术研发
技术研发方面,我国污染土壤修复起步较晚,技术储备欠缺,处于技术研发和产业化初期。国内绝大多数企业的土壤修复技术大多处在工程研发阶段,进入工程化试点和规模产业化的相对较少,因此在项目工程施工管理方面可供参考的实际案例不多,大部分企业都是摸着石头过河。这种现象存在一是因为当前我国国内场地土壤修复的工作还未普遍展开,在基础研究数据和实际工程数据相对缺乏的条件下,对不同修复技术进行详细地和可靠地评价相对困难;二是我国许多污染土壤场地的形成原因和污染特征非常复杂,土壤污染量大面积广,地质水文条件和土壤的性质不同于国外,使得国外开发的一些针对性强、修复成本高的修复技术难以适应我国国情,不能在我国进行规模化推广。所以,通过“产-学-研-用冶相结合的研发过程,研发出适合我国本土国情的土壤修复技术是土壤修复产业的必由之路。
3.2资金投入
资金投入方面,不同于其它环保产业,土壤修复的资金投入巨大,动辄需要上千万乃至上亿元的资金投入。目前,国家资金主要是启动历史遗留土壤的治理和修复工作,预期的资金投入将远大于国家的启动资金。对于处于城市中心地带的工业污染场地,由于房地产开发具有很高的升值潜力,这部分场地的修复资金可以来自房地产开发商,政府可采取让利的模式进行场地修复;对于土地升值空间不大的工业场地修复,其资金来源就比较困难。我国潜在污染场地估计在50万块左右,其中大部分场地属于此类;对于农田土壤修复来说,资金缺口则更大,对于资本投入而言其产出比更小,对资本的进入很难有吸引力。通过扶持和培育土壤修复行业的龙头企业,将带动我国土壤修复行业的发展,促进我国土壤修复行业有技术引导型转向资本运作型,解决我国土壤修复面临的资金瓶颈,使我国土壤修复行业走向可持续发展的道路。
3.3企业情况
土壤修复是涵盖面广、涉及多领域的综合性工程,据专家介绍,由于目前土壤修复公司成立暂不需要相关资质,所以企业来源复杂,大部分来自于房地产业、设备制造业、水处理及固废行业、环保咨询业以及仪器行业等,还有好多与国外企业组团形成。此外,国内土壤修复项目在招标过程中,具体项目根据运作模式、内容及难度的不同,对企业资质及资金规模均由不同要求。目前,中节能大地环保工程有限公司、北京建工环境修复有限公司、北京金隅红树林环保技术有限公司、北京鼎实环境工程有限公司、北京高能时代环境修复有限公司等国内主要从事土壤修复领域的专业化公司相关资质及注册资本金的情况如表1所示。
4土壤修复的指导思想及总体计划
4.1摇土壤修复的指导思想
(1)土壤修复处理切实做到技术可行,工艺先进,处理达标;
(2)采用能耗低、处理稳定、经济性佳的成熟工艺;
(3)借鉴、吸收国际先进主体工艺技术,结合国内炉窑、余热利用等的成熟工艺装备,进一步完善工艺,全部或部分设备实现国产化;
(4)采用现代化管理,实现工厂自动化控制、工艺技术先进、运行安全可靠、操作方便、环保达标。
4.2土壤修复的总体计划
土壤修复计划的编制以场地环境调查和场地土地开发规划为依据,以“风险管理冶理念为核心,建立场地修复总体目标,以确保未来人体健康和环境质量安全。通过文献和资料调研,针对不同区域环境介质、污染物类型、污染程度等主要特征,筛选符合场地修复总体目标的“潜在可行技术冶。其中,对于部分潜在可行技术,拟开展不同层次的修复技术测试,以逐步明确潜在可行技术的有效性、成本、周期和操作性等重要信息,并最终建立场地修复“可选技术冶进一步根据场地条件与环境管理要求针对场地土壤、地下水等污染介质,将污染源处理技术、工程控制技术以及制度控制措施有效组合,评估经济、技术、环境和社会效益,选择最优技术组合作为场地修复计划编制的依据,如图1所示。
5结语
国内外对土壤修复技术进行了深入的研究和有益的探索,现有土壤修复技术表明,目前的物理修复技术、化学修复技术和生物修复技术都有一定适用范围的限制,真正具有推广意义的示范工程还很少。对于存在无机-有机复合污染的土壤,能够同时有效修复无机和有机复合污染的土壤技术报道极少,因此开发出能同时修复复合污染土壤的修复技术是今后研究的热点和重点。
针对大量的企业搬迁用地存在的污染土壤修复问题,结合场地再利和修复目标,这将有助于适合我国国情的土壤污染防治技术支撑体系的建立及土壤环境保护和污染防治对策的制定,对保证我国资源环境的安全和保障人民身体健康具有重要的意义。
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