我国污染土壤修复技术需求及工程实践

我国污染土壤修复技术需求与工程实践主要内容土壤污染与修复需求土壤环境管理现状污染土壤修复技术现状污染土壤修复工程实践近些年来，全国各地土壤污染危害事件频发，严重威胁了人民群众生产生活和身体健康，成为制约区域社会经济持续发展的重大环境问题一、土壤污染与修复需求人类活动区土壤：都可能受污染自然城市城郊农村工业企业生产地油田、金属矿区菜地-菜篮子农田-米袋子工业排放、污灌、农药/化肥/畜禽粪便施用、毒害物迁移一、土壤污染与修复需求全国较大面积的耕地受重金属、农药等污染，威胁国家“米袋子”和“菜篮子”质量安全；城镇及工业区涌现数以万计的重（复合）污染、高风险的场地土壤及含水层，危害人居环境安全与健康；大量矿区、油田及周边土壤和地下水污染加剧，危及饮用水源及生态环境安全；流域性/区域性土壤污染态势凸显，影响区域生态环境和经济社会发展。北京：四环路区内200多家污染企业搬迁，置换800万m2工业用地再开发沈阳：2008年，56家污染企业搬迁；2009年，搬迁改造城区内所有重污染企业江苏省：400家化工企业搬离主城区，关停小化工企业1000多家重庆：2010年，主城区的112家污染企业实施“环保搬迁”广州：2007年以来，147家大型工业企业关闭、停产和搬迁浙江省：2005年以来有100家大型企业异地重建或关闭上海市：老工业区的数十家企业实施搬迁上世纪90年代起，国家实施“退二进三”、“退城进园”政策，导致城市出现大量遗留、遗弃的污染场地。一、土壤污染与修复需求2000年至今，上海累计完成约4000个污染企业或生产线关停调整一、土壤污染与修复需求吴淞工业区：共调整关停了污染严重的17家企业和40条生产线；桃浦工业区：对制药、化工等21家产生恶臭气体的企业实施关停调整；吴泾工业区：整体关停了上海碳素厂、泾骆化工厂等污染严重企业，关停了12万吨合成氨生产线等，搬迁了3家废气污染严重企业；金山卫化工集中区：关停污染企业21家。农药生产基地（含生产POPs有机氯农药遗留场地）金属渣堆放区域，无防雨、防渗措施难以计数的化工企业遗留场地一、土壤污染与修复需求大量高风险的污染场地工业用地转为商业居住和公共用地时，土壤及地下水中污染物给城市环境和居民健康造成了潜在危害，亟待开展风险评估和修复治理。一、土壤污染与修复需求经口摄入和皮肤接触表层土壤吸入室内污染物蒸气

饮用地下水

下层土壤污染源

土壤污染物淋溶

表层土壤污染源

地下水迁移

蒸气入侵生态环境鱼吸入室外污物蒸气和土壤颗粒物贝壳地下水水平迁移

鱼苗土壤与地下水污染危害途径人体健康与居住环境水环境一、土壤污染与修复需求一、土壤污染与修复需求2014年4月，《2005-2013年全国土壤污染状况调查公报》显示，工业企业用地土壤污染高于30%。由于城市中心区的企业多数建厂时间早，部分企业当时甚至未装备环保设施，企业关闭或搬迁后遗留的场地在再开发利用时存在较大的环境健康风险。据粗略统计，搬迁的企业20%-30%左右都存在污染问题。业内大致估算，全国工业污染土壤修复所需费用约为3000亿元左右。二、土壤环境管理现状我国土壤污染管理、评估及修复方面的工作总体上刚刚起步，土壤相关的法律法规、标准和规范缺失。发布了土壤环境管理相关的规范性文件，但是缺乏土壤相关法律；颁布了污染场地调查、监测、风险评估和修复相关的技术导则，但是缺乏土壤修复限值标准。目前仅对污染场地的调查评估方案、修复方案和最终效果进行评估和监管，很难对污染场地修复实施全过程监管，而往往修复过程是环境风险最大的环节。污染场地管理相关要求：关于印发近期土壤环境保护和综合治理工作安排的通知（国办发〔2013〕7号）关于保障工业企业场地再开发利用环境安全的通知（环发〔2012〕140号)关于加强工业企业关停、搬迁及原址场地再开发利用过程中污染防治工作的通知（环发〔2014〕66号）工业企业场地环境调查评估与修复工作指南（试行）〔2014年〕78号）二、土壤环境管理现状关于印发近期土壤环境保护和综合治理工作安排的通知国办发〔2013〕7号关于保障工业企业场地再开发利用环境安全的通知环发〔2012〕140号发布时间2013年1月23日2012年11月27日发布机构国务院办公厅环境保护部、工业和信息化部、国土资源部、住房和城乡建设部涉及内容耕地、饮用水水源地、工矿企业用地、废弃物堆场、集中污染治理设施用地等工业企业场地核心内容远近工作目标六项主要任务六项保障措施九项任务要求二、土壤环境管理现状六项主要任务：1.严格控制新增土壤污染。企业达标排放，严格环境准入，企业周边土壤定期监测；污泥处理规范，垃圾处理设施防渗，非正规垃圾场所综合整治；农业生产污染物监管2.确定土壤环境保护优先区域。耕地和饮用水水源地；土壤环境质量等级划分；优先区域控制污染项目。3.强化被污染土壤的环境风险控制。耕地环境监测和农产品质量检测；耕地实施分类管理；污染地块改性变更要开展风评、修复；新增工业用地土壤环境强制调查评估与备案。国务院办公厅－关于印发近期土壤环境保护和综合治理工作安排的通知二、土壤环境管理现状4.开展土壤污染治理与修复。重点区域开展治理修复试点示范5.提升土壤环境监管能力。加强监管队伍与执法能力；定期监测与信息发布；耕地和水源地设置国控点位；土壤污染事件应急预案，应急能力和预警体系建设。6.加快土壤环境保护工程建设。实施基础调查、耕地保护、遗留场地整治、治理修复和监管能力建设等重点工程国务院办公厅－关于印发近期土壤环境保护和综合治理工作安排的通知六项主要任务：二、土壤环境管理现状国家层面已经或正在制定的土壤相关标准：场地环境调查技术导则（HJ25.1-2014）场地环境监测技术导则（HJ25.2-2014）污染场地风险评估技术导则（HJ25.3-2014）污染场地土壤修复技术导则（HJ25.4-2014）污染场地术语（HJ682-2014）建设用地土壤污染风险筛选指导值（HJ25.5-，征求意见稿，2015年1月14日）农用地土壤环境质量标准（GB15618-，征求意见稿，2015年1月14日）二、土壤环境管理现状二、土壤环境管理现状现行的四项场地环境保护标准之间的关系二、土壤环境管理现状序号名称标准编号一、土壤环境质量及评价标准：6项1土壤环境质量标准GB15618-19952展览会用地土壤环境质量评价标准（暂行）HJ350-20073食用农产品产地环境质量评价标准HJ332-20064温室蔬菜产地环境质量评价标准HJ333-20065拟开放场址土壤中剩余放射性可接受水平规定（暂行）HJ53-20006销毁日本遗弃在华化学武器环境土壤中污染物浓度标准(试行）GB19615-2004二、土壤环境监测规范：44项二、土壤环境管理现状序号名称标准编号三、场地环境保护标准：4项51场地环境调查技术导则HJ25.1-201452场地环境监测技术导则HJ25.2-201453污染场地风险评估技术导则HJ25.3-201454污染场地土壤修复技术导则HJ25.4-2014四、土壤环境基础类标准：2项55土壤质量词汇GB/T18834-200256场地术语标准HJ682-2014三、污染土壤修复技术现状污染土壤类型：按来源分场地污染土壤：

城乡工业企业场地污染土壤，如化工、钢铁、有色冶金、机械制造、轻工等行业农业（农田）污染土壤矿区及油田污染土壤固废再利用及堆场污染土壤生物性及放射性污染土壤三、污染土壤修复技术现状污染土壤类型：按污染物分重金属污染土壤：

汞、铬、铅、镉、砷、铜、锌、镍等有机物污染土壤：

挥发性有机物（如BETX、氯代烃类有机物等）、半会发性有机物（PAHs）、石油烃、农药等三、污染土壤修复技术现状技术分类：物理修复：客（换）土、阻隔/覆盖、热处理、填埋、焚烧等化学修复：氧化、还原、化学稳定及淋洗等生物修复：利用植物、微生物、动物（如蚯蚓）等进行修复不完全统计，目前国内实施土壤固化稳定化修复工程已超过100例。上海世博会场地；苏州东升F地块；原长沙铬盐厂场地；湖北某电池有限公司遗留地；福建某电化老厂区；河北某化肥厂；原武汉染料厂。重庆湖北江苏上海浙江湖南北京S/S也是我国重金属污染场地修复最主要的技术26三、污染土壤修复技术现状化学控制／客土改良生物／物化/联合修复（场地）稳定与固定微生物修复21世纪初-20世纪70年代20世纪90年代植物修复20世纪80年代土壤修复在中国的发展三、污染土壤修复技术现状土壤修复技术：我国的差距分析技术支撑：快速、原位的修复技术严重不足，修复技术 体系尚未建立 技术装备:支持快速修复的自主研发设备刚刚开始技术产业：缺乏规模化应用及产业化运作的技术支撑我国开展污染土壤及场地修复技术研发比欧美发达国家晚20年，“十五”刚刚起步，“十一五”进步明显，但在修复技术、装备及规模化应用上还存在较大差距，制约了技术的规模化应用和产业化发展。三、污染土壤修复技术现状我国土壤修复技术瓶颈：修复材料匮乏：国外产品为主技术体系不完善：异位为主，原位较少配套设备缺乏：国外产品为主29三、污染土壤修复技术现状29土壤修复技术：研发趋势分析应用：服务于单一污染物；单一场地;单一介质修复设备：固定式装备离场修复技术：单一修复技术基于风险评估的可持续修复移动式装备的现场修复多技术组合的原位修复，综合集成的工程修复技术服务于多种污染物复合污染；走向大场地；土壤/地下水一体化修复及其过程监控与后评估决策：基于污染物含量控制的修复目标三、污染土壤修复技术现状多目标联合修复：土壤/地下水、有机物-重金属复合污染基于设备化的快速修复：城市土地资源再开发利用绿色可持续修复：生物修复、原位修复，避免二次污染修复技术的系统集成化、成套装备化、工程产业化土壤修复技术：应用趋势分析三、污染土壤修复技术现状污染调查技术选择修复设计修复施工验收监理修复后评估污染调查技术选择设计施工验收与后评估采样分析风险评估场地环评重金属有机污染物石油复合污染物理修复化学修复生物修复联合修复采样分析修复后评估后期管理污染场地（土壤）修复流程四、污染土壤修复工程实践四、污染土壤修复工程实践根据公开可搜索到的信息，2007年至2013年全国共358个土壤修复项目。四、污染土壤修复工程实践土壤修复项目分为三类：污染场地修复、矿区修复以及耕地修复。现有耕地20.27亿亩，受污染耕地达约1.5亿亩，中重度污染耕地约5000万亩。但是，耕地修复项目仅占约2%，数量和平均投资额均远远低于污染场地、矿区。数据来源《中国环境报》、《南方周末》2014-11-16四、污染土壤修复工程实践土壤修复项目分为三类：污染场地修复、矿区修复以及耕地修复。场地修复占总数比例如此之高，其主要原因是修复之后，地产开发能丰厚获利。而相比场地修复收益的短平快，耕地修复则复杂得多。例如，修复后的土壤能否用于种植食用农作物；修复过程是否会影响到土壤的肥性等。另一方面，耕地修复普遍周期较长，农作物收益有限，一亩耕地的修复可能需要花数十年才能实现成本的回收，导致无法吸引社会资本投入。显然，面对中国目前上亿亩的庞大污染量，耕地修复无论在规模上，还是投入资金上都还远远不够。四、污染土壤修复工程实践四、污染土壤修复工程实践土壤修复项目分布：经济相对发达地区国家重金属污染重点防控区（不完全统计数据）全国重点防控区重金属污染分布上海市污染场地修复治理历程早期可追溯至上世纪70-80年代末，苏州河边彭浦蚂蚁浜地区整治，之后进一步加速推进了苏州河治理进程。2000年以后，上海重点加强了工业区污染场地治理和重点区域环境综合整治工作，如吴淞工业区、吴泾工业区、桃浦工业区、金山卫化工区等。2005年，上海市环保局批准市环科院成立“上海土壤修复中心”，进一步为上海推进场地污染治理修复提供了技术支撑。至今已经和正在实施的污染场地修复治理工程项目30余项，包括世博、迪士尼场地、大型居住社区场地等以及在中心城区与浦东、嘉定、宝山等地针对工业企业搬迁场地。四、污染土壤修复工程实践土壤修复：以固化稳定技术为主，同时也采用气相抽提、高级氧化和生物堆处理等技术；目标污染物：重金属、氯代烃类(CHC)和苯系物(BTEX)、多环芳烃(PAH)以及石油烃类(PHC)；上海污染场地修复工程项目统计四、污染土壤修复工程实践地下水修复涉及地下水污染的场地，同时修复地下水以抽提处理为主上海污染场地修复工程项目统计四、污染土壤修复工程实践园区面积为5.28平方公里；原址内很多老旧的化工及制造企业如原溶剂厂、原助剂厂、原浦钢公司、原江南造船厂等；40多个国家自建馆，120多个国家地区参展；面临巨大挑战：经验缺乏、法规标准缺失、技术装备不足。案例1：世博会园区污染土壤修复园区土壤修复历时8年获得40多万个调查数据编制了60多份技术报告制定了1项国家行业标准实施土壤修复20多万方召开了120多次土壤会议开展了2项技术研究并成功用于园区土壤修复案例1：世博会园区污染土壤修复逐步引入并最终采用了风险评估与管理的思路，对整个园区进行了风险评估采用了异地填埋处置、焚烧制砖、生物堆处理和现场稳定化处理等多种技术案例1：世博会园区污染土壤修复案例2：上海迪士尼乐园场地土壤修复项目时间：2010—2012年项目地址：上海迪斯尼乐园一期场地土壤污染物：重金属：Cu、Zn、Ni等有机物：石油烃、多环芳烃异地处理-多种技术重金属：外运-暂存-稳定化有机物：外运-暂存-生物堆/高级氧化处理量：土壤量（含地下水部分）：4万多方河道底泥：0.5万方项目时间：2010-2011年项目地址：上海浦东新区原亚美化工厂、原安安镀锌厂场地主要污染物：总石油烃、PAHs、氯代烃、重金属修复技术：稳定化、高级氧化工程量：7万方案例2：迪士尼乐园配套居住区土壤修复执行时间：2010–2012年项目地址：曹路镇原顾路化工厂场地污染物：BETX,CHCs,PAHs现场处理-多种技术土壤：SVE+高级氧化地下水：抽提处理+阻隔（止水帷幕）处理量：土壤1.7万方，地下水6500吨案例3：上海曹路大型社区场地土壤修复土壤处理：SVE+高级氧化案例3：上海曹路大型社区场地土壤修复地下水处理：抽提处理+阻隔案例3：上海曹路大型社区场地土壤修复罗启仕博士、高级工程师上海市环境工程设计科学研究院有限公司上海环境卫生工程设计院上海污染场地修复工程技术研究中心qsluo99@126.co谢！49清华大学环境科学与工程工学博士；华东理工大学资源与环境工程学院研究生导师；上海市环境工程设计科学研究院有限公司副总经理；上海环境卫生工程设计院副院长；上海污染场地修复工程技术研究中心常务副主任；从事污染土壤及地下水的调查评估、修复技术研发和工程应用工作，已有相关经历