污染場地修復科技創(chuàng)新應瞄準什么方向？
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圖為國家973項目首席科學家、中科院南京土壤所研究員駱永明正在發(fā)言。
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圖為參會人員正在進行交流。
◆本報記者蔡新華見習記者徐璐
編者按
第六屆國際場地修復論壇近日在上海成功舉行。論壇圍繞國家土壤污染防治攻堅戰(zhàn)的戰(zhàn)略需求，設置了“國家宏觀戰(zhàn)略與發(fā)展趨勢、創(chuàng)新技術應用與未來、污染場地國家與地方標準探索、重點行業(yè)企業(yè)土壤環(huán)境調查經(jīng)驗分享”四大主題，邀請了領域內知名專家學者做了27場主題報告。本版特刊發(fā)相關報道，以饗讀者。
1場地修復有哪些科技創(chuàng)新思路？
土壤污染具有隱蔽性、滯后性、危害性和復雜性4個特性，是當今國際社會普遍關心的環(huán)境問題。土壤組成結構復雜，又有時空分異特征，研究難度大。相關數(shù)據(jù)顯示，世界權威文摘數(shù)據(jù)庫WOS核心合集數(shù)據(jù)庫共收錄土壤污染防治方面的文獻共9323篇。從2012年~2016年，文獻數(shù)量呈現(xiàn)穩(wěn)步上升的態(tài)勢，體現(xiàn)出各國對土壤污染防治日益重視的現(xiàn)狀。其中，我國位居文獻發(fā)表榜首，共發(fā)表論文2410篇。此外，全球超過80個國家和地區(qū)有土壤修復領域的相關專利申請，我國專利申請數(shù)量多達24127件，占全球總量的35.8%。
“我國土壤污染防治研究起步晚但發(fā)展迅速，目前急需構建適合我國國情的土壤環(huán)境安全保障技術體系、產(chǎn)業(yè)化支撐體系和先進的風險管控體系。”中國工程院院士、浙江大學教授朱利中表示。
在此背景下，土壤污染防治領域的產(chǎn)學研應如何有效結合？針對污染場地修復，國家973項目首席科學家、中科院南京土壤所研究員駱永明認為，我國場地修復科技創(chuàng)新思路應當強調高風險污染場地修復和中輕度污染農(nóng)田土壤修復的重點，研發(fā)具有重大環(huán)境影響的重金屬、POPs、VOCs和石油污染的場地、農(nóng)田、礦區(qū)、油田土壤修復技術與設備，突破冶金、化工和石化等行業(yè)企業(yè)搬遷污染場地和污染農(nóng)地土壤的分離、鈍化、穩(wěn)定化、脫附和降解修復關鍵技術，帶動同類技術的創(chuàng)新、提升和應用，培育領軍人才和龍頭企業(yè)。
駱永明提出了我國污染場地修復科技創(chuàng)新方向：基于“三精”（即精細調查、精確評估和精準修復）的土壤污染調查、評估與修復以及綠色和可持續(xù)的土壤修復技術。他強調，要科學調研和評估土壤污染及風險危害，合理選擇修復材料、技術和裝備，全過程評價修復有效性、經(jīng)濟性、節(jié)能性和安全性，避免二次污染產(chǎn)生，實行修復后土壤資源化安全利用，使土壤修復的生態(tài)、環(huán)境、健康和社會效益最大化。
2創(chuàng)新技術在場地修復中有哪些新應用？
會議上，多位活躍在我國場地修復行業(yè)的技術專家交流分享了新技術、新工藝、新材料和新裝備的應用。
華中科技大學副教授王琳玲介紹說，土壤污染物主要分為重金屬、揮發(fā)性有機污染物、半揮發(fā)性有機污染物和難揮發(fā)性有機污染物4種。針對這些污染物的場地修復技術主要是熱修復技術，包括熱脫附、焚燒和水泥窯協(xié)同處置，從技術層面上來說是我國比較成熟的修復技術，但費用相對比較高昂。
“隨著熱修復技術的升級，土壤微波修復新技術逐漸受到追捧。”王琳玲解釋說，微波修復的基本原理是基于微波獨特的內部加熱方式，微波技術已在廢水處理和污泥脫水中成功應用，運用到土壤修復領域尚處在起步階段。從過去的研究發(fā)現(xiàn)，設定在同一溫度時，微波處理下有機物的去除速率比傳統(tǒng)的熱修復快20%~50%，去除更徹底。
專家團隊重點研究了微波修復劑的種類和用量、微波作用功率、作用時間和土壤含水率等影響。為了說明修復機制，團隊選取了易揮發(fā)的硝基苯和難揮發(fā)的氯霉素為代表，研究了模擬土壤中的控制因素，比較了模擬土和實際污染土壤的去除效果和影響因素。結果顯示，微波修復可有效實現(xiàn)有機污染土壤的達標處置，與模擬土壤相比，實際土壤中有機質和鐵錳礦物促進了微波修復效果。
王琳玲表示，從微波修復目前進行的嘗試來看，微波修復技術成本初步估算為250元~1000元/噸。結合有機物的性質，合理設置微波修復技術參數(shù)，恰當添加微波修復劑可顯著提高修復效果，使之成為綠色經(jīng)濟高效的修復劑。因此，研發(fā)也是創(chuàng)新技術發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，同時也能顯著降低修復成本，促進新技術的產(chǎn)業(yè)化。
根據(jù)相關數(shù)據(jù)顯示，我國近年來污染場地修復項目量呈上升趨勢。中科鼎實環(huán)境工程股份有限公司致力于綠色可持續(xù)修復技術在國內場地修復中的實踐。其總工程師楊勇預測，“十三五”時期土壤修復市場或將達到約900億元規(guī)模。他表示，我國污染場地修復目前仍面臨許多挑戰(zhàn)。為此，他提出了具有環(huán)境、經(jīng)濟、社會影響“三重底線”的綠色可持續(xù)修復理念，并進行了探索與實踐。
楊勇以北京焦化廠項目為案例，介紹了以常溫解吸、熱強化常溫解吸、低溫熱解吸、高溫熱解吸4種關鍵技術結合的方案深度修復土壤。此舉，不僅提高了修復效率，還降低了修復成本。同時他認為，在熱解吸修復后要關注土壤的資源化利用，修復后土壤作為原料制作的護坡磚和路面磚均能達標。北京焦化廠項目獲得北京市科學技術一等獎等多個獎項，為國家和地方編制標準提供了依據(jù)。
3地方土壤標準體系建設有哪些探索？
來自北京、上海、重慶、浙江和廣東等。ㄊ校┉h(huán)科院專家探討交流了各地土壤風險管控的地方標準、土壤環(huán)境管理體系與重點行業(yè)企業(yè)用地調查等技術支撐工作。
中國環(huán)境科學研究院研究員周友亞在《土壤中砷篩選值和修復目標值確定的幾種方法和案例介紹》的主題報告中，詳細介紹了用區(qū)域環(huán)境背景作為土壤中砷篩選值制定方法。周友亞表示，“篩選值是一個基于風險的標準，有時計算結果會偏低，對于自然背景濃度較高的元素，篩選值通常會調高到區(qū)域元素背景值上限。”就北京為例，北京土壤中砷的背景含量范圍2.40mg~19.26mg/kg，平均8.14mg/kg，取最大值20mg/kg。用場地環(huán)境背景作為修復目標時，要對比特定場地數(shù)據(jù)與場地環(huán)境背景值(場地周圍區(qū)域)，以識別一個場地是否受到生產(chǎn)活動的污染。為了評估場地背景變化，應選擇一個參考場地，選擇時應考慮：相似的地質特點、位于目標場地上游并與目標場地位于同一流域位置以及確定沒有受到任何污染源影響3個因素。
一些專家認為，地方政府及企業(yè)對土壤環(huán)境關注度日益增強，尤其是近期土壤兩項標準出臺后，土壤防治工作有了抓手。其中，北京和上海標準體系構建都走在前列，其他地方也陸續(xù)出臺了一系列土壤防治的地方標準？傮w而言，標準建設是系統(tǒng)工程，接下來可以進一步完善，分階段、分類型細分內容，建立更加完備的土壤標準體系。
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