污染場地修復(fù)科技創(chuàng)新應(yīng)瞄準(zhǔn)什么方向?
圖為國家973項目首席科學(xué)家、中科院南京土壤所研究員駱永明正在發(fā)言。
圖為參會人員正在進行交流。
◆本報記者蔡新華見習(xí)記者徐璐
編者按
第六屆國際場地修復(fù)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(shè)置了“國家宏觀戰(zhàn)略與發(fā)展趨勢、創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用與未來、污染場地國家與地方標(biāo)準(zhǔn)探索、重點行業(yè)企業(yè)土壤環(huán)境調(diào)查經(jīng)驗分享”四大主題,邀請了領(lǐng)域內(nèi)知名專家學(xué)者做了27場主題報告。本版特刊發(fā)相關(guān)報道,以饗讀者。
1場地修復(fù)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(fù)雜性4個特性,是當(dāng)今國際社會普遍關(guān)心的環(huán)境問題。土壤組成結(jié)構(gòu)復(fù)雜,又有時空分異特征,研究難度大。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,世界權(quán)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(fù)領(lǐng)域的相關(guān)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(gòu)建適合我國國情的土壤環(huán)境安全保障技術(shù)體系、產(chǎn)業(yè)化支撐體系和先進的風(fēng)險管控體系。”中國工程院院士、浙江大學(xué)教授朱利中表示。
在此背景下,土壤污染防治領(lǐng)域的產(chǎn)學(xué)研應(yīng)如何有效結(jié)合?針對污染場地修復(fù),國家973項目首席科學(xué)家、中科院南京土壤所研究員駱永明認(rèn)為,我國場地修復(fù)科技創(chuàng)新思路應(yīng)當(dāng)強調(diào)高風(fēng)險污染場地修復(fù)和中輕度污染農(nóng)田土壤修復(fù)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(fù)技術(shù)與設(shè)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(fù)關(guān)鍵技術(shù),帶動同類技術(shù)的創(chuàng)新、提升和應(yīng)用,培育領(lǐng)軍人才和龍頭企業(yè)。
駱永明提出了我國污染場地修復(fù)科技創(chuàng)新方向:基于“三精”(即精細(xì)調(diào)查、精確評估和精準(zhǔn)修復(fù))的土壤污染調(diào)查、評估與修復(fù)以及綠色和可持續(xù)的土壤修復(fù)技術(shù)。他強調(diào),要科學(xué)調(diào)研和評估土壤污染及風(fēng)險危害,合理選擇修復(fù)材料、技術(shù)和裝備,全過程評價修復(fù)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(fù)后土壤資源化安全利用,使土壤修復(fù)的生態(tài)、環(huán)境、健康和社會效益最大化。
2創(chuàng)新技術(shù)在場地修復(fù)中有哪些新應(yīng)用?
會議上,多位活躍在我國場地修復(fù)行業(yè)的技術(shù)專家交流分享了新技術(shù)、新工藝、新材料和新裝備的應(yīng)用。
華中科技大學(xué)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(fù)技術(shù)主要是熱修復(fù)技術(shù),包括熱脫附、焚燒和水泥窯協(xié)同處置,從技術(shù)層面上來說是我國比較成熟的修復(fù)技術(shù),但費用相對比較高昂。
“隨著熱修復(fù)技術(shù)的升級,土壤微波修復(fù)新技術(shù)逐漸受到追捧。”王琳玲解釋說,微波修復(fù)的基本原理是基于微波獨特的內(nèi)部加熱方式,微波技術(shù)已在廢水處理和污泥脫水中成功應(yīng)用,運用到土壤修復(fù)領(lǐng)域尚處在起步階段。從過去的研究發(fā)現(xiàn),設(shè)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(fù)快20%~50%,去除更徹底。
專家團隊重點研究了微波修復(fù)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(fù)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(jié)果顯示,微波修復(fù)可有效實現(xiàn)有機污染土壤的達標(biāo)處置,與模擬土壤相比,實際土壤中有機質(zhì)和鐵錳礦物促進了微波修復(fù)效果。
王琳玲表示,從微波修復(fù)目前進行的嘗試來看,微波修復(fù)技術(shù)成本初步估算為250元~1000元/噸。結(jié)合有機物的性質(zhì),合理設(shè)置微波修復(fù)技術(shù)參數(shù),恰當(dāng)添加微波修復(fù)劑可顯著提高修復(fù)效果,使之成為綠色經(jīng)濟高效的修復(fù)劑。因此,研發(fā)也是創(chuàng)新技術(shù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié),同時也能顯著降低修復(fù)成本,促進新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。
根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,我國近年來污染場地修復(fù)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(fù)技術(shù)在國內(nèi)場地修復(fù)中的實踐。其總工程師楊勇預(yù)測,“十三五”時期土壤修復(fù)市場或?qū)⑦_到約900億元規(guī)模。他表示,我國污染場地修復(fù)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(fù)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?zé)峤馕、高溫(zé)峤馕?種關(guān)鍵技術(shù)結(jié)合的方案深度修復(fù)土壤。此舉,不僅提高了修復(fù)效率,還降低了修復(fù)成本。同時他認(rèn)為,在熱解吸修復(fù)后要關(guān)注土壤的資源化利用,修復(fù)后土壤作為原料制作的護坡磚和路面磚均能達標(biāo)。北京焦化廠項目獲得北京市科學(xué)技術(shù)一等獎等多個獎項,為國家和地方編制標(biāo)準(zhǔn)提供了依據(jù)。
3地方土壤標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)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(fēng)險管控的地方標(biāo)準(zhǔn)、土壤環(huán)境管理體系與重點行業(yè)企業(yè)用地調(diào)查等技術(shù)支撐工作。
中國環(huán)境科學(xué)研究院研究員周友亞在《土壤中砷篩選值和修復(fù)目標(biāo)值確定的幾種方法和案例介紹》的主題報告中,詳細(xì)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(fēng)險的標(biāo)準(zhǔn),有時計算結(jié)果會偏低,對于自然背景濃度較高的元素,篩選值通常會調(diào)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(fù)目標(biāo)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(yīng)選擇一個參考場地,選擇時應(yīng)考慮:相似的地質(zhì)特點、位于目標(biāo)場地上游并與目標(biāo)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(rèn)為,地方政府及企業(yè)對土壤環(huán)境關(guān)注度日益增強,尤其是近期土壤兩項標(biāo)準(zhǔn)出臺后,土壤防治工作有了抓手。其中,北京和上海標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)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(biāo)準(zhǔn)?傮w而言,標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)是系統(tǒng)工程,接下來可以進一步完善,分階段、分類型細(xì)分內(nèi)容,建立更加完備的土壤標(biāo)準(zhǔn)體系。
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