中國土壤污染防治技術(shù)體系建設(shè)思考！

來源：《土壤學報》2018年3期

轉(zhuǎn)發(fā)：農(nóng)業(yè)環(huán)境科學

摘要：長期以來,中國土壤資源面臨著過度開發(fā)、嚴峻的環(huán)境問題和巨大的發(fā)展壓力,土壤污染的負面影響日益凸顯,已經(jīng)嚴重影響到土壤的生態(tài)功能、人體健康和土地可持續(xù)利用。2016年出臺的《土壤污染防治行動計劃》(簡稱“土十條”)體現(xiàn)了黨中央國務院對土壤保護的高度重視,從頂層設(shè)計的戰(zhàn)略角度對更好地推進中國土壤污染防治工作作了系統(tǒng)部署。為探索能快速、有效改善土壤環(huán)境質(zhì)量、保障農(nóng)用地生產(chǎn)安全和人居環(huán)境安全的土壤污染防治新模式,本文緊密圍繞“土十條”的總體思路和核心理念,立足中國基本國情,通過綱領(lǐng)性文件的深入解讀,剖析中國土壤污染防治體系的五大指導思想和五大基本原則,系統(tǒng)構(gòu)建不同土地用途的土壤污染防治體系。通過對中國土壤污染防治建設(shè)主題、建設(shè)目標和支撐體系的深入解讀,指出農(nóng)用地土壤污染防治技術(shù)體系應涵蓋預防技術(shù)、監(jiān)管技術(shù)、修復與安全利用技術(shù)等四個方面,建設(shè)用地土壤污染防治技術(shù)體系應涵蓋污染預防、環(huán)境調(diào)查、風險評估、治理修復、全過程監(jiān)管和可持續(xù)再利用等六個方面。中國土壤污染防治體系以法律體系研究為主,忽視了技術(shù)體系和管理體系的系統(tǒng)研究。以“土十條”為思想指導,一套系統(tǒng)有效的土壤污染防治體系應:(1)從“治”的角度對污染土壤開展治理修復和風險管控;(2)從“防”的角度預防新增污染和現(xiàn)存污染的遷移擴散,重視對污染源頭的嚴格監(jiān)管;(3)形成以融資機制、公眾參與等保障機制配套支撐的土壤污染全過程防治體系;(4)在摸清土壤污染狀況的基礎(chǔ)上,突出土地功能的個性差異,建設(shè)用地以人居環(huán)境安全和土地可持續(xù)利用為目的,農(nóng)用地以保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和人體健康為目的。

長期以來,粗放的經(jīng)濟發(fā)展方式、不合理的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)布局和居高不下的污染物排放顯著影響了我國土壤環(huán)境質(zhì)量,對農(nóng)產(chǎn)品食用安全和人體健康構(gòu)成了嚴重威脅。2014年全國土壤污染狀況調(diào)查結(jié)果顯示,全國土壤環(huán)境總體狀況不容樂觀,土壤總的點位超標率為16.1%,部分地區(qū)土壤污染較重,尤以耕地和工礦業(yè)廢棄地土壤環(huán)境問題突出。針對嚴峻的土壤污染形勢,各地區(qū)、各部門采取了積極措施進行土壤污染防治的探索和實踐,雖取得了一定成效,但進展較為緩慢。2016年5月國務院印發(fā)了《土壤污染防治行動計劃》(以下簡稱“土十條”),從十個方面對有效開展土壤污染防治工作作了系統(tǒng)的戰(zhàn)略部署。本文通過對“土十條”指導思想、基本原則和概念框架的深入解讀,圍繞全過程風險管控的管理理念,分別構(gòu)建了農(nóng)用地和建設(shè)用地的土壤污染防治技術(shù)體系,為加快改善土壤環(huán)境質(zhì)量,推進農(nóng)用地安全利用和建設(shè)用地可持續(xù)開發(fā)提供決策參考。需要說明的是,“土十條”以農(nóng)用地和建設(shè)用地為重點污染防治對象,對礦區(qū)和油田等其他土壤類型的污染防治未作延展性的詳細論述。據(jù)此,本研究以農(nóng)用地和建設(shè)用地為主要研究對象,農(nóng)用地主要指可直接用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的耕地,建設(shè)用地主要指城市建設(shè)用地中的工業(yè)用地。

1 土壤污染防治技術(shù)體系指導思想

2016年5月國務院印發(fā)的《土壤污染防治行動計劃》是我國土壤保護的綱領(lǐng)性文件,對今后一個時期我國土壤污染防治工作做出了全面戰(zhàn)略部署。“土十條”提出了預防為主、保護優(yōu)先、風險管控的總體思路,在構(gòu)建土壤污染防治技術(shù)體系時,需要考慮土地利用類型、污染程度、污染物類別、技術(shù)經(jīng)濟條件等因素,體現(xiàn)系統(tǒng)化、差異化、科學化、法制化、透明化的指導思想。具體而言:

(1)系統(tǒng)化。土壤污染防治工作是一項復雜的系統(tǒng)工程,涉及法律法規(guī)、監(jiān)管能力、科技支撐、資金投入和宣傳教育等各個方面,要統(tǒng)籌法律規(guī)劃—技術(shù)規(guī)范—管理手段,在土壤污染的源頭預防、風險管控、治理與修復、監(jiān)管能力建設(shè)等方面構(gòu)建土壤污染綜合防治的“大網(wǎng)”,推動土地精準管理及安全利用。

(2)差異化。我國幅員遼闊,土壤、植被、氣候等區(qū)域特征明顯,污染特征和成因差異較大,需要因地制宜,結(jié)合各地實際,按照土壤環(huán)境現(xiàn)狀和經(jīng)濟社會發(fā)展水平,采取不同的土壤污染防治對策和措施,開展區(qū)域差異化土壤污染綜合防治。同時,農(nóng)用地和建設(shè)用地污染特征、風險傳播途徑以及資金渠道等存在較大差異,“土十條”也提出了針對性的策略,在制定地方土壤防治方案時需要差異化對待。

(3)科學化。我國土壤污染防治工作基礎(chǔ)薄弱,土壤污染家底不清,成因復雜,空間異質(zhì)性強,風險傳播途徑多樣,土壤污染防治相關(guān)標準和技術(shù)規(guī)范不健全,需要強化科學治土的理念,通過示范帶動作用,防治結(jié)合,選擇適宜的技術(shù)和模式,引導區(qū)域產(chǎn)業(yè)合理發(fā)展,逐步推進和完善土壤污染防治工作。

(4)法制化。依法治土是全面有效地防治土壤污染的迫切需求,完善土壤保護體制和機制,從污染者付費、土地資源管理與規(guī)劃、土地開發(fā)利用、土壤保護技術(shù)與能力等方面,使土壤污染防治工作步入規(guī)范化、法制化軌道。

(5)透明化。土壤污染防治各環(huán)節(jié)相關(guān)信息的公開透明化,一方面有利于建立土壤污染的監(jiān)測預警體系和土地分類分級管理機制,為配套落實公眾參與、終身責任追溯等機制提供物質(zhì)基礎(chǔ);另一方面響應各利益方訴求,有助于解決其利益矛盾沖突,實現(xiàn)協(xié)同共治,可更好地發(fā)揮政府的主導和監(jiān)管作用、公眾的參與和監(jiān)督作用、企業(yè)的積極性和自我約束作用等。

2 土壤污染防治技術(shù)體系基本原則

土壤污染具有隱蔽性、滯后性、累積性以及不可逆性和難治理性等特點。“土十條”以改善土壤環(huán)境質(zhì)量為核心,以保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和人居環(huán)境安全為出發(fā)點,堅持預防為主、保護優(yōu)先、風險管控,突出重點區(qū)域、行業(yè)和污染物,實施分類別、分用途、分階段治理,嚴控新增污染、逐步減少存量,形成政府主導、企業(yè)擔責、公眾參與、社會監(jiān)督的土壤污染防治體系,促進土壤資源永續(xù)利用和生態(tài)文明建設(shè)。遵循“土十條”相關(guān)工作要求,在制定區(qū)域土壤污染防治技術(shù)體系時,應統(tǒng)籌考慮以下原則:

(1)堅持預防為主、保護優(yōu)先原則。土壤污染與各種工礦企業(yè)活動和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動密不可分,土壤污染損害一旦形成,要減輕或消除由它引起的損害花費的代價是極為昂貴的,有時是不可能的。因而,應強化環(huán)境準入和監(jiān)管,加強源頭管控,嚴查土壤風險源,從源頭上控制土壤新增污染。同時,在土壤的保護和治理關(guān)系上,應把土壤的保護特別是未污染或輕微污染的土壤保護放在首位,劃定保護紅線,實施土地分類管理,建立嚴格的分類管理制度。

(2)堅持風險管控、安全利用原則。土壤污染本身極具復雜性,超標不等于污染(地質(zhì)背景異常),污染不等同于有害(土壤—作物重金屬屏障),有害不等同于要修復(可改變土地用途)。因此,應對污染土壤實行分類、分區(qū)、分級的用途管理和風險管控,較土壤修復本身更為重要和有效。同時,污染土壤的修復治理也應以實現(xiàn)安全利用為基本準則,選擇經(jīng)濟有效的模式。

(3)堅持功能優(yōu)先、自然恢復原則。我國土壤修復仍處于起步階段,技術(shù)尚顯薄弱。同時我國耕地資源十分緊張,不宜采取大面積休耕的方式,使污染耕地自然恢復后再農(nóng)業(yè)利用。因而,應以維護土地資源安全、保障土壤可持續(xù)利用為出發(fā)點,通過土壤改良、替代種植、低吸收品種篩選等農(nóng)業(yè)管理措施,維持污染耕地的生產(chǎn)功能;在有條件的區(qū)域,可通過休養(yǎng)生息、強化自然修復等方式,提升土壤環(huán)境容量和自凈能力,達到生態(tài)持續(xù)、經(jīng)濟可行、社會可接受的土壤利用目的。對于污染地塊資金有限的情況,可采用監(jiān)控自然修復、污染阻隔、改變用地、受體保護等非工程措施,實現(xiàn)土壤多功能優(yōu)化利用。

(4)堅持適度修復、持續(xù)發(fā)展原則。土壤污染防治不是與發(fā)展對立,而是堅持與發(fā)展融合促進。因此,應妥善處理好發(fā)展與保護的關(guān)系,通過土壤污染防控促進地方經(jīng)濟生態(tài)化轉(zhuǎn)型,促進企業(yè)尋求生態(tài)化轉(zhuǎn)變,通過土壤污染治理促進區(qū)域環(huán)境質(zhì)量改善和生態(tài)文明建設(shè),達到土壤污染防治與區(qū)域社會經(jīng)濟融合發(fā)展的目的。而對于社會關(guān)注的環(huán)境熱點區(qū)域,如對食品安全、人居環(huán)境有重大影響的重污染工礦企業(yè)場地與周邊區(qū)域、集中式飲用水水源地等,開展適度修復。

(5)堅持示范引導、因地制宜原則。場地、耕地、礦區(qū)等土壤污染情況各異,采用的修復模式也有很大的差異,實際應用中必須因地制宜,區(qū)別化進行土壤綜合防治,既要鼓勵先進技術(shù)的開發(fā)、引進,又要立足當前實際,實施可操作性強的土壤污染防治方案。因此,應通過建立土壤污染防治試驗區(qū)、示范區(qū),探索區(qū)域性土壤環(huán)境問題整治模式,在總結(jié)示范經(jīng)驗基礎(chǔ)上,逐步加大投入和擴大整治范圍,提升土壤綜合防治的投入產(chǎn)出比。

3 土壤污染防治技術(shù)體系概念框架

目前,我國土壤污染防治體系以法律體系研究為主,忽視了技術(shù)體系和管理體系的系統(tǒng)研究。因此,本文結(jié)合我國實際情況,在摸清土壤污染狀況的基礎(chǔ)上,統(tǒng)籌推進污染源預防、建設(shè)用地和農(nóng)用地分級分類管理,構(gòu)建土壤污染防治的基本概念框架。如圖1所示,包括土壤環(huán)境質(zhì)量調(diào)查、土壤污染源頭管控、建設(shè)用地風險管控和農(nóng)用地安全利用四個建設(shè)主題,以及由法律法規(guī)、標準體系、管理體制、融資機制、責任機制、市場機制、公眾參與、科學研究和宣傳教育等組成的保障支撐體系。

3.1 土壤環(huán)境質(zhì)量調(diào)查

在我國土壤污染狀況調(diào)查的基礎(chǔ)上,進一步開展土壤污染狀況詳查工作,一方面,摸清農(nóng)用地和重點行業(yè)企業(yè)用地的污染程度、面積、分布、風險等基本情況;另一方面,為建立全國范圍的土壤環(huán)境數(shù)據(jù)庫提供大數(shù)據(jù)支撐,并借助土壤監(jiān)測點位實現(xiàn)數(shù)據(jù)的動態(tài)更新和部門共享。

3.2 土壤污染源頭管控

按土地利用狀態(tài)(未利用、規(guī)劃利用、正在利用、搬遷遺留)和利用方式(建設(shè)用地和農(nóng)用地)對可能造成土壤污染的風險源采取管控措施,堅持防范新增污染、減少污染輸入、杜絕污染擴散和治理現(xiàn)存污染的建設(shè)目標。

3.3 建設(shè)用地風險管控

根據(jù)土壤污染狀況詳查結(jié)果和建設(shè)用地土壤環(huán)境風險評估結(jié)果,結(jié)合城市土地利用規(guī)劃,合理確定土地用途,對暫不具備開發(fā)條件的土地采取治理修復或防止污染擴散的風險管控措施。

3.4 農(nóng)用地安全利用

依據(jù)土壤污染程度兼顧農(nóng)產(chǎn)品超標情況,劃定耕地土壤環(huán)境質(zhì)量類別,針對優(yōu)先保護類、安全利用類和嚴格管控類耕地制定詳細的管理措施,并針對數(shù)據(jù)不完整或者精度不夠?qū)е碌母赝寥拉h(huán)境質(zhì)量劃分與實際不符的情況,形成動態(tài)調(diào)整機制。同時,加強對林地、草地、園地等其他農(nóng)用地的土壤環(huán)境管理,保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境安全,尤其加強重度污染生產(chǎn)區(qū)的農(nóng)林產(chǎn)品質(zhì)量檢測,對超標產(chǎn)品安全處置,對超標產(chǎn)品產(chǎn)地及時采取管控措施。

3.5 土壤污染防治支撐體系

土壤污染防治工作的有序開展離不開可操作管理手段的配套支持,從加快立法進程、構(gòu)建標準體系、完善管理體制、拓寬融資渠道、明確責任機制、發(fā)揮市場作用、鼓勵公眾參與、加大研發(fā)力度和開展宣傳教育等九個方面入手構(gòu)建系統(tǒng)全面的土壤污染防治支撐體系,對于快速實現(xiàn)既定管理目標具有重要的現(xiàn)實意義。

4 農(nóng)用地土壤污染防治技術(shù)體系

農(nóng)用地土壤環(huán)境質(zhì)量直接關(guān)系到農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和人體健康。相關(guān)研究已從政策體系和技術(shù)體系等多個角度對農(nóng)田土壤污染防治進行了初步探索。本文結(jié)合國內(nèi)外研究進展和我國國情,構(gòu)建了全面涵蓋預防技術(shù)、監(jiān)管技術(shù)和修復與安全利用技術(shù)的農(nóng)用地土壤污染防治技術(shù)體系(圖2),并對每一類別中已研、在研或待研的關(guān)鍵技術(shù)進行詳細闡述,以期為我國農(nóng)田污染有效防治提供技術(shù)指導和科學支撐。

4.1 農(nóng)用地土壤污染預防技術(shù)

4.1.1 土壤污染源解析技術(shù)

土壤污染源解析技術(shù)是指通過對農(nóng)田土壤污染特征及周邊環(huán)境進行調(diào)查,結(jié)合同位素分析技術(shù)、源解析模型和多目標調(diào)查技術(shù)等分析污染物的來源類型,并估計各污染源的貢獻率,為針對性控制農(nóng)田污染提供科學依據(jù)。同位素分析技術(shù)是以特定污染源具有特定的穩(wěn)定同位素為原理而興起的重金屬污染源溯源技術(shù),其實現(xiàn)需借助統(tǒng)計方法。定量源解析模型技術(shù)由于具有不依賴污染源排放的條件、氣象和地學因素,及無需追蹤污染物的具體遷移過程等優(yōu)勢,近年來獲得了廣泛發(fā)展。目前主要借助受體模型定量識別土壤污染物各類來源的貢獻率。污染農(nóng)田多目標調(diào)查技術(shù)通過合理選取土壤污染指標、綜合應用多種監(jiān)測和數(shù)值分析技術(shù),優(yōu)化土壤污染調(diào)查方案,達到揭示農(nóng)田系統(tǒng)中污染物的多介質(zhì)分布、輸入途徑和污染來源的目標。

由于農(nóng)田環(huán)境的復雜性,以及以重金屬為代表的污染物的持續(xù)累積性,現(xiàn)有的技術(shù)尚難以實現(xiàn)真正意義上的源解析。目前的基本思路是通過:(1)背景樣地調(diào)查或者土壤剖面分析,明確區(qū)域農(nóng)田土壤重金屬污染是否由于高地質(zhì)背景而非人類活動造成的;(2)灌溉水、肥料、大氣沉降等現(xiàn)狀監(jiān)測,明確其污染來源現(xiàn)狀;(3)歷史資料估算輸入通量,綜合運用模擬和統(tǒng)計分析,形成農(nóng)田土壤重金屬來源圖譜(圖3)。

4.1.2 農(nóng)業(yè)污染源控制技術(shù)

農(nóng)業(yè)污染源控制技術(shù)是對各類農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動進行優(yōu)化,防止或降低污染物進入農(nóng)田系統(tǒng),從源頭上杜絕農(nóng)田土壤污染。目前較成熟的、可大面積推廣的技術(shù)主要包括:以測土配方施肥技術(shù)、緩控釋肥技術(shù)和精準施藥技術(shù)為主要手段的精準施肥與施藥技術(shù),避免因過度施肥、濫用農(nóng)藥等掠奪式農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式造成土壤環(huán)境質(zhì)量下降;以資源化利用農(nóng)業(yè)廢棄物和加強畜禽養(yǎng)殖污染防治為主要手段的農(nóng)業(yè)面源污染防治技術(shù),推行農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn);以加強灌溉水水質(zhì)管理、開展灌溉水水質(zhì)監(jiān)測、凈化處理未達標農(nóng)田灌溉水為主要手段的灌溉水凈化技術(shù),防止污染水源進入農(nóng)田系統(tǒng),加重或新增污染土壤。

4.2 農(nóng)用地土壤污染監(jiān)管技術(shù)

4.2.1 土壤環(huán)境綜合數(shù)據(jù)庫

監(jiān)管技術(shù)的關(guān)鍵首先在于集成土壤環(huán)境數(shù)據(jù)、土壤理化性質(zhì)、土地利用方式、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量等多源數(shù)據(jù),構(gòu)建樣本量大、數(shù)據(jù)多源、指標動態(tài)的土壤環(huán)境綜合數(shù)據(jù)庫。一方面,通過農(nóng)業(yè)污染的在線監(jiān)測(包括農(nóng)田灌溉水、地表徑流、降塵和降水等),提供農(nóng)田系統(tǒng)污染物的實時輸入負荷,實現(xiàn)與土壤環(huán)境質(zhì)量大數(shù)據(jù)平臺的有機整合及數(shù)據(jù)更新。另一方面,基于農(nóng)田污染普查數(shù)據(jù)和相關(guān)土壤、農(nóng)產(chǎn)品環(huán)境質(zhì)量標準,劃分農(nóng)田系統(tǒng)土壤污染程度以及農(nóng)產(chǎn)品超標程度的空間分布圖,確定農(nóng)田污染優(yōu)先控制區(qū),實現(xiàn)土壤環(huán)境質(zhì)量大數(shù)據(jù)平臺的數(shù)據(jù)完善。此外,也可基于大數(shù)據(jù)平臺實現(xiàn)土壤污染風險評估,預測土壤環(huán)境質(zhì)量演變趨勢,為區(qū)域土壤環(huán)境綜合管理提供支撐。

4.2.2 土壤污染風險評估技術(shù)

土壤污染風險評估技術(shù)是以土壤環(huán)境綜合數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ),綜合考慮土壤環(huán)境質(zhì)量、農(nóng)產(chǎn)品超標情況和土壤污染趨勢,全面評估區(qū)域農(nóng)用地土壤污染風險,為土壤環(huán)境綜合管理提供決策參考,包括以下三個方面:(1)土壤污染風險評估:基于農(nóng)田土壤中污染物的實測濃度,參照標準文件中定義的土壤環(huán)境質(zhì)量標準值和分級標準,對農(nóng)田土壤污染程度進行評估和風險等級劃分。對于重金屬類污染需要考慮地質(zhì)背景。(2)農(nóng)產(chǎn)品超標風險評估:考慮不同類型和品種作物對不同污染物的生物富集差異,根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品中污染物的實測濃度和《食品中污染物限量》(GB2762-2012)中限量標準值,評估農(nóng)產(chǎn)品超標風險。(3)污染累積風險評估:基于區(qū)域農(nóng)田污染特征,識別主要污染來源,估算污染物輸入輸出通量,分析土壤污染物累積趨勢,對土壤污染風險進行評估和分級。

4.3 農(nóng)用地土壤污染修復與安全利用技術(shù)

4.3.1 化學修復技術(shù)

以改變污染物特性、阻止污染物吸收和促進污染物分離為思路,可將化學修復技術(shù)分為鈍化技術(shù)、阻控技術(shù)和淋溶技術(shù)三類。土壤污染鈍化技術(shù)是基于重金屬土壤化學行為的改良措施,通過向污染土壤中添加重金屬鈍化劑來降低重金屬在土壤中的溶解性、遷移能力和生物有效性,從而使重金屬轉(zhuǎn)化為低毒性或移動性較低的化學形態(tài),以減輕其對生態(tài)環(huán)境和人類健康的危害,但鈍化劑的添加并不能將重金屬污染從土壤中去除,其長期穩(wěn)定性以及能否有效降低農(nóng)作物吸收需要田間驗證。土壤污染阻控技術(shù)利用硅(Si)、錳(Mn)、鋅(Zn)等微量元素與重金屬之間的競爭拮抗關(guān)系,不僅能有效抑制作物對重金屬的吸收與轉(zhuǎn)運,也能提供大量的營養(yǎng)元素保證植物正常生長,在一定程度上突破了重金屬移除技術(shù)成本高、難大面積應用的技術(shù)瓶頸,但并非在所有的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中均能成功應用。化學淋溶修復技術(shù)通過向污染土壤中注入淋洗劑,將污染物從土壤相中溶解,轉(zhuǎn)移至液相中,再將富含污染物的液體進行抽提、分離和處理;但該技術(shù)易受土壤質(zhì)地、淋洗劑種類和水源等因素制約,且存在破壞土壤性質(zhì)和造成二次污染的隱患,目前尚無農(nóng)田土壤污染修復中成功實施的案例。

4.3.2 物理修復技術(shù)

與化學修復相比,物理修復速度較快,修復效果顯著,幾乎不受土壤性質(zhì)限制,且不易對環(huán)境造成二次污染,但這類修復方法工程量較大,以工程修復技術(shù)和電動修復技術(shù)為代表。工程修復技術(shù)根據(jù)污染程度,采取以污染土壤轉(zhuǎn)移及清潔土壤置換為手段的換土法,以清潔土壤表層覆蓋或與原污染土壤混勻為手段的客土法,和以翻挖深層清潔土壤至場地表面為手段的深耕法等稀釋污染物濃度,減輕污染物的生物毒害性。電動修復技術(shù)是向污染土壤中插入惰性石墨電極,通入直流電,使土壤中的金屬在外加電場作用下發(fā)生定向移動并在電極附近累積,定期將電極附近的電滲液抽出處理,除去污染物。該技術(shù)修復過程緩慢,常需配合其他修復技術(shù)聯(lián)用,目前仍停留在實驗室基礎(chǔ)研究階段,尚無農(nóng)田土壤污染修復中成功實施的案例。

4.3.3 生物修復技術(shù)

生物修復技術(shù)具有環(huán)境友好和修復效果緩慢等特點,包含兩個主要作用原理:一是利用超富集植物的重金屬累積作用,將重金屬從污染土壤中吸收、積累,使土壤中重金屬含量降至可接受水平;二是利用微生物的代謝過程,改變根系微環(huán)境,使重金屬發(fā)生沉淀、轉(zhuǎn)移、吸收、氧化還原等作用,達到污染土壤修復目的。

4.3.4 農(nóng)作物安全利用技術(shù)

農(nóng)作物安全利用技術(shù)根據(jù)農(nóng)田土壤污染程度,分別采取農(nóng)藝管理技術(shù)、低積累農(nóng)作物篩選和培育技術(shù)及作物替代種植技術(shù)。

農(nóng)藝管理技術(shù)包括改變耕作制度和水分管理方式、調(diào)整作物品種、選擇能降低土壤重金屬污染的化肥或增施能固定重金屬的有機肥等措施,來降低土壤重金屬污染。此外,合理的農(nóng)藝管理技術(shù)還能顯著增加高富集植物對土壤重金屬的吸收,從而提高植物修復效率。

低積累農(nóng)作物篩選技術(shù)根據(jù)植物對重金屬吸收能力的差異性及吸收后重金屬在植物各部位的分布規(guī)律,分析比較重金屬在不同種類農(nóng)作物或同類農(nóng)作物不同品種各器官中(尤其可食部分)的積累水平,從而篩選出既不影響農(nóng)作物產(chǎn)量且可食部分重金屬含量在安全食用范圍內(nèi)的農(nóng)作物品種,在當?shù)匚廴巨r(nóng)田進行推廣種植。

作物替代種植技術(shù)是指改種不被人體攝入的非食用經(jīng)濟作物(如棉花、苧麻、桑樹等)、非口糧作物(如酒用高粱、飼料玉米)和能源植物(如高粱)。一方面切斷了重金屬污染食物鏈,實現(xiàn)了農(nóng)田土壤的污染修復,另一方面為當?shù)貏?chuàng)造了就業(yè)機會和經(jīng)濟效益,實現(xiàn)了農(nóng)田土壤的高效利用和可持續(xù)發(fā)展。

總體上,不同的修復技術(shù)有不同的適用性和優(yōu)劣勢,其應用范圍受土壤理化性質(zhì)、污染程度、成本和修復時間等因素影響也會有所差異。如化學修復效果顯著,但成本較高且存在破壞土壤功能和造成二次污染的環(huán)境風險;物理修復效果穩(wěn)定、修復徹底,但工程量大;生物修復見效慢,其優(yōu)勢在于操作簡單和環(huán)境友好性;農(nóng)作物安全利用技術(shù)以不破壞土壤特性、無生態(tài)風險、邊修復邊生產(chǎn)等優(yōu)勢,已在湖南、廣東等地的重金屬污染農(nóng)田推廣,但其修復效果及社會經(jīng)濟可行性有待考證。實際修復時應在不影響土地生產(chǎn)力的前提下,結(jié)合土壤污染特性,因地制宜地篩選可行性修復技術(shù),集成使用多種修復技術(shù),可在一定程度上克服單一修復技術(shù)存在的缺點,提高修復效率、降低修復成本。

5 建設(shè)用地土壤污染防治技術(shù)體系

我國大部分企業(yè)規(guī)模偏小,生產(chǎn)工藝落后,清潔生產(chǎn)和環(huán)境管理水平低下,污染治理設(shè)施、環(huán)境應急管理與處理處置設(shè)施配套滯后,導致局部存在土壤污染的風險隱患,嚴重影響周邊居民生活質(zhì)量和身體健康。為防控污染地塊環(huán)境風險,環(huán)境保護部于2016年12月發(fā)布《污染地塊土壤環(huán)境管理辦法》,為系統(tǒng)加強污染地塊的環(huán)境保護監(jiān)督管理提供支撐。以此為鑒,本文從場地環(huán)境管理的基本流程入手,構(gòu)建了全面涵蓋污染預防、環(huán)境調(diào)查、風險評估、治理修復、可持續(xù)再利用和全過程監(jiān)管等六個階段的建設(shè)用地土壤污染防治技術(shù)體系(圖4)。

5.1 建設(shè)用地土壤環(huán)境污染預防技術(shù)

加強工業(yè)土壤污染源源頭管控,可有效降低工業(yè)活動環(huán)境影響,遏制土壤污染進一步加重,減輕區(qū)域土壤污染修復壓力。從這個意義上來看,建設(shè)用地土壤環(huán)境污染預防技術(shù)主要包括三個方面:

(1)針對新建企業(yè),通過制定和完善建設(shè)用地土壤環(huán)境影響評價內(nèi)容,根據(jù)污染物排放特征合理規(guī)劃空間布局,從前端設(shè)計預防新建工業(yè)企業(yè)對土壤環(huán)境的污染,對土壤污染防治工作可起到事半功倍的作用;

(2)針對在產(chǎn)企業(yè),加強日常生產(chǎn)活動及環(huán)境監(jiān)管,開展重點企業(yè)整治,健全企業(yè)環(huán)境風險防范及應急體系,推進企業(yè)清潔生產(chǎn);

(3)針對關(guān)閉、搬遷、流轉(zhuǎn)企業(yè),開展土地用途改變及流轉(zhuǎn)土壤環(huán)境質(zhì)量狀況強制調(diào)查,加強污染地塊的跟蹤監(jiān)測,確保土地安全再利用。此外,在區(qū)域?qū)用?明確區(qū)域土壤污染特征和環(huán)境容量,通過建立污染防控分區(qū),引導企業(yè)合理布局,從土地規(guī)劃、區(qū)域發(fā)展規(guī)劃階段就做好污染地塊的處置、利用規(guī)劃。

5.2 建設(shè)用地土壤環(huán)境調(diào)查技術(shù)

建設(shè)用地土壤環(huán)境調(diào)查技術(shù)包括污染地塊排查、初步場地環(huán)境調(diào)查和場地環(huán)境詳細調(diào)查三個層面,以滿足污染地塊(或者潛在污染地塊)分級分類管理的需求。污染地塊排查通過收集土地變更、企業(yè)生產(chǎn)活動、主要工藝、管理水平和再開發(fā)利用需求等相關(guān)材料識別場地污染情況,對污染場地進行初步篩選,確定是否需要開展進一步的“修復調(diào)查”;若需要,則需對疑似污染地塊開展初步場地環(huán)境調(diào)查,確定場地土壤可能受污染的區(qū)域,通過樣品采集和實驗分析判定污染物濃度是否超過基于當前土地用途的風險篩選值或者相關(guān)土壤質(zhì)量標準(如《建設(shè)用地土壤污染風險篩選指導值(三次征求意見稿)》),確定是否需要開展場地環(huán)境詳細調(diào)查,進行風險評估;若需要,則根據(jù)風險評估技術(shù)導則的要求,開展規(guī)范、系統(tǒng)的深入調(diào)查,基于暴露途徑、化學污染物濃度、污染場地面積等參數(shù)進行風險評估,確定場地初步修復目標值并劃定修復范圍。

5.3 建設(shè)用地土壤環(huán)境風險評估技術(shù)

基于風險評估技術(shù)導則文件,建設(shè)用地土壤環(huán)境風險評估技術(shù)包括危害識別、暴露評估、毒性評估、風險表征和確定修復目標值等工作程序。根據(jù)場地環(huán)境調(diào)查獲取的資料,結(jié)合土地規(guī)劃利用方式,識別敏感受體、暴露途徑,關(guān)注污染物空間分布特征及性質(zhì)參數(shù),建立污染物遷移模型、受體暴露模型等場地概念模型,計算污染物危害效應,在此基礎(chǔ)上建立調(diào)查場地的風險評估模型,估算暴露風險并根據(jù)需要進行風險的空間表征。若暴露風險超過基于當前土地用途的整治值,則需計算關(guān)注污染物基于致癌或非致癌風險的土壤修復限值,結(jié)合修復成本、時間等因素確定場地修復目標。因此,建設(shè)用地土壤環(huán)境風險評估技術(shù)為制定可行的場地修復方案、開展污染土壤修復和后期場地再開發(fā)利用決策提供技術(shù)支撐。

5.4 建設(shè)用地土壤污染治理修復技術(shù)

目前,國內(nèi)外較為成熟或具有應用前景的工業(yè)污染場地修復技術(shù)主要包括工程措施(原位修復、異位修復和異位處置)和非工程措施(污染隔離、用地方式變更、污染受體防護和自然修復)兩大類。而建設(shè)用地土壤污染治理與修復是一項復雜的系統(tǒng)工程,影響修復效果的關(guān)鍵不僅在于修復技術(shù)的合理選取,更取決于耦合場地環(huán)境、利益相關(guān)方、土地利用需求、修復技術(shù)體系和修復目標等各個方面的系統(tǒng)修復模式,針對不同的地塊、土層深度、污染物、水文條件、土壤性質(zhì)、廢物產(chǎn)生及處置制定因地制宜的修復方案。

5.5 建設(shè)用地可持續(xù)利用技術(shù)

污染土壤經(jīng)修復通過驗收后,將再次進入土地流轉(zhuǎn)周期進行開發(fā)再利用。為防止土地再次污染,必須在耦合區(qū)域發(fā)展規(guī)劃的基礎(chǔ)上從前端設(shè)計入手合理規(guī)劃土地用途,探索可持續(xù)的土地綜合利用模式。借鑒歐美發(fā)達國家棕地可持續(xù)管理的成功經(jīng)驗,建設(shè)用地可持續(xù)利用技術(shù)可采用棕地機會矩陣、場地概念模型等決策工具,借助多準則分析法、生命周期評價、成本效益分析等方法量化識別土地再利用計劃對社會、環(huán)境和經(jīng)濟受體的影響途徑與作用機制,從而******化污染場地再利用的增值服務(如作為公園用地改善環(huán)境質(zhì)量和當?shù)鼐坝^的同時,還可提高生物多樣性及為居民創(chuàng)造社區(qū)融合的機會),最終實現(xiàn)場地再開發(fā)的社會效益、經(jīng)濟效益、環(huán)境效益的有機統(tǒng)一,滿足區(qū)域環(huán)境、社會和經(jīng)濟發(fā)展的需求。

5.6 建設(shè)用地土壤污染防治全過程監(jiān)管技術(shù)

越早建立監(jiān)管制度越能有效開展土壤污染的防治工作。全過程監(jiān)管技術(shù)應涵蓋建設(shè)用地土壤污染預防、日常生產(chǎn)活動監(jiān)督(尤其是可能產(chǎn)生污染的行動)、污染土壤修復過程及相關(guān)材料遞交和信息公開、修復結(jié)果審核等各個階段,且需要環(huán)境保護主管部門聯(lián)合其他權(quán)責部門、社會群體力量(公眾、媒體及環(huán)保組織等)等廣泛利益相關(guān)者的積極參與,特別要發(fā)揮社會群體力量在環(huán)境管理中的中流砥柱作用,加強對企業(yè)日常生產(chǎn)活動的監(jiān)管力度,防止企業(yè)非法堆放、轉(zhuǎn)移廢棄物等可能加重場地污染的行為。

6 結(jié)論

面對我國土壤污染形勢嚴峻而土壤污染防治法尚未出臺的突出矛盾,“土十條”指明了土壤污染防治的工作方向,夯實了土壤污染防治的工作基礎(chǔ),提升了土壤污染防治的工作能力。以“土十條”為行動指南,一套系統(tǒng)有效的土壤污染防治體系不僅要從“治”的角度對污染土壤開展治理修復和風險管控,更要重視對污染源頭的嚴格監(jiān)管,從“防”的角度預防新增污染和現(xiàn)存污染的遷移擴散,同時配套完善標準體系、融資機制、責任機制、信息公開和公眾參與等保障機制,形成政府主導、企業(yè)擔責、公眾參與、社會監(jiān)督的土壤污染全過程防治體系。具體而言:

(1)土壤污染防治技術(shù)體系的構(gòu)建,需圍繞預防為主、保護優(yōu)先、風險管控的總體思路,統(tǒng)籌考慮土地利用類型、污染程度、社會經(jīng)濟發(fā)展水平、技術(shù)可行性等因素,體現(xiàn)系統(tǒng)化、差異化、科學化、法制化、透明化的指導思想。

(2)土壤污染防治技術(shù)體系的構(gòu)建,需以改善土壤環(huán)境質(zhì)量為核心,針對重點區(qū)域、行業(yè)和污染物實施分類別、分用途、分階段治理,堅持“預防為主,保護優(yōu)先”、“風險管控,安全利用”、“功能優(yōu)先,自然恢復”、“適度修復,持續(xù)發(fā)展”和“示范引導,因地制宜”的基本原則。

(3)土壤污染防治技術(shù)體系的構(gòu)建,需在摸清土壤污染狀況的基礎(chǔ)上,同步推進土壤污染源頭管控、建設(shè)用地風險管控和農(nóng)用地安全利用,發(fā)揮法律法規(guī)、標準體系、管理體制、融資機制、責任機制、市場機制、公眾參與、科學研究和宣傳教育等體系的支撐作用。

(4)農(nóng)用地土壤污染防治技術(shù)體系的構(gòu)建,需以保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和人體健康為出發(fā)點,包括污染預防技術(shù)、污染監(jiān)管技術(shù)、污染修復與安全利用技術(shù)。通過污染物來源解析,采取針對性措施防止或減少污染物進入農(nóng)田系統(tǒng);基于土壤環(huán)境綜合數(shù)據(jù)庫和相關(guān)標準,對土壤污染風險、農(nóng)產(chǎn)品污染風險和污染累積風險進行現(xiàn)狀評估、趨勢預測和全程監(jiān)管;根據(jù)污染特征采取化學、物理、生物修復技術(shù)或農(nóng)藝管理、低積累農(nóng)作物培育、作物替代種植等農(nóng)作物安全利用技術(shù)。

(5)建設(shè)用地土壤污染防治技術(shù)體系的構(gòu)建,需以人居環(huán)境安全和土地可持續(xù)利用為出發(fā)點,基于地塊管理流程,全面覆蓋污染預防、環(huán)境調(diào)查、風險評估、治理修復、可持續(xù)再利用和全過程監(jiān)管等六個階段,根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)狀態(tài)(新建、在產(chǎn)、關(guān)?；虬徇w)、土壤污染程度、土地規(guī)劃用途等采取分級、分類、分用途的風險管控措施。