土壤修復風口將至 四大技術趨勢略成主流
美國經驗
回顧美國土壤修復的發展歷程,可以看到,美國從20世紀80年代開始大規模實施土壤修復。1982-1986年,美國開始實施超級基金,但土壤處理技術的高頻使用使得修復費用大幅上漲。
20世紀90年代后期,由于資金短缺,土壤修復更多地考慮了現實的因素,如經費來源、未來土地利用方式等,這使得修復技術的篩選更加靈活。同時人們認識到,在一些場地,采用非處理手段(如工程控制措施和制度控制)不失為一種有效而低廉的控制手段。因此,工程控制措施和制度控制在這一時期修復技術應用中的比例逐步提高。
整體而言,美國土壤修復技術的發展路徑為:土壤修復初期(80年代初期)較多的采用了工程控制措施及較為昂貴的污染源處理技術;修復中后期,由于修復經費短缺和基于土地利用方式的風險管理等原因,工程控制措施和制度控制開始較多的被采用。
我國土壤修復技術發展現狀
相較于歐美40年的發展,我國土壤修復技術研究起步較晚,仍屬新興行業,尚未有很好的基礎積累和技術儲備。2004年北京“宋家莊事件”是開起我國土壤修復的鑰匙。到目前為止,我國已成功完成了多個土壤修復工作,如北京化工三廠、紅獅涂料廠、沈陽冶煉廠、唐山焦化廠、重慶天原化工廠、杭州紅星化工廠、江蘇的農藥廠等,這些案例為我國土壤修復提供了寶貴的技術和管理經驗。
根據環保部2014年發布的《污染場地修復技術應用指南》(征求意見稿),土壤修復技術按照處置場所、原理、修復方式、污染物存在介質等方面的不同,可以有多種分類方法。
按照處置場所,可分為原位修復(insitu)技術和異位修復(ex-situ)技術。按照“源-途徑-受體”控制方式,可分為污染介質治理技術、污染途徑阻斷技術和受體保護技術,具體包括的技術種類見表1。
由于該表主要為污染場地修復技術,未包含礦山、農田等部分修復技術,如礦山生態恢復技術、農業生態修復技術等。本文在后續的分析中,將礦山生態恢復技術、農業生態修復技術并入到生物修復技術中去。
根據相關研究機構對公開招投標項目的統計調查發現,2008-2016年,我國177個土壤修復項目中,土壤修復以污染介質治理技術為主,占比68%;污染途徑阻斷技術占比32%。在污染介質治理技術中,物理化學和生物技術成為主要技術,分別占比32%和27%;物理、化學單一類技術應用占比相對較小,分別為2%和7%(圖1)。
從具體修復技術種類來看,填埋/阻控(32%)、固化/穩定化(23%)、礦山生態恢復(14%)成為土壤修復應用廣泛的技術,而水泥窯協同處置(5%)、氧化還原(5%)、微生物(4%)、植物修復(4%)與農業生態修復(4%)技術也是主要應用的技術。相比之下,抽提處理(3%)、土壤淋洗(1%)、化學改良(1%)、熱解析(1%)、氣相抽提(0.5%)與高溫焚燒(0.5%)技術市場應用占比較低。