消毒戰(zhàn)

在廣西壯族自治區(qū)環(huán)江縣福龍示范基地，一片蜈蚣草綠意盎然。這種可吸附砷、鉛等重金屬的蜈蚣草，被譽(yù)為“土壤清潔工”。

福龍示范基地的蜈蚣草由專家指導(dǎo)，村民栽種，技術(shù)人員看護(hù)與栽培，是國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（又稱“863計(jì)劃”）重點(diǎn)項(xiàng)目之一——環(huán)江重金屬礦區(qū)及周邊重金屬污染土壤聯(lián)合修復(fù)技術(shù)與示范工程。

5月19日，該示范工程通過(guò)科技部驗(yàn)收，成功為“有色金屬之鄉(xiāng)”環(huán)江縣重金屬污染的土壤解“毒”。

7月即將迎來(lái)奧運(yùn)盛事的英國(guó)倫敦，也被污染土地困擾。多方規(guī)劃、篩選的奧運(yùn)場(chǎng)地，曾是一片有機(jī)化合物工廠的工業(yè)廢地。污染土地的摸底調(diào)查，自2005年倫敦申辦奧運(yùn)會(huì)起就已啟動(dòng)，2007年陸續(xù)實(shí)施分階段的修復(fù)工程。截至目前，“也只是保證至少在奧運(yùn)會(huì)舉辦期間不出問(wèn)題。奧運(yùn)結(jié)束后，將會(huì)按照新的修復(fù)規(guī)劃繼續(xù)施工?！?2012倫敦奧運(yùn)會(huì)高級(jí)環(huán)境顧問(wèn)、中科院南京土壤所研究員陳夢(mèng)舫說(shuō)。

污染土地修復(fù)是一個(gè)世界性難題。盡管國(guó)內(nèi)外的科技人員嘗試了多種方式，但遺憾的是，科學(xué)界尚未找到更為經(jīng)濟(jì)合理、可持續(xù)的工程技術(shù)手段。

難以推廣的成功模式

11年前，一場(chǎng)百年一遇的暴雨，沖垮了位于環(huán)江縣的30余家選礦企業(yè)的尾礦庫(kù)，歷年沉積的廢礦渣隨洪水淹沒(méi)兩岸，上萬(wàn)畝農(nóng)田遭遇砷、鎘等重金屬嚴(yán)重污染，無(wú)法耕種。當(dāng)?shù)卣M織村民自發(fā)治污，采用撒石灰等傳統(tǒng)方式進(jìn)行土壤酸堿中和，都未奏效。

2005年，中科院地理資源所研究員陳同斌率團(tuán)隊(duì)受邀介入，在當(dāng)?shù)亟⒁则隍疾轂橹鞯闹参铩锘潭?lián)合修復(fù)技術(shù)示范工程。

截至目前，依托中央專項(xiàng)資金2450萬(wàn)元，這一課題組在環(huán)江縣已成功修復(fù)1280畝重金屬污染農(nóng)田。這些原來(lái)的“光板地”上已種植了甘蔗、玉米、桑樹等經(jīng)濟(jì)作物，收成率達(dá)到非污染農(nóng)田的90％，產(chǎn)品亦合格達(dá)標(biāo)。

蜈蚣草吸收土壤中砷的能力超過(guò)普通植物20萬(wàn)倍，一次種植可多年收成，且每年可收割三次，在吸附了大量重金屬后，就地焚燒，整個(gè)處理過(guò)程經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的工藝化控制，不但在蜈蚣草焚燒過(guò)程中砷的揮發(fā)得到有效控制，且降低了污染土壤重金屬的擴(kuò)散，阻隔重金屬進(jìn)入食物鏈，以免帶來(lái)二次污染。

示范基地也種植了另一種草本植物——東南景天，其對(duì)土壤中的鎘有很強(qiáng)的吸附力?！膀隍疾莸纳锪扛撸L(zhǎng)勢(shì)好，而東南景天相對(duì)矮小，生物量稍弱，但是對(duì)鎘的伏擊能力比較強(qiáng)。因兩種植物所富集的重金屬物質(zhì)種類不同，所以在基地都種植，從示范結(jié)果看都很成功?！标愅蠼榻B。截至目前，課題組在全國(guó)已建立八個(gè)土壤修復(fù)技術(shù)示范工程，分布于廣東、北京、浙江、河南、湖南、云南等地區(qū)。

僅從技術(shù)手段上看，植物修復(fù)效果徹底、綠色環(huán)保，成本相對(duì)較小。但植物修復(fù)所需時(shí)間與土壤污染的重金屬濃度直接相關(guān)，重金屬超標(biāo)不高的土壤，3年－5年可見(jiàn)效。如果超標(biāo)嚴(yán)重，修復(fù)的時(shí)間則會(huì)翻番。因此，對(duì)于急于開發(fā)、土地升值快的城市污染地塊而言，其應(yīng)用前景仍有待證實(shí)。

另外，環(huán)江項(xiàng)目積累的經(jīng)驗(yàn)提供了一種成功的治理思路，但將其移植到其他地區(qū)，具體的技術(shù)參數(shù)還需因地制宜，進(jìn)一步優(yōu)化。比如，蜈蚣草在北方冬季難以生存，需要專門為其建設(shè)大棚進(jìn)行育種等，由此增加了修復(fù)成本和操作難度。

“在土壤修復(fù)技術(shù)方面，課題組雖有突破，但對(duì)于解決量大面廣的全國(guó)土壤污染問(wèn)題來(lái)說(shuō)，目前國(guó)內(nèi)的工程技術(shù)儲(chǔ)備還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠?！标愅笳f(shuō)。

無(wú)處安放的“炸彈”

英國(guó)capita公司承接了倫敦奧運(yùn)場(chǎng)地土壤調(diào)查，認(rèn)為該場(chǎng)地被有機(jī)物污染。由于奧運(yùn)迫近，修復(fù)工程采取分階段施工，前期僅針對(duì)重點(diǎn)的高濃度區(qū)域和表層土壤，目前還遠(yuǎn)沒(méi)有做到徹底修復(fù)。

倫敦奧運(yùn)污染場(chǎng)地修復(fù)技術(shù)主要采用了淋洗，及輔助化學(xué)劑的方法。淋洗，是采用清水灌溉稀釋，使污染物遷移，以減少表土中污染物的濃度，或者將含污染物的水排出土地外。

淋洗的特點(diǎn)在于，修復(fù)時(shí)間較快，一般地塊兩年內(nèi)可修復(fù)，但這種修復(fù)手段工程量十分龐大，經(jīng)濟(jì)成本高，且工程安全規(guī)范控制難。原因是，首先要建設(shè)水網(wǎng)管道和廢水處理工程，而這些工程僅為一次性使用；其次，耗水量大，巨量的生活用水最終變成廢水，廢水環(huán)節(jié)一旦處理不好，有二次污染的風(fēng)險(xiǎn)。

陳夢(mèng)舫表示，由于英國(guó)為沙質(zhì)土，中國(guó)土壤多是粘土，淋洗方法在中國(guó)不完全適用。因此，承接了倫敦奧運(yùn)污染場(chǎng)地修復(fù)的比利時(shí)公司DEC，幾年前曾在大連開了一家分公司，但剛過(guò)半年就由于技術(shù)適應(yīng)性問(wèn)題被迫撤出中國(guó)。

有機(jī)物污染土壤，也可以通過(guò)熱解法和焚燒法，不過(guò)，兩種皆為異位處理處置方式，包括挖掘、運(yùn)輸、焚燒處理等多環(huán)節(jié)，耗資巨大。中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院土壤污染與控制研究室主任李發(fā)生認(rèn)為，異地處理適合用于亟待修復(fù)的地塊，目前國(guó)內(nèi)很多污染地塊往往處于城市中心，急需開發(fā)，因此多使用異地處理處置方式能夠理解。

中國(guó)很多污染地塊往往處于城市中心，多屬于急待開發(fā)的情況，因此在修復(fù)過(guò)程中，多數(shù)情況下使用異地處理處置方式。據(jù)北京市環(huán)保局污染場(chǎng)地管理科科長(zhǎng)李敬東介紹，目前北京正在進(jìn)行的8塊污染場(chǎng)地的修復(fù)，都是采用異地水泥窯焚燒和異地填埋的方式。

焚燒法的工藝流程相對(duì)簡(jiǎn)單，即用污染土替代粉煤灰，燒制水泥。經(jīng)過(guò)水泥窯處理的污染土壤，少量污染會(huì)以氣體的方式釋放到大氣中，另外絕大部分會(huì)通過(guò)化學(xué)物理反應(yīng)消失，并最終消解到水泥中。

但由于焚燒法是將污染土按1％－2％比例摻進(jìn)水泥，如摻入過(guò)多污染土?xí)瞥龃罅苛淤|(zhì)水泥，從經(jīng)濟(jì)成本看并不劃算?！耙?yàn)樾枰欢ǖ呐浔龋@種處理方式遠(yuǎn)不能滿足污染土方量大的處理需求。”北京市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院副院長(zhǎng)姜林說(shuō)。

業(yè)內(nèi)一些專家甚至認(rèn)為，從土壤修復(fù)工程技術(shù)角度來(lái)看，采取異位處理處置方式的工程并未真正達(dá)到修復(fù)的目的，尤其是滋生了不規(guī)范操作，將污土只是換地添埋，陳夢(mèng)舫說(shuō)：“土壤是挖走了，先不說(shuō)污染轉(zhuǎn)移，給其他地方帶來(lái)污染，原來(lái)的地方的地下水是挖不走的，還是污染水?！?/p>

“如果這種方式可以全國(guó)復(fù)制、大面積鋪開，且有效，那么對(duì)污染土地也不至于如此敏感和緊張了?！币晃粯I(yè)內(nèi)資深專家介紹，一些工程中挖出運(yùn)走的污染土壤并沒(méi)有全部被燒掉。事實(shí)上，很多污染土僅是被運(yùn)到異處填埋的案例不在少數(shù)。

這種方式被業(yè)內(nèi)視為污染轉(zhuǎn)移，與填埋垃圾相同，這讓中國(guó)面臨一個(gè)新尷尬：沒(méi)有足夠的場(chǎng)地供填埋污土。而且污染物未經(jīng)徹底處理，難以避免二次污染的風(fēng)險(xiǎn)?！斑@是一種飲鴆止渴的方式，相當(dāng)于把一個(gè)定時(shí)炸彈轉(zhuǎn)移到別處。”上述資深專家說(shuō)。

大膽嘗試

根據(jù)不同的污染物，土壤修復(fù)可采取的修復(fù)手段不盡相同。國(guó)內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)顯示，有機(jī)污染物可采取熱解、焚燒及微生物等方法。而重金屬污染，很難通過(guò)化學(xué)手段徹底根除，植物修復(fù)相對(duì)更為有效。

目前世界上見(jiàn)效最快的土壤修復(fù)技術(shù)是“納米鐵”。美國(guó)和歐洲已開始采用，一些有機(jī)污染物和重金屬都可以處理，“幾乎屬于比較理想萬(wàn)能的修復(fù)，實(shí)驗(yàn)室里一天就能見(jiàn)到修復(fù)效果，野外見(jiàn)效通常幾個(gè)星期或幾個(gè)月?！标悏?mèng)舫說(shuō)，但高昂的修復(fù)價(jià)格，是致命的缺點(diǎn)，使其難以成為最理想的修復(fù)方案。

污土修復(fù)的核心在于，如何依靠技術(shù)來(lái)降低成本和保障環(huán)境安全性。同時(shí)，經(jīng)濟(jì)合理的技術(shù)方案一直是科學(xué)家們追求的突破目標(biāo)。

美國(guó)在上世紀(jì)90年代投資約1000億美元用于污染土壤修復(fù)，但很多污染地塊還是未能徹底修復(fù)，仍有大批問(wèn)題存留。日本科學(xué)家在1975年向政府提出了“客土法”，即置換土壤，把污染土埋到作物根系無(wú)法觸及的地下。但這項(xiàng)投資浩大的工程，并未能徹底修復(fù)污土，因?yàn)殡S著時(shí)間的推移，污土逐步下滲，最終甚至影響地下水安全。這種“客土法”中國(guó)亦有試用。

國(guó)際上前沿技術(shù)不斷向環(huán)境修復(fù)領(lǐng)域滲透，包括粘土礦物改性技術(shù)、催化劑催化技術(shù)、納米材料與表面活性劑增溶技術(shù)等已經(jīng)滲透到環(huán)境修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域。針對(duì)污染場(chǎng)地土壤，固化與穩(wěn)定化、熱脫附、生物修復(fù)、化學(xué)氧化還原等異位修復(fù)方法以其效率高、風(fēng)險(xiǎn)低、系統(tǒng)處理預(yù)測(cè)性高等優(yōu)點(diǎn)，成為歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的主流修復(fù)方式。

中國(guó)的污染場(chǎng)地修復(fù)剛剛起步，修復(fù)材料的土壤污染控制與修復(fù)應(yīng)用主要處于實(shí)驗(yàn)室階段，修復(fù)技術(shù)與裝備的研發(fā)落后于歐美發(fā)達(dá)國(guó)家。中國(guó)也引進(jìn)了很多技術(shù)，但需要先解決技術(shù)本土化的適應(yīng)性問(wèn)題和衡量引進(jìn)成本，最后在實(shí)踐上能否應(yīng)用還沒(méi)有定論。

究竟污染土地修復(fù)到什么程度算合格，由于國(guó)內(nèi)還沒(méi)有建立修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)，因此，實(shí)則難以界定。歐美各國(guó)因管理模式、地質(zhì)條件等不同，標(biāo)準(zhǔn)不盡相同，且也在尚在完善過(guò)程中。一般標(biāo)準(zhǔn)制定都是通過(guò)調(diào)查評(píng)估，確定風(fēng)險(xiǎn)篩選值。

鑒于中國(guó)土壤污染的種類繁多、濃度不同、污染現(xiàn)狀不明的現(xiàn)實(shí)，目前類似陳同斌的中科院課題組在全國(guó)還有很多，他們進(jìn)行著不同的示范試驗(yàn)?！皢蝹€(gè)技術(shù)的實(shí)驗(yàn)室研究，國(guó)內(nèi)已積累了一定經(jīng)驗(yàn)?！杯h(huán)保部南京環(huán)科所研究員林玉鎖說(shuō)，不過(guò)，這些技術(shù)推廣后能否解決實(shí)際問(wèn)題，滿足應(yīng)用工程的需求，還處于探索階段。

雖然國(guó)內(nèi)試驗(yàn)、運(yùn)用了多種修復(fù)方法，但陳夢(mèng)舫直言，迄今為止，在國(guó)內(nèi)的場(chǎng)地污染修復(fù)領(lǐng)域，還沒(méi)有一個(gè)令大家十足驕傲的成功案例。在微生物、植物等修復(fù)領(lǐng)域，也尚無(wú)可以推廣應(yīng)用的修復(fù)經(jīng)驗(yàn)。