建設工程廢棄土的生態(tài)性能改良修復

王 丹，張玉蘋

(西南科技大學城市學院，四川 綿陽 621000)

0 前 言

我國正處于大規(guī)模的工程建設發(fā)展過程中，當工程的開挖量和回填量不同時，會造成大量的工程廢棄土的產(chǎn)生，我國工程廢棄土缺乏適宜性、靈活性、經(jīng)濟性的處理方法，加之過度的開采，使我國環(huán)境、生態(tài)正處在水土流失和農(nóng)田減少等的嚴重危害中。建設過程中對于廢棄土的處理一般有采取堆放和投棄兩種處理方法，該方法只是將污染物進行了轉移，本質(zhì)上并不能達到清除污染物的目的。對于工程性能良好的廢棄土可以簡單處理后到其他工程中加以利用。過程中主要涉及成本、運距、場地等系列非技術性問題。但是性質(zhì)較差的工程廢棄土，如疏浚泥土、淤泥質(zhì)土多采取投棄的方法。工程廢棄土方量大，外運棄置成本巨大同時易造成嚴重的環(huán)境污染。因此，利用土壤的生態(tài)性能改良修復技術使工程廢棄土能夠有效地轉化為再生資源進行利用也是保證我國工程建設可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。本文提出利用生態(tài)性能改良修復技術讓廢棄土恢復其生態(tài)價值。

1 工程建設廢棄物的現(xiàn)狀

1.1 廢棄物隨意堆放、違規(guī)傾倒

隨著城市建設化腳步，發(fā)展的同時廢棄物的產(chǎn)生在所難免，建筑廢棄物不僅無處放置，而且廢棄物的產(chǎn)生和排出數(shù)量正在快速增長。其次，我國建筑廢棄物處理的違法成本較低，沒有適宜的消耗處理方法，缺少相關部門的有力監(jiān)管，導致違規(guī)處理現(xiàn)象普遍，據(jù)相關法律規(guī)定，單位隨意傾倒、拋撒或者堆放建筑廢棄土的，視情節(jié)輕重，給予警告或者處以罰款，但并不會追究其他的法律責任。加之由于對廢棄土沒有設置專門的儲運場進行統(tǒng)一管理和處理，造成某些建設單位為節(jié)約成本，違法將工程廢棄土傾倒在近郊區(qū)和山區(qū)，運輸渣土的車輛大都選擇在夜間作業(yè)，此時有關部門對于違章車輛的查處力度降低[1]。據(jù)調(diào)查顯示，建筑廢棄物約占垃圾總量的30%～40%，若發(fā)展產(chǎn)生的建筑廢棄物得不到有效的處理，會很大程度上降低城市環(huán)境質(zhì)量，造成危害性影響。廢棄物中工程廢棄土埋填易造成水資源的污染，使土壤生態(tài)性能和生物多樣性遭到破壞，因此，如何處理和利用越來越多的建筑廢棄土是新時代土壤修復行業(yè)面臨的機遇和挑戰(zhàn)[2]。

1.2 棄土數(shù)量巨大，管理缺失

我國每年開采砂石約為15億t，廢棄土的處理過于簡單化、無序化，工程廢棄土循環(huán)利用率偏低，具體表現(xiàn)如下：一方面是一些城市缺乏長遠規(guī)劃，建筑業(yè)的設計、施工與拆除行為仍采用傳統(tǒng)的粗放型生產(chǎn)方式，另一方面對產(chǎn)生的建筑垃圾未實施分類回收和消納管理。因此，建筑垃圾的資源化處理進程嚴重滯后，目前建筑垃圾資源化利用率不足5%，遠遠低于日本(97%)和歐盟(90%)等發(fā)達國家和地區(qū)。建筑垃圾的資源化利用事關城市經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境的相互協(xié)調(diào)發(fā)展，建筑垃圾的有效處理和綜合利用已刻不容緩[3]。

1.3 行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈不完善

土壤修復行業(yè)面臨的是一系列的綜合性的環(huán)境問題且土壤污染具有較強的不可逆性，污染累計起來會造成嚴重的后果，雖然修復技術正在努力完善，但在我國行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈難以形成，因為我國政府未對企業(yè)規(guī)定回收建筑廢棄物的義務，建筑垃圾企業(yè)再生行業(yè)缺乏建筑垃圾原材料而處于停產(chǎn)和虧損狀態(tài)。

1.4 土壤污染現(xiàn)狀

目前，我國土壤污染現(xiàn)狀十分嚴峻，造成土壤污染的原因很多，具體有：①農(nóng)藥與化工產(chǎn)品生產(chǎn)期間排放的化學污染；②重金屬污染；③土壤酸化；④工業(yè)三廢污染；⑤水土流失嚴重等

1.5 土壤修復行業(yè)發(fā)展面臨問題

1)沒有完善的法律制度和資金投融資機制。相比國外修復技術優(yōu)先、修復機制、修復政策完善，我國土壤修復起步較晚，沒有完整的一套土壤修復系統(tǒng)，但修復行業(yè)一般需要較高的修復費用。

2)土壤修復專業(yè)人才缺乏，修復技術有待提高。土壤修復不同于其他環(huán)保類產(chǎn)業(yè)，我國土壤修復技術一般借鑒國外修復技術，自主核心修復技術相對缺乏。土壤修復一般具有隱藏性、修復周期長、水土耦合等特點，因此也加大了土壤修復難度。

3)大眾環(huán)保意識薄弱。由于宣傳力度不夠，防治工作不透明，導致大眾環(huán)保意識不夠，缺乏土壤保護動力。

2 工程土壤改良修復技術

本文對于工程廢棄土的改良修復側重于減少廢棄物中的重金屬和有機物，恢復廢棄土的生態(tài)性能，加強生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展。工程廢棄土在建設中產(chǎn)生的重金屬和有機物的污染物，主要包括Cd、Pb、As、Cr、Zn、Hg、Cu等和石油烴、多環(huán)芳烴、柴油、多氯聯(lián)苯，其次還有放射性物質(zhì)鈾。工程土壤修復常用技術如下。

2.1 換土、翻土、客土法

國際上對于工程廢棄土的修復一般有換土法、翻土法、客土法。換土法即把不可用的土壤與可使用的土壤進行置換。翻土法又稱去表法，把上層污染的土壤移除用下層性能好的土壤?？屯练ò盐廴镜耐寥篮托阅芎玫耐寥肋M行混合達到中和。這些方法理論上可以實現(xiàn)良好的土壤修復，但實際上需要耗費巨大的財力、物力、人力。對于受重金屬污染的土壤，翻土等做法可能會加劇土壤重金屬的揮發(fā)。綜上，此種修復方法雖然使短時間的工程處理得到解決，從長遠角度來看只是治標不治本，沒有從根本上解決問題[4]。

2.2 化學修復技術

是如今常見的一種修復技術，針對于不同的土壤特性，將化學試劑加入污染的土壤中，利用化學試劑中的拮抗、氧化還原原理減少金屬離子的活性達到土壤優(yōu)化。常見的土壤修復化學試劑:拮抗劑、吸附劑、抑制劑。但化學修復技術無法使受金屬污染的土壤從根本上消失，且操作途中不好控量，很容易對周圍的生態(tài)系統(tǒng)造成不可估計的影響。使用時應結合實際情況考慮，盡量多次少量[5]。

2.3 土壤淋洗技術

利用淋洗劑等與土壤污染物結合，使污染物溶解或者分離。其難點在于土壤性質(zhì)、污染性質(zhì)、污染程度、污染物的形態(tài)等不明確，最重要使用時應選擇適宜的淋洗劑，避免對土壤造成嚴重的二次污染。

2.4 生態(tài)修復技術

我國對于生態(tài)化處理這個方向主要多用于水污染方面，在對于工程廢棄土生態(tài)修復技術并不成熟。生態(tài)修復常見的有微生物修復、植物修復和土壤改良劑法。

1)微生物修復本身含有活潑的電子，通過加速重金屬污染物的代謝和溶解重金屬的沉淀效果來實現(xiàn)土壤優(yōu)化[4]。

2)植物修復主要是利用植物根系富集金屬離子，通過自身土壤凈化，通過植物呼吸將污染物分解釋放在大氣中。但此方法不能預測植物分解到空氣中是否含有污染物和污染物含量，因此，此方法要謹慎使用。

3)為了減少廢棄土中重金屬和有機污染物可采用土壤改良劑來改善廢棄土的不良性質(zhì)。土壤改良劑，即改善土壤物理性且對環(huán)境、土壤不會造成二次污染破壞的土壤調(diào)理劑。例如使用某些無機土壤改良劑，在水中電解后產(chǎn)生的OH-和H+中和使土壤的pH發(fā)生改變等。優(yōu)點是具有良好的經(jīng)濟性、耐久性和良好的重金屬鎖固效果。缺點是無機改良劑若控量偏差可能會造成土壤板結。為規(guī)避不良后果的出現(xiàn)，應將有機和無機改良劑改良優(yōu)勢相結合，通過修復改良材料與受污染的土壤混合，將污染物在污染介質(zhì)中固化，使其處于長期穩(wěn)定狀態(tài)，或者將污染物轉化成化學性質(zhì)不活潑的形態(tài)，阻止其在土壤中的遷移和擴散[6]。

2.5 聯(lián)合修復技術

即結合不同修復方法在運用實施時有不同的優(yōu)缺點和土壤修復效果，將兩種或三種土壤修復方法進行結合取其精華，剔其糟粕，從而使其達到最好的修復效果[7]。單一的修復方法雖然都有自己的優(yōu)點優(yōu)勢，但面臨著不同程度的成本投入、周期管理，且有些修復方法不好控量、同時面臨著二次污染和其他不可預測的風險。因此，不管使用何種修復方法均應綜合考慮各種情況、各種因素。

3 土壤改良修復建議

對于工程廢棄土，沒有明確的污染源，沒有明確污染特性，具有地域性，因而傳統(tǒng)的處理方法不能清除污染物，也不能降低有害物質(zhì)毒性的移動性和體積，土壤修復任重道遠，有以下幾點建議。

1)推動技術發(fā)展，多從其他國家土壤修復成功案例中總結經(jīng)驗共同探討適宜模式，通過多種技術手段對污染土壤進行分析治理。

2)培養(yǎng)修復人員，提高人員素質(zhì)，不斷提高治理水平。

3)我國國土面積遼闊，土壤價值日趨上漲，污染情況不容樂觀應盡快發(fā)展產(chǎn)業(yè)鏈。

4)成立相關部門，加大有關政府部門管理力度，對企業(yè)應做義務做出要求，支持鼓勵土壤修復企業(yè)的發(fā)展，為建設工程廢棄土的生態(tài)性能修復技術提供大力的政策支持。

5)開展關于工程廢棄土的資源化利用研究，結合所在地區(qū)的布局規(guī)劃和國家相關政策，制定專業(yè)的技術措施，組織措施，進行整體規(guī)劃，完善綜合監(jiān)管和信息管理，建立關于工程廢棄土的分類標準和資源技術規(guī)范，合理建設集中處理，臨時處置，可利用產(chǎn)品生產(chǎn)等一體的資源處理場所，形成各產(chǎn)業(yè)鏈的運轉體系，建立良好的市場運轉機制。

6)參考歐洲等發(fā)達國家處理工程廢棄土的倒金字塔的處置模式，將處置為主，資源回收，再生循環(huán)為輔的處理模式，通過對工程廢棄土的生態(tài)修復，變?yōu)閺脑搭^減量、控制廢土產(chǎn)生為主，其他措施為輔的新型處理模式，使城市向“無廢城市”發(fā)展。

7)進行土壤修復前應優(yōu)先完善環(huán)境調(diào)查和風險評估，應加強修復材料和新型工藝的制備和研究。

4 結 語

我國土壤修復市場總體來說具有規(guī)模小、競爭相對分散、想象空間巨大等特點，現(xiàn)今土壤修復已經(jīng)成為一個新興的重大產(chǎn)業(yè)，同時土地的增值促使污染土壤的修復得到了一定的推動和發(fā)展，我國的土壤修復工作也得到了國外的關注，我國在這個方面也成功引進了外資，這使我國土壤修復處理產(chǎn)業(yè)得到了一定的保障。土壤修復中間包括土壤污染檢測技術、土壤修復劑和材料技術、土壤修復工程裝備制造生產(chǎn)技術、土壤修復施工工程技術、土壤修復認證、監(jiān)理服務技術、土壤修復產(chǎn)業(yè)專業(yè)人才培養(yǎng)等。將工程廢棄土的生態(tài)性能進行改良和修復不僅可以推動土壤修復產(chǎn)業(yè)的發(fā)展還可以使生態(tài)環(huán)境可持續(xù)得到優(yōu)化，具有很大的經(jīng)濟和環(huán)境效益?；诂F(xiàn)代土壤修復技術的生態(tài)修復工程，在未來幾年必將成為巨大的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新機會，必將成為一個全新的創(chuàng)業(yè)和投資的熱點，將提供大量的就業(yè)機會和經(jīng)濟效益。

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