重慶市土壤污染修復(fù)裝備研發(fā)進(jìn)展

秦仕強(qiáng)，龍建兵，曹 榮，王東輝，張恩智

招商局生態(tài)環(huán)?？萍加邢薰?，重慶 400060

隨著“退二進(jìn)三”和“退城進(jìn)園”政策的實(shí)施，重慶已累計(jì)完成1 101塊（截至2020年4月）搬遷或關(guān)停工業(yè)企業(yè)地塊土壤的污染評(píng)估工作，且重慶每年還有數(shù)百塊搬遷或關(guān)停的工業(yè)企業(yè)原廠址有待調(diào)查評(píng)估，不斷有新的污染場地進(jìn)入名錄需要開展修復(fù)[1]。由此可見，創(chuàng)新性土壤修復(fù)技術(shù)的研發(fā)至關(guān)重要。但土壤修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用依賴于修復(fù)裝備支撐，裝備化是土壤修復(fù)技術(shù)走向市場化和產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)。重慶市污染場地土壤修復(fù)技術(shù)裝備創(chuàng)新發(fā)展相對滯后，自主研發(fā)的土壤修復(fù)裝備非常少，重慶市污染地塊土壤修復(fù)技術(shù)裝備創(chuàng)新發(fā)展滯后與土壤修復(fù)技術(shù)裝備需求之間的極不平衡。因此，研究重慶市污染地塊土壤修復(fù)裝備的研發(fā)現(xiàn)狀勢在必行。

1 重慶市污染地塊特征、修復(fù)現(xiàn)狀及修復(fù)方式轉(zhuǎn)變

2017—2020年，繼國家“土十條”頒布以后，重慶市連續(xù)發(fā)布了《重慶市建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控和修復(fù)名錄》，其中涉及搬遷或關(guān)停的工業(yè)企業(yè)原址場地共193塊。全市不同污染類型（無機(jī)污染、有機(jī)污染、復(fù)合污染）累積地塊數(shù)量分別為67、36、90塊，占比分別為35%、19%、46%[2]。這表明污染地塊的污染來源較為復(fù)雜，增加了修復(fù)的難度。

重慶市常用的污染土壤修復(fù)技術(shù)為水泥窯協(xié)同處置技術(shù)、固化穩(wěn)定化技術(shù)、氧化還原技術(shù)，占比分別為32%、21%、18%。實(shí)踐中，水泥窯協(xié)同處置技術(shù)能夠應(yīng)對不同類型的污染土壤，這正是因?yàn)橹貞c市地塊污染的復(fù)雜性所帶來的技術(shù)選擇[3]。

在2017年前，重慶污染場地的土壤去向主要為2條途徑，一是穩(wěn)定化后的安全填埋，二是水泥窯協(xié)同處置，兩者之和的占比約為75%。國家“土十條”和地方的《重慶市貫徹落實(shí)土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃工作方案》的落地，加速了技術(shù)更新迭代和新技術(shù)運(yùn)用。2017年后，重慶市污染土壤修復(fù)技術(shù)呈現(xiàn)多元化，以水泥窯協(xié)同處置技術(shù)、固化穩(wěn)定化技術(shù)、氧化還原技術(shù)和安全填埋為主。

針對規(guī)模較大的項(xiàng)目，為保證工期和緩解初始終端的壓力，國內(nèi)其他修復(fù)企業(yè)（如北京建工、中節(jié)能大地、高能時(shí)代、永清環(huán)保、江蘇蓋亞、杰瑞環(huán)保等）將淋洗技術(shù)和熱脫附技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)引入重慶市場，并迅速在業(yè)內(nèi)形成了核心競爭優(yōu)勢。重慶土壤修復(fù)主要以異位修復(fù)為主，主要的消納終端是各類型填埋場和水泥廠，這些處置辦法給收納終端帶來了巨大的庫容壓力，且技術(shù)含量較低，轉(zhuǎn)運(yùn)成本較大。但是，水泥窯和填埋場都是有服務(wù)年限的，不可能無限制接納污染土壤，這種條件下根本無法滿足即將暴發(fā)的土壤修復(fù)市場。重慶急需通過引入減量化和無害化技術(shù)裝備解決處置終端的問題。這激發(fā)了重慶本土企業(yè)，如招商生態(tài)、德潤新邦、中節(jié)能（重慶）天域節(jié)能環(huán)保等公司，開始在淋洗技術(shù)、熱脫附技術(shù)等方面進(jìn)行研發(fā)投入和技術(shù)突破?，F(xiàn)階段，重慶本土企業(yè)仍缺乏核心技術(shù)和集成化程度高的裝備。因此，本地企業(yè)在土壤修復(fù)關(guān)鍵技術(shù)和裝備上還有很大的發(fā)展空間。

固化穩(wěn)定化技術(shù)有著施工簡單、施工成本低的特點(diǎn)。但其缺點(diǎn)也很明顯，無論固化再利用，還是穩(wěn)定化填埋都存在著再次釋放的可能性。固化穩(wěn)定化技術(shù)可與淋洗處理或熱脫附技術(shù)結(jié)合使用，處理重度污染土壤。這樣既能彌補(bǔ)兩者在處理低濃度污染物的不足，也能夠發(fā)揮固化穩(wěn)定化技術(shù)施工簡單、成本低的絕對優(yōu)勢。再者固化穩(wěn)定化技術(shù)因其明顯的低成本、易實(shí)施、降風(fēng)險(xiǎn)的特點(diǎn)，成為風(fēng)險(xiǎn)管控的重要技術(shù)手段。

在國家政策、資金等多方面推動(dòng)下，水泥窯協(xié)同處置勢必會(huì)成為固體廢棄物和危險(xiǎn)廢物處置的有效手段。現(xiàn)階段，重慶污染土壤修復(fù)市場對水泥窯協(xié)同處置技術(shù)的認(rèn)可度很高，以致2019年內(nèi)近70%的污染土壤處置選擇此項(xiàng)技術(shù)。水泥窯對這突如其來的紅利，無法消化污染土壤的問題也隨之而來，這擱置了重慶市污染土壤修復(fù)治理的整體進(jìn)度，如何保障高效率、高質(zhì)量地完成土壤修復(fù)任務(wù)，成為了主管部門的一大難題。為破解水泥窯協(xié)同處置技術(shù)無法消化的污染土壤，其亟待研發(fā)或引進(jìn)先進(jìn)的減量化和無害化污染土壤修復(fù)技術(shù)及裝備。針對低風(fēng)險(xiǎn)的污染土壤，應(yīng)探索和研發(fā)更多減量化、無害化和資源化的技術(shù)途徑，用技能推動(dòng)地區(qū)修復(fù)技術(shù)革新，能緩解水泥窯不堪重荷的處置壓力。

2 基于德爾菲法的新技術(shù)裝備構(gòu)建

德爾菲調(diào)查法又稱為專家調(diào)查法[4]。1964年，美國蘭德公司發(fā)表《長遠(yuǎn)預(yù)測研究報(bào)告》，首次將德爾菲法用于技術(shù)預(yù)測。德爾菲調(diào)查法采用匿名制的調(diào)查方式，可以得到真實(shí)的反饋，避免因?yàn)樵谝鈾?quán)威專家的意見，而不能準(zhǔn)確表達(dá)自己的看法；同時(shí)，專家都有較為充裕的時(shí)間填寫問卷，使得反饋內(nèi)容具有較高的成熟度。目前，德爾菲法已經(jīng)廣泛應(yīng)用于科技領(lǐng)域，也應(yīng)用于政策制定、軍事預(yù)測和人口預(yù)測等領(lǐng)域。研究借鑒上述方法應(yīng)用于土壤污染修復(fù)技術(shù)預(yù)見，以確定適合重慶市土壤污染修復(fù)行業(yè)可持續(xù)發(fā)展和應(yīng)用的技術(shù)。研究應(yīng)用德爾菲法，根據(jù)《污染場地修復(fù)技術(shù)應(yīng)用指南(征求意見稿)》（環(huán)境保護(hù)部，環(huán)辦函〔2014〕564號(hào)）、《污染場地修復(fù)技術(shù)篩選指南》（中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)，CAEPI1—2015）以及《土壤污染防治先進(jìn)技術(shù)裝備目錄》（科技部〔2017〕2號(hào)）制定了評(píng)價(jià)指標(biāo)。從技術(shù)本身的重要性和經(jīng)濟(jì)與社會(huì)重要性評(píng)價(jià)兩個(gè)方面評(píng)價(jià)了重慶市現(xiàn)有土壤修復(fù)技術(shù)裝備，并且評(píng)價(jià)了重慶市對當(dāng)前國內(nèi)外先進(jìn)土壤修復(fù)技術(shù)裝備的采納情況和采納建議。

2.1 調(diào)查樣卷

此次調(diào)研依據(jù)污染土壤修復(fù)技術(shù)篩選的基本原則和相關(guān)指標(biāo)制定了樣卷（表1）。樣卷的主要內(nèi)容包括技術(shù)設(shè)備指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和社會(huì)因素。

表1 調(diào)查問卷樣表

2.2 調(diào)查結(jié)果

表2是土壤污染修復(fù)技術(shù)德爾菲法的采納情況和采納建議。從表中可以看出，異位淋洗修復(fù)技術(shù)設(shè)備的使用情況的采納建議均處于第1的位置，表明具有較為廣泛的使用基礎(chǔ)和較高的認(rèn)可度；異位直接熱脫附技術(shù)設(shè)備的使用情況處于第1的位置，采納建議處于第2的位置，同樣具有較為廣泛的使用基礎(chǔ)和較高的認(rèn)可度。排在前3位的分別是，固化穩(wěn)定化一體化設(shè)備、類芬頓氧化法技術(shù)、異位間接熱脫附技術(shù)設(shè)備。

表2 土壤污染修復(fù)技術(shù)設(shè)備德爾菲結(jié)果：采納情況和采納建議

表3是土壤污染修復(fù)技術(shù)德爾菲法的技術(shù)本身重要性評(píng)價(jià)。從表中可以看出，綜合得分排在前3位的分別為異位直接熱脫附技術(shù)設(shè)備、固化穩(wěn)定化一體化設(shè)備、異位間接熱脫附技術(shù)設(shè)備。上述結(jié)果表明，異位直接熱脫附技術(shù)設(shè)備、固化穩(wěn)定化一體化設(shè)備、異位間接熱脫附技術(shù)設(shè)備在行業(yè)內(nèi)具有較高的評(píng)價(jià)。

表3 土壤污染修復(fù)技術(shù)德爾菲結(jié)果：技術(shù)設(shè)備本身重要性評(píng)價(jià)

表4是土壤污染修復(fù)技術(shù)德爾菲法的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)重要性評(píng)價(jià)。從表中可以看出，綜合得分排在前3位的分別為異位直接熱脫附技術(shù)設(shè)備、異位淋洗修復(fù)技術(shù)設(shè)備、固化穩(wěn)定化一體化設(shè)備。上述結(jié)果表明，異位直接熱脫附技術(shù)設(shè)備、異位淋洗修復(fù)技術(shù)設(shè)備、固化穩(wěn)定化一體化設(shè)備3項(xiàng)技術(shù)設(shè)備在行業(yè)內(nèi)具有較高的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)認(rèn)可度。

表4 土壤污染修復(fù)技術(shù)德爾菲結(jié)果：經(jīng)濟(jì)與社會(huì)重要性評(píng)價(jià)

表5是土壤污染修復(fù)技術(shù)德爾菲法的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。從表中可以看出，綜合得分排在前3位的分別為：異位直接熱脫附技術(shù)設(shè)備、固化穩(wěn)定化一體化設(shè)備、異位間接熱脫附技術(shù)設(shè)備；排在后3位的分別為：原位氣相抽提修復(fù)技術(shù)設(shè)備、高壓旋噴注入裝備、多相抽提技術(shù)設(shè)備。該結(jié)果表明，綜合得分前3項(xiàng)的土壤污染修復(fù)技術(shù)設(shè)備在采納環(huán)節(jié)、技術(shù)設(shè)備重要性環(huán)節(jié)、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)重要性環(huán)節(jié)獲得專家一致較高評(píng)價(jià)。

表5 土壤污染修復(fù)技術(shù)德爾菲結(jié)果：經(jīng)濟(jì)與社會(huì)重要性評(píng)價(jià)

通過德爾菲法對土壤污染修復(fù)技術(shù)預(yù)見有以下發(fā)現(xiàn)：第一，在采納環(huán)節(jié)，異位淋洗修復(fù)技術(shù)、異位間接熱脫附技術(shù)、異位直接熱脫附技術(shù)，以及固化穩(wěn)定化一體化設(shè)備、類芬頓氧化法污染土壤修復(fù)技術(shù)5種土壤修復(fù)技術(shù)中具有較高的評(píng)價(jià)。第二，在技術(shù)重要性環(huán)節(jié)，異位間接熱脫附技術(shù)、異位直接熱脫附技術(shù)、固化穩(wěn)定化一體化設(shè)備3項(xiàng)技術(shù)具有較高評(píng)價(jià)。第三，在經(jīng)濟(jì)與社會(huì)重要性環(huán)節(jié)，異位淋洗修復(fù)技術(shù)、異位直接熱脫附技術(shù)、固化穩(wěn)定化一體化設(shè)備3項(xiàng)技術(shù)具有較高評(píng)價(jià)。綜合來看，異位土壤淋洗修復(fù)技術(shù)、異位直接熱脫附技術(shù)、固化穩(wěn)定化一體化設(shè)備3項(xiàng)技術(shù)應(yīng)當(dāng)成為今后土壤污染修復(fù)技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)。招商局生態(tài)環(huán)保科技有限公司在重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目的支持下，已研發(fā)成功出重慶本地第一套淋洗設(shè)備，并運(yùn)用于實(shí)際工程?；诖?，重點(diǎn)推薦異位直接熱脫附技術(shù)和固化穩(wěn)定化一體化設(shè)備這2項(xiàng)技術(shù)裝備。

3 修復(fù)技術(shù)設(shè)備研發(fā)展望

圍繞土壤修復(fù)工作，加快突破有機(jī)污染物控制和重金屬污染土壤修復(fù)等關(guān)鍵技術(shù)。通過政府政策扶持和自主創(chuàng)新結(jié)合的形式，有計(jì)劃地組織本地優(yōu)秀企業(yè)自主研發(fā)相關(guān)設(shè)備。政府設(shè)置專項(xiàng)重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目，鼓勵(lì)有實(shí)力的企業(yè)組織社會(huì)各方開展相關(guān)裝備研發(fā)，提高本地企業(yè)的創(chuàng)新能力和核心競爭力。針對我國土壤修復(fù)技術(shù)存在的主要問題，要加強(qiáng)土壤淋洗設(shè)備、熱脫附設(shè)備和行走式一體化設(shè)備等集成智能裝備的引進(jìn)、轉(zhuǎn)化、研發(fā)和運(yùn)用，并通過示范工程推進(jìn)土壤修復(fù)裝備的商業(yè)化運(yùn)用和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，以期為重慶市乃至全國的土壤修復(fù)問題提供解決技術(shù)及裝備支撐。