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長(zhǎng)期以來(lái),粗放的經(jīng)濟(jì)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(guó)土壤環(huán)境質(zhì)量,對(duì)農(nóng)產(chǎn)品食用安全和人體健康構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。2014年全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查結(jié)果顯示,全國(guó)土壤環(huán)境總體狀況不容樂(lè)觀,土壤總的點(diǎn)位超標(biāo)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(wèn)題突出。針對(duì)嚴(yán)峻的土壤污染形勢(shì),各地區(qū)、各部門采取了積極措施進(jìn)行土壤污染防治的探索和實(shí)踐,雖取得了一定成效,但進(jìn)展較為緩慢。2016年5月國(guó)務(wù)院印發(fā)了《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》(以下簡(jiǎn)稱“土十條”),從十個(gè)方面對(duì)有效開(kāi)展土壤污染防治工作作了系統(tǒng)的戰(zhàn)略部署。本文通過(guò)對(duì)“土十條”指導(dǎo)思想、基本原則和概念框架的深入解讀,圍繞全過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)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(jìn)農(nóng)用地安全利用和建設(shè)用地可持續(xù)開(kāi)發(fā)提供決策參考。需要說(shuō)明的是,“土十條”以農(nóng)用地和建設(shè)用地為重點(diǎn)污染防治對(duì)象,對(duì)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(xì)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(duì)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。

2016年5月國(guó)務(wù)院印發(fā)的《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》是我國(guó)土壤保護(hù)的綱領(lǐng)性文件,對(duì)今后一個(gè)時(shí)期我國(guó)土壤污染防治工作做出了全面戰(zhàn)略部署?！巴潦畻l”提出了預(yù)防為主、保護(hù)優(yōu)先、風(fēng)險(xiǎn)管控的總體思路,在構(gòu)建土壤污染防治技術(shù)體系時(shí),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(jì)條件等因素,體現(xiàn)系統(tǒng)化、差異化、科學(xué)化、法制化、透明化的指導(dǎo)思想。具體而言:

(1)系統(tǒng)化。土壤污染防治工作是一項(xiàng)復(fù)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(gè)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(yù)防、風(fēng)險(xiǎn)管控、治理與修復(fù)、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(dòng)土地精準(zhǔn)管理及安全利用。

(2)差異化。我國(guó)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(shí)際,按照土壤環(huán)境現(xiàn)狀和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平,采取不同的土壤污染防治對(duì)策和措施,開(kāi)展區(qū)域差異化土壤污染綜合防治。同時(shí),農(nóng)用地和建設(shè)用地污染特征、風(fēng)險(xiǎn)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(duì)性的策略,在制定地方土壤防治方案時(shí)需要差異化對(duì)待。

(3)科學(xué)化。我國(guó)土壤污染防治工作基礎(chǔ)薄弱,土壤污染家底不清,成因復(fù)雜,空間異質(zhì)性強(qiáng),風(fēng)險(xiǎn)傳播途徑多樣,土壤污染防治相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范不健全,需要強(qiáng)化科學(xué)治土的理念,通過(guò)示范帶動(dòng)作用,防治結(jié)合,選擇適宜的技術(shù)和模式,引導(dǎo)區(qū)域產(chǎn)業(yè)合理發(fā)展,逐步推進(jìn)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(hù)體制和機(jī)制,從污染者付費(fèi)、土地資源管理與規(guī)劃、土地開(kāi)發(fā)利用、土壤保護(hù)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(kāi)透明化,一方面有利于建立土壤污染的監(jiān)測(cè)預(yù)警體系和土地分類分級(jí)管理機(jī)制,為配套落實(shí)公眾參與、終身責(zé)任追溯等機(jī)制提供物質(zhì)基礎(chǔ);另一方面響應(yīng)各利益方訴求,有助于解決其利益矛盾沖突,實(shí)現(xiàn)協(xié)同共治,可更好地發(fā)揮政府的主導(dǎo)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。

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(diǎn)?！巴潦畻l”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(diǎn),堅(jiān)持預(yù)防為主、保護(hù)優(yōu)先、風(fēng)險(xiǎn)管控,突出重點(diǎn)區(qū)域、行業(yè)和污染物,實(shí)施分類別、分用途、分階段治理,嚴(yán)控新增污染、逐步減少存量,形成政府主導(dǎo)、企業(yè)擔(dān)責(zé)、公眾參與、社會(huì)監(jiān)督的土壤污染防治體系,促進(jìn)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(shí),應(yīng)統(tǒng)籌考慮以下原則:

(1)堅(jiān)持預(yù)防為主、保護(hù)優(yōu)先原則。土壤污染與各種工礦企業(yè)活動(dòng)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)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(fèi)的代價(jià)是極為昂貴的,有時(shí)是不可能的。因而,應(yīng)強(qiáng)化環(huán)境準(zhǔn)入和監(jiān)管,加強(qiáng)源頭管控,嚴(yán)查土壤風(fēng)險(xiǎn)源,從源頭上控制土壤新增污染。同時(shí),在土壤的保護(hù)和治理關(guān)系上,應(yīng)把土壤的保護(hù)特別是未污染或輕微污染的土壤保護(hù)放在首位,劃定保護(hù)紅線,實(shí)施土地分類管理,建立嚴(yán)格的分類管理制度。

(2)堅(jiān)持風(fēng)險(xiǎn)管控、安全利用原則。土壤污染本身極具復(fù)雜性,超標(biāo)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(fù)(可改變土地用途)。因此,應(yīng)對(duì)污染土壤實(shí)行分類、分區(qū)、分級(jí)的用途管理和風(fēng)險(xiǎn)管控,較土壤修復(fù)本身更為重要和有效。同時(shí),污染土壤的修復(fù)治理也應(yīng)以實(shí)現(xiàn)安全利用為基本準(zhǔn)則,選擇經(jīng)濟(jì)有效的模式。

(3)堅(jiān)持功能優(yōu)先、自然恢復(fù)原則。我國(guó)土壤修復(fù)仍處于起步階段,技術(shù)尚顯薄弱。同時(shí)我國(guó)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(fù)后再農(nóng)業(yè)利用。因而,應(yīng)以維護(hù)土地資源安全、保障土壤可持續(xù)利用為出發(fā)點(diǎn),通過(guò)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(guò)休養(yǎng)生息、強(qiáng)化自然修復(fù)等方式,提升土壤環(huán)境容量和自凈能力,達(dá)到生態(tài)持續(xù)、經(jīng)濟(jì)可行、社會(huì)可接受的土壤利用目的。對(duì)于污染地塊資金有限的情況,可采用監(jiān)控自然修復(fù)、污染阻隔、改變用地、受體保護(hù)等非工程措施,實(shí)現(xiàn)土壤多功能優(yōu)化利用。

(4)堅(jiān)持適度修復(fù)、持續(xù)發(fā)展原則。土壤污染防治不是與發(fā)展對(duì)立,而是堅(jiān)持與發(fā)展融合促進(jìn)。因此,應(yīng)妥善處理好發(fā)展與保護(hù)的關(guān)系,通過(guò)土壤污染防控促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)生態(tài)化轉(zhuǎn)型,促進(jìn)企業(yè)尋求生態(tài)化轉(zhuǎn)變,通過(guò)土壤污染治理促進(jìn)區(qū)域環(huán)境質(zhì)量改善和生態(tài)文明建設(shè),達(dá)到土壤污染防治與區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)融合發(fā)展的目的。而對(duì)于社會(huì)關(guān)注的環(huán)境熱點(diǎn)區(qū)域,如對(duì)食品安全、人居環(huán)境有重大影響的重污染工礦企業(yè)場(chǎng)地與周邊區(qū)域、集中式飲用水水源地等,開(kāi)展適度修復(fù)。

(5)堅(jiān)持示范引導(dǎo)、因地制宜原則。場(chǎng)地、耕地、礦區(qū)等土壤污染情況各異,采用的修復(fù)模式也有很大的差異,實(shí)際應(yīng)用中必須因地制宜,區(qū)別化進(jìn)行土壤綜合防治,既要鼓勵(lì)先進(jìn)技術(shù)的開(kāi)發(fā)、引進(jìn),又要立足當(dāng)前實(shí)際,實(shí)施可操作性強(qiáng)的土壤污染防治方案。因此,應(yīng)通過(guò)建立土壤污染防治試驗(yàn)區(qū)、示范區(qū),探索區(qū)域性土壤環(huán)境問(wèn)題整治模式,在總結(jié)示范經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上,逐步加大投入和擴(kuò)大整治范圍,提升土壤綜合防治的投入產(chǎn)出比。

目前,我國(guó)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(guó)實(shí)際情況,在摸清土壤污染狀況的基礎(chǔ)上,統(tǒng)籌推進(jìn)污染源預(yù)防、建設(shè)用地和農(nóng)用地分級(jí)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(fēng)險(xiǎn)管控和農(nóng)用地安全利用四個(gè)建設(shè)主題,以及由法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)體系、管理體制、融資機(jī)制、責(zé)任機(jī)制、市場(chǎng)機(jī)制、公眾參與、科學(xué)研究和宣傳教育等組成的保障支撐體系。

在我國(guó)土壤污染狀況調(diào)查的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步開(kāi)展土壤污染狀況詳查工作,一方面,摸清農(nóng)用地和重點(diǎn)行業(yè)企業(yè)用地的污染程度、面積、分布、風(fēng)險(xiǎn)等基本情況;另一方面,為建立全國(guó)范圍的土壤環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)提供大數(shù)據(jù)支撐,并借助土壤監(jiān)測(cè)點(diǎn)位實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)更新和部門共享。

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(duì)可能造成土壤污染的風(fēng)險(xiǎn)源采取管控措施,堅(jiān)持防范新增污染、減少污染輸入、杜絕污染擴(kuò)散和治理現(xiàn)存污染的建設(shè)目標(biāo)。

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(fēng)險(xiǎn)評(píng)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(duì)暫不具備開(kāi)發(fā)條件的土地采取治理修復(fù)或防止污染擴(kuò)散的風(fēng)險(xiǎn)管控措施。

依據(jù)土壤污染程度兼顧農(nóng)產(chǎn)品超標(biāo)情況,劃定耕地土壤環(huán)境質(zhì)量類別,針對(duì)優(yōu)先保護(hù)類、安全利用類和嚴(yán)格管控類耕地制定詳細(xì)的管理措施,并針對(duì)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(shí)際不符的情況,形成動(dòng)態(tài)調(diào)整機(jī)制。同時(shí),加強(qiáng)對(duì)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(qiáng)重度污染生產(chǎn)區(qū)的農(nóng)林產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè),對(duì)超標(biāo)產(chǎn)品安全處置,對(duì)超標(biāo)產(chǎn)品產(chǎn)地及時(shí)采取管控措施。

土壤污染防治工作的有序開(kāi)展離不開(kāi)可操作管理手段的配套支持,從加快立法進(jìn)程、構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)體系、完善管理體制、拓寬融資渠道、明確責(zé)任機(jī)制、發(fā)揮市場(chǎng)作用、鼓勵(lì)公眾參與、加大研發(fā)力度和開(kāi)展宣傳教育等九個(gè)方面入手構(gòu)建系統(tǒng)全面的土壤污染防治支撐體系,對(duì)于快速實(shí)現(xiàn)既定管理目標(biāo)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

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(gè)角度對(duì)農(nóng)田土壤污染防治進(jìn)行了初步探索。本文結(jié)合國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展和我國(guó)國(guó)情,構(gòu)建了全面涵蓋預(yù)防技術(shù)、監(jiān)管技術(shù)和修復(fù)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(duì)每一類別中已研、在研或待研的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)闡述,以期為我國(guó)農(nóng)田污染有效防治提供技術(shù)指導(dǎo)和科學(xué)支撐。

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(guò)對(duì)農(nóng)田土壤污染特征及周邊環(huán)境進(jìn)行調(diào)查,結(jié)合同位素分析技術(shù)、源解析模型和多目標(biāo)調(diào)查技術(shù)等分析污染物的來(lái)源類型,并估計(jì)各污染源的貢獻(xiàn)率,為針對(duì)性控制農(nóng)田污染提供科學(xué)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(shí)現(xiàn)需借助統(tǒng)計(jì)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(xué)因素,及無(wú)需追蹤污染物的具體遷移過(guò)程等優(yōu)勢(shì),近年來(lái)獲得了廣泛發(fā)展。目前主要借助受體模型定量識(shí)別土壤污染物各類來(lái)源的貢獻(xiàn)率。污染農(nóng)田多目標(biāo)調(diào)查技術(shù)通過(guò)合理選取土壤污染指標(biāo)、綜合應(yīng)用多種監(jiān)測(cè)和數(shù)值分析技術(shù),優(yōu)化土壤污染調(diào)查方案,達(dá)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(lái)源的目標(biāo)。

由于農(nóng)田環(huán)境的復(fù)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(shí)現(xiàn)真正意義上的源解析。目前的基本思路是通過(guò):(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(dòng)造成的;(2)灌溉水、肥料、大氣沉降等現(xiàn)狀監(jiān)測(cè),明確其污染來(lái)源現(xiàn)狀;(3)歷史資料估算輸入通量,綜合運(yùn)用模擬和統(tǒng)計(jì)分析,形成農(nóng)田土壤重金屬來(lái)源圖譜(圖3)。

4.1.2 農(nóng)業(yè)污染源控制技術(shù)

業(yè)污染源控制技術(shù)是對(duì)各類農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)進(jìn)行優(yōu)化,防止或降低污染物進(jìn)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(cè)土配方施肥技術(shù)、緩控釋肥技術(shù)和精準(zhǔn)施藥技術(shù)為主要手段的精準(zhǔn)施肥與施藥技術(shù),避免因過(guò)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(qiáng)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(qiáng)灌溉水水質(zhì)管理、開(kāi)展灌溉水水質(zhì)監(jiān)測(cè)、凈化處理未達(dá)標(biāo)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(jìn)入農(nóng)田系統(tǒng),加重或新增污染土壤。

4.2.1 土壤環(huán)境綜合數(shù)據(jù)庫(kù)

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(biāo)動(dòng)態(tài)的土壤環(huán)境綜合數(shù)據(jù)庫(kù)。一方面,通過(guò)農(nóng)業(yè)污染的在線監(jiān)測(cè)(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(shí)時(shí)輸入負(fù)荷,實(shí)現(xiàn)與土壤環(huán)境質(zhì)量大數(shù)據(jù)平臺(tái)的有機(jī)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(biāo)準(zhǔn),劃分農(nóng)田系統(tǒng)土壤污染程度以及農(nóng)產(chǎn)品超標(biāo)程度的空間分布圖,確定農(nóng)田污染優(yōu)先控制區(qū),實(shí)現(xiàn)土壤環(huán)境質(zhì)量大數(shù)據(jù)平臺(tái)的數(shù)據(jù)完善。此外,也可基于大數(shù)據(jù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)土壤污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,預(yù)測(cè)土壤環(huán)境質(zhì)量演變趨勢(shì),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(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)

土壤污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)是以土壤環(huán)境綜合數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ),綜合考慮土壤環(huán)境質(zhì)量、農(nóng)產(chǎn)品超標(biāo)情況和土壤污染趨勢(shì),全面評(píng)估區(qū)域農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn),為土壤環(huán)境綜合管理提供決策參考,包括以下三個(gè)方面:(1)土壤污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估:基于農(nóng)田土壤中污染物的實(shí)測(cè)濃度,參照標(biāo)準(zhǔn)文件中定義的土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值和分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)農(nóng)田土壤污染程度進(jìn)行評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分。對(duì)于重金屬類污染需要考慮地質(zhì)背景。(2)農(nóng)產(chǎn)品超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估:考慮不同類型和品種作物對(duì)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(shí)測(cè)濃度和《食品中污染物限量》(GB2762-2012)中限量標(biāo)準(zhǔn)值,評(píng)估農(nóng)產(chǎn)品超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)。(3)污染累積風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估:基于區(qū)域農(nóng)田污染特征,識(shí)別主要污染來(lái)源,估算污染物輸入輸出通量,分析土壤污染物累積趨勢(shì),對(duì)土壤污染風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估和分級(jí)。

4.3.1 化學(xué)修復(fù)技術(shù)

以改變污染物特性、阻止污染物吸收和促進(jìn)污染物分離為思路,可將化學(xué)修復(fù)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(xué)行為的改良措施,通過(guò)向污染土壤中添加重金屬鈍化劑來(lái)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(dòng)性較低的化學(xué)形態(tài),以減輕其對(duì)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(zhǎng)期穩(wěn)定性以及能否有效降低農(nóng)作物吸收需要田間驗(yàn)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(jìng)爭(zhēng)拮抗關(guān)系,不僅能有效抑制作物對(duì)重金屬的吸收與轉(zhuǎn)運(yùn),也能提供大量的營(yíng)養(yǎng)元素保證植物正常生長(zhǎng),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(yīng)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(yīng)用?；瘜W(xué)淋溶修復(fù)技術(shù)通過(guò)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(jìn)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(wú)農(nóng)田土壤污染修復(fù)中成功實(shí)施的案例。

4.3.2 物理修復(fù)技術(shù)

與化學(xué)修復(fù)相比,物理修復(fù)速度較快,修復(fù)效果顯著,幾乎不受土壤性質(zhì)限制,且不易對(duì)環(huán)境造成二次污染,但這類修復(fù)方法工程量較大,以工程修復(fù)技術(shù)和電動(dòng)修復(fù)技術(shù)為代表。工程修復(fù)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?yàn)槭侄蔚目屯练?和以翻挖深層清潔土壤至場(chǎng)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(dòng)修復(fù)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(chǎng)作用下發(fā)生定向移動(dòng)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(fù)過(guò)程緩慢,常需配合其他修復(fù)技術(shù)聯(lián)用,目前仍停留在實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)研究階段,尚無(wú)農(nóng)田土壤污染修復(fù)中成功實(shí)施的案例。

4.3.3 生物修復(fù)技術(shù)

生物修復(fù)技術(shù)具有環(huán)境友好和修復(fù)效果緩慢等特點(diǎn),包含兩個(gè)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?gòu)奈廴就寥乐形?、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(guò)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(dá)到污染土壤修復(fù)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(jī)肥等措施,來(lái)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(duì)土壤重金屬的吸收,從而提高植物修復(fù)效率。

低積累農(nóng)作物篩選技術(shù)根據(jù)植物對(duì)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(dāng)?shù)匚廴巨r(nóng)田進(jìn)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(jì)作物(如棉花、苧麻、桑樹(shù)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(shí)現(xiàn)了農(nóng)田土壤的污染修復(fù),另一方面為當(dāng)?shù)貏?chuàng)造了就業(yè)機(jī)會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益,實(shí)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(fù)技術(shù)有不同的適用性和優(yōu)劣勢(shì),其應(yīng)用范圍受土壤理化性質(zhì)、污染程度、成本和修復(fù)時(shí)間等因素影響也會(huì)有所差異。如化學(xué)修復(fù)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(fēng)險(xiǎn);物理修復(fù)效果穩(wěn)定、修復(fù)徹底,但工程量大;生物修復(fù)見(jiàn)效慢,其優(yōu)勢(shì)在于操作簡(jiǎn)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(wú)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)、邊修復(fù)邊生產(chǎn)等優(yōu)勢(shì),已在湖南、廣東等地的重金屬污染農(nóng)田推廣,但其修復(fù)效果及社會(huì)經(jīng)濟(jì)可行性有待考證。實(shí)際修復(fù)時(shí)應(yīng)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(fù)技術(shù),集成使用多種修復(fù)技術(shù),可在一定程度上克服單一修復(fù)技術(shù)存在的缺點(diǎn),提高修復(fù)效率、降低修復(fù)成本。

我國(guó)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(yīng)急管理與處理處置設(shè)施配套滯后,導(dǎo)致局部存在土壤污染的風(fēng)險(xiǎn)隱患,嚴(yán)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(fēng)險(xiǎn),環(huán)境保護(hù)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(qiáng)污染地塊的環(huán)境保護(hù)監(jiān)督管理提供支撐。以此為鑒,本文從場(chǎng)地環(huán)境管理的基本流程入手,構(gòu)建了全面涵蓋污染預(yù)防、環(huán)境調(diào)查、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、治理修復(fù)、可持續(xù)再利用和全過(guò)程監(jiān)管等六個(gè)階段的建設(shè)用地土壤污染防治技術(shù)體系(圖4)。