土壤凈化尚欠技術(shù)東風(fēng)
環(huán)江毛南族自治縣是中國廣西壯族自治區(qū)河池市所轄的一個(gè)自治縣，如今走在這里的鄉(xiāng)間小路上，可以看見郁郁蔥蔥的桑園，齊刷刷的紅麻長得像樹一樣高，東南景天的幼苗沾著雨露，展示著勃勃的生機(jī)。
然而10年前，一場嚴(yán)重的自然災(zāi)害曾讓這里的農(nóng)民痛不欲生。
2001年6月10日，大環(huán)江上游遭遇百年一遇的暴雨，導(dǎo)致尾礦庫被沖垮。歷年沉積的廢礦渣隨洪水淹沒兩岸，大量酸性物質(zhì)和重金屬將兩岸萬畝良田盡毀。據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)民回憶，當(dāng)時(shí)洪水過后，土地“硬得用鐵鍬都插不進(jìn)去”。
2005年，中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所環(huán)境修復(fù)中心主任陳同斌研究員應(yīng)環(huán)江縣委、縣政府的邀請，赴污染現(xiàn)場考察農(nóng)田污染狀況，并帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行土壤修復(fù)試驗(yàn)工作。2006年1月，研究團(tuán)隊(duì)基本查清了污染現(xiàn)狀。2007年，在國家“863”課題的支持下，又進(jìn)一步聯(lián)合中科院生態(tài)環(huán)境研究中心、廣西大學(xué)等單位開展成套技術(shù)研究。通過4年的修復(fù)，土壤中砷、鉛、鋅和鎘等重金屬活性和環(huán)境危害大幅度降低，原來寸草不生的污染農(nóng)田恢復(fù)了生產(chǎn)能力，可以種植甘蔗、桑樹、苧麻等經(jīng)濟(jì)作物。這項(xiàng)工程是我國修復(fù)面積最大的污染農(nóng)田治理工程，也是土壤修復(fù)行業(yè)第一個(gè)國家級產(chǎn)業(yè)化示范工程。
然而，這樣的示范工程，在國內(nèi)也是屈指可數(shù)的，作為一個(gè)新興的產(chǎn)業(yè)，土壤修復(fù)在國內(nèi)還面臨著嚴(yán)峻的技術(shù)考驗(yàn)。
土地修復(fù)技術(shù)處在起步階段
我國的土壤修復(fù)技術(shù)到底是什么樣的發(fā)展?fàn)顩r呢？
早在2008年第一次全國土壤污染防治工作會議上，國家環(huán)？偩志珠L周生賢曾表示：“我國土壤污染防治的科技能力還很薄弱，有許多地市甚至連土壤‘有機(jī)毒物’和持久性有機(jī)物的檢測設(shè)備都非常缺乏，對重金屬的檢測、監(jiān)測能力也不夠完善；土壤污染治理和土地修復(fù)技術(shù)更是還處在起步階段。”
幾年過去了，情況并未好轉(zhuǎn)。2012年5月，中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所、環(huán)保部南京環(huán)境科學(xué)研究所、中國環(huán)境科學(xué)研究院共同主辦了“2012重金屬污染土壤治理與生態(tài)修復(fù)論壇”，這次論壇上傳遞出我國土壤修復(fù)的一些重要信息。
與會專家指出，“我國在污染土壤修復(fù)理論和技術(shù)體系的建立方面取得很大進(jìn)步，有些方面已經(jīng)取得突破性進(jìn)展。但總體來看，我國污染場地修復(fù)技術(shù)尚不成熟，目前在國內(nèi)應(yīng)用較多的，是見效很快、投資巨大的焚燒和阻隔填埋。原因很
簡單，房地產(chǎn)開發(fā)商等不及，要求在短時(shí)間內(nèi)解決場地的污染問題，于是就‘大規(guī)模挖土換土’。”
中科院地理所環(huán)境修復(fù)中心主任陳同斌在接受記者采訪時(shí)也表示，“土壤污染修復(fù)在我國應(yīng)該說還處于研發(fā)階段和產(chǎn)業(yè)化初期階段，適用的修復(fù)技術(shù)十分缺乏。”
據(jù)了解，近年來，在國家重大科技計(jì)劃的支撐下，我國開展了多個(gè)類型場地的修復(fù)技術(shù)設(shè)備研發(fā)與示范項(xiàng)目。盡管土壤修復(fù)技術(shù)很多，但實(shí)際上，經(jīng)濟(jì)實(shí)用的修復(fù)技術(shù)很少。
據(jù)中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所研究員白由路介紹，當(dāng)前土壤修復(fù)的治理技術(shù)主要分為三個(gè)大類，一類是凈化技術(shù)，即通過植物如蜈蚣草和東南景天等來修復(fù)污染土壤；一類是鈍化，也就是通過海泡石等礦物吸附重金屬元素；還有一種是避害，就是用“客土”來轉(zhuǎn)換污染土壤。目前國內(nèi)使用比較成熟的技術(shù)主要是異位處理處置，包括挖掘－填埋處理和水泥窯焚燒處置技術(shù)等。還有相當(dāng)一部分修復(fù)技術(shù)與設(shè)備在研究開發(fā)之中，如生物修復(fù)技術(shù)和氣相抽提技術(shù)等，特別是
一些原位的修復(fù)技術(shù)，還處于試驗(yàn)和試點(diǎn)示范階段。
國際上看，土壤污染修復(fù)技術(shù)研究起步于上世紀(jì)70年代后期，在過去的30多年中，美、日、澳等國紛紛制定了土壤修復(fù)計(jì)劃，投巨資用于土壤修復(fù)技術(shù)與設(shè)備的研發(fā)，積累了豐富的現(xiàn)場修復(fù)技術(shù)與工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
與歐美等發(fā)達(dá)國家相比，我國土壤修復(fù)技術(shù)和裝備研發(fā)薄弱。污染場地修復(fù)屬生態(tài)學(xué)、土壤學(xué)、微生物學(xué)、生態(tài)毒理學(xué)、環(huán)境化學(xué)、工程學(xué)等十幾個(gè)學(xué)科交叉融合的領(lǐng)域，是當(dāng)前整個(gè)環(huán)境科學(xué)與技術(shù)研究的前沿。而我國的污染場地修復(fù)技術(shù)大部分仍停留在實(shí)驗(yàn)室研究階段，工程應(yīng)用很少；特別是經(jīng)濟(jì)、安全的原地修復(fù)和生物修復(fù)技術(shù)，更是少之又少。
尚無可以推廣應(yīng)用的修復(fù)經(jīng)驗(yàn)
據(jù)了解，土壤修復(fù)工程的效果受當(dāng)?shù)赝寥、氣候、水文等自然和社會?jīng)濟(jì)條件影響，選用修復(fù)技術(shù)和工程設(shè)計(jì)時(shí)要因地制宜。也就是說，一個(gè)項(xiàng)目在此處的成功，并不意味著這個(gè)項(xiàng)目就可以廣泛地推廣。
就拿陳同斌的研究團(tuán)隊(duì)在廣西環(huán)江的這個(gè)示范性工程來說，這個(gè)項(xiàng)目在廣西環(huán)江無疑是非常成功的，但是，這個(gè)項(xiàng)目并不能全方位地移植到其他地方去。
據(jù)陳同斌的研究團(tuán)隊(duì)介紹，該項(xiàng)目采取的一個(gè)非常成功的植物修復(fù)手段是種植蜈蚣草，蜈蚣草吸收土壤中砷的能力超過普通植物20萬倍，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)處理過程經(jīng)過嚴(yán)格的工藝化控制，不但在蜈蚣草焚燒過程中砷的揮發(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，其對土壤中的鎘有很強(qiáng)的吸附力。
蜈蚣草的生物量高，長勢好，而東南景天相對矮小，生物量稍弱，但是對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)果看很成功。
盡管環(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。
此外，在三角瓶和盆栽實(shí)驗(yàn)中得到的結(jié)果與工程的實(shí)際情況往往存在很大的差距，研發(fā)出來的新技術(shù)還必須通過工程實(shí)踐進(jìn)行檢驗(yàn)。例如利用蜈蚣草進(jìn)行盆栽和小規(guī)模試驗(yàn)時(shí)早已取得良好的效果，但是要大規(guī)模應(yīng)用到修復(fù)上百畝的污染農(nóng)田，則需要掌握相應(yīng)規(guī)模的植物育苗、養(yǎng)護(hù)管理等配套技術(shù)。
因此， 有專家表示， 雖然國內(nèi)試驗(yàn)、運(yùn)用了多種修復(fù)方法，但迄今為止，在國內(nèi)的場地污染修復(fù)領(lǐng)域，還沒有一個(gè)完全的成功案例。在微生物、植物等修復(fù)領(lǐng)域，也尚無可以推廣應(yīng)用的修復(fù)經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)，我國修復(fù)的設(shè)備和藥劑還大部分依賴進(jìn)口，國產(chǎn)化率不高，致使修復(fù)成本偏高，自主化率低。
產(chǎn)學(xué)研合作明顯不足
一個(gè)修復(fù)企業(yè)必須要有一個(gè)好的技術(shù)支持依托，一項(xiàng)好的技術(shù)也需要依托企業(yè)來進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化。如果說土壤修復(fù)技術(shù)上的匱乏是制約我國土壤修復(fù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一大障礙，那么，產(chǎn)學(xué)研之間缺乏有效的合作則是另一個(gè)影響產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素。
產(chǎn)學(xué)研之間合作匱乏的首要原因是專業(yè)人才的缺乏，據(jù)了解，目前許多從事土壤修復(fù)工作的人員并非科班出身。北京建工環(huán)境發(fā)展有限責(zé)任公司總經(jīng)理杜郁表示，前幾年，中國所有高校幾乎沒有土壤修復(fù)的專業(yè)設(shè)置，而中國學(xué)術(shù)界也只是從上世紀(jì)80年代才開始研究這一課題——造成的直接后果就是人才奇缺。目前，從事土壤修復(fù)這一領(lǐng)域的都是從水系、空氣、垃圾、噪音等方面的專業(yè)人才“轉(zhuǎn)型”而來。
其次， 土壤污染研究的科研項(xiàng)目少，研發(fā)成果少是目前中國土壤修復(fù)行業(yè)存在的問題。據(jù)中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會秘書長任官平介紹，目前中國對大氣、水體的污染研究很廣泛，成效顯著，但土壤污染和修復(fù)方面的科研成果則相對很少。由于高校和科研機(jī)構(gòu)在這方面的投入不大，而成熟的企業(yè)也因?yàn)闊o法獲得國產(chǎn)化的技術(shù)和裝備，不得不花高價(jià)從國外購進(jìn)設(shè)備和技術(shù)。
不過，近兩年隨著土壤修復(fù)產(chǎn)業(yè)的升溫，這一狀況已經(jīng)有所改觀，2011年11月，北京建工集團(tuán)與清華大學(xué)聯(lián)合成立污染場地全修復(fù)產(chǎn)學(xué)研平臺，這一平臺專門針對污染土壤修復(fù)技術(shù)和裝備研發(fā)薄弱的現(xiàn)狀，研究開發(fā)適應(yīng)中國國情的污染場地修復(fù)技術(shù)和設(shè)備體系，業(yè)內(nèi)專家共同認(rèn)為，通過企業(yè)主導(dǎo)項(xiàng)目，與院校合作進(jìn)行項(xiàng)目研發(fā)，將兩者資源優(yōu)勢互補(bǔ)，是中國發(fā)展污染場地修復(fù)的一個(gè)良好的開端。
本土化是大勢所趨
記者了解到，發(fā)達(dá)國家的環(huán)境修復(fù)產(chǎn)業(yè)起步較早，發(fā)展較快。美國、日本等國家的土壤修復(fù)產(chǎn)業(yè)可以占到本國環(huán)保產(chǎn)業(yè)市場份額的30%~50%，產(chǎn)業(yè)相當(dāng)成熟。但我國土壤修復(fù)市場缺乏一批具有自主研發(fā)能力的大中型修復(fù)企業(yè)，尚未構(gòu)成以修復(fù)企業(yè)為主的場地調(diào)查、風(fēng)險(xiǎn)評估、修復(fù)設(shè)計(jì)、修復(fù)工程、規(guī)劃開發(fā)的良性產(chǎn)業(yè)鏈條，因此無法形成規(guī)模效應(yīng)。
目前，資金問題還不是制約土壤修復(fù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸問題，很多時(shí)候是由于技術(shù)儲備不足、工程經(jīng)驗(yàn)欠缺和和時(shí)間太緊迫而難以達(dá)到預(yù)期的修復(fù)效果，工程技術(shù)的研發(fā)和完善仍然有較長的路要走。
而土壤修復(fù)又是一個(gè)非常本土化的產(chǎn)業(yè)，據(jù)了解，污水處理等環(huán)境領(lǐng)域也許容易引進(jìn)國外的先進(jìn)技術(shù)，但土壤的一個(gè)重要特征是空間變異性大。有國外企業(yè)曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)，倫敦奧運(yùn)場地的污染土壤修復(fù)技術(shù)，未必適用于北京的土壤修復(fù)。不僅如此，國內(nèi)的地域差異也比較大。由于氣候、土壤不一樣，在深圳能用的技術(shù)，在北京卻不一定能用。
由于土壤和其他自然地理?xiàng)l件的差異性，要求土壤修復(fù)技術(shù)必須本土化。因此，在修復(fù)領(lǐng)域，發(fā)展適合國情的修復(fù)技術(shù)和工程設(shè)備對修復(fù)產(chǎn)業(yè)的健康和快速發(fā)展至關(guān)重要。
中國土壤污染的復(fù)雜性使得更多的國內(nèi)專業(yè)人士意識到，國外的技術(shù)本土化及自主技術(shù)研發(fā)才是行業(yè)發(fā)展的正確路徑，設(shè)備、修復(fù)藥劑等等產(chǎn)品全部依賴進(jìn)口，有時(shí)并不能取得很好的效果。目前已有一些企業(yè)也意識到這一點(diǎn)，國內(nèi)土壤修復(fù)產(chǎn)業(yè)的龍頭企業(yè)北京建工環(huán)境公司目前正在建設(shè)污染土壤處置中心，組建該中心的目的，就是要通過自主創(chuàng)新，開發(fā)本土化的技術(shù)、設(shè)備及藥劑對污染土壤進(jìn)行處置。而北京市勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司在北京東南郊某化工廠修復(fù)工作中研發(fā)的土壤氣相抽提修復(fù)技術(shù)，填補(bǔ)了國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的空白，這一技術(shù)簡單地說就是通過修復(fù)設(shè)備增強(qiáng)污染土壤中的空氣流動(dòng)，使得揮發(fā)性污染物隨著空氣被抽提出土壤的一種加速污染物揮發(fā)的物理手段，這種本土企業(yè)的努力也讓行業(yè)看到了未來發(fā)展的希望。
而2013的全國兩會上，全國政協(xié)副主席、科技部部長萬鋼表示：“下一步要注重大氣和土壤污染防治科技創(chuàng)新扶持”。這無疑是給技術(shù)體系缺乏的土壤修復(fù)產(chǎn)業(yè)注入的“強(qiáng)心劑”。隨著從政府到民間對土壤污染認(rèn)知度的進(jìn)一步提高，相關(guān)的后續(xù)舉措將會陸續(xù)出臺，這是為子孫后代創(chuàng)造一個(gè)可持續(xù)發(fā)展空間的重大民生工程，拯救受傷的土壤已刻不容緩，畢竟，大地“母親”的肌膚已經(jīng)到了該“療傷”的時(shí)候。
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