長期以來,中國土壤資源面臨著過度開發、嚴峻的環境問題和巨大的發展壓力,土壤污染的負面影響日益凸顯,已經嚴重影響到土壤的生態功能、人體健康和土地可持續利用。2016年出臺的《土壤污染防治行動計劃》(簡稱“土十條”)體現了黨中央國務院對土壤保護的高度重視,從頂層設計的戰略角度對更好地推進中國土壤污染防治工作作了系統部署。為探索能快速、有效改善土壤環境質量、保障農用地生產安全和人居環境安全的土壤污染防治新模式。
本文緊密圍繞“土十條”的總體思路和核心理念,立足中國基本國情,通過綱領性文件的深入解讀,剖析中國土壤污染防治體系的五大指導思想和五大基本原則,系統構建不同土地用途的土壤污染防治體系。通過對中國土壤污染防治建設主題、建設目標和支撐體系的深入解讀,指出農用地土壤污染防治技術體系應涵蓋預防技術、監管技術、修復與安全利用技術等四個方面,建設用地土壤污染防治技術體系應涵蓋污染預防、環境調查、風險評估、治理修復、全過程監管和可持續再利用等六個方面。中國土壤污染防治體系以法律體系研究為主,忽視了技術體系和管理體系的系統研究。以“土十條”為思想指導,一套系統有效的土壤污染防治體系應:
(1)從“治”的角度對污染土壤開展治理修復和風險管控;
(2)從“防”的角度預防新增污染和現存污染的遷移擴散,重視對污染源頭的嚴格監管;
(3)形成以融資機制、公眾參與等保障機制配套支撐的土壤污染全過程防治體系;
(4)在摸清土壤污染狀況的基礎上,突出土地功能的個性差異,建設用地以人居環境安全和土地可持續利用為目的,農用地以保障農產品質量安全和人體健康為目的。
長期以來,粗放的經濟發展方式、不合理的產業結構布局和居高不下的污染物排放顯著影響了我國土壤環境質量,對農產品食用安全和人體健康構成了嚴重威脅。2014年全國土壤污染狀況調查結果顯示,全國土壤環境總體狀況不容樂觀,土壤總的點位超標率為16.1%,部分地區土壤污染較重,尤以耕地和工礦業廢棄地土壤環境問題突出。針對嚴峻的土壤污染形勢,各地區、各部門采取了積極措施進行土壤污染防治的探索和實踐,雖取得了一定成效,但進展較為緩慢。2016年5月國務院印發了《土壤污染防治行動計劃》(以下簡稱“土十條”),從十個方面對有效開展土壤污染防治工作作了系統的戰略部署。本文通過對“土十條”指導思想、基本原則和概念框架的深入解讀,圍繞全過程風險管控的管理理念,分別構建了農用地和建設用地的土壤污染防治技術體系,為加快改善土壤環境質量,推進農用地安全利用和建設用地可持續開發提供決策參考。需要說明的是,“土十條”以農用地和建設用地為重點污染防治對象,對礦區和油田等其他土壤類型的污染防治未作延展性的詳細論述。據此,本研究以農用地和建設用地為主要研究對象,農用地主要指可直接用于農業生產的耕地,建設用地主要指城市建設用地中的工業用地。
1、土壤污染防治技術體系指導思想
2016年5月國務院印發的《土壤污染防治行動計劃》是我國土壤保護的綱領性文件,對今后一個時期我國土壤污染防治工作做出了全面戰略部署?!巴潦畻l”提出了預防為主、保護優先、風險管控的總體思路,在構建土壤污染防治技術體系時,需要考慮土地利用類型、污染程度、污染物類別、技術經濟條件等因素,體現系統化、差異化、科學化、法制化、透明化的指導思想。具體而言:
(1)系統化。土壤污染防治工作是一項復雜的系統工程,涉及法律法規、監管能力、科技支撐、資金投入和宣傳教育等各個方面,要統籌法律規劃—技術規范—管理手段,在土壤污染的源頭預防、風險管控、治理與修復、監管能力建設等方面構建土壤污染綜合防治的“大網”,推動土地精準管理及安全利用。
(2)差異化。我國幅員遼闊,土壤、植被、氣候等區域特征明顯,污染特征和成因差異較大,需要因地制宜,結合各地實際,按照土壤環境現狀和經濟社會發展水平,采取不同的土壤污染防治對策和措施,開展區域差異化土壤污染綜合防治。同時,農用地和建設用地污染特征、風險傳播途徑以及資金渠道等存在較大差異,“土十條”也提出了針對性的策略,在制定地方土壤防治方案時需要差異化對待。
(3)科學化。我國土壤污染防治工作基礎薄弱,土壤污染家底不清,成因復雜,空間異質性強,風險傳播途徑多樣,土壤污染防治相關標準和技術規范不健全,需要強化科學治土的理念,通過示范帶動作用,防治結合,選擇適宜的技術和模式,引導區域產業合理發展,逐步推進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,完善土壤保護體制和機制,從污染者付費、土地資源管理與規劃、土地開發利用、土壤保護技術與能力等方面,使土壤污染防治工作步入規范化、法制化軌道。
(5)透明化。土壤污染防治各環節相關信息的公開透明化,一方面有利于建立土壤污染的監測預警體系和土地分類分級管理機制,為配套落實公眾參與、終身責任追溯等機制提供物質基礎;另一方面響應各利益方訴求,有助于解決其利益矛盾沖突,實現協同共治,可更好地發揮政府的主導和監管作用、公眾的參與和監督作用、企業的積極性和自我約束作用等。
2、土壤污染防治技術體系基本原則
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?!巴潦畻l”以改善土壤環境質量為核心,以保障農產品質量和人居環境安全為出發點,堅持預防為主、保護優先、風險管控,突出重點區域、行業和污染物,實施分類別、分用途、分階段治理,嚴控新增污染、逐步減少存量,形成政府主導、企業擔責、公眾參與、社會監督的土壤污染防治體系,促進土壤資源永續利用和生態文明建設。遵循“土十條”相關工作要求,在制定區域土壤污染防治技術體系時,應統籌考慮以下原則:
(1)堅持預防為主、保護優先原則。土壤污染與各種工礦企業活動和農業生產活動密不可分,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的代價是極為昂貴的,有時是不可能的。因而,應強化環境準入和監管,加強源頭管控,嚴查土壤風險源,從源頭上控制土壤新增污染。同時,在土壤的保護和治理關系上,應把土壤的保護特別是未污染或輕微污染的土壤保護放在首位,劃定保護紅線,實施土地分類管理,建立嚴格的分類管理制度。
(2)堅持風險管控、安全利用原則。土壤污染本身極具復雜性,超標不等于污染(地質背景異常),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(可改變土地用途)。因此,應對污染土壤實行分類、分區、分級的用途管理和風險管控,較土壤修復本身更為重要和有效。同時,污染土壤的修復治理也應以實現安全利用為基本準則,選擇經濟有效的模式。
(3)堅持功能優先、自然恢復原則。我國土壤修復仍處于起步階段,技術尚顯薄弱。同時我國耕地資源十分緊張,不宜采取大面積休耕的方式,使污染耕地自然恢復后再農業利用。因而,應以維護土地資源安全、保障土壤可持續利用為出發點,通過土壤改良、替代種植、低吸收品種篩選等農業管理措施,維持污染耕地的生產功能;在有條件的區域,可通過休養生息、強化自然修復等方式,提升土壤環境容量和自凈能力,達到生態持續、經濟可行、社會可接受的土壤利用目的。對于污染地塊資金有限的情況,可采用監控自然修復、污染阻隔、改變用地、受體保護等非工程措施,實現土壤多功能優化利用。
(4)堅持適度修復、持續發展原則。土壤污染防治不是與發展對立,而是堅持與發展融合促進。因此,應妥善處理好發展與保護的關系,通過土壤污染防控促進地方經濟生態化轉型,促進企業尋求生態化轉變,通過土壤污染治理促進區域環境質量改善和生態文明建設,達到土壤污染防治與區域社會經濟融合發展的目的。而對于社會關注的環境熱點區域,如對食品安全、人居環境有重大影響的重污染工礦企業場地與周邊區域、集中式飲用水水源地等,開展適度修復。
(5)堅持示范引導、因地制宜原則。場地、耕地、礦區等土壤污染情況各異,采用的修復模式也有很大的差異,實際應用中必須因地制宜,區別化進行土壤綜合防治,既要鼓勵先進技術的開發、引進,又要立足當前實際,實施可操作性強的土壤污染防治方案。因此,應通過建立土壤污染防治試驗區、示范區,探索區域性土壤環境問題整治模式,在總結示范經驗基礎上,逐步加大投入和擴大整治范圍,提升土壤綜合防治的投入產出比。
土壤污染防治技術體系概念框架
目前,我國土壤污染防治體系以法律體系研究為主,忽視了技術體系和管理體系的系統研究。因此,本文結合我國實際情況,在摸清土壤污染狀況的基礎上,統籌推進污染源預防、建設用地和農用地分級分類管理,構建土壤污染防治的基本概念框架。如圖1所示,包括土壤環境質量調查、土壤污染源頭管控、建設用地風險管控和農用地安全利用四個建設主題,以及由法律法規、標準體系、管理體制、融資機制、責任機制、市場機制、公眾參與、科學研究和宣傳教育等組成的保障支撐體系。
長期以來,中國土壤資源面臨著過度開發、嚴峻的環境問題和巨大的發展壓力,土壤污染的負面影響日益凸顯,已經嚴重影響到土壤的生態功能、人體健康和土地可持續利用。2016年出臺的《土壤污染防治行動計劃》(簡稱“土十條”)體現了黨中央國務院對土壤保護的高度重視,從頂層設計的戰略角度對更好地推進中國土壤污染防治工作作了系統部署。為探索能快速、有效改善土壤環境質量、保障農用地生產安全和人居環境安全的土壤污染防治新模式。
本文緊密圍繞“土十條”的總體思路和核心理念,立足中國基本國情,通過綱領性文件的深入解讀,剖析中國土壤污染防治體系的五大指導思想和五大基本原則,系統構建不同土地用途的土壤污染防治體系。通過對中國土壤污染防治建設主題、建設目標和支撐體系的深入解讀,指出農用地土壤污染防治技術體系應涵蓋預防技術、監管技術、修復與安全利用技術等四個方面,建設用地土壤污染防治技術體系應涵蓋污染預防、環境調查、風險評估、治理修復、全過程監管和可持續再利用等六個方面。中國土壤污染防治體系以法律體系研究為主,忽視了技術體系和管理體系的系統研究。以“土十條”為思想指導,一套系統有效的土壤污染防治體系應:
(1)從“治”的角度對污染土壤開展治理修復和風險管控;
(2)從“防”的角度預防新增污染和現存污染的遷移擴散,重視對污染源頭的嚴格監管;
(3)形成以融資機制、公眾參與等保障機制配套支撐的土壤污染全過程防治體系;
(4)在摸清土壤污染狀況的基礎上,突出土地功能的個性差異,建設用地以人居環境安全和土地可持續利用為目的,農用地以保障農產品質量安全和人體健康為目的。
長期以來,粗放的經濟發展方式、不合理的產業結構布局和居高不下的污染物排放顯著影響了我國土壤環境質量,對農產品食用安全和人體健康構成了嚴重威脅。2014年全國土壤污染狀況調查結果顯示,全國土壤環境總體狀況不容樂觀,土壤總的點位超標率為16.1%,部分地區土壤污染較重,尤以耕地和工礦業廢棄地土壤環境問題突出。針對嚴峻的土壤污染形勢,各地區、各部門采取了積極措施進行土壤污染防治的探索和實踐,雖取得了一定成效,但進展較為緩慢。2016年5月國務院印發了《土壤污染防治行動計劃》(以下簡稱“土十條”),從十個方面對有效開展土壤污染防治工作作了系統的戰略部署。本文通過對“土十條”指導思想、基本原則和概念框架的深入解讀,圍繞全過程風險管控的管理理念,分別構建了農用地和建設用地的土壤污染防治技術體系,為加快改善土壤環境質量,推進農用地安全利用和建設用地可持續開發提供決策參考。需要說明的是,“土十條”以農用地和建設用地為重點污染防治對象,對礦區和油田等其他土壤類型的污染防治未作延展性的詳細論述。據此,本研究以農用地和建設用地為主要研究對象,農用地主要指可直接用于農業生產的耕地,建設用地主要指城市建設用地中的工業用地。
1、土壤污染防治技術體系指導思想
2016年5月國務院印發的《土壤污染防治行動計劃》是我國土壤保護的綱領性文件,對今后一個時期我國土壤污染防治工作做出了全面戰略部署?!巴潦畻l”提出了預防為主、保護優先、風險管控的總體思路,在構建土壤污染防治技術體系時,需要考慮土地利用類型、污染程度、污染物類別、技術經濟條件等因素,體現系統化、差異化、科學化、法制化、透明化的指導思想。具體而言:
(1)系統化。土壤污染防治工作是一項復雜的系統工程,涉及法律法規、監管能力、科技支撐、資金投入和宣傳教育等各個方面,要統籌法律規劃—技術規范—管理手段,在土壤污染的源頭預防、風險管控、治理與修復、監管能力建設等方面構建土壤污染綜合防治的“大網”,推動土地精準管理及安全利用。
(2)差異化。我國幅員遼闊,土壤、植被、氣候等區域特征明顯,污染特征和成因差異較大,需要因地制宜,結合各地實際,按照土壤環境現狀和經濟社會發展水平,采取不同的土壤污染防治對策和措施,開展區域差異化土壤污染綜合防治。同時,農用地和建設用地污染特征、風險傳播途徑以及資金渠道等存在較大差異,“土十條”也提出了針對性的策略,在制定地方土壤防治方案時需要差異化對待。
(3)科學化。我國土壤污染防治工作基礎薄弱,土壤污染家底不清,成因復雜,空間異質性強,風險傳播途徑多樣,土壤污染防治相關標準和技術規范不健全,需要強化科學治土的理念,通過示范帶動作用,防治結合,選擇適宜的技術和模式,引導區域產業合理發展,逐步推進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,完善土壤保護體制和機制,從污染者付費、土地資源管理與規劃、土地開發利用、土壤保護技術與能力等方面,使土壤污染防治工作步入規范化、法制化軌道。
(5)透明化。土壤污染防治各環節相關信息的公開透明化,一方面有利于建立土壤污染的監測預警體系和土地分類分級管理機制,為配套落實公眾參與、終身責任追溯等機制提供物質基礎;另一方面響應各利益方訴求,有助于解決其利益矛盾沖突,實現協同共治,可更好地發揮政府的主導和監管作用、公眾的參與和監督作用、企業的積極性和自我約束作用等。
2、土壤污染防治技術體系基本原則
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?!巴潦畻l”以改善土壤環境質量為核心,以保障農產品質量和人居環境安全為出發點,堅持預防為主、保護優先、風險管控,突出重點區域、行業和污染物,實施分類別、分用途、分階段治理,嚴控新增污染、逐步減少存量,形成政府主導、企業擔責、公眾參與、社會監督的土壤污染防治體系,促進土壤資源永續利用和生態文明建設。遵循“土十條”相關工作要求,在制定區域土壤污染防治技術體系時,應統籌考慮以下原則:
(1)堅持預防為主、保護優先原則。土壤污染與各種工礦企業活動和農業生產活動密不可分,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的代價是極為昂貴的,有時是不可能的。因而,應強化環境準入和監管,加強源頭管控,嚴查土壤風險源,從源頭上控制土壤新增污染。同時,在土壤的保護和治理關系上,應把土壤的保護特別是未污染或輕微污染的土壤保護放在首位,劃定保護紅線,實施土地分類管理,建立嚴格的分類管理制度。
(2)堅持風險管控、安全利用原則。土壤污染本身極具復雜性,超標不等于污染(地質背景異常),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(可改變土地用途)。因此,應對污染土壤實行分類、分區、分級的用途管理和風險管控,較土壤修復本身更為重要和有效。同時,污染土壤的修復治理也應以實現安全利用為基本準則,選擇經濟有效的模式。
(3)堅持功能優先、自然恢復原則。我國土壤修復仍處于起步階段,技術尚顯薄弱。同時我國耕地資源十分緊張,不宜采取大面積休耕的方式,使污染耕地自然恢復后再農業利用。因而,應以維護土地資源安全、保障土壤可持續利用為出發點,通過土壤改良、替代種植、低吸收品種篩選等農業管理措施,維持污染耕地的生產功能;在有條件的區域,可通過休養生息、強化自然修復等方式,提升土壤環境容量和自凈能力,達到生態持續、經濟可行、社會可接受的土壤利用目的。對于污染地塊資金有限的情況,可采用監控自然修復、污染阻隔、改變用地、受體保護等非工程措施,實現土壤多功能優化利用。
(4)堅持適度修復、持續發展原則。土壤污染防治不是與發展對立,而是堅持與發展融合促進。因此,應妥善處理好發展與保護的關系,通過土壤污染防控促進地方經濟生態化轉型,促進企業尋求生態化轉變,通過土壤污染治理促進區域環境質量改善和生態文明建設,達到土壤污染防治與區域社會經濟融合發展的目的。而對于社會關注的環境熱點區域,如對食品安全、人居環境有重大影響的重污染工礦企業場地與周邊區域、集中式飲用水水源地等,開展適度修復。
(5)堅持示范引導、因地制宜原則。場地、耕地、礦區等土壤污染情況各異,采用的修復模式也有很大的差異,實際應用中必須因地制宜,區別化進行土壤綜合防治,既要鼓勵先進技術的開發、引進,又要立足當前實際,實施可操作性強的土壤污染防治方案。因此,應通過建立土壤污染防治試驗區、示范區,探索區域性土壤環境問題整治模式,在總結示范經驗基礎上,逐步加大投入和擴大整治范圍,提升土壤綜合防治的投入產出比。
土壤污染防治技術體系概念框架
目前,我國土壤污染防治體系以法律體系研究為主,忽視了技術體系和管理體系的系統研究。因此,本文結合我國實際情況,在摸清土壤污染狀況的基礎上,統籌推進污染源預防、建設用地和農用地分級分類管理,構建土壤污染防治的基本概念框架。如圖1所示,包括土壤環境質量調查、土壤污染源頭管控、建設用地風險管控和農用地安全利用四個建設主題,以及由法律法規、標準體系、管理體制、融資機制、責任機制、市場機制、公眾參與、科學研究和宣傳教育等組成的保障支撐體系。
圖1 土壤污染防治體系概念框架
3.1 土壤環境質量調查
在我國土壤污染狀況調查的基礎上,進一步開展土壤污染狀況詳查工作,一方面,摸清農用地和重點行業企業用地的污染程度、面積、分布、風險等基本情況;另一方面,為建立全國范圍的土壤環境數據庫提供大數據支撐,并借助土壤監測點位實現數據的動態更新和部門共享。
3.2 土壤污染源頭管控
按土地利用狀態(未利用、規劃利用、正在利用、搬遷遺留)和利用方式(建設用地和農用地)對可能造成土壤污染的風險源采取管控措施,堅持防范新增污染、減少污染輸入、杜絕污染擴散和治理現存污染的建設目標。
3.3 建設用地風險管控
根據土壤污染狀況詳查結果和建設用地土壤環境風險評估結果,結合城市土地利用規劃,合理確定土地用途,對暫不具備開發條件的土地采取治理修復或防止污染擴散的風險管控措施。
3.4 農用地安全利用
依據土壤污染程度兼顧農產品超標情況,劃定耕地土壤環境質量類別,針對優先保護類、安全利用類和嚴格管控類耕地制定詳細的管理措施,并針對數據不完整或者精度不夠導致的耕地土壤環境質量劃分與實際不符的情況,形成動態調整機制。同時,加強對林地、草地、園地等其他農用地的土壤環境管理,保障農業生產環境安全,尤其加強重度污染生產區的農林產品質量檢測,對超標產品安全處置,對超標產品產地及時采取管控措施。
3.5 土壤污染防治支撐體系
土壤污染防治工作的有序開展離不開可操作管理手段的配套支持,從加快立法進程、構建標準體系、完善管理體制、拓寬融資渠道、明確責任機制、發揮市場作用、鼓勵公眾參與、加大研發力度和開展宣傳教育等九個方面入手構建系統全面的土壤污染防治支撐體系,對于快速實現既定管理目標具有重要的現實意義。
4、農用地土壤污染防治技術體系
農用地土壤環境質量直接關系到農產品質量安全和人體健康。相關研究已從政策體系和技術體系等多個角度對農田土壤污染防治進行了初步探索。本文結合國內外研究進展和我國國情,構建了全面涵蓋預防技術、監管技術和修復與安全利用技術的農用地土壤污染防治技術體系(圖2),并對每一類別中已研、在研或待研的關鍵技術進行詳細闡述,以期為我國農田污染有效防治提供技術指導和科學支撐。
圖2 農用地土壤污染防治技術體系
4.1 農用地土壤污染預防技術
4.1.1 土壤污染源解析技術
土壤污染源解析技術是指通過對農田土壤污染特征及周邊環境進行調查,結合同位素分析技術、源解析模型和多目標調查技術等分析污染物的來源類型,并估計各污染源的貢獻率,為針對性控制農田污染提供科學依據。同位素分析技術是以特定污染源具有特定的穩定同位素為原理而興起的重金屬污染源溯源技術,其實現需借助統計方法。定量源解析模型技術由于具有不依賴污染源排放的條件、氣象和地學因素,及無需追蹤污染物的具體遷移過程等優勢,近年來獲得了廣泛發展。目前主要借助受體模型定量識別土壤污染物各類來源的貢獻率。污染農田多目標調查技術通過合理選取土壤污染指標、綜合應用多種監測和數值分析技術,優化土壤污染調查方案,達到揭示農田系統中污染物的多介質分布、輸入途徑和污染來源的目標。
由于農田環境的復雜性,以及以重金屬為代表的污染物的持續累積性,現有的技術尚難以實現真正意義上的源解析。目前的基本思路是通過:(1)背景樣地調查或者土壤剖面分析,明確區域農田土壤重金屬污染是否由于高地質背景而非人類活動造成的;(2)灌溉水、肥料、大氣沉降等現狀監測,明確其污染來源現狀;(3)歷史資料估算輸入通量,綜合運用模擬和統計分析,形成農田土壤重金屬來源圖譜(圖3)。
圖3 農用地土壤重金屬污染來源解析技術框架
4.1.2 農業污染源控制技術
農業污染源控制技術是對各類農業生產活動進行優化,防止或降低污染物進入農田系統,從源頭上杜絕農田土壤污染。目前較成熟的、可大面積推廣的技術主要包括:以測土配方施肥技術、緩控釋肥技術和精準施藥技術為主要手段的精準施肥與施藥技術,避免因過度施肥、濫用農藥等掠奪式農業生產方式造成土壤環境質量下降;以資源化利用農業廢棄物和加強畜禽養殖污染防治為主要手段的農業面源污染防治技術,推行農業清潔生產;以加強灌溉水水質管理、開展灌溉水水質監測、凈化處理未達標農田灌溉水為主要手段的灌溉水凈化技術,防止污染水源進入農田系統,加重或新增污染土壤。
4.2 農用地土壤污染監管技術
4.2.1 土壤環境綜合數據庫
監管技術的關鍵首先在于集成土壤環境數據、土壤理化性質、土地利用方式、農產品質量等多源數據,構建樣本量大、數據多源、指標動態的土壤環境綜合數據庫。一方面,通過農業污染的在線監測(包括農田灌溉水、地表徑流、降塵和降水等),提供農田系統污染物的實時輸入負荷,實現與土壤環境質量大數據平臺的有機整合及數據更新。另一方面,基于農田污染普查數據和相關土壤、農產品環境質量標準,劃分農田系統土壤污染程度以及農產品超標程度的空間分布圖,確定農田污染優先控制區,實現土壤環境質量大數據平臺的數據完善。此外,也可基于大數據平臺實現土壤污染風險評估,預測土壤環境質量演變趨勢,為區域土壤環境綜合管理提供支撐。
4.2.2 土壤污染風險評估技術
土壤污染風險評估技術是以土壤環境綜合數據庫為基礎,綜合考慮土壤環境質量、農產品超標情況和土壤污染趨勢,全面評估區域農用地土壤污染風險,為土壤環境綜合管理提供決策參考,包括以下三個方面:(1)土壤污染風險評估:基于農田土壤中污染物的實測濃度,參照標準文件中定義的土壤環境質量標準值和分級標準,對農田土壤污染程度進行評估和風險等級劃分。對于重金屬類污染需要考慮地質背景。(2)農產品超標風險評估:考慮不同類型和品種作物對不同污染物的生物富集差異,根據農產品中污染物的實測濃度和《食品中污染物限量》(GB2762-2012)中限量標準值,評估農產品超標風險。(3)污染累積風險評估:基于區域農田污染特征,識別主要污染來源,估算污染物輸入輸出通量,分析土壤污染物累積趨勢,對土壤污染風險進行評估和分級。
4.3 農用地土壤污染修復與安全利用技術
4.3.1 化學修復技術
以改變污染物特性、阻止污染物吸收和促進污染物分離為思路,可將化學修復技術分為鈍化技術、阻控技術和淋溶技術三類。土壤污染鈍化技術是基于重金屬土壤化學行為的改良措施,通過向污染土壤中添加重金屬鈍化劑來降低重金屬在土壤中的溶解性、遷移能力和生物有效性,從而使重金屬轉化為低毒性或移動性較低的化學形態,以減輕其對生態環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,其長期穩定性以及能否有效降低農作物吸收需要田間驗證。土壤污染阻控技術利用硅(Si)、錳(Mn)、鋅(Zn)等微量元素與重金屬之間的競爭拮抗關系,不僅能有效抑制作物對重金屬的吸收與轉運,也能提供大量的營養元素保證植物正常生長,在一定程度上突破了重金屬移除技術成本高、難大面積應用的技術瓶頸,但并非在所有的農田生態系統中均能成功應用?;瘜W淋溶修復技術通過向污染土壤中注入淋洗劑,將污染物從土壤相中溶解,轉移至液相中,再將富含污染物的液體進行抽提、分離和處理;但該技術易受土壤質地、淋洗劑種類和水源等因素制約,且存在破壞土壤性質和造成二次污染的隱患,目前尚無農田土壤污染修復中成功實施的案例。
4.3.2 物理修復技術
與化學修復相比,物理修復速度較快,修復效果顯著,幾乎不受土壤性質限制,且不易對環境造成二次污染,但這類修復方法工程量較大,以工程修復技術和電動修復技術為代表。工程修復技術根據污染程度,采取以污染土壤轉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為手段的客土法,和以翻挖深層清潔土壤至場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。電動修復技術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作用下發生定向移動并在電極附近累積,定期將電極附近的電滲液抽出處理,除去污染物。該技術修復過程緩慢,常需配合其他修復技術聯用,目前仍停留在實驗室基礎研究階段,尚無農田土壤污染修復中成功實施的案例。
4.3.3 生物修復技術
生物修復技術具有環境友好和修復效果緩慢等特點,包含兩個主要作用原理:一是利用超富集植物的重金屬累積作用,將重金屬從污染土壤中吸收、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程,改變根系微環境,使重金屬發生沉淀、轉移、吸收、氧化還原等作用,達到污染土壤修復目的。
4.3.4 農作物安全利用技術
農作物安全利用技術根據農田土壤污染程度,分別采取農藝管理技術、低積累農作物篩選和培育技術及作物替代種植技術。
農藝管理技術包括改變耕作制度和水分管理方式、調整作物品種、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肥等措施,來降低土壤重金屬污染。此外,合理的農藝管理技術還能顯著增加高富集植物對土壤重金屬的吸收,從而提高植物修復效率。
低積累農作物篩選技術根據植物對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律,分析比較重金屬在不同種類農作物或同類農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作物產量且可食部分重金屬含量在安全食用范圍內的農作物品種,在當地污染農田進行推廣種植。
作物替代種植技術是指改種不被人體攝入的非食用經濟作物(如棉花、苧麻、桑樹等)、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,實現了農田土壤的污染修復,另一方面為當地創造了就業機會和經濟效益,實現了農田土壤的高效利用和可持續發展。
總體上,不同的修復技術有不同的適用性和優劣勢,其應用范圍受土壤理化性質、污染程度、成本和修復時間等因素影響也會有所差異。如化學修復效果顯著,但成本較高且存在破壞土壤功能和造成二次污染的環境風險;物理修復效果穩定、修復徹底,但工程量大;生物修復見效慢,其優勢在于操作簡單和環境友好性;農作物安全利用技術以不破壞土壤特性、無生態風險、邊修復邊生產等優勢,已在湖南、廣東等地的重金屬污染農田推廣,但其修復效果及社會經濟可行性有待考證。實際修復時應在不影響土地生產力的前提下,結合土壤污染特性,因地制宜地篩選可行性修復技術,集成使用多種修復技術,可在一定程度上克服單一修復技術存在的缺點,提高修復效率、降低修復成本。
5、建設用地土壤污染防治技術體系
我國大部分企業規模偏小,生產工藝落后,清潔生產和環境管理水平低下,污染治理設施、環境應急管理與處理處置設施配套滯后,導致局部存在土壤污染的風險隱患,嚴重影響周邊居民生活質量和身體健康。為防控污染地塊環境風險,環境保護部于2016年12月發布《污染地塊土壤環境管理辦法》,為系統加強污染地塊的環境保護監督管理提供支撐。以此為鑒,本文從場地環境管理的基本流程入手,構建了全面涵蓋污染預防、環境調查、風險評估、治理修復、可持續再利用和全過程監管等六個階段的建設用地土壤污染防治技術體系(圖4)。
圖4 建設用地土壤污染防治技術體系
5.1 建設用地土壤環境污染預防技術
加強工業土壤污染源源頭管控,可有效降低工業活動環境影響,遏制土壤污染進一步加重,減輕區域土壤污染修復壓力。從這個意義上來看,建設用地土壤環境污染預防技術主要包括三個方面:
(1)針對新建企業,通過制定和完善建設用地土壤環境影響評價內容,根據污染物排放特征合理規劃空間布局,從前端設計預防新建工業企業對土壤環境的污染,對土壤污染防治工作可起到事半功倍的作用;
(2)針對在產企業,加強日常生產活動及環境監管,開展重點企業整治,健全企業環境風險防范及應急體系,推進企業清潔生產;
(3)針對關閉、搬遷、流轉企業,開展土地用途改變及流轉土壤環境質量狀況強制調查,加強污染地塊的跟蹤監測,確保土地安全再利用。此外,在區域層面,明確區域土壤污染特征和環境容量,通過建立污染防控分區,引導企業合理布局,從土地規劃、區域發展規劃階段就做好污染地塊的處置、利用規劃。
5.2 建設用地土壤環境調查技術
建設用地土壤環境調查技術包括污染地塊排查、初步場地環境調查和場地環境詳細調查三個層面,以滿足污染地塊(或者潛在污染地塊)分級分類管理的需求。污染地塊排查通過收集土地變更、企業生產活動、主要工藝、管理水平和再開發利用需求等相關材料識別場地污染情況,對污染場地進行初步篩選,確定是否需要開展進一步的“修復調查”;若需要,則需對疑似污染地塊開展初步場地環境調查,確定場地土壤可能受污染的區域,通過樣品采集和實驗分析判定污染物濃度是否超過基于當前土地用途的風險篩選值或者相關土壤質量標準(如《建設用地土壤污染風險篩選指導值(三次征求意見稿)》),確定是否需要開展場地環境詳細調查,進行風險評估;若需要,則根據風險評估技術導則的要求,開展規范、系統的深入調查,基于暴露途徑、化學污染物濃度、污染場地面積等參數進行風險評估,確定場地初步修復目標值并劃定修復范圍。
5.3 建設用地土壤環境風險評估技術
基于風險評估技術導則文件,建設用地土壤環境風險評估技術包括危害識別、暴露評估、毒性評估、風險表征和確定修復目標值等工作程序。根據場地環境調查獲取的資料,結合土地規劃利用方式,識別敏感受體、暴露途徑,關注污染物空間分布特征及性質參數,建立污染物遷移模型、受體暴露模型等場地概念模型,計算污染物危害效應,在此基礎上建立調查場地的風險評估模型,估算暴露風險并根據需要進行風險的空間表征。若暴露風險超過基于當前土地用途的整治值,則需計算關注污染物基于致癌或非致癌風險的土壤修復限值,結合修復成本、時間等因素確定場地修復目標。因此,建設用地土壤環境風險評估技術為制定可行的場地修復方案、開展污染土壤修復和后期場地再開發利用決策提供技術支撐。
5.4 建設用地土壤污染治理修復技術
目前,國內外較為成熟或具有應用前景的工業污染場地修復技術主要包括工程措施(原位修復、異位修復和異位處置)和非工程措施(污染隔離、用地方式變更、污染受體防護和自然修復)兩大類。而建設用地土壤污染治理與修復是一項復雜的系統工程,影響修復效果的關鍵不僅在于修復技術的合理選取,更取決于耦合場地環境、利益相關方、土地利用需求、修復技術體系和修復目標等各個方面的系統修復模式,針對不同的地塊、土層深度、污染物、水文條件、土壤性質、廢物產生及處置制定因地制宜的修復方案。
5.5 建設用地可持續利用技術
污染土壤經修復通過驗收后,將再次進入土地流轉周期進行開發再利用。為防止土地再次污染,必須在耦合區域發展規劃的基礎上從前端設計入手合理規劃土地用途,探索可持續的土地綜合利用模式。借鑒歐美發達國家棕地可持續管理的成功經驗,建設用地可持續利用技術可采用棕地機會矩陣、場地概念模型等決策工具,借助多準則分析法、生命周期評價、成本效益分析等方法量化識別土地再利用計劃對社會、環境和經濟受體的影響途徑與作用機制,從而最大化污染場地再利用的增值服務(如作為公園用地改善環境質量和當地景觀的同時,還可提高生物多樣性及為居民創造社區融合的機會),最終實現場地再開發的社會效益、經濟效益、環境效益的有機統一,滿足區域環境、社會和經濟發展的需求。
5.6 建設用地土壤污染防治全過程監管技術
越早建立監管制度越能有效開展土壤污染的防治工作。全過程監管技術應涵蓋建設用地土壤污染預防、日常生產活動監督(尤其是可能產生污染的行動)、污染土壤修復過程及相關材料遞交和信息公開、修復結果審核等各個階段,且需要環境保護主管部門聯合其他權責部門、社會群體力量(公眾、媒體及環保組織等)等廣泛利益相關者的積極參與,特別要發揮社會群體力量在環境管理中的中流砥柱作用,加強對企業日常生產活動的監管力度,防止企業非法堆放、轉移廢棄物等可能加重場地污染的行為。
6、結論
面對我國土壤污染形勢嚴峻而土壤污染防治法尚未出臺的突出矛盾,“土十條”指明了土壤污染防治的工作方向,夯實了土壤污染防治的工作基礎,提升了土壤污染防治的工作能力。以“土十條”為行動指南,一套系統有效的土壤污染防治體系不僅要從“治”的角度對污染土壤開展治理修復和風險管控,更要重視對污染源頭的嚴格監管,從“防”的角度預防新增污染和現存污染的遷移擴散,同時配套完善標準體系、融資機制、責任機制、信息公開和公