治理污染,土壤修复,绝非小事。
江苏常州外国语学校由于紧邻毒地导致的污染事件,在过去十几天里,让国人再次意识到土壤污染的严重性。其实,自2004年北京宋家庄地铁站中毒事件以来,“毒地”事件并不鲜见。在城市化进程中,此类由废旧化工厂搬迁再利用带来的“棕地”问题,由于所处地段的特殊性,经媒体曝光受到广泛关注。事实上,耕地污染的程度有过之而无不及。在2014年4月17日发布的《全国土壤污染状况调查公报》中,全国土壤总的点位超标率为16.1%,耕地点位超标率为19.4%。
危机面前,国内污染土壤的修复经历了哪些阶段?目前在土壤修复的技术、工程乃至立法层面,存在着怎样的问题与选择?江苏常州的毒地治理又将何去何从?带着这些问题,本刊记者专访了中科院地理所环境修复中心主任、863计划土壤修复领域首席专家陈同斌。
从“不承认”到“捂不住”
三联生活周刊:国内的土壤修复行业经历了怎样的发展历程?
陈同斌:开始,大家都不承认土地污染问题。我们面临的问题是,首先要证明在真实条件下,土壤中存在重金属污染;第二,受影响土地的面积要足够大,才会引起大家关注。因为过去的研究,都是往土壤里添加化学试剂进行模拟,在一个虚拟环境中,观察研究作物的中毒情况。不同于水污染与大气污染,土壤污染非常隐蔽,有累积效应,最初,单是证明土壤污染的存在便非常困难。
90年代,我们为在山东潍坊拍摄一张土壤污染的照片,花了几千元。必须让人从照片上直观地看出土壤污染,比如某个地方的作物长得矮甚至长不起来,仅此还不能断定原因,还得仔细分析相关土壤数据,找到污染物超标与作物生长的关联性。后来,我们承接了一个北京市的重大课题:“北京市土壤及蔬菜重金属污染及健康风险分析”。当时的调查结果是,北京市本地生产与外地运来的蔬菜都有一定程度的重金属污染。后来我们又自费去湖南郴州、甘肃金州、广西西江流域的许多城市或地区开展大规模土壤污染调查,发现问题确实比较严重。但是,当时无论是农业还是环保等主管部门,对此并不认可,认为不是主要问题。
三联生活周刊:你们的研究结果如何一点点影响到政府,全社会何时开始意识到土壤污染的严重性?
陈同斌:自2004年起,通过一系列新闻事件,人们开始关注起土壤污染问题。包括我们的调查报告,再到2014年发布的经过8年调查的《全国土壤污染状况调查公报》,证明土壤污染问题确实非常严重,捂也捂不住了。但是要形成某种管理上的集体性决策与共识,还需要让更多的人了解这些数据。
由于力量有限,我们在开始进行土壤污染调查时,不可能全国各地到处跑,像记者一样也是跟着新闻跑。在调查过程中,我也在想:“不能光像大夫一样发现病症,后续怎么办?必须有一种办法治好污染。所以很自然地进入土壤修复领域。”
植物修复:耕地污染治理的方向
三联生活周刊:在不同土地类型中,你认为哪类污染土壤的问题最为严重,最值得关注?针对不同地块的不同污染类型,有哪些适用的技术解决方案?
陈同斌:我国的污染土地主要有三大块:耕地,城市工商用地,非城市化矿区。其中,耕地污染与城市工商业用地污染受到最多关注,并不是说后者比前者更严重,而是因为后者更易引起关注,形成公共事件。从污染物来说,大致分为不可降解的重金属污染与可降解的有机污染物等。
与别国国情不同,西方有上百年的农药使用史,因而存在着严重的有机物污染;中国尽管有机物污染也很严重,但更严重的污染来自于工业化积累中的大量开矿,重金属污染比西方要严重得多。由于中国土地国有,缺乏私产保护意识,耕地污染严重,而在耕地污染修复中,主要问题为重金属污染。我们当时在土壤修复上的努力方向,主要针对耕地。由于量大地广,耕地修复技术本来有限,用什么方法好一点?我们最终决定选定植物修复法,利用特殊的植物(超富集植物)从土壤中吸收和萃取重金属。
1997年,我们在国际上找到第一种砷的超富集植物——蜈蚣草,其体内砷含量是普通植物的10万~20万倍。利用它,可以把土壤中的砷蓄积到植物中,将它们收割后,污染也被带走。之后,在科技部863计划的连续支持下,蜈蚣草的人工种植与修复技术已形成产业。
目前,对于耕地修复而言,大家普遍比较认同植物修复法。在上世纪90年代,美国《科学》杂志还把植物修复列入未来全球科技十大趋势。国外做了一段时间,也找到一些类似植物,比如镍的富集植物,但镍污染并不严重,一些公司转而发展植物采矿。
场地修复中,除了微生物降解法,还有固化稳定法、淋洗法等物理、化学的办法。目前国内的场地修复,基本没有很成熟的工程技术与设备,用得比较多的还是物理方法,异位修复。理由只有一个,快。我在重庆经历过一个案例,参加了两轮方案评审,由于需要进一步的数据支撑,迟迟没法下结论。开发商希望我尽快下结论,不惜扩大修复面积,多花几千万元。在房地产膨胀的那几年里,开发商看重的是如何通过土地开发,实现资本的快速流转。实际上,土壤修复的科学规律,无法满足房地产开发商对速度的要求。
三联生活周刊:从发现蜈蚣草到形成植物修复产业化,需要解决哪些问题?
陈同斌:早期,我们还没有掌握人工驯化技术。2001年,我们在湖南郴州所做的项目,都是从山上直接挖来。当时虽然只做了十几亩,但证明了在大田大规模种植蜈蚣草的确能大富集土壤中的砷。规模化种植,必须解决人工培育种苗的问题。经过一系列现代生物技术试验,我们实现了蜈蚣草的大规模繁育。后来又将育苗做成一套标准机制,以便在各地推广。
紧接着的问题是,收割后的蜈蚣草如何处理?已有的垃圾焚烧炉并不适合焚烧蜈蚣草,不但经济价值不高,而且与垃圾不同,蜈蚣草中砷含量达到百分之一点几,需要防止焚烧过程中砷跑到空气中。为此,我们开发了一套特殊的无害化处理装置,在燃烧过程中加入固定剂,避免砷的外泄。烧完之后的残渣,则有两种处理方法:量大,作为一种矿产送给矿山冶炼企业回收砷矿;量少,则送至危废填埋场填埋。
三联生活周刊:植物修复法,目前在国内有无成熟的资金模式?
陈同斌:目前植物修复的成本,一亩地大约为3万~5万元。资金方面,则主要依靠政府补贴。原因也很显然,国内的耕地污染,往往难以确定污染制造者,即使确定,也多是一些国有企业。出现这些问题,要么是政府的企业,要么是政府的监管责任。此外,如果政府不花钱治理,污染耕地上种出的粮食进入流通领域,则会演化为重大公共安全问题。
另一方面,我们也在尝试一些新的模式。比如“边种植,边修复”,政府补贴在污染耕地种了蜈蚣草,旁边再种上一些经过严格技术筛选,适于栽种的有经济价值的作物,比如桑树、甘蔗等。农民有了收入,积极性会提高很多。
常州:可行性与监理问题
三联生活周刊:如何看待常州外国语学校“毒地”污染事件中,所暴露出的土壤修复问题?
陈同斌:首先,相关部门缺乏管理经验,无论在施工单位的选择,还是项目方案设计上都存在一些问题。根据所透露的污染土壤处理方案——水泥窑焚烧法,在设计上就站不住脚。65万平方米的污染土壤,即使按2%的掺兑率计算,也是3000多万吨水泥。以年产几百万吨的水泥厂而言,也需要生产很多年才能处理完毕,杯水车薪,量上明显不匹配。
其次,施工单位在挖掘污染土壤时,没有封闭场地,造成土壤中挥发性污染物的扩散。事实上,此类土壤修复工程,应用充气大棚对施工场地实施封闭,对释放出来的尾气也要进行收集处理。此次施工过程中的监理能力,无疑值得质疑。
三联生活周刊:长远来看,这块“毒地”如何治理?
陈同斌:用土层临时覆盖的办法,应急可以,长远来看仍有风险隐患。要从根本上治理这块污染土地,还必须关注地下水的污染问题。大家目前都在关注土壤中跑出的污染气体,对地下水却关注不够。必须尽快了解污染地下水的扩散范围,通过打防渗墙等方式防止污染继续迁移。对已经污染的地下水,则要不断抽取治理之后,再灌下去,循环处理。
记者 艾江涛
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