2014
有機污染物土壤修復前景廣闊
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我國土壤有機污染物的主要種類(lèi)及污染現狀?它們對人體有哪些危害?
薛南冬:土壤中有機污染物主要包括揮發(fā)性有機污染物和半揮發(fā)性有機污染物。我國土壤有機污染物的主要種類(lèi)包括:石油烴類(lèi)污染物、鹵代烴類(lèi)污染物,農藥類(lèi)污染物、多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯、二惡英、鄰苯二甲酸酯等有機污染物。
目前雖然我國土壤的有機物污染沒(méi)有重金屬污染普遍,但對農產(chǎn)品和人體健康的影響已經(jīng)凸顯。同時(shí),隨著(zhù)城市化和工業(yè)化進(jìn)程的加快,城市和工業(yè)區附近的土壤有機污染日益加劇,多環(huán)芳烴、農藥、多氯聯(lián)苯、鄰苯二甲酸酯等有機污染物在工業(yè)區周?chē)耐寥乐谐^(guò)國家標準多倍。由于土壤有機物污染引起的疾病和環(huán)境公害事件屢見(jiàn)不鮮。如上個(gè)世紀80年代,我國東部沿海一帶村民拆解含有多氯聯(lián)苯的電器和電子設備,多氯聯(lián)苯對當地土壤環(huán)境造成了嚴重污染,導致農產(chǎn)品質(zhì)量和人體健康的嚴重影響。
土壤有機污染物可直接被人體攝入,甚至可能在體內積累,影響人體生化和生理反應,從而影響新陳代謝、發(fā)育和生殖功能,還可能影響人的智力發(fā)育水平,破壞神經(jīng)系統和內分泌系統。人體內有機污染物可能促進(jìn)腫瘤的生長(cháng),癌癥發(fā)病率增加。土壤有機污染物可直接破壞土壤的正常功能,并可通過(guò)植物的吸收和食物鏈的積累,進(jìn)而危害人類(lèi)健康。土壤有機污染物對土壤動(dòng)物的新陳代謝、遺傳特性和對植物的生長(cháng)發(fā)育的影響,破壞生態(tài)環(huán)境,從而間接危害人類(lèi)健康。土壤有機物污染與大氣污染、水污染等環(huán)境問(wèn)題密切相關(guān)。土壤有機污染物容易在風(fēng)力和水力的作用下進(jìn)入到大氣和水體中,導致大氣污染、水體污染和生態(tài)系統退化等其他次生生態(tài)問(wèn)題。
我國有機污染物土壤是怎樣形成的?污染物的來(lái)源有哪些?
薛南冬:隨著(zhù)我國經(jīng)濟的發(fā)展,釋放到自然環(huán)境中的有機化學(xué)品越來(lái)越多,其中大部分進(jìn)入了土壤環(huán)境,土壤生態(tài)系統成了有機污染物的最大受體,甚至有些有機污染物具有毒性、生物蓄積性,能在土壤環(huán)境中持久存在,對生態(tài)環(huán)境和人類(lèi)健康的危害越來(lái)越大。
有機污染物的來(lái)源很多,有機化學(xué)品生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的泡冒滴漏、三廢排放等不可避免地會(huì )導致生產(chǎn)車(chē)間或倉庫周?chē)寥乐袣埩舾邼舛?,形成有機物污染土壤;在有機化學(xué)品流通和使用過(guò)程中也會(huì )產(chǎn)生有機污染物,如農藥在我國流通和使用分布廣、使用量大,導致土壤有機物污染;電器和電子設備拆解也導致一些區域土壤有機物污染。
您曾就有機氯農藥企業(yè)搬遷遺留場(chǎng)地不同粒級土壤中污染物的分布特征做過(guò)報告,請問(wèn)有機污染物在土壤中的分布受哪些因素的影響?
薛南冬:有機污染物的本身性質(zhì),土壤類(lèi)型、土壤質(zhì)地、土壤中有機碳的含量、土壤含水率等均是影響土壤有機污染物遷移的重要因素。例如:PAHs(多環(huán)芳烴)相對富集在有機碳和粘粒含量較高的土壤中。高環(huán)PAHs主要是以與土壤有機質(zhì)膠體結合的形式發(fā)生遷移,不易遷移到土壤的深部,而低環(huán)PAHs則遷移相對較容易。
土壤中有機污染物的修復現狀:建立風(fēng)險評價(jià)完善修復技術(shù)
您研究了這么多種有機污染物,能談?wù)勧槍χ饕廴疚锏男迯图夹g(shù)如何?并簡(jiǎn)要談?wù)勊鼈兊娘L(fēng)險評價(jià)體系是如何建立的?
薛南冬:針對土壤有機污染物,土壤修復技術(shù)可以分為原位修復技術(shù)與異位修復技術(shù),相比較而言,原位修復技術(shù)更為經(jīng)濟,異位修復技術(shù)的環(huán)境風(fēng)險較低、處理效果較易控制。原位修復技術(shù)包括原位熱處理技術(shù)、土壤蒸汽抽提或地下水曝氣技術(shù)、原位玻璃化技術(shù)、原位生物修復技術(shù)以及植物修復技術(shù)等;異位修復技術(shù)包括高溫焚燒技術(shù)、水泥窯共處置技術(shù)、低溫熱脫附技術(shù)、異位生物修復技術(shù)等。針對土壤有機污染物的土壤修復技術(shù)的選擇,一般需要考慮:①保護人體健康與環(huán)境;②短期效果和長(cháng)期效果;③對污染物毒性、遷移性和數量減少的程度;④可操作性;⑤成本;⑥符合應用與其他相關(guān)要求;⑦政府部門(mén)和公眾接受程度;⑧優(yōu)先處理高風(fēng)險污染物(如高毒性、遷移性強、對人或環(huán)境風(fēng)險較大的污染物)。
為了對土壤有機污染物風(fēng)險管理和土壤有機污染物的土壤修復,需要建立風(fēng)險評價(jià)體系。風(fēng)險評價(jià)體系一般包括污染物識別、暴露評估、毒性評估和風(fēng)險表征等四個(gè)程序。污染物識別是進(jìn)行人類(lèi)健康風(fēng)險評價(jià)的基礎,目的是鑒定主要的危害物質(zhì)及污染范圍,識別敏感受體類(lèi)型等。數據可以通過(guò)咨詢(xún)、收集資料和采樣分析等途徑獲得。暴露評估是進(jìn)行人類(lèi)健康風(fēng)險評價(jià)的重點(diǎn),在分析暴露途徑,確定暴露人群和暴露濃度的基礎上,根據收集的暴露參數估算人群污染物的攝入量(暴露劑量)。毒性評估是利用目標污染物對產(chǎn)生負面效應的可能依據,估計人群對污染物的保留程度和產(chǎn)生負面效應的可能性之間的關(guān)系,即進(jìn)行危害識別和劑量-反應評價(jià)。確定關(guān)注污染物對人體產(chǎn)生危害的性質(zhì)(致癌和非致癌)和污染物的毒性參數。風(fēng)險表征是在暴露評價(jià)和毒性評價(jià)的基礎上估算風(fēng)險的大小,并概述風(fēng)險評價(jià)過(guò)程和開(kāi)展不確定性分析,它是連接風(fēng)險評價(jià)和風(fēng)險管理的橋梁,也是最終土壤修復決策的重要依據。
發(fā)達國家有哪些可以借鑒的成功案例和經(jīng)驗?我國是否有比較成功的案例?
薛南冬:發(fā)達國家在有關(guān)土壤有機污染物管理和環(huán)境修復的政策、法規和技術(shù)導則基本已成體系。從發(fā)達國家有關(guān)土壤有機污染物管理體系和環(huán)境修復案例中,可得到諸多啟示。以美國新澤西州Wallington乳膠廠(chǎng)場(chǎng)地污染土壤修復工程為例。
Wallington乳膠廠(chǎng)面積將近10英畝,曾在生產(chǎn)過(guò)程中大量使用有機溶劑,包括揮發(fā)性有機物,如丙酮、庚烷、正己烷、甲乙酮、二氯甲烷以及多氯聯(lián)苯,導致場(chǎng)地被污染,被列到美國超級基金優(yōu)先修復清單。經(jīng)過(guò)場(chǎng)地調研,確定場(chǎng)地土壤受多氯聯(lián)苯污染土方量和土壤中的多氯聯(lián)苯含量(最高達4000mg/kg)和2-乙基己磷酸二酯等污染物的含量。1999年3月開(kāi)始對該場(chǎng)地應用熱解吸技術(shù)進(jìn)行修復。修復前多氯聯(lián)苯為1mg/kg、2-乙基己磷酸二酯為46mg/kg;修復后多氯聯(lián)苯為0.16mg/kg、2-乙基己磷酸二酯為0.37mg/kg。
發(fā)達國家在有關(guān)土壤有機污染物的土壤修復方面成功的案例還有很多,發(fā)達國家在有關(guān)土壤有機污染物土壤修復過(guò)程中有許多經(jīng)驗值得我們借鑒:第一,整個(gè)項目的實(shí)施過(guò)程管理和項目的驗收非常規范。第二,土壤修復前的調研細致和規范。第三,土壤修復按照風(fēng)險管理的原則進(jìn)行修復,減少風(fēng)險為目標控制修復成本。
盡管我國土壤污染修復剛剛起步,但也有比較成功的案例,以中國西南某氯堿化工企業(yè)遺留污染場(chǎng)地水泥窯共處置修復案例為例。
中國西南某氯堿化工廠(chǎng)建于1938年,主要生產(chǎn)甲烷氯化物、味精、山梨醇、金紅石、氟里昂和苯系物等產(chǎn)品。根據城市發(fā)展規劃,該場(chǎng)地已被規劃成為居住與商業(yè)用地。場(chǎng)地主要污染物為六氯苯、二惡英、六六六等,其它污染物有六氯乙烷、五氯乙烷、六氯丁二烯、四氯乙烯、四氯化碳和氯仿等。對場(chǎng)地主要污染物進(jìn)行健康風(fēng)險評價(jià)表明,其中污染最為嚴重的六氯乙烷、六氯苯、五氯乙烷、六氯丁二烯和四氯乙烯遠遠超過(guò)以風(fēng)險值10-4為基準的修復指導值??紤]不同技術(shù)的要求,結合該市的經(jīng)濟發(fā)展水平而篩選出的最優(yōu)的技術(shù)是污染土壤水泥窯共處置技術(shù)。共處置污染土壤前,根據污染源特性對被污染土壤進(jìn)行檢測,分析污染物種類(lèi)和污染土壤的性質(zhì)。污染土壤的預處理和投加過(guò)程采用如下方式:在投加前對土壤進(jìn)行分選,為滿(mǎn)足污染土壤中有機物徹底分離的要求,污染土壤從窯尾煙室投入。滿(mǎn)足入窯粒徑和粘度要求的污染土壤可直接通過(guò)密閉的機械傳輸裝置從窯尾煙室投入窯中,也可與其他相容的廢液混合成漿狀物后通過(guò)密閉的泵力輸送裝置從窯尾煙室投入窯中。通過(guò)與其他廢物和常用原料配比或調整投加速率,使入窯物料石灰飽和系數、硅率和鋁率符合企業(yè)目標值,使有害元素含量或投加速率滿(mǎn)足相關(guān)標準和企業(yè)目標值。
有機污染物土壤修復的發(fā)展:前景廣闊但困難重重
您對中國的土壤修復尤其是有機污染物修復的前景有何看法和建議?
薛南冬:與早已展開(kāi)的空氣和水污染治理相比,我國土壤修復還處于起步階段。最近環(huán)境保護部已審議通過(guò)《土壤污染防治行動(dòng)計劃》,《土壤污染防治行動(dòng)計劃》是一項投資規模巨大的工程,也將是一項長(cháng)期工程,正將有步驟,分階段逐步實(shí)施。隨著(zhù)6個(gè)土壤保護和污染治理的重點(diǎn)示范區項目的落實(shí),將促進(jìn)我國土壤污染修復的加速發(fā)展。由于土壤有機污染物毒性強,能廣泛的傳播,被生物體攝入后可能沿著(zhù)食物鏈濃縮放大,其中一些有機污染物具有致癌、致畸、致突變性,有的還具有內分泌干擾作用,對人類(lèi)和動(dòng)物危害很大。因此土壤有機污染物常常被人們當成為“埋藏在地下的定時(shí)炸彈”。隨著(zhù)人們對土壤有機污染物危害的認識和關(guān)注,土壤有機污染物土壤修復將逐步成為土壤修復的重點(diǎn)。應該說(shuō)土壤修復市場(chǎng)前景廣闊,而且土壤有機污染物土壤修復將越來(lái)越受到重視。但是,盡管未來(lái)市場(chǎng)空間巨大,由于土壤治理相關(guān)技術(shù)標準和基礎數據的缺乏等土壤治理實(shí)施的諸多困難,近幾年內,我國土壤污染防治還需要先通過(guò)試點(diǎn)示范和局部開(kāi)展,然后實(shí)現規模發(fā)展的過(guò)程?;A數據和修復經(jīng)驗的積累以及修復技術(shù)的儲備將是我國目前階段土壤修復的重要任務(wù)。
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