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“到2020年,全国土壤污染加重趋势得到初步遏制,土壤环境质量总体保持稳定,农用地和建设用地土壤环境安全得到基本保障,土壤环境风险得到基本管控。到2030年,全国土壤环境质量稳中向好,农用地和建设用地土壤环境安全得到有效保障,土壤环境风险得到全面管控。到本世纪中叶,土壤环境质量全面改善,生态系统实现良性循环。”国务院5月31日印发《土壤污染防治行动计划》(以下简称《土十条》),提出未来土壤污染防治的行动目标,这一行动计划也是当前和今后一个时期全国土壤污染防治工作的行动纲领。
土壤污染问题突出
与水体和大气污染相比,土壤污染有其明显的特点。
一是土壤污染具有隐蔽性和滞后性。大气污染和水污染一般都比较直观,通过感官就能察觉。而土壤污染往往要通过土壤样品分析、农作物检测,甚至人畜健康的影响研究才能确定。土壤污染从产生到发现危害通常时间较长。
二是土壤污染具有累积性。与大气和水体相比,污染物更难在土壤中迁移、扩散和稀释。因此,污染物容易在土壤中不断累积。
三是土壤污染具有不均匀性。由于土壤性质差异较大,而且污染物在土壤中迁移慢,导致土壤中污染物分布不均匀,空间变异性较大。
四是土壤污染具有难可逆性。由于重金属难以降解,导致重金属对土壤的污染基本上是一个不可完全逆转的过程。另外,土壤中的许多有机污染物也需要较长时间才能降解。
五是土壤污染治理具有艰巨性。土壤污染一旦发生,仅仅依靠切断污染源的方法则很难恢复。总体来说,治理土壤污染的成本高、周期长、难度大。
湖南常德市是“土十条”规定的六个土壤污染综合防治先行区之一,也是长期以来重金属污染较为突出的地区之一。
在常德市石门县白云乡,有一座1500多年历史的全亚洲最大的雄黄矿。当地上万亩土地长期笼罩在砷污染的阴影中。
2014年,国务院批复的《石门雄黄矿区重金属污染“十二五”综合防治实施方案》已经实施两年,因为投入不足,进度并没有达到预期。当年媒体集中报道了石门砷污染问题。
当地环保部门曾表示,期望国家层面的气、水、土三个“十条”来给予支持和指明方向。
《全国土壤污染状况调查公报》指出,从土壤污染的分布情况来看,中国南方的土壤污染重于北方,长三角、珠三角、东北老工业基地等部分区域土壤污染问题较为突出,西南、中南地区土壤重金属超标范围较大,镉、汞、砷、铅四种无机污染物含量分布呈现从西北到东南、从东北到西南方向逐渐升高的态势。其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。
土壤修复与风险监控
受污染的土壤可以通过修复降低其风险或危害,恢复其功能,但一般需要大量的资金和较长的时间。土壤修复是指通过物理、化学和生物的方法转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物,使其浓度降低到可接受水平,或将有毒有害的污染物转化为无害的物质,一般包括生物修复、物理修复和化学修复3类方法。由于土壤污染的复杂性,有时需要采用多种技术。
生物修复技术是上世纪80年代发展起来的,其基本原理是利用生物特有的分解有毒有害物质的能力,达到去除土壤中污染物的目的,主要包括植物修复技术、微生物修复技术和生物联合修复技术。优点是不破坏土壤有机质,不对土壤结构做大的扰动,成本低;缺点是修复周期长,通常不适宜对高浓度污染土壤的修复。
物理修复是指通过各种物理过程将污染物从土壤中去除或分离的技术。目前常用的技术包括客土法、热脱附、土壤气相抽提、机械通风等。优点是修复效率高、速度快;缺点是往往成本偏高等。
化学修复是指向土壤中加入化学物质,通过对重金属和有机物的氧化还原、鳌合或沉淀等化学反应,去除土壤中的污染物或降低土壤中污染物的生物有效性或毒性的技术。主要包括土壤固化稳定化、淋洗、氧化还原等。优点是修复效率较高、速度相对较快;缺点是容易破坏土壤结构、因添加化学药剂易产生二次污染等。
“土十条”指出,对于轻度及中度污染耕地,采用“农艺调控、替代种植等措施,降低农产品超标风险。”对于重度污染耕地,采用退耕还林还草或种植结构调整。可以看到,未来污染耕地的治理将以农业生态修复为主,而重度污染耕地直接采用土地利用方式的调整来进行管控。
市场层面,证券、媒体、行业组织等对污染耕地的市场预测多以万亿计,且多在3-5万亿之间。而这均以“十二五”期间的单位修复成本(3-5万元/亩)为预测基础。未来,随着耕地污染治理技术的调整,市场将大大缩水。“土十条”中提出,“到2020年,受污染耕地治理与修复面积达到1000万亩。”根据已有农业生态修复技术范畴类项目的统计,该类技术成本约5000元/亩,1000万亩的治理费用约500亿元。我国污染耕地治理与修复的市场总量约为千亿规模,远远达不到几万亿的规模。“十三五”期间,耕地污染治理的市场将主要集中在江西、湖北、湖南、广东、广西、四川、贵州、云南等省份。
向土壤污染宣战
国务院发布的“土十条”,开启了我国全面治土的新里程。在人们面对“常外毒地”、“毒跑道”、“镉大米”等公共事件的焦虑时,这份历经3年修改、50次易稿的“土十条”的发布可谓恰逢其时。
与发达国家和地区相比,我国土壤污染防治工作起步较晚。从总体上看,目前的工作基础还很薄弱,土壤污染防治体系尚未形成。上世纪80年代至90年代,我国科学家开始关注矿区土壤、污灌区土壤和六六六、滴滴涕农药大量使用造成的耕地污染等问题。“六五”和“七五”期间,国家科技攻关项目支持开展农业土壤背景值、全国土壤环境背景值和土壤环境容量等研究,积累了我国土壤环境背景的宝贵数据,在此基础上制订并于1995年发布了我国第一个《土壤环境质量标准》。
环境保护部2014年发布的《全国土壤污染状况调查公报》显示,我国耕地土壤总点位超标率为19.4%,以轻微(13.7%)及轻度(2.8%)污染为主。而据江苏省(宜兴)环保产业技术研究院与中国土壤环境修复产业技术创新战略联盟联合编制的《中国土壤修复技术与市场研究报告(2016-2020)》显示,我国耕地重金属污染面积约为1.7-2.1亿亩(污染比例8.2%-10.2%),污染区域主要为工矿企业周边农区、污水灌区、大中城市郊区和南方酸性水稻土区等。
我国从“十五”期间开始研发土壤污染治理与修复技术,特别是“十二五”以来,在重金属污染防治专项资金支持下,初步建立了针对不同土壤污染物、污染程度、土地利用类型等的土壤污染治理与修复技术。
土壤污染治理与修复企业从2010年的10多家增加到近1000家,从业人员从约2000人增加到近1万人;项目数量累计达300多项。总体来看,从技术储备、人员队伍等方面,基本具备产业发展的基础。
随着《土十条》的发布实施,土壤污染治理与修复产业链将逐步覆盖土壤环境调查、分析测试、风险评估、治理与修复工程设计和施工等环节,形成一批专业化的土壤修复企业。通过规范从业单位和人员管理,实行土壤污染治理与修复终身责任制,加快成果转化应用,可以促进土壤污染治理与修复产业发展。
土壤污染问题突出
与水体和大气污染相比,土壤污染有其明显的特点。
一是土壤污染具有隐蔽性和滞后性。大气污染和水污染一般都比较直观,通过感官就能察觉。而土壤污染往往要通过土壤样品分析、农作物检测,甚至人畜健康的影响研究才能确定。土壤污染从产生到发现危害通常时间较长。
二是土壤污染具有累积性。与大气和水体相比,污染物更难在土壤中迁移、扩散和稀释。因此,污染物容易在土壤中不断累积。
三是土壤污染具有不均匀性。由于土壤性质差异较大,而且污染物在土壤中迁移慢,导致土壤中污染物分布不均匀,空间变异性较大。
四是土壤污染具有难可逆性。由于重金属难以降解,导致重金属对土壤的污染基本上是一个不可完全逆转的过程。另外,土壤中的许多有机污染物也需要较长时间才能降解。
五是土壤污染治理具有艰巨性。土壤污染一旦发生,仅仅依靠切断污染源的方法则很难恢复。总体来说,治理土壤污染的成本高、周期长、难度大。
湖南常德市是“土十条”规定的六个土壤污染综合防治先行区之一,也是长期以来重金属污染较为突出的地区之一。
在常德市石门县白云乡,有一座1500多年历史的全亚洲最大的雄黄矿。当地上万亩土地长期笼罩在砷污染的阴影中。
2014年,国务院批复的《石门雄黄矿区重金属污染“十二五”综合防治实施方案》已经实施两年,因为投入不足,进度并没有达到预期。当年媒体集中报道了石门砷污染问题。
当地环保部门曾表示,期望国家层面的气、水、土三个“十条”来给予支持和指明方向。
《全国土壤污染状况调查公报》指出,从土壤污染的分布情况来看,中国南方的土壤污染重于北方,长三角、珠三角、东北老工业基地等部分区域土壤污染问题较为突出,西南、中南地区土壤重金属超标范围较大,镉、汞、砷、铅四种无机污染物含量分布呈现从西北到东南、从东北到西南方向逐渐升高的态势。其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。
土壤修复与风险监控
受污染的土壤可以通过修复降低其风险或危害,恢复其功能,但一般需要大量的资金和较长的时间。土壤修复是指通过物理、化学和生物的方法转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物,使其浓度降低到可接受水平,或将有毒有害的污染物转化为无害的物质,一般包括生物修复、物理修复和化学修复3类方法。由于土壤污染的复杂性,有时需要采用多种技术。
生物修复技术是上世纪80年代发展起来的,其基本原理是利用生物特有的分解有毒有害物质的能力,达到去除土壤中污染物的目的,主要包括植物修复技术、微生物修复技术和生物联合修复技术。优点是不破坏土壤有机质,不对土壤结构做大的扰动,成本低;缺点是修复周期长,通常不适宜对高浓度污染土壤的修复。
物理修复是指通过各种物理过程将污染物从土壤中去除或分离的技术。目前常用的技术包括客土法、热脱附、土壤气相抽提、机械通风等。优点是修复效率高、速度快;缺点是往往成本偏高等。
化学修复是指向土壤中加入化学物质,通过对重金属和有机物的氧化还原、鳌合或沉淀等化学反应,去除土壤中的污染物或降低土壤中污染物的生物有效性或毒性的技术。主要包括土壤固化稳定化、淋洗、氧化还原等。优点是修复效率较高、速度相对较快;缺点是容易破坏土壤结构、因添加化学药剂易产生二次污染等。
“土十条”指出,对于轻度及中度污染耕地,采用“农艺调控、替代种植等措施,降低农产品超标风险。”对于重度污染耕地,采用退耕还林还草或种植结构调整。可以看到,未来污染耕地的治理将以农业生态修复为主,而重度污染耕地直接采用土地利用方式的调整来进行管控。
市场层面,证券、媒体、行业组织等对污染耕地的市场预测多以万亿计,且多在3-5万亿之间。而这均以“十二五”期间的单位修复成本(3-5万元/亩)为预测基础。未来,随着耕地污染治理技术的调整,市场将大大缩水。“土十条”中提出,“到2020年,受污染耕地治理与修复面积达到1000万亩。”根据已有农业生态修复技术范畴类项目的统计,该类技术成本约5000元/亩,1000万亩的治理费用约500亿元。我国污染耕地治理与修复的市场总量约为千亿规模,远远达不到几万亿的规模。“十三五”期间,耕地污染治理的市场将主要集中在江西、湖北、湖南、广东、广西、四川、贵州、云南等省份。
向土壤污染宣战
国务院发布的“土十条”,开启了我国全面治土的新里程。在人们面对“常外毒地”、“毒跑道”、“镉大米”等公共事件的焦虑时,这份历经3年修改、50次易稿的“土十条”的发布可谓恰逢其时。
与发达国家和地区相比,我国土壤污染防治工作起步较晚。从总体上看,目前的工作基础还很薄弱,土壤污染防治体系尚未形成。上世纪80年代至90年代,我国科学家开始关注矿区土壤、污灌区土壤和六六六、滴滴涕农药大量使用造成的耕地污染等问题。“六五”和“七五”期间,国家科技攻关项目支持开展农业土壤背景值、全国土壤环境背景值和土壤环境容量等研究,积累了我国土壤环境背景的宝贵数据,在此基础上制订并于1995年发布了我国第一个《土壤环境质量标准》。
环境保护部2014年发布的《全国土壤污染状况调查公报》显示,我国耕地土壤总点位超标率为19.4%,以轻微(13.7%)及轻度(2.8%)污染为主。而据江苏省(宜兴)环保产业技术研究院与中国土壤环境修复产业技术创新战略联盟联合编制的《中国土壤修复技术与市场研究报告(2016-2020)》显示,我国耕地重金属污染面积约为1.7-2.1亿亩(污染比例8.2%-10.2%),污染区域主要为工矿企业周边农区、污水灌区、大中城市郊区和南方酸性水稻土区等。
我国从“十五”期间开始研发土壤污染治理与修复技术,特别是“十二五”以来,在重金属污染防治专项资金支持下,初步建立了针对不同土壤污染物、污染程度、土地利用类型等的土壤污染治理与修复技术。
土壤污染治理与修复企业从2010年的10多家增加到近1000家,从业人员从约2000人增加到近1万人;项目数量累计达300多项。总体来看,从技术储备、人员队伍等方面,基本具备产业发展的基础。
随着《土十条》的发布实施,土壤污染治理与修复产业链将逐步覆盖土壤环境调查、分析测试、风险评估、治理与修复工程设计和施工等环节,形成一批专业化的土壤修复企业。通过规范从业单位和人员管理,实行土壤污染治理与修复终身责任制,加快成果转化应用,可以促进土壤污染治理与修复产业发展。