「本文来源：全国能源信息平台」
北极星环境修复网讯:我国工业场地土壤重金属尤其是多金属复合污染形势严峻。其治理目前仍存在场地污染环境调查精度不足、标准体系有待完善、概念模型准确性较差、修复和风险管控技术的长效性较差、部分修复技术引起污染扩散等一系列问题。基于以上问题分析，本文提出了以下解决思路，主要包括：明晰地下水系统污染物生物地球化学过程，从土水协同的整体视角看待场地修复与风险管控；针对实际场地阴阳离子复合、多阳离子复合等复杂的多金属污染特征，根据场地特征精准开发风险评估工具；研发适合复杂污染体系的新型多金属稳定化材料；完善评价其长效性的人工加速老化方法并开展长期监测，构建长效稳定性评估指标体系；强化“调查评估—修复/风险管控—安全回用后期监管”的全流程管理体系，加快完善相关技术标准或指南。
工业场地；场地环境调查；风险评估；修复；风险管控；长效性
我国工业场地土壤污染严重。年发布的《全国土壤污染状况调查公报》显示，在重污染企业及周边用地、工业废弃地、工业园区、固体废物集中处理处置场地、采矿区等工业相关典型地块和周边土壤，污染超标点位占比分别为36.3%、34.9%、29.4%、21.3%和33.4%，其中重金属污染尤为突出，涉及的主要重金属类型包括镉、铅、铜、砷、锌、汞、铬等[1]。工业场地重金属污染很大一部分为历史遗留问题，来源于工业化进程与城市化进程在发展上的高度耦合。近年来，随着国家产业结构的调整和环保政策的多轮优化，工厂企业“退城入园”和工业企业搬迁场地的修复、开发、再利用已成为潮流。目前，我国工业场地存在地块多、安全管理缺乏、修复工作起步慢、技术体系与管理框架不成熟等问题[2]，这导致早年间露天堆放、随意排污等现象屡见不鲜[3-4]，严重威胁工业场地周边生态环境和人居环境。本文梳理对比了现有主流工业场地修复与风险管控技术的优劣，分析水泥窑协同处置、固化工业场地稳定化等热点技术的优势与存在的问题，并从我国现阶段重金属污染场地治理的可能短板出发，探讨未来发展机遇。
调查与风险评估：问题与挑战
场地环境调查
开展场地环境调查是进行土壤和地下水污染修复的基础。“十三五”以来，我国逐步形成了土壤污染调查方法和技术体系，但仍存在调查精度不足、标准不完善等问题，难以满足精准修复的需求。
在场地环境调查方面，很多场地由于污染历史复杂、难以溯源，调查针对性不足。我国很多工业场地的生产历史比较悠久，过去的粗放式管理导致场地土壤多金属污染，存在污染责任难划分、调查针对性不足等问题。通常认为土壤中重金属（除六价铬等含氧酸根阴离子外）迁移性较差，因此污染多集中在表层，但很多场地重金属污染深度却能够达到10m以上[5]，对于此类污染难以制定针对性的调查方案。此外，监管部门、场地业主、从业人员对场地生产历史和污染物的关联性认识不足。
调查精度的欠缺以及对于土壤污染空间异质性缺乏深入的认识等导致调查结果不足以支撑后续修复工作。土壤污染具有很强的空间异质性。目前场地环境调查通常按照《建设用地土壤污染风险管控和修复监测技术导则》（HJ25.2—）所规定的一般不大于40m×40m的网格密度进行采样，但在一些场地的实际调查工作中发现，即使是采用这个密度，样品代表性也可能难以保障[6]。基于有限土壤点位调查结果形成的空间差值无法准确刻画污染边界，增加了后续修复的工作量和修复效果的不确定性。和有机污染物相比，重金属（除六价铬外）在土壤中的迁移转化更加缓慢，该问题更为突出。
重金属总量与浸出标准存在差异，导致场地概念模型不够准确。《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB—）规定的土壤中重金属总量限值是场地调查的重要参考依据。然而，土壤中重金属的有效态含量在调查过程中常常被忽略，导致场地概念模型构建不准确，无法很好的为重金属污染修复和管控技术的选择提供支撑。
场地风险评估
场地风险评估是连接地块环境调查与修复/风险管控之间的桥梁。风险评估结果直接影响后期的修复治理决策。风险评估理论主要发源于国外的修复治理实践，将其应用于中国的治理实践，尚存在不少问题[7]。首先，我国和西方的风险暴露途径和方式存在差异，不能照搬欧美国家的风险评估模型和参数。比如在居住用地中,欧美的住所以别墅为主，而中国以高层建筑为主，这导致居民活动的土壤污染风险暴露途径存在很大差异。独户住宅的前后院是典型的土壤暴露途径，而对于高层居住来说，城市公共游憩空间是主要的暴露途径[9]。因此，需要进一步构建本土化的风险评估经验模型和推荐值，以实现精细化的风险评估。此外，我国存在一些特殊地质条件（如岩溶环境），地下水污染物迁移转化及其风险评估具有很大的不确定性。岩溶地区占我国国土面积的1/3左右，同时也是我国矿产资源丰富的地区[10]。长期的矿山开采活动对岩溶地区的土壤和地下水造成严重的污染问题。相关研究表明，集中补水和含水层的非均质性是地下水污染的主要驱动因素[11]，能够将污染物传输到碳酸盐岩含水层[12]。岩溶地区地下水水流及溶质运移模拟不确定性是影响评估结果的一大因素[13]。总体来说，目前国内专门针对岩溶地区地下水污染的风险评估模型与方法仍十分缺乏。
主流修复与风险管控技术分析
主流修复技术
土壤淋洗修复技术是指向污染土层区域施加能促进污染物溶解或迁移的淋洗液，通过水力压头推进淋洗液穿过污染土壤，利用多相分配原理将土壤中的污染物转移或置换到淋洗液中，再对淋洗液中的污染物进行回收处理[14]。采用淋洗技术需要选取恰当的淋洗剂，目前常用的淋洗剂有水、无机淋洗剂、螯合剂、表面活性剂等[15]。土壤淋洗修复技术具有修复效率高、周期短、工艺简单方便、可操作性强、能够与其他修复技术联用等优点，但同时也存在一定的局限性。其局限性主要体现在，土壤淋洗技术对黏土等低渗透性的土壤修复效果不佳，应用难度较大[16]；土壤中淋洗剂残留可能造成土壤和地下水的次生环境污染；淋洗剂价格通常比较昂贵[17]。因此该技术主要适用于大粒径污染土壤。
化学还原技术主要是通过向污染场地中加入还原性物质，通过还原、吸附、沉淀等过程将毒性高的重金属污染物转化为低毒性的价态形式。该技术修复效果好，处理效率高，修复成本相对较低[18-19]，但实际场地污染状况、水文地质条件等因素可能会显著影响该技术的修复效果。以六价铬污染为例，化学还原修复技术将场地中毒性高、溶解性强的六价铬还原成毒性低、溶解性小的三价铬，进而达到去除或降低场地中六价铬毒害性的目的。由于六价铬氧化还原体系电动势随着pH升高而显著降低，碱性环境下六价铬难以被还原[20-21]。因此筛选还原剂和调查污染场地情况是化学还原修复技术应用前的必要准备。
水泥窑协同处置技术是指利用水泥烧成系统的热工环境和废气处理设备，在生产水泥熟料的同时对污染土壤进行焚烧固化[22]。水泥窑协同处置是修复污染土壤的重要技术之一，有助于实现废弃资源的合理化利用。水泥窑协同处置具有技术成熟、适用范围广、处置量大、资源化利用程度高等优点[23]。但值得注意的是，污染土壤掺量与污染物类型应受到严格控制，在水泥窑的焚烧过程中必须保证烟尘和水泥的质量符合国家相关标准[24]。另外，考虑到水泥窑并不能真正降解重金属污染物，使用水泥窑技术处置重金属污染土壤实质上是对高浓度的污染土壤进行稀释，仍存在污染扩散的风险。
主流风险管控技术
固化/稳定化（Solidification/Stabilization,S/S）技术是通过添加固化或稳定化材料降低危险废物或土壤中有害物质的释放，进而抑制有害物质迁移，降低其环境风险的风险管控技术。传统的固化/稳定化技术强调短时间内的高修复效果和实用性（包括成本低、工艺简单、对各种污染物适用性强等优点），但忽略了土壤修复的长期有效性和实用性。最常见的固化材料为硅酸盐水泥（PortlandCement,PC），其固化作用主要是通过水泥水化反应形成不溶凝胶固体来包裹重金属[25]。与此同时，水泥能够提高土壤pH，进而通过形成沉淀来抑制重金属的迁移。然而，固化后水泥在土壤干湿沉降、酸雨、冻融等作用下存在水化产物分解、产生毛细多孔结构，造成结构强度下降等问题，进而导致固化后土壤重金属离子的解吸和释放，最终降低固化后土壤重金属的长效稳定性[25-26]。此外，水泥的生产使用过程产生了大量的二氧化碳，加重了全球变暖趋势。针对固化技术，亟需开发兼具高效能与长效性、低成本、可持续的绿色修复材料。除此之外，尽管固化技术存在操作简单、周期短、固化效率高等优点，但固化后土壤难以用于农林种植，且固化技术存在修复后土壤重金属长效稳定性差、占用体积大、对含有机污染物的复杂重金属污染工业场地修复效率差等缺点。这使得固化技术的应用率逐年下降，取而代之，稳定化逐渐衍生为近年来研究与应用最为广泛采用的风险管控技术。
稳定化技术通过加入化学稳定剂诱导重金属的化学反应（沉淀、表面沉淀、共沉淀、离子交换、表面吸附等），进而抑制其迁移性。在稳定化过程中，仅