【資料】污染場地綠色可持續(xù)修復(fù)理念、工程實踐及對我國的啟示（谷慶寶、李發(fā)生等著）
2016-04-01 來源：新農(nóng)資360網(wǎng)

歡迎使用周周向上為您提供的服務(wù)，本資料提供“PDF文件下載”與“全文在線閱讀”兩種方式，敬請留意。

【資料出處】《環(huán)境工程學(xué)報》2015年第08期（Vol.9，No.8）

【資料作者】谷慶寶1 侯德義2 伍斌1 蔣曉云3 李發(fā)生1

【作者單位】 1.中國環(huán)境科學(xué)研究院土壤污染與控制研究室；2.英國劍橋大學(xué)工程學(xué)院；3.美國AECOM公司環(huán)境修復(fù)技術(shù)部

【基金】國家“863”高技術(shù)研究發(fā)展計劃項目(2013AA06A207)

【分類號】X505

【資料摘要】經(jīng)過近30年的污染場地修復(fù)實踐,越來越多的人意識到傳統(tǒng)的修復(fù)理念存在很多不足。在可持續(xù)發(fā)展的社會背景下,歐美各國積極倡導(dǎo)綠色可持續(xù)修復(fù)理念,全面考查污染場地的修復(fù)行為對環(huán)境、社會和經(jīng)濟造成的所有影響,從而使修復(fù)行為的效益最大化。本文介紹了綠色可持續(xù)修復(fù)的概念與發(fā)展情況、評估指標和方法,并分析了一個從多方面貫徹綠色可持續(xù)修復(fù)原則的工程實踐案例。最后,從加強行業(yè)和公眾的教育培訓(xùn)、構(gòu)建基于國情的綠色可持續(xù)修復(fù)評估框架、強化場地前期調(diào)查、提高社會利益相關(guān)方的參預(yù)性等幾方面,對我國推進綠色可持續(xù)修復(fù)的發(fā)展提出建議。

【資料截圖】

【PDF文件下載】http://pan.baidu.com/s/1miQtSik 或點擊 “閱讀原文”。

【全文在線閱讀】

污染場地綠色可持續(xù)修復(fù)理念、工程實踐及對我國的啟示

1、綠色可持續(xù)修復(fù)的背景與涵義

雖然污染場地的修復(fù)是為了使土壤和地下水免除污染，但修復(fù)過程本身時常也消耗大量能源和水資源、使用化學(xué)品、排放廢棄物、干擾周邊居民等等，這些行為都是修復(fù)過程自有的環(huán)境足跡，從而形成新的環(huán)境影響。如果修復(fù)技術(shù)的選擇、設(shè)計和執(zhí)行過程中沒有考慮到可持續(xù)性，修復(fù)過程導(dǎo)致的污染可能更甚于需要治理的污染,。在美國，經(jīng)過近30年污染場地修復(fù)實踐，污染場地的管理者和科學(xué)工作者認識到必須對修復(fù)行為加以控制，污染場地修復(fù)需要更新的風險評估標準、監(jiān)測方法和框架，場地修復(fù)已經(jīng)從20世紀70年代中期的僅關(guān)注成本，到20世紀80年代中期的需要進行技術(shù)可行性研究，再到20世紀90年代的基于風險的決策方式，進入到現(xiàn)在的全社會關(guān)注的綠色可持續(xù)修復(fù)年代,。雖然在20世紀80 年代就有人提出可持續(xù)性發(fā)展，但在工業(yè)和社會生產(chǎn)活動決策中可持續(xù)性仍是一個較新的理念。

綠色可持續(xù)性修復(fù)最早是由美國發(fā)起的?？紤]到傳統(tǒng)的修復(fù)理念存在很多不足，2006 年，美國一群修復(fù)從業(yè)人員聚集在一起對修復(fù)產(chǎn)業(yè)進行反思后，成立了可持續(xù)修復(fù)論壇(SURF)。他們致力于在保障人體健康和環(huán)境安全的同時，將綠色可持續(xù)性理念貫穿修復(fù)活動全過程，并獲得公眾和政府機構(gòu)的認同。綠色可持續(xù)性的一個核心概念就是"三重底線"的方法，即只有環(huán)境、社會和經(jīng)濟影響得到平衡的修復(fù)，才是可持續(xù)修復(fù)。

2008年美國EPA將綠色修復(fù)定義為全面考慮修復(fù)行為造成的各種環(huán)境影響，從而減少修復(fù)的環(huán)境足跡，使環(huán)境效益最大化的修復(fù)行為，包括6個核心要素:修復(fù)系統(tǒng)的能源消耗、廢氣排放、需水量和對水資源的影響、對土地和生態(tài)系統(tǒng)的影響、修復(fù)中的材料消耗和產(chǎn)生的廢物、長期的管理行為。 EPA一直積極倡導(dǎo)“綠色修復(fù)”理念，制定了降低污染場地修復(fù)環(huán)境影響的綠色修復(fù)計劃，并于2010年提出了超級基金綠色修復(fù)戰(zhàn)略，設(shè)定了綠色修復(fù)戰(zhàn)略目標和主要任務(wù)，包括研發(fā)技術(shù)導(dǎo)則和制定相關(guān)政策法規(guī)，制定污染場地風險管理全過程綠色化轉(zhuǎn)變策略，開展綠色修復(fù)技術(shù)示范工程和評估技術(shù)研究等。

美國材料與實驗協(xié)會(ASTM)2013年發(fā)布了"綠色修復(fù)標準指南“。這份標準指南描述了一個在修復(fù)工程中減少環(huán)境足跡的評估和實施流程，這個流程同時遵守相關(guān)的規(guī)章制度和法律規(guī)定。指南中提出使用最佳管理辦法(BMP)來綜合定量評估修復(fù)工程，減少其環(huán)境足跡，并描述了識別、評估和體現(xiàn)BMP的步驟，以及什么情況下BMP被認為是適用的。此外，美國洲際技術(shù)與管理委員會定義綠色可持續(xù)修復(fù)(GSR)為針對場地條件，使用特定的產(chǎn)品、方法、技術(shù)和規(guī)程，在平衡社會目標、經(jīng)濟影響和純環(huán)境效應(yīng)的同時減輕受體的環(huán)境風險，認為GRS是用于優(yōu)化場地修復(fù)從現(xiàn)場調(diào)查到項目竣工各環(huán)節(jié)的一種有效方法。目前，ITRC已為綠色可持續(xù)修復(fù)提供了多種指導(dǎo)性文件,。

2007年，英國可持續(xù)性修復(fù)論壇(Surf-UK)在"污染土地實際環(huán)境應(yīng)用"組織(CL:AIRE)的倡導(dǎo)下成立。與美國可持續(xù)性修復(fù)論壇中的定義不同， Surf-UK將可持續(xù)性修復(fù)定義為:實施修復(fù)技術(shù)帶來的效果一定要大于修復(fù)工程的環(huán)境影響，最佳的修復(fù)方案應(yīng)通過環(huán)境、社會和經(jīng)濟均衡決策的方式獲得，該組織第一次設(shè)置了環(huán)境、社會和經(jīng)濟指標，并提出如何基于利益相關(guān)者和管理機構(gòu)雙贏的原則進行評估。

在以上組織的倡導(dǎo)下，美國和英國已開展了相當數(shù)量的綠色可持續(xù)修復(fù)實踐行動，其他發(fā)達國家如加拿大、荷蘭等也正在研究采用相似的措施。表1列舉了不同機構(gòu)和研究者提出的綠色可持續(xù)修復(fù)的原則。雖然表述不同，可以看出這些綠色可持續(xù)修復(fù)原則都不再像傳統(tǒng)的修復(fù)理念只考慮修復(fù)工程自身的時間與經(jīng)濟成本，而是開始考慮到修復(fù)行為對環(huán)境、社會和經(jīng)濟的綜合影響。綠色可持續(xù)修復(fù)并非一種新興的技術(shù)，而是一種近年來逐漸發(fā)展的修復(fù)理念。Hou等通過調(diào)查研究認為，可持續(xù)性修復(fù)理念的崛起代表了修復(fù)領(lǐng)域?qū)⒁l(fā)生一個轉(zhuǎn)折性的變革，不久可能會產(chǎn)生這個領(lǐng)域從業(yè)者需要遵守的新規(guī)范和新標準。但目前在中國還鮮有綠色可持續(xù)修復(fù)方面的舉措。

2、綠色可持續(xù)修復(fù)技術(shù)評估指標和方法

隨著國際上逐漸重視綠色可持續(xù)修復(fù)對資源和能源的意義，一些機構(gòu)開始制訂一些評價可持續(xù)性的指標來評估場地修復(fù)技術(shù)、修復(fù)實施過程和修復(fù)最終目標。發(fā)達國家開展綠色可持續(xù)修復(fù)評估研究和實踐的主要方法有修復(fù)技術(shù)篩選矩陣、多標準分析評價法(MCA)、成本效益分析法(CBA)、環(huán)境效益凈值分析法(NEBA)、生命周期評估法(LCA)，以及開發(fā)一些定量和半定量評估軟件或系統(tǒng)以在場地修復(fù)過程中融入可持續(xù)性理念。雖然大多數(shù)人認為綠色可持續(xù)修復(fù)評價指標應(yīng)包括環(huán)境、社會和經(jīng)濟三方面，但目前還沒有國際公認的指標體系。

SURF制訂了一個涵蓋環(huán)境、社會、經(jīng)濟的可持續(xù)修復(fù)評估框架，其中包含46個指標(表2)。要求每個修復(fù)工程都能實現(xiàn)這46個指標是不現(xiàn)實的，這個框架的意義在于提供了一套可持續(xù)修復(fù)參考的行動方向和最終目標。這個框架具有以下作用：

(1)在進行修復(fù)的可行性研究時，提供了對修復(fù)技術(shù)進行比選的依據(jù)，可以對照框架系統(tǒng)逐一比對。

(2)指明了一個修復(fù)工程實現(xiàn)可持續(xù)性的努力方向。

(3)對已有修復(fù)工程進行回顧評價時，評估其可持續(xù)性。

(4)作為土地購買者用以評估正在修復(fù)的一些工程是否是可持續(xù)性的工具。

這個框架系統(tǒng)也可以采用賦分的方法，改編成各種決策分析工具。

3 綠色可持續(xù)修復(fù)的工程實踐

近年來綠色可持續(xù)修復(fù)得到了廣泛的接受，美國EPA提供了30余個綠色可持續(xù)修復(fù)的案例，其中使用的技術(shù)包括被動取樣器，太陽能發(fā)電，基于有機廢物的生物反應(yīng)器，人工濕地，植物修復(fù)，風能驅(qū)動的土壤氣體抽提等等。為了給綠色可持續(xù)修復(fù)提供全面的實踐指導(dǎo)，SURF和Surf-UK目前正在搜集更多和更具體的綠色可持續(xù)修復(fù)案例。本文主要介紹一個從多方面貫徹綠色可持續(xù)修復(fù)原則的修復(fù)案例。

本案例涉及的污染場地位于美國中西部，場地大小為81,000 m2，曾經(jīng)是一個危險廢物填埋場地。場地調(diào)查結(jié)果顯示約30,000 m3的土壤超標，超標的污染物有39種，主要為揮發(fā)性有機物和半揮發(fā)性有機物。在該場地的修復(fù)過程中，綠色可持續(xù)修復(fù)的原則被貫徹到各個環(huán)節(jié)，從場地調(diào)研，到修復(fù)方案的設(shè)計，再到修復(fù)方案的執(zhí)行。下文對每一個環(huán)節(jié)進行逐一介紹。

3.1 場地調(diào)查

在場地調(diào)查階段貫徹綠色可持續(xù)修復(fù)的原則相對容易。主要原因是一系列的和場地調(diào)查相關(guān)的最佳管理辦法(BMP)已經(jīng)被使用多年，而這些BMP被認為是符合綠色可持續(xù)修復(fù)精神的。在本案例中，場地調(diào)查階段遵循的綠色可持續(xù)修復(fù)原則包括：

(1)在場地調(diào)查的準備過程中，咨詢污染場主和州政府，確保最佳的取樣方案和數(shù)據(jù)質(zhì)量等。

(2)在取樣過程中使用光電離探測器等實時監(jiān)測的工具來進行初步篩選，使用電子實驗報告來進行實時決策，預(yù)先建立決策程序，從而在總體上節(jié)省費用和時間。

(3)使用直接貫入的方法采集土樣，減少了取樣過程中廢料的產(chǎn)生量。使用當?shù)氐你@探公司，減少了搬運鉆探設(shè)備所產(chǎn)生的空氣污染。

3.2 修復(fù)方案的選擇

在修復(fù)方案的初步遴選過程中，有三個方案被認定為可能的方案，它們都能夠達到最基本的修復(fù)要求。這三個方案是：1)挖掘填埋。挖掘污染的土壤，運輸?shù)教盥駡鎏盥?，并從場外輸入清潔土壤回?RA-1);2)原地異位熱解吸。挖掘污染的土壤，在現(xiàn)場利用一個可移動的熱解吸裝置處理，處理后達標的土壤回填(RA-2);3)原位電阻加熱處理。對污染最嚴重的區(qū)域進行挖掘和場外填埋，對其他區(qū)域采用原位電阻加熱處理(RA-3)。

為了貫徹綠色可持續(xù)修復(fù)的原則，該項目在修復(fù)方案的具體篩選階段不僅采用了傳統(tǒng)的篩選準則，而且引入了一個全新的綠色修復(fù)準則，該準則包括下列的指標：

(1)減少對資源和材料的消耗

(2)減少二氧化碳排放

(3)減少廢物的產(chǎn)生和增加廢物再利用

(4)對社區(qū)有利

(5)公司形象和公司的可持續(xù)性發(fā)展

三個方案都就這些指標一一進行了評價。在每一個指標里，表現(xiàn)最優(yōu)的方案得分為1，表現(xiàn)最差的方案得分為3。以二氧化碳的排放為例，根據(jù)美國環(huán)保部和能源部分別頒布的汽柴油-二氧化碳與電力-二氧化碳換算標準，RA-1(挖掘填埋)的二氧化碳排放是500 噸，RA-2(原地異位熱解吸)的二氧化碳排放是6300噸，而RA-3(原位電阻加熱處理)的二氧化碳排放是5850噸。因此就二氧化碳這一指標而言，RA-1得分是1，RA-2得分是3，RA-3得分是2。在對每一個指標進行評價之后，最后再把五個指標的得分加權(quán)平均，得分最低的被認為是最符合綠色可持續(xù)修復(fù)原則的。因為全球氣候變化被認為是一個非常重要的指標，二氧化碳的排放有加權(quán)三倍的系數(shù)，其他四個指標的加權(quán)系數(shù)都為一。加權(quán)平均的結(jié)果是，RA-1和RA-2平分秋色，都比RA-3更符合綠色可持續(xù)修復(fù)的原則。在比較RA-1和RA-2的過程中，兩個傳統(tǒng)的評價準則起了關(guān)鍵性的作用。首先，RA-1相對RA-2可以提前四個月完成修復(fù)工程;其次，RA-1相對RA-2可以節(jié)省20%的成本。最終，基于綠色可持續(xù)修復(fù)原則和一系列其他準則的評價結(jié)果，RA-1被選取為最可執(zhí)行的方案。

3.3 修復(fù)方案的設(shè)計和執(zhí)行

不管哪種修復(fù)方案被選取，在方案的設(shè)計和執(zhí)行中都會有很大的空間貫徹綠色可持續(xù)修復(fù)的原則。在本案例里，一系列的綠色可持續(xù)修復(fù)的BMP被整合到最終的修復(fù)方案設(shè)計和執(zhí)行中。這些綠色可持續(xù)修復(fù)的BMP簡要描述如下：

(1)項目所使用的施工設(shè)備和卡車在項目執(zhí)行過程中使用了超低含硫柴油。

(2)項目規(guī)定施工設(shè)備的待機時間不得超過2分鐘，減少了大氣污染物的排放。

(3)項目采用一個距離該場地特別近的清潔土壤提供場所，從而大大減少了相關(guān)的運輸費用和環(huán)境影響。

(4)項目為員工提供了一處集中供暖的區(qū)域，供施工人員早餐、午餐和休息之用，從而避免了施工人員分散使用汽車和設(shè)備的空調(diào)，減少對能源使用和大氣污染。

(5)項目和當?shù)氐慕煌ú块T合作，選取了最優(yōu)化的卡車運輸路線，從而最大程度的避免了對當?shù)亟煌ǖ呢撁嬗绊憽?/p>

(6)項目給當?shù)鼐用衩總€月發(fā)送一份報表，匯報項目的決策和進度，并且在項目開始之前在地方報紙上發(fā)文提供相關(guān)信息。

3.4 經(jīng)驗總結(jié)

本案例項目在貫徹綠色可持續(xù)修復(fù)原則的過程中，獲得了一系列的經(jīng)驗和教訓(xùn)。首先，綠色可持續(xù)修復(fù)的很多原則和現(xiàn)行的決策支撐系統(tǒng)有一定的重復(fù)性。在使用綠色可持續(xù)修復(fù)原則來評價項目的時候，需要避免重復(fù)計入同一指標。此外，在做評價的時候，加權(quán)系數(shù)對評估結(jié)果會有非常大的影響，可是在實際操作中很難確定合理的加權(quán)系數(shù)。本案例項目使用職業(yè)判斷得出一個加權(quán)系數(shù)，可是這種職業(yè)判斷帶有一定的主觀性。

在本案例具體的工程實施當中，貫徹綠色可持續(xù)修復(fù)也遇到了一些挑戰(zhàn)。最主要的挑戰(zhàn)有兩條：一是在已有的合同中添加綠色可持續(xù)修復(fù)相關(guān)的條款比較困難;二是施工人員傾向于使用他們熟悉的工作方法，不了解綠色可持續(xù)修復(fù)及其價值，從而增加了實施綠色可持續(xù)修復(fù)的難度?？偟膩碚f，本案例證明了綠色可持續(xù)修復(fù)的可行性，這個可行性不僅僅體現(xiàn)在技術(shù)本身，更體現(xiàn)在決策過程、設(shè)計過程和施工過程中。

4、綠色可持續(xù)修復(fù)理念對中國的啟示

我國當前由于城市土地快速開發(fā)的需求，業(yè)主及土地開發(fā)商通常希望修復(fù)過程在盡量短的時間內(nèi)完成，因而更偏向于短期快速的修復(fù)方式。這些追逐快速化修復(fù)場地的方式可能對環(huán)境和社會帶來極大的負面影響，比如，修復(fù)工程能耗高、資源消耗量大、產(chǎn)生二次污染、土壤資源功能喪失且具有較高環(huán)境風險隱患?？傊?，目前以開發(fā)商需求為導(dǎo)向的污染場地修復(fù)，導(dǎo)致我國在修復(fù)技術(shù)的選用上比較受限，僅開展了一些關(guān)于修復(fù)技術(shù)選擇方法學(xué)上的研究，目前尚沒有關(guān)于綠色可持續(xù)修復(fù)的相關(guān)實踐。雖然一些環(huán)境友好的修復(fù)技術(shù)在中國的研發(fā)正在開展，但由于這些技術(shù)普遍修復(fù)速率較慢，導(dǎo)致利益相關(guān)方對其接受程度有限，除一些示范工程外，實際應(yīng)用案例稀少。與發(fā)達國家積極倡導(dǎo)綠色可持續(xù)修復(fù)、原位修復(fù)技術(shù)應(yīng)用比例已達到50%以上的現(xiàn)狀相比，我國具有較大差距。建議從以下幾個方面在中國推動綠色可持續(xù)修復(fù)的發(fā)展：

(1)加強對行業(yè)和公眾的教育宣傳，大力推廣綠色可持續(xù)修復(fù)的理念。由于我國污染場地修復(fù)處于起步階段，公眾對土壤修復(fù)的理解非常有限，對綠色可持續(xù)修復(fù)理念知之甚少。管理部門和修復(fù)行業(yè)從業(yè)人員對綠色可持續(xù)修復(fù)理念雖然有所認知，但理解未必深入，對具體實施方法和這些做法帶來的好處還缺乏了解?？梢詤⒖济绹鳨PA和SURF的做法，由環(huán)保部門和產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)布指導(dǎo)綠色可持續(xù)修復(fù)工程設(shè)計與實施的白皮書，并收集整理國內(nèi)外采用綠色可持續(xù)修復(fù)的成功案例，讓管理決策部門與社會公眾充分了解綠色可持續(xù)修復(fù)理念帶來的環(huán)境、社會與經(jīng)濟效益，從而減少實施綠色可持續(xù)修復(fù)時的社會阻力。

(2)構(gòu)建中國特色的綠色可持續(xù)修復(fù)評估框架。借鑒發(fā)達國家的經(jīng)驗，構(gòu)建基于我國修復(fù)技術(shù)水平及潛力，并涵蓋環(huán)境、社會與經(jīng)濟特色的綠色可持續(xù)修復(fù)技術(shù)評估框架，為我國污染場地修復(fù)技術(shù)優(yōu)選提供方法學(xué)依據(jù)。綠色可持續(xù)修復(fù)理念在修復(fù)和再開發(fā)戰(zhàn)略剛開始計劃時就應(yīng)得到重視，用以對現(xiàn)在和將來的土地利用以及污染程度進行評價。只有環(huán)境、社會與經(jīng)濟的需求得到平衡，對污染場地的修復(fù)與再開發(fā)才是可持續(xù)的。我國的污染場地修復(fù)在進行技術(shù)選擇時，須改變目前只注重修復(fù)工程自身的周期與經(jīng)濟成本的現(xiàn)狀。一塊污染場地的再利用，從設(shè)備關(guān)閉、場地調(diào)查、修復(fù)到再開發(fā)，不僅需要資金來源、有經(jīng)驗的管理團隊和創(chuàng)新的技術(shù)途徑，還需要各社會團體和本地社區(qū)的良好溝通。目前我國還沒有可用的污染場地綠色可持續(xù)修復(fù)指南，但是可以借鑒國際上許多成功的綠色可持續(xù)修復(fù)案例，結(jié)合中國的文化、經(jīng)濟與環(huán)境特色，開發(fā)出具有適合我國污染場地實際情況以及技術(shù)水平的綠色可持續(xù)修復(fù)技術(shù)評估框架。

(3)強化場地前期調(diào)查，為實施綠色可持續(xù)修復(fù)創(chuàng)造條件。目前短期快速的修復(fù)方式在我國引起了很多問題，包括這些修復(fù)技術(shù)的高昂成本、對環(huán)境的不利影響等，導(dǎo)致人們對是否有必要采用這些短期快速的修復(fù)方式產(chǎn)生疑問。在我國污染場地調(diào)查與修復(fù)工作中存在重修復(fù)、輕調(diào)查的傾向，開始修復(fù)工程之前往往沒有對場地的地質(zhì)、水文地質(zhì)、地球化學(xué)和生物情況進行細致的調(diào)查，導(dǎo)致污染場地修復(fù)需要的工程量經(jīng)常只能靠有限的污染數(shù)據(jù)來進行評估。由于環(huán)境基礎(chǔ)資料的缺乏，難以評估修復(fù)行為的環(huán)境影響，也無法在場地調(diào)查數(shù)據(jù)不足的情況下選取能最大化成本收益與提高修復(fù)效果的聯(lián)合修復(fù)技術(shù)。調(diào)查數(shù)據(jù)的缺乏常常導(dǎo)致選用不合適的修復(fù)技術(shù)，不僅對環(huán)境產(chǎn)生預(yù)料之外的危害，還使環(huán)境和社會付出高昂的成本。即使修復(fù)工作者具有綠色可持續(xù)修復(fù)的理念，具體實施的工具和方法仍然只有在具備很好的場地調(diào)查基礎(chǔ)時才能適用。

(4)提高場地修復(fù)決策過程中社會利益相關(guān)方的參預(yù)性。當前發(fā)達國家的污染場地修復(fù)管理側(cè)重于全過程協(xié)調(diào)和利益關(guān)系方的全面參預(yù)，強調(diào)修復(fù)工程的整個生命周期可能對周邊環(huán)境產(chǎn)生的影響，而不再僅限于修復(fù)工程實施單個方面。由于污染和修復(fù)工程帶給公眾健康風險，必須提高公眾參預(yù)，信息盡量公開化，讓公眾接受和清楚要實施的長期修復(fù)活動和帶來的限制，包括工程實施過程中對周圍環(huán)境、交通等的干擾，以及實施后周邊環(huán)境質(zhì)量的改變等。只有社會各方的利益訴求都在決策過程中得到滿足與體現(xiàn)，才能將綠色可持續(xù)修復(fù)的理念在整個修復(fù)過程得到全面的實現(xiàn)。（正文完）

公益

周周向上與土星人·智庫“土地污染公益咨詢項目2016”開始接受限量預(yù)約，詳情請訪問http://tuxing.ren。