當(dāng)今社會，由于人口急劇增長，工業(yè)迅猛發(fā)展，固體廢物不斷向土壤表面堆放和傾倒，有害廢水不斷向土壤中滲透，大氣中的有害氣體及飄塵也不斷隨雨水降落在土壤中，導(dǎo)致了土壤污染。自從天津港內(nèi)瑞海公司所屬危險品倉庫發(fā)生的爆炸以來，土壤污染現(xiàn)象越來越受人們的重視。

量體裁衣修復(fù)土壤穩(wěn)定化處理成“棕地”良方

2015年，8·12天津濱海新區(qū)爆炸事故提醒了人們危險污染物的泄露，對土壤帶來的危害的嚴(yán)重性，也引出了棕地改造的概念。

什么是棕地?

棕地，又稱為棕色地塊(BrowneldSite)。不同國家對棕地的定義有所不同。

在美國，“棕地”是指因含有或可能含有危害性物質(zhì)、污染物或致污物而使其開發(fā)利用變得復(fù)雜的土地。在英國，“棕地”側(cè)重于指曾經(jīng)被利用現(xiàn)閑置的土地。在加拿大，“棕地”是指被遺棄的、閑置的或未充分利用的商業(yè)或工業(yè)用地。

這些土地雖然含有或可能含有污染物，但具有巨大的潛在開發(fā)價值。從用地性質(zhì)上看，棕地以工業(yè)用地居多，可以是廢棄的，也可以是還在利用中的舊工業(yè)區(qū)，與其他用地的區(qū)別主要是都存在一定程度的污染或環(huán)境問題。

棕地可能產(chǎn)生什么污染物?受長期工業(yè)生產(chǎn)活動影響，棕地中可能含有各種污染物，如汞、鉻、鉛、鎘、砷、鎳等重金屬，以及苯系物、氯代烴類、石油烴、多環(huán)芳烴、農(nóng)藥、多氯聯(lián)苯等有機(jī)物。因工業(yè)“三廢”排放或污染事故，棕地的污染物濃度通常較高，有時甚至在土壤和地下水中存在自由相物質(zhì)。

棕地中的有毒物質(zhì)滲入地下后，可通過土壤和管道等揮發(fā)、釋放有毒物質(zhì)，毒性持續(xù)可達(dá)上百年。

棕地污染有何特點(diǎn)?棕地中的污染物大多處于“老化”狀態(tài)，吸附于土壤顆粒、尤其是細(xì)粒土壤表面，或滲入土壤顆粒內(nèi)部，甚至嵌入土壤晶格中。這是因為棕地的污染主要由原工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)活動引起的，時間較長，多數(shù)為慢性、累積性污染。

與新近發(fā)生的土壤污染不同，棕地中的污染物大多為“固定”狀態(tài)，其遷移擴(kuò)散能力相對較低，而剛發(fā)生的土壤污染，污染物與土壤和地下水之間的吸附與解吸尚未達(dá)到平衡狀態(tài)，因而容易遷移和擴(kuò)散。

只是簡單了解一下是不是就覺著棕地如“恐怖分子”一般存在。中國從2004年開始，開始嘗試對棕地土壤進(jìn)行修復(fù)。當(dāng)時，部分專家堅持認(rèn)為，含砷、鉻等有毒有害重金屬的棕地土壤應(yīng)作為“危險廢物”進(jìn)行處理。于是，某市重大工程建設(shè)項目，將原工業(yè)用地所有含砷土壤全部作為危險廢物進(jìn)行安全填埋。這種處理方式，不僅費(fèi)用昂貴，而且后來由于填埋場容量有限，嚴(yán)重影響了正常的危險廢物處理，不得已只能將已安全填埋的棕地土壤，重新挖掘出并采用專門修復(fù)技術(shù)進(jìn)行處理。這是“棕地土壤修復(fù)”的一個嚴(yán)重教訓(xùn)。含有有毒有害重金屬污染物的棕地土壤，不能盲目地、不加區(qū)別地將其作為危險廢物進(jìn)行處理。正確做法應(yīng)是先要進(jìn)行危險廢物鑒別。

幾種土壤修復(fù)處理方法比較

焚燒制磚

這主要取決于棕地土壤的性質(zhì)、污染物的含量和類型等因素。粘土含量較高、污染物主要為重金屬的棕地土壤，比較適合焚燒制磚處理。然而，棕地的砂性土含量高，棕地的污染物以有機(jī)物為主時，特別是揮發(fā)性、高毒性有機(jī)物含量較高時，不適于采用焚燒制磚方式進(jìn)行處理。另外，磚瓦廠需要具備對棕地土壤處理或消納的能力、二次污染防治措施等。由于磚瓦廠對污染土壤物消納能力的限制，棕地土壤量大面廣時，也不宜主要采用“焚燒制磚”這種處理方式。

固化處理

固化主要是利用水泥或某些膠凝材料，將污染土壤變成“固化塊”，從而將污染物“固定”在土壤固體介質(zhì)中，達(dá)到降低污染遷移和風(fēng)險控制目的。常用的固化處理材料包括：水泥、專利材料、粉煤灰、石灰、瀝青等，其中水泥和專利材料使用比例最高。棕地的污染物主要為重金屬及半揮發(fā)性有機(jī)物，而且含量不高時，可以采用這種處理方式。從根本上講，固化處理不是針對污染物的削減技術(shù)，處理后土壤污染物的含量和賦存形態(tài)總體上沒有變化。棕地土壤經(jīng)過固化處理后，土壤本身功能喪失，處理后土壤的去向或再利用受到很大限制。因此，棕地土壤的修復(fù)量很大時，不適合采用固化處理方式。

淋洗處理

土壤淋洗是采用表面活性劑、螯合劑、溶劑甚至水等淋洗劑將污染物從土壤中洗脫出來，然后采用廢水處理工藝對含有污染物的淋洗劑進(jìn)行處理。棕地的污染物含量較高，而且土壤的砂土含量較高時，比較適合采用這種方法。淋洗處理工藝相對較復(fù)雜，尤其是需要對所產(chǎn)生的廢水和泥漿進(jìn)行處理，因而其處理費(fèi)用很高。對于棕地土壤的“老化”污染物，采用淋洗方法的處理效果相對較差，特別是土壤粘土含量較高時，污染物牢固地吸附在土壤細(xì)小顆粒表面，采用淋洗方法很難有效地進(jìn)行處理。

穩(wěn)定化處理

穩(wěn)定化是通過改變土壤污染物的形態(tài)，削弱其遷移擴(kuò)散能力，達(dá)到降低其危害風(fēng)險的目的。與固化處理不同，穩(wěn)定化主要從污染物的有效性出發(fā)，通過形態(tài)轉(zhuǎn)化，將污染物轉(zhuǎn)化為不易溶解、遷移能力或毒性更小的形式。棕地土壤的污染物主要為重金屬及半揮發(fā)性有機(jī)物時，尤其是土壤本身粘土含量較高時，采用穩(wěn)定化處理這種方式是比較合適的。事實上，穩(wěn)定化處理技術(shù)已在英、美等國家得到了數(shù)十年的發(fā)展和應(yīng)用。在國內(nèi)，穩(wěn)定化處理技術(shù)起步較晚，可喜的是通過近10年的努力，該技術(shù)在棕地土壤修復(fù)中使用最多。據(jù)不完全統(tǒng)計，到目前為止，全國范圍內(nèi)實施的棕地土壤穩(wěn)定化修復(fù)工程項目已超過100項。棕地土壤穩(wěn)定化處理關(guān)鍵在于所使用的處理工藝、工程設(shè)備和材料。土壤破碎程度、土壤與修復(fù)藥劑混勻、修復(fù)藥劑的種類以及用量、修復(fù)設(shè)備的選擇和土壤養(yǎng)護(hù)條件等都會影響土壤穩(wěn)定化處理工程實施效果。

穩(wěn)定化處理包括原位(In-situ)和異位(Ex-situ)兩種工藝。異位穩(wěn)定化處理是首先對污染土壤進(jìn)行挖掘，然后在現(xiàn)場(On-site)或場外(Off-site)進(jìn)行破碎、篩分，加入處理藥劑并攪拌混合等處理，所使用的設(shè)備包括具有上述功能的、可移動的一體化集成設(shè)備，也包括以挖掘機(jī)平臺的攪拌斗式混合設(shè)備。

原位穩(wěn)定化處理是將修復(fù)藥劑直接注入到污染土壤中，采用原位攪拌混合設(shè)備進(jìn)行處理。在現(xiàn)階段，異位穩(wěn)定化處理在國內(nèi)應(yīng)用最廣泛，這與中國現(xiàn)有技術(shù)水平和開發(fā)驅(qū)動的棕地修復(fù)項目特點(diǎn)密切相關(guān)。穩(wěn)定化處理材料包括：堿性材料、含磷材料、含鐵化合物、硫化物、粘土等。不同的材料其適用的土壤重金屬對象不同。由于土壤性質(zhì)不同，相同的穩(wěn)定化處理材料對同樣的重金屬，處理效果也會出現(xiàn)有利或不利的影響。

土壤經(jīng)過穩(wěn)定化處理后總體上保持了土壤本身形狀，其后續(xù)利用基本不受影響。穩(wěn)定化處理后土壤可以原位回填或作為路基材料、工程渣土(填土)、綠化用土、進(jìn)行衛(wèi)生填埋或作為填埋場覆土等。

總結(jié)

棕地的污染物是“棕地”開發(fā)利用的環(huán)境健康隱患。棕地土壤的污染物大多處于“老化”狀態(tài)，修復(fù)難度較大。棕地修復(fù)要求采用快速方法。經(jīng)過上述的比較，穩(wěn)定化處理是棕地土壤修復(fù)最實用方法。