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从"毒地"事件说起-- 钢企土壤修复及管控难题何解?

王明浩

事件

近日,上海陆家嘴金融贸易区开发股份有限公司将苏钢集团等相关方告上法庭,并向苏钢集团索赔100.44亿元,理由是其在2016年竞得的苏钢挂牌出让的14块土地污染程度远超所披露的污染情况。

11月10日,苏钢集团发布情况说明称,苏钢已如实披露了土地存在部分污染的调查结果及报告全文,并明确提示了该范围中部分地块原为钢铁焦化生产区域,可能存在土壤污染风险。

双方各执一词,案件真相有待进一步厘清。“毒地”事件再次引发公众对土壤污染防治问题的高度关注。

土壤环境安全是事关人民群众“吃得放心、住得安心”的大事。工业活动常伴随着大规模的化学物质释放,包括但不限于重金属、有机溶剂、挥发性有机物等。这类物质在释放后,经过降水和地表径流等过程,可渗透至土壤深层,构成土壤和地下水污染。对于搬迁或转产、关停的污染地块而言,污染场地因其复杂性,在修复过程中会遇到很多困难和挑战。

为切实加强土壤污染防治,逐步改善土壤环境质量,我国于2016年发布了《土壤污染防治行动计划》,此后,土壤污染与防治工作逐渐受到广泛重视。

业内有人提出,未来,钢铁行业产能可能会减少到8亿吨左右。可以肯定的是,随着产能治理新机制工作的推进,将有更多土地被腾出来,所遗留的有毒有害物质因无法被直接利用而亟待治理修复。为此,笔者分析了当前各行各业在产企业普遍存在的土壤污染源头管控问题,钢铁企业土壤污染的特征,去产能或搬迁后原场地的治理修复路径以及如何从根本上“以防促治”,以期能引起相关各方对此问题的重视,并为搬迁或转产、关停企业的土壤治理和在产企业的土壤污染防控提供参考。

深度

共性现象各行业在产企业普遍存在土壤污染源头管控问题

企业责任主体意识薄弱。《土壤污染防治法》第六十条规定,“对土壤污染状况调查报告评审表明污染物含量超过土壤污染风险管控标准的建设用地地块,土壤污染责任人、土地使用权人应当按照国务院生态环境主管部门的规定进行土壤污染风险评估,并将土壤污染风险评估报告报省级人民政府生态环境主管部门”。这意味着我国已经在法律层面明确企业是污染物排放的主体,拥有防止土壤受到污染的主体责任和治理责任。

然而,在实际执行中,一些企业的责任主体意识仍然存在薄弱之处。对法规的不理解或忽视,导致企业在土壤污染预防、治理和修复方面未能充分履行其责任。

土壤污染隐患排查“走过场”。2023年有关部门监督检查发现,九成企业制订隐患排查制度文件、制订并实施整改计划、在排污许可证中载明土壤污染防治法定义务,基本解决“有没有”问题。目前问题主要集中在“好不好”方面,隐蔽性设施设备排查结果不准确、隐患排查制度建立和落实情况未纳入排污许可证年度执行报告等问题较为突出。

出现以上问题的原因主要有两方面:一是对隐患排查动力不足。在产企业土壤地下水污染监管威慑不够,污染违法成本较低,部分企业对造成污染的事实不在乎、不重视,隐患排查不积极、不主动。二是企业对隐患排查工作理解不到位。部分企业将开展隐患排查仅定位为编制报告,通过委托第三方“以包代管”来完成任务,未充分意识到及时发现隐患、及早采取措施,有利于降低后期治理成本。

绝大部分在产企业未建立全过程土壤污染管控体系。大气污染、水污染和废弃物污染等问题通常可以通过感官直观地判断,而土壤污染则具有较强的隐蔽性,通常需要借助检测分析手段或进行人体健康表征探查。因此,当前我国企业生产经营中普遍存在“重水气固,轻土壤”的倾向,对土壤环境的管理相对较弱。

污染特点钢企土壤和地下水超标率较高的为重金属、有机污染物钢铁企业土壤污染存在隐蔽性、滞后性、积累性、不可逆性、难治理性等特征,治理成本高、周期长,某些重金属污染的土壤甚至需要100年~200年才能修复。

历史调查结果表明,钢铁企业土壤和地下水超标率较高的污染物为铅、砷、钒、六价铬、钴等重金属和多环芳烃、苯系物、酚类、石油烃等有机污染物。分类来看——

重金属污染物赋存特征。土壤重金属元素主要以可交换态、碳酸盐结合态、有机物结合态、铁—锰氧化物结合态和残渣态等5种形态存在,其存在形态对生物有效性、迁移性和生态风险具有重要影响。

其中,可交换态是土壤重金属元素最活跃的形式,直接与土壤颗粒表面的交换位点结合,在一定条件下最易发生垂向淋溶迁移和水平迁移;由于碳酸盐结合物的稳定性,其中的重金属较难释放到土壤溶液中,对生物有效性影响较小,但在酸性条件下容易发生迁移;有机物结合态和残渣态在一定程度上能够降低重金属的生物有效性;铁—锰氧化物结合态在土壤中起着固定和稳定重金属的作用,能够预防重金属的迁移,并减缓对地下水的污染。

有机物污染赋存特征。钢企场地涉及的有机物可以气态或溶解态存在于土壤中(如苯、甲苯、二甲苯等),可以溶解态存在于土壤溶液中,也可受土壤颗粒表面吸附作用而赋存于土壤非饱和层中。当污染浓度较高、污染时间较长时,污染物可沿土壤孔隙结构运移到地下水中;当高浓度污染物到达饱和层时,会在毛细上升带与饱和层交界处累积,形成LNAPL(轻质非水相液体),并沿水面扩散形成污染羽。

修复有道钢企净土保卫战已见成效

根据全国31个省(自治区、直辖市)最新公布的建设用地土壤污染风险管控和修复名录(见图1),2023年全国钢铁企业风险管控和修复地块总面积为1756.85万平方米,已完成风险管控和修复的地块面积为715.52万平方米,占总面积的40.73%;2022年后,未完成风险管控和修复的存量地块面积呈现下降趋势。可以看出,钢铁企业正在积极打响净土保卫战,治理和修复工作已取得一定成果。

土壤修复流程。场地环境调查评估与修复管理全过程可划分为两个部分:一是场地环境调查评估,二是污染场地修复管理。场地环境调查评估包括污染识别、现场采样、风险评估3个阶段。经调查评估确定场地存在污染的,场地责任主体应组织开展修复工作。

污染场地修复管理主要包括如下步骤:根据场地环境调查与风险评估结果,制定相应的修复策略;确定适用于目标场地的潜在可行修复技术和最佳修复技术方案;在修复工程实施过程中,制定配套的环境管理计划,并对修复工程实施环境监理;污染场地修复验收是在修复完成后,对场地内的土壤、地下水以进行调查和评估。

土壤修复技术。钢铁企业普遍存在生产工序复杂、在产年份久远、污染物组成复杂、污染场地面积大、修复难度高等特点,未来,钢铁企业原址地块的风险管控和修复将面临很大的压力,其治理技术也呈现出多样化。

按照处置场所,可分为原位修复技术和异位修复技术;按照修复技术原理,可分为生物、物理、化学和物理化学修复技术等;按照污染物存在介质,可分为土壤修复技术和地下水修复技术;按照“源—途径—受体”控制方式,可分为污染介质治理技术、污染途径阻断技术和受体保护技术。

根据已经完成修复的工程效果评估报告,目前国内钢铁企业污染场地常用的修复技术主要有针对重金属污染的固化/稳定化、土壤淋洗、水泥窑协同处置,以及针对有机污染的热解吸、生物堆、土壤洗脱、化学氧化和强化双相抽提技术等。

鉴于我国钢铁企业污染场地的复杂情况,通常采用复合修复技术进行针对性修复。根据土壤污染物组分,单一重金属污染通常采用固化/稳定化技术,单一有机污染通常采用热解吸、化学氧化、生物堆或强化双相抽提技术,复合污染则通常采用先去除有机污染物、再修复重金属污染的思路进行治理。

在实际修复工作中,首先确定污染地块土壤修复的最佳技术方案,尔后实施。清挖出来的污染土壤将根据污染物的种类及浓度进行分别处理。为保证修复施工过程中(如土壤清挖、运输、土壤异位热脱附等阶段)不对周边环境造成二次污染、不对施工人员健康造成风险,一般要制定完善的环境管理方案,对所涉及区域内的污染土壤、污水、大气、噪声和固体废物等进行管理。同时,制订并严格执行施工环境监测方案,对所涉及区域内的空气、水和噪声环境进行监测,然后将监测结果与相关标准规范进行对比评价,并采取相应管理措施,为现场环境管理提供依据。全过程的监测方案在监理单位和效果评估单位的监督下执行,并委托具有相应检测资质(CMA认证)的第三方单位进行检测分析。

案例:杭钢半山基地退役场地修复

杭钢半山基地于2015年整体关停,并对现有生产设备进行了拆除。退役场地总占地面积约2671亩,由原杭钢半山基地3个生产区域组成(炼铁、转炉和焦化),其中原炼铁区域占地1205亩,原转炉区域占地927亩,原焦化区域占地539亩。杭钢半山钢铁基地关停后,根据大运河新城杭钢单元的整体开发规划,退役场地将在未来变更为公共管理与公共服务用地、绿地与开敞空间用地和交通运输用地等。但由于长期的工业生产,场地内留存有大量的污染问题,存在不可接受的健康风险,需开展场地修复才能进行再开发利用。从2015年开始,半山基地着手进行场地环境调查评估与修复全过程管理。

第一,通过详实的调查与风险评估,准确识别修复范围。

早在2015年,半山基地就开展了前期土壤污染调查及风险评估工作,初步确定退役场地内存在需要修复的污染地块。但由于前期调查布点密度较低(采用40米×40米的网格布点),场地仍存在污染情况不明的区域,同时在启动修复工作时距离前期调查已过去4年之久,场地构筑物拆除过程也可能在一定程度上对场地土壤及污染物分布、待修复范围等产生潜在的影响。因此,为进一步明确土壤污染范围,采集治理修复方案编制所需的相关数据,并对疑似高不确定性区域进行复核,半山基地陆续对原厂各区域开展了场地环境调查及风险评估工作,先后完成了杭钢半山基地(焦化区域、炼铁区域、转炉区域)退役场地环境调查及风险评估。

第二,研判土壤污染风险特征,筛选最佳修复方案。

土壤污染程度和特征、污染物类型可能会对场地开发再利用造成一定的影响,半山基地在修复过程中,基于风险管理的基本思路,筛选出适宜不同区域的修复技术。例如,半山基地高炉区的修复技术筛选,以高浓度砷、氟化物、铅和锌污染为主的土壤选用水泥窑协同处置修复,以低浓度、高渗透性砷污染为主的土壤采用淋洗修复,以低浓度、低渗透性砷污染为主的土壤采样砖窑协同处置修复,以多环芳烃污染为主的土壤采用热脱附处置修复,以砷和多环芳烃等复合污染为的土壤采用主淋洗-热脱附复合修复。

第三,明确潜在受体,科学设定修复目标。

明确土壤治理修复后的地类变更,设定地块土壤修复目标值。半山基地土壤修复的目标污染物为砷、铅、镉、苯并[a]蒽、苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽、苯并[a]芘和二苯并[a,h]蒽等,土壤污染深度在0~6米之间。半山基地部分地块内污染修复目标高于第一类用地标准值,但经风险评估后对人体健康风险可以忽略,因此这部分地块无需开展治理修复。

转炉区域修复工程施工结束后,有机物污染土壤修复后回填,涉及重金属污染的土壤在固化稳定化后,填埋在风险管控区,上覆绿化土层。风险管控区中的重金属污染物虽然浓度没有降低,但是通过稳定化、覆土等一系列措施,其对人体的暴露途径被阻隔。即使地块的潜在受体为居民,在工程结束后,地块土壤中的关注污染物的浓度已降低到较低水平,将经口摄入、皮肤接触、呼吸污染物颗粒等暴露风险控制在人体健康可接受水平。

第四,严格把控施工环节,提升修复效果。

施工过程严格按照原备案施工实施方案推进,且报验流程正确,手续完备,操作规范。在施工过程中具体体现为以区块为单位,施工单位修复处理完成并自检合格,后经监理单位检验合格并同意向效果评估单位提出效果评估申请,提交相应的申请验收材料(内容需报告申请验收对象的必要参数,如基坑面积、周长、申请验收的土壤堆体体积,污染物指标等)。

观察

“以防促治”以最小投入获得最大环境效益

根据国内外土壤污染治理和修复经验,土壤污染普遍采取源头控制、风险管控、治理修复等措施,其投入比约为1∶10∶100。可以看出,实施土壤污染源头管控、污染阻断等措施,可以显著减轻或管控土壤环境风险,降低后期治理成本,以最小投入获得最大的环境效益。

各地有关政府部门应多措并举,强化市场监管,深入依法治污,提升污染地块风险管控和修复成效。

一要加强宣传贯彻引导,提升主体责任意识。各地要以“企业讲案例,基层讲经验”方式加强宣传贯彻针对性和生动性,组织交流座谈会,提升地方管理部门、第三方从业单位和企业等各方做好土壤污染治理的意识和能力。

二要规范评审流程,严控工程质量。地方政府部门要加强对辖区内已完成修复工程的监督管理,土地使用权人不得自行组织评审,应由主管部门组织评审。土壤污染状况调查报告、风险评估报告、风险管控及修复方案、效果评估报告的地块边界应保持一致,擅自变更地块边界的,不予受理评审。

三要严格污染地块再开发准入标准。各地人民政府、各级规划资源部门应充分考虑土壤环境质量状况,合理确定土地用途。要加强对土地供应、用途变更等环节的监督,对未按规定完成土壤污染状况调查或未修复达到风险评估确定目标的地块,且未获得土地供应手续和建设工程规划许可证的项目,不得核发施工许可证。在建设工程施工过程中,施工单位发现地块存在土壤污染风险的,应报建设单位立即采取措施处理。

四要加强风险管控和修复地块日常巡查。地方生态环境部门要加强对列入本辖区建设用地风险管控和修复名录中地块的日常巡查,发现地块存在违规开发建设、种植农产品、外运污染土壤以及堆放外来渣土等情况时,应依法处理并通报相关管理部门。

对于在产企业而言,在生产过程中加强污染治理设施运行管理,强化重金属和有机污染物排放总量的控制,从根本上减少污染物的排放,对降低土壤重金属污染有显著的作用。就在产企业污染源头管控而言,笔者提出如下建议。

一是隐患排查,把脉问诊。开展土壤污染隐患排查的目的是及时发现土壤污染或污染隐患。一旦发现问题,及早采取措施,防止污染扩散和加重,可以大大降低后期治理和修复成本。钢铁企业应以有毒有害物质清单、重点场所和重点设施设备清单为核心,针对全厂区重点场所和重点设施设备逐一开展排查。

对已纳入安全隐患排查、突发环境事件应急管理、超低排放改造工作范围的重点场所和重点设施设备,在安全隐患排查、突发环境事件应急管理和超低排放改造的基础上,重点排查在发生渗漏、流失、扬散的情况下,是否具有防止污染物进入土壤的设施,包括普通阻隔设施、防滴漏设施以及防渗阻隔系统等;是否有能及时发现并处理泄漏、渗漏或者土壤污染的设施或者措施。重点关注水渣池、沉淀池、调节池、中和池、循环池、废液收集池等储存池,硫酸储罐、碱液储罐、脱硫液循环罐、液压油罐等储存罐,管道、水池、集水井等地下或半地下隐蔽设施设备。根据企业实际情况,对重点场所和重点设施设备分类别逐一制订有针对性的排查项目和排查记录表。日常开展阻隔设施维护及外壁渗漏、流失、扬散迹象检查,定期开展设施设备渗漏检测、壁厚检测以及本区域土壤和地下水监测。通过隐患排查,明确可能的污染源和潜在的土壤污染风险点,精准定位潜在的土壤污染源头。

二是源头预防,严控风险。已完成超低排放改造的钢铁企业,结合土壤污染隐患排查发现的突出问题,进一步对照《重点监管单位土壤污染隐患排查指南(试行)》标准,开展土壤污染管控绿色化改造;未开展或正在开展超低排放改造的钢铁企业,应同步开展土壤污染管控绿色化改造。

钢企要因地制宜实施管道化、密闭化改造,物料、污水、废气管线架空建设和改造,架空管线的设计应符合土壤和地下水污染防控要求。对于已完成超低排放改造钢铁企业的重点区域和设施设备,进行防腐防渗升级,加装二次保护设施,以提高其抵御污染物渗透的能力,同时要及时检修、替换相关设备和设施,确保其长期稳定运行。对于可能存在泄漏风险的设备和管道,升级泄漏检测设施,并引入先进的泄漏检测技术,及时发现并迅速应对泄漏事件,避免污染物进入土壤。

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