污染地修復與其效益評價范文

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環境污染已成為一個日益嚴重的問題。近年來，隨著城市化進程的加速，許多原來位于城區的污染企業從城市中心遷出，產生了大量污染場地。這些污染場地的存在帶來了雙重問題：一方面是環境和健康風險；另一方面是阻礙了城市建設和地方經濟的發展。解決污染場地問題的最直接方法是場地修復。國外污染場地修復的實踐證明，污染場地的治理和修復要花費巨額投資。美國在20世紀90年代用于污染場地修復方面的投資達近1000億美元；荷蘭在20世紀80年代已投資15億美元進行土壤污染的修復；德國在1995年一年就投資60億美元凈化土壤污染。今年，由于地震和海嘯導致的日本核泄漏事件，更是把污染場地修復工程的重要性鮮明地擺在全人類面前。

從我國技術經濟現狀考慮，我國還不具備對污染場地進行大規模全面修復的技術力量和經濟實力。污染場地修復工程技術經濟評估工作對修復項目的技術選擇以及立項和實施具有非常重要的作用。

1我國污染場地及修復工作狀況

自20世紀50年代以來，隨著工業化和現代化進程的開始，我國城市中逐漸出現了大量的被工商業污染的土地，其具體數量目前還沒有全面的統計數據。當時，大多數工廠建在城市的周邊地區，這些生產歷史悠久、工藝設備相對落后的國營老企業，經營管理粗放，環保設施缺少或很不完善[1]，因此，造成的土地污染狀況十分嚴重。有些場地污染物含量非常高，有的超過有關監管標準的數百倍甚至更高，污染深度甚至達到地下十幾米，有些有機污染物還以非水相液體的形式在地下土層中大量聚集，成為新的污染源，有些污染物甚至遷移至地下水并擴散導致更大范圍的污染。按照主要污染物的類型來劃分，我國城市工業污染土地大致可以分為以下幾類：

1）重金屬污染場地；

2）持續性有機污染物污染場地；

3）以有機污染為主的石油、化工、焦化等污染場地；

4）電子廢棄物污染場地等。

由于土壤污染具有滯后性，而且過去在土壤污染物的識別和監測中還存在諸多困難，使得土地污染問題在過去受到關注較少[2-3]。工業企業搬遷遺留遺棄場地是近年來我國城市化進程加速的產物。污染企業搬遷在各大中城市得到了大力實施，如海河流域的北京和天津、東北老工業基地、長江三角洲和珠江三角洲。污染土地的環境問題已經成為土地再開發過程中的一個障礙。目前一些位于城市中的老工業區由于污染問題遲遲不能進行再開發。環境污染（包括地下水、土壤、危險廢棄物和一般固體廢棄物的持續傾倒）以及土地所有者與開發商的責任問題都成為原工業用地再開發及城市發展的障礙。城市中污染土地的遺棄及其延遲再開發，還會產生更為深遠的社會影響，諸如生活環境差、就業機會減少甚至增加社會不穩定因素等等[4-6]。

我國土壤修復市場目前尚處于試驗階段和市場培育階段。近年來，在政府財政支持下，我國開展了多個類型場地的修復技術設備研發與示范項目。盡管可以羅列的土壤及地下水污染的修復技術很多，但實際上，經濟實用的修復技術很少。我國目前應用比較成熟的修復技術是以挖掘后異位處理處置為主，多種原位修復技術尚處于研究開發階段。一些國內及國外環保企業積極開展土壤修復工程實踐，并對土壤修復市場進行培育。發達國家開展土壤修復早于我國幾十年。在污染土地修復治理方面，已經開發了多種較為成熟的技術，積累了大量寶貴經驗，形成了一個產業[7-10]。

目前，我國行之有效的針對污染土地管理的制度和法規尚在逐步建立和完善過程中，仍有一些問題需要解決。開發適合我國實際，費用、效益好的修復技術仍然處于起步階段[11]。我國應該充分利用世界先進的技術和設備，積極與土壤修復產業發達的國家開展技術合作，盡快推動土壤修復技術的進步與市場的完善。2010年4月26日，國家發改委牽頭啟動生態補償條例的起草，意味著我國生態補償制度在經歷了漫長的討論與摸索之后進入到立法準備階段。

2技術經濟評估方法

技術經濟評價又可稱為項目經濟評價，是指在工程項目或設計方案投資決策過程中，采用現代分析方法對項目方案在計算期（包括建設期和生產期）內的經濟效果所做的測算與分析。技術經濟評價是可行性研究的核心內容，是項目方案投資決策的重要依據[12-13]。

在環境工程項目中，為了提高工程的經濟效益，采用先進的技術，以節約工程建設的造價，降低運行成本和節約經常性的維護費用。但是，在某些情況下，采用先進的技術還必須與當地的客觀條件相適應。例如，海水淡化技術是至今還在發展的新技術，就目前情況看，它的制水成本還較高。對于嚴重缺乏淡水資源的海島和沿海地區來講，就地采用淡化技術比從大陸輸水還是經濟的，但對于淡水資源豐富的地區，盡管海水淡化是一項新技術，卻不會被采用[14]。又如，有些污水處理新土藝盡管處理效果很高，但需占用較多的土地，對于用地緊張的地區來說就無法采用。

污染場地修復工程項目投資巨大、社會影響巨大、環境價值突出、對經濟的可持續發展意義重大，同時，該類項目監測難度大、維護成本高、見效緩慢、技術的長效合理性難以判斷，因此，技術經濟評估難度大，難以形成全面統一的標準。目前，我國尚未正式出臺相應的技術經濟評估規范性文件。對于該類項目，還只能參考現有類似規范進行評估。通過對該領域相關政策、法規、方法的研究分析，污染場地技術經濟評估應該充分考慮以下方面：

1）對環境污染造成經濟損失的估算必須進行；

2）根據具體項目情況，進行綜合、長效的分析，選擇最佳技術手段；

3）對于工程投資可采用恢復費用法進行估算；

4）通過建立環境經濟補償的長效機制進行后續保障。

2.1估算方法

估算環境污染造成的經濟損失是環境經濟學中重要的研究課題，是直接為環境決策中計算環境改善帶來的效益服務的。目前我國有關課題研究均采用直接估算法。從實踐來看，應用這種方法需要大量反映環境污染程度與環境功能損害兩者之間關系的定量資料，而目前我國尚缺乏這方面較完整的數據，嚴重影響估算精度。此外，對于損失項目、估算參數和方法的選擇也缺乏規范性。由于這些原因，造成不同作者的估算成果之間存在很大差異，有時非常懸殊。目前，環境污染估算常用方法有以下3種：

1）直接計算法。

此法是建立在污染區與清潔區有關指標的對比計算上。為此，應按有關指標選擇與污染區非常相似，但具有不同的污染程度的區域作為對比區。一般來講，應為每項損失選擇相應的對比區。在估算人體健康損失時，對比區的選擇應考慮居民的職業和年齡的構成、氣候特點、生活習慣、衛生醫療設施水平等項條件。在估算市政設施損失時，應根據居民住房和公共設施水平，城市規模、人口和占地、公共交通、通訊和綠化等項條件，選擇對比區。在估算農業損失時，首先應考慮企業規模、收入水平、動力裝備程度、土壤類型、供水狀況、牲畜種類和頭數、農作物施肥等項條件。為了消除諸如企業經營管理水平等因素的影響，應在不同企業內選擇對比區，再取其平均數。估算時應收集不同時期的多年數據為依據，以提高損失估算的精度。

在估算林業損失時，選擇對比區應考慮土壤類型、施肥水平、地下水深度、濕度、地形地貌、經營條件、樹木組成、年齡等級、森林密度等項條件。環境污染造成的經濟損失（Y）由物質損失（Y物）、生產損失（Y生）和國民經濟損失（Y國）組成即：Y=Y物+Y生+Y國。物質損失包括原材料、半成品和產品的散失。生產損失包括生產用房損失、機器磨損損失、減產損失和健康損失等。國民經濟損失則包括農業和林業損失、住宅與公共事業損失、工業損失和人體健康損失，即：Y國=Y農、林+Y公+Y工+Y健。

各項損失估算的一般公式為：Y=Л×P。式中：Y為經濟損失值；Л為損失指標；P為單位損失指標的貨幣價值。

一般來講，物質損失和生產損失僅占總經濟損失的8%～12%，而國民經濟損失占88%～92%。每次應用直接估算法都需要重新收集國民經濟各個部門的大量數據，為此需投入大量人力和時間，但是這種方法比較實用、簡單，是分析計算法和經驗估算法等其他估算方法的基礎。

2）分析計算法。

此法依據多因素分析原理，建立環境污染數學模型，建模過程中要篩選影響環境污染的各項因素，要使觀察點數超過十倍于影響因素。應用分析法估算環境污染造成的經濟損失，必須具備各項損失與其影響的環境污染參數之間的因果關系資料，在此基礎上建立環境污染損失估算體系。為此，必須開展定點監測試驗研究。

3）經驗估算法。

應用經驗法估算環境污染損失的基礎數據是各項污染承受項目和物體的單位損失（標準定額）。所謂單位損失（又稱比損）系指按一定結構組合的污染物質給一定污染程度區域內各項國民經濟部門和設施帶來的經濟損失。應用經驗估算法之前，需根據實際監測資料繪制污染物含量等值線圖，在含量等值區內計數承受物體的數量，在此基礎上估算環境污染造成的經濟損失。

2.2技術選擇

污染場地修復技術的篩選是污染場地修復工程的關鍵環節，決定著場地修復的成敗．場地污染物類別的復雜性決定了采用的修復技術的多樣性．目前，污染場地修復技術的種類繁多，新型的修復技術時有出現，對污染場地修復技術進行系統分類，對于修復技術的推廣應用與修復過程中的技術選擇非常必要。在實際的場地修復過程中，修復技術的選擇會受到政治、經濟、社會等因素的影響，隨著時間的推移，人們對同一技術的認識也會有所變化。因此，若想獲得污染場地的最佳修復方案，必須對場地修復技術的篩選程序有深入的認識。

場地修復技術篩選應發生在場地修復項目的可行性研究階段。應作為可研批復的先行條件，宏觀上應綜合考慮以下因素：①短期效果；②長期效果；③污染物毒性、遷移性和數量的減少程度；④可操作性；⑤成本；⑥符合應用與其他相關要求；⑦全面保護人體健康與環境；⑧政府接受程度；⑨公眾接受程度。

2.3恢復費用法

由于環境經濟損失評估是一項難于計算的工作，可以利用恢復費用法反算地質環境經濟損失。即綜合分析研究污染場地控制與修復措施，全面考慮清除污染源、處理工程、監測工程等各項費用，根據項目具體情況確定修復工程持續時間，按照現有造價體系進行投資估算。這種方法計算簡單，便于操作，但項目范圍和修復工程持續時間的確定非常重要，對項目的最終效應和總體投資影響巨大，需要多方面共同研究確認。

2.4生態補償

為了更好、更全面的解決污染場地修復問題，全社會需要建立起生態補償的意識與機制。在生態學上，生態補償分為生態系統的內部補償機制和外部補償機制。其中，生態系統的內部補償機制是指自然生態系統由于外界活動而遭干擾、破壞后的自我調節、自我恢復。生態系統的外部補償機制是人類為了推進和加速生態系統的內部自我補償機制，恢復與重建生態系統，所進行的生態建設活動的總稱。生態補償給恢復和重建生態系統的人帶來一定的成本費用，表現為勞務和物質的付出，它的實質是實現經濟價值補償生態價值的過程。生態補償是為了恢復和重建生態系統，使生態系統具有良好的物質、能量循環功能和自凈功能，使生態系統保持高的能量轉化率、物質積累率和最大的自凈能力，這就是生態效益；而經濟效益要求在保持良好的生態環境的基礎上提高環境資源的利用率，使投入和產出最大化。所以生態補償中，要用最大的投入換來最大的生態效益，用生態效益更好地為經濟效益服務，同時良好的經濟效益又能為生態補償提供經濟基礎，這符合可持續發展的要求。所以，評判生態補償機制的生態經濟學原則應該是生態效益和經濟效益相結合。

3污染場地修復技術

目前國內外對污染場地的修復通常包括污染土修復和含水層凈化兩個方面。污染土常見的處理技術目前大致可歸納為6類，即微生物修復技術、化學處理技術、物理分離技術、固化/安定化技術、高溫處理技術、植物修復技術等。而污染地下水的修復方法主要有5項：注氣法、原位微生物修復技術、兩相蒸氣提取法、原位氧化法、原位反應墻技術等。

3.1污染土的修復技術

傳統的處理方法是把污染土挖出并運到其他地方作填土處理，其實這種處置方法并不能把污染土凈化，只是把污染從一個地方轉移到另外一個地方而已。目前新的污染土的處理方法很多，而且隨著時間的推移，新的方法還不斷涌現。據統計，目前大量用于實際和試驗研究的主要有：

1）微生物的修復技術即利用微生物把污染土中的有機物進行降解。在處理過程中，微生物把其中的有機污染物作為食物源，處理的最終產物主要是水和二氧化碳。根據處理方式的差異，又進一步分為以下兩個亞類：異地微生物修復技術和就地微生物修復技術。污染土壤的微生物修復技術主要用于有機污染土的處理，尤其是對于那些含有能被微生物降解的有機污染土的處理很有效。目前，國際上也有一些學者正在研究如何利用該技術處理重金屬污染土。

2）化學方法主要通過氧化/還原反應把土中具有危害性的污染物轉化為無毒或低毒的化合物或使之形成化學性質穩定更高，遷移性更弱的新的化合物。常用的氧化劑有臭氧、過氧化氫（雙氧水）、次氯酸鹽、氯氣和二氧化氯高錳酸鉀等。其中常見的兩種氧化處理技術為：氰化物處理和脫氯作用。

3）物理技術分離即利用物理方式把污染物從土中轉移出去。目前常用的有以下幾種：就地水溶液沖洗；異地水溶液沖洗法；土壤中蒸氣提取法；注入熱氣法；控制法修復油類污染物；溶劑提取法；熱解吸法；電動力學技術。

4）植物修復技術即利用植物把壤中的污染物進行吸收、轉移、聚集或降解。這包括了在植物的影響下（根莖范圍內）所發生的有利于污染物質清除的一切生物作用、化學作用和物理作用。植物可把有毒的有機化合物進行礦化，還可把重金屬元素和其他無機物從土壤中吸收并富集到地面上。目前該技術還處于試驗研究階段，主要用于污染程度為低—中等的、分布面積廣、在其他處理方法都不經濟的地段采用。該技術的最大優點是處理成本低，主要缺點是植物的落葉會引起二次污染。

5）固化/安定化處理技術。把污染物裹限在某種介質中（如土、玻璃、瀝青、水泥塊等建筑材料中）。處理后，需要對固化體進行強度和其中的有毒有害物質滲出的危險性進行測試。污染土的S/S的處理既可就地進行，也可開挖轉移到異地進行。目前污染物的S/S處理技術主要有6大類：基于水泥的固化技術；基于石灰的固化技術；改性黏土技術；熱塑技術；熱固樹脂技術；玻璃化技術。

6）高溫處理方法。

①焚燒法：包括異地焚燒和就地焚燒兩種，都是利用高溫（970～1200℃）把污染物中的鹵代化合物或其他難溶有機物熱解焚毀（在氧氣作用下）及揮發出去。只要操作恰當，利用該辦法清除和焚毀污染物的效率可達到99.99%。其中多氯聯苯（PCBs）等的去除率可達到99.9999%。

②等離子體高溫進行金屬回收：該技術屬于熱處理過程，已在商業上用于處理焚燒灰。操作時利用等離子體產生的熱（1500～1600℃），把土壤中的污染物轉化為含金屬的煙塵或（和）有機氣體的形式從土壤中清除出去。所轉化形成的有機氣體可作為燃料，而含金屬的煙塵可進行回收利用。

3.2污染地下水的修復技術

地下水污染修復花費巨大，每個場地的花費約為10萬至100萬美元以上，而且傳統的修復技術即抽水-處理技術，是把污染的地下水抽到地表進行處理，同時把干凈的地表水注入含水層內。這種方法經常不能徹底地凈化含水層。目前新的處理方法主要有：注氣法、原位微生物修復技術、兩相蒸氣提取法、原位氧化法、原位反應墻技術等5項。

1）注氣法即把空氣或氧氣注入含水層。噴射注入的氣體轉化為氣泡后可把地下水中的揮發性污染物提取出來，然后利用土壤蒸氣提取法中的提取孔和氣體收集系統把逸出的氣體收集，待作后期處理。

2）原位微生物修復技術通常與注氣法配合，在操作時需要把微生物生長所需要的營養物質和氧氣從井孔中注進含水層，以提高本地原有的微生物的活性，增強其降解有機污染物的能力。該技術也被稱為注氣微生物修復技術。其優點是：設備安裝簡單、歷時短、注氣量小、成本低、不需要把地下水抽出或向含水層注水。

3）兩相蒸氣提取法即采用真空設備把以液態形式存在的污染物（在飽和帶中）和以氣相形式存在的污染物（在非飽和帶中）同時抽取出來。該技術的優點主要是：①處理時間短；②對場地的破壞程度減少到最低程度；③能應用于建筑物之下和其他不能開挖的場地；④能處理浮在地下水面上的污染物，且能與其他方法聯合使用以縮短處理時間和提高處理效果。該技術的主要缺點是：①抽出的污染氣體處理費用可能較昂貴；②油/水的分離費用以及所抽出的大量地下水的處理費可能很高；③操作時需要進行大量的檢測和控制手段（包括氣流速度檢測、真空度監測、揮發性氣體的溫度檢測、抽出氣體中的氧氣和二氧化碳的含量測定、采集氣樣等）。

4）原位氧化法即利用氧化劑把溶解于地下水中的有機污染物迅速氧化。常用的氧化劑為高錳酸鉀。該技術的主要優點是：可處理含水層中不能溶解的污染物質，而傳統方法即抽出-處理只能處理溶解態的有機物。

5）原位反應墻技術即在含水層中（垂直于水流方向上）建筑一個或多個具有滲透性的、含有去污物質的墻體，一旦地下水流經該墻，其中的污染物質就會與墻內的物質發生化學反應而被凈化除掉。例如利用鐵屑和砂充填的反應墻，可凈化流經它的鹵代烴化合物。

4建議與結論

1）污染場地的處理方法很多，使用時需根據具體的場地條件、污染物的類型和含量來選擇恰當的方法。不同的處理方法，成本往往相差很大，使用時需要慎重考慮。無論是選擇哪一種技術，場地的修復費用均不低，因此防止污染才是上上策。往往在處理污染土時，也同時對其孔隙中的地下水進行了處理，這時的水處理和土處理難以區分。因此沒有必要分清該技術是用于處理污染土的還是用于處理污染地下水的。我國在污染場地的修復方面的研究和應用目前還很欠缺，建議加大這方面的資金投入。

2）目前，我國關于污染場地環境修復的政策、法規和技術框架還不夠完善，污染場地的修復依然面臨諸多挑戰。要實現污染場地的有效管理，必須盡快完善土壤環境標準體系，污染場地管理體系和污染場地修復技術體系的三元結構，亟待開展的有以下幾方面工作：

①加速完善中國的環境標準體系；

②加快構建中國污染場地管理體系；

③推動環境污染損害鑒定評估機構的全面建設；

④開展試點示范、培訓、交流和宣傳活動；

⑤加大中國污染場地修復技術體系研究力度。