常外污染事件并不遥远,「毒地」可能就在我们脚下

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常外污染事件并不遥远,「毒地」可能就在我们脚下

图片:Yestone.com 版权图片库

第 4 篇 土壤修复的泥潭

孙亚飞,分子美食家/专栏http://zhuanlan.zhihu.com/renchouduodushu

若干年后,也许常州外国语学校的这次灾难会被写入史册,成为中国土壤修复工程的一次标志性事件。

本文已发表于果壳网,由于篇幅所致,其中有不少材料被砍掉,颇有些可惜。此处贴出全版原文,以供参考。

“土壤修复”的泥潭

引言

在这两天发生的各类热点新闻中,最令人触目惊心的恐怕就是这一条了——常州外国语学校 493 名学生因学校附近工地进行“土壤修复”而中毒。

493,这个数字震撼力足以让每个人心头一颤,笔者在脑海中蹦出来的第一反应就是鲁迅的那句警示:救救孩子。目前,这一事件已经引起了多方关注,调查组也已连夜进驻,相信不久之后,孩子们的病情如何,谁应该为此负责,以及如何善后,这些问题或许都会得到令人满意的答复。

不过,在这些问题尚未调查清楚的期间,有一个话题还是可以谈的——为什么要进行土壤修复?

这个问题其实不难想明白。三十多年来,我国经济一直像火箭一样飞速发展,尤其在长三角、珠三角等地区,工业基础雄厚,各类高污染企业为地方经济注入了第一桶金。不过由此带来的问题也是显著的,污染物进入水体和土壤,并发展成严重的毒瘤。随着经济持续发展,城市也在逐步扩张,原有的污染型企业被迫迁出闹市区,原有的郊区也慢慢被纳入城区,但是这些企业所排放的各种污染物却可能因此遗留了下来,尤其是各类重金属和难降解的有机物,让土地开发变得极为困难:种树树死,长草草亡,地下设施有被它们污染的危险,地面上的人群同样也可能会遭遇这些地下幽灵——不少有机物都具有挥发性。然而,这些腾出来的土地必然是不能闲置下去的,尤其是在附近还引进了学校、医院等设施之后。于是,修复这些受污染的土壤就成了炙手可热的项目[1]

通常,一项新技术给人的感觉总是那么美好而先进,即便不像科幻大片里那么酷炫,最起码也应该是“中国人不用到国外买电饭煲”这般自信,但是,你所能看到的土壤修复却是这样的——

(图 1 2014 年 11 月常州原常隆地块土壤修复现场照片)

或是这样的——

(图 2 2016 年 1 月常州原常隆地块土壤修复现场照片)

如此凌乱而狼狈的场景,隔着屏幕我们都能感受到一股臭气熏天的恶心,恐怕很难将“土壤修复”想象成一项方兴未艾的技术。不过,这一片片泥潭,却可谓是中国土壤污染及治理的真实写照。

土壤污染离我们有多远?

在中国,很多人都对发生在日本的“痛痛病”并不陌生。作为史上最为著名的土壤污染事件之一,除了这件事发生在一衣带水的亚洲邻国之外,似乎跟我们的心理距离还很遥远,远到我们会以为,这种事根本不会在中国发生——假如,这一次常州外国语学校的集体病因被证实来自于邻近的工地,你,还会依旧这么自信吗?

悲剧,其实并非是到了今天才发生。

2004 年,也是在一个四月天,位于北京的宋家庄地铁站正在紧张施工,力争奥运前开通。就在开挖降水井期间,3 名施工人员突然昏厥倒下,其中一人重伤,经全力抢救才保住了性命。这一事件并没有引起太多人注意,在 12 年后的今天,网络上更是就剩下几句只言片语,不过还是可以透露 3 名工人昏倒的原因——毒气。然而,和前一年轰动全国的芥子气伤人事件不同,这些毒气不是来自侵华日军遗留的化学武器,而是曾经的北京农药厂,其毒气的威力丝毫不亚于化学武器。

我们来看一张另类的北京地图:

(图 3 北京地区地表六六六浓度分布图[2]

这张图反映的是北京各区域地表农药“六六六”的残余量,红色代表高浓度。在五环区域,我们可以看到四个红得发黑的圈,分别是位于西北的颐和园一带、东部的四惠、南部的南苑以及接近中心的方庄 - 宋家庄一带。在这四个区域中,最为特殊的就是中间的那个圈,可以看得出来,这个圈基本位于三环以内,不仅向北一直覆盖了天坛地区,北边缘甚至已经逼近了崇文门。

在北京市城区大幅扩张之前,郊区曾是蔬菜甚至粮食的重要供给地,而图上位于外围的三个红圈,几十年前正是一片农耕好风光,农药不断施加,并逐年累积。而中间那个圈,正是原北京农药厂所在地,当年生产过程中随意排放的六六六,像是重重戳入首都心脏的一把匕首。

然而,北京不是个案。

在此之后,国内不少大城市又相继发生过类似事件,但都没有引起太多公众注意,土壤污染已经不再是农业用地与工业区的专利,随着城市的扩张,它已经开始威胁到城市居民。

还是说北京的那四个红圈。

宋家庄圈的特殊之处,除了它离市中心更近之外,还有更重要的一点是,自净难度远超过其它三个圈。

在对宋家庄污染土壤进行剖面测试后发现,尽管地表的六六六浓度与其它异常地区相仿,均在 50ng/g 上下,但是挖到地面以下 4 米之后,其浓度就达到了惊人的 16 万 ng/g,比地表测试结果翻了三千多倍。我们都知道六六六的自然分解难度很大,那么换句话说,它们会在很长时间里持续造成危害。

土壤污染究竟有多普遍?

自 2005 年起,国家环保局(后升格为国家环保部)与国土资源部对全国土地状况进行了全面调查,以确定土壤受污染的状况[3]

2014 年 4 月 17 日,也就是正好两年之前,这段长达八年的调查终于整理出了一份《全国土壤污染状况调查公告》。公告中,对于全国污染问题是这么总结的:“全国土壤环境状况总体不容乐观,部分地区土壤污染较重,耕地土壤环境质量堪忧,工矿业废弃地土壤环境问题突出。”如此悲观的论调,在国内的公文上是不多见的。

究竟严重到何等地步呢?我们还是谈其中几个数字好了。

在全国调查的 630 万平方公里总面积中(相当于国土面积的 2/3),总超标率达到了 16.1%,也就是约 100 万平方公里。这还不是重点,在这些超标地区中,还分为四个级别,其中重度污染区域已经达到 1.1%,也就是大约 7 万平方公里,台湾岛和海南岛加起来刚好这么大。

从地域上看,长三角与珠三角地区由于工业发达,污染也是首当其冲,而东北老工业基地由于历史原因,也是重污染区域。总的来说,南方的情况更为严重。

也许看到此你还会侥幸,毕竟中国幅员辽阔,这点面积不算什么,那么我们再看一组数据:污染来源。

毫不意外,除了农业污染以外,主要的污染来源还是那些污染工业的企业,多达 36.3% 的污染型企业——金属冶炼加工、矿物、皮革、造纸、石油煤炭、化工、医药、电力——周边的土壤污染超标。

也许看到这里你就更庆幸了,毕竟在你家周围似乎也没有什么污染型企业。

别忙,再看看废弃工业地的数据:多达 34.9% 的工业废弃地周边土壤污染超标。

相信看到此处,你的内心也会有些不自信吧。由于历史原因,我国很多大城市都曾有过被大型工业包围的时期,因此现在大量的商品房小区都建在了废弃工业地之上——上述北京宋家庄地区如今已是北京最为成熟的居住地之一,而常州的原常隆地块,等修复完了,又将修建成什么呢(根据常州市新北区次区域规划,该地块规划土地性质为居住、商住办及绿化)?

污染区域广阔已经足够让我们心惊肉跳了,因为防不胜防,然而问题还没完——污染种类也是五花八门。

我们都知道,日本的痛痛病与镉污染严密相关。根据上述公告,中国的镉污染面积占调查总面积的 7%,也就是 44 万平方公里,这几乎相当于整个四川省那么大。而其它各种重金属污染中,镍的超标面积为 4.8%,汞为 1.6%,砷为 2.7%……这些数据串联在一起,也就难怪环保部与国土资源部认为土壤污染问题“不容乐观”了。

渐入泥潭

面对这样严峻的污染局面,土壤修复自然就成了刻不容缓的解决方案,但这条路注定不会一帆风顺。

2011 年,常州常隆地块完成拆迁平地,同年,当地环境部门在进行调查后认定:该地块“用于商业开发的环境风险不可接受”,由此拉开了对此地块进行土壤修复的大幕[4]

在本次事件之前,早在 2014 年 3 月,当地政府就已开始了一轮修复,但因为刺激性异味太大,被迫暂停。随后修复工作断断续续开展,仍旧不能克服问题,浓烈的异味招致附近学校学生及家长的抗议,而政府与校方对此却始终未能给出妥善解决方案,最终酿就此次事件。

该地块采取的主要修复方案是换土,用行话说就是“客土修复”,先把已经被污染的土壤运走,再到别处找来好土填上——这也就是我们为什么会在照片上看到挖掘机与水管齐舞的画面。

这样的物理过程,至少有两个问题是很难克服的:一是挖掘的过程中,怎么确保污染物不会外溢;二是运走的这些脏土,如何处理它们?

单纯从技术手段上讲,这两个问题都没有太完美的解决方案。以本次事件为例,需要修复的地块总面积达到了 26.2 公顷,比一般小区的面积都要大。如果你所居住的小区也曾疏通过污水井,那应该会对污泥被翻出的味道深有体会,井盖大小的泄露面积就足以让附近的居民楼为此关窗。想想看,如果整个小区都成了“龙须沟”,那么污泥全被翻出来的时候,臭味又将传播多远?在本次事件的现场,尽管也有一些措施去遮盖或阻挡异味,并且项目人员还声称是选择了合适的风向施工,但结果显然并不遂人意。

在常州事件中,污染后的土壤被送往水泥厂作为原料,这算是比较妥当的处理方案,但距离完美还差得远。就不说这样烧制的水泥品质指标是否与正常水泥相同,简单想一下,这些污染物会不会被送到大气里了呢?这并不是在危言耸听,比如在 2013 年 10 月在联合国环境规划署通过的《水俣公约》中,就明确将“水泥生产”列在了“汞及其化合物的大气排放点源清单”中,而根据估算,2013 年我国水泥行业向大气排放的汞总量在 89-144 吨之间[5]

所以,可以这么说,即便把污染后的土壤烧成了灰,我们也依然不是污染的终结者,只不过是污染的搬运工。

当然,我们也可以用环评手续从书面上去“克服”这些问题。

除了交换式的客土修复,还有覆盖式的改进型方案,直接挖来新土盖上——不过谁都知道,那些毒气就被埋在地下,除非这块土地就打算废弃下去,否则只要准备盖楼或是修建地下设施,随着地面工程的开挖,这些污染物就还会重见天日,贻害人间——施工期间的那些渣土车可以把受污染的这些土壤送到各个角落,其中有一些还贡献在了我们每天都需要呼吸的空气中。

我国的土壤修复工程从 2001 年就已展开[6,7],客观来说,工程师们一直都很努力,并且也取得了很多研究性突破——但他们面对的是一只叫做“土地污染”的大怪兽,一只需要各行各业通力合作才能驯服的怪兽——但事实上,国内对土壤修复的研究多数还只是研究而已。因此整体而言,十多年过去了,土壤修复进行得并不顺利。据业内人士估计,全国土壤修复项目是一项超十万亿的市场,几乎可以与高铁相媲美,但除非对地方经济明显有利,否则谁会愿意出资做这样吃力不讨好的事呢?

我们说个最简单的问题:迄今为止,有关“土壤保护”的立法还未能在全国人大代表会议上通过,虽然不少人都在为此奔走。他们希望通过立法来确定污染评估的标准,确定污染责任的归属,确定污染后的处罚与治理。虽说立法不能解决任何实际问题,但连立法都没有,技术手段也发挥不出应有的效果。

除了立法滞后的问题,媒体宣传是否精准?高校教育是否符合实际?专项资金筹措是否到位?这些问题其实都让土壤修复问题成了一潭死水。

接着说技术问题。

物理手段很难操作,那么化学和生物手段是否就好使了呢?

岂料这又是大泥潭。

化学修复方式简单来说就是用一些修复剂去清除原有的污染物,可以在原位进行,这看起来当然是非常棒的思路。还是在这一次的常州事件中,化学修复也作为了其中一项辅助手段,对于六米下的受污染土壤,项目方通过施加氧化剂,将土壤以及地下水中的有机物彻底氧化。可是话说回来,又有谁能保证修复剂会不会带来新的污染?比如说双氧水,我们都知道这是一种很清洁的强氧化剂,因为副产物是水,可是,那些农药,并不是在双氧水的作用下都可以彻底氧化成二氧化碳和水,也许还会生成一些更让人头疼的物质,并且我们还都没有进行过彻底研究——不要忘了,即便是焚烧这样彻底的氧化反应,有些含氯的有机物还是可以生成二噁英这样的魔鬼。所以说,可以原位进行的化学修复,其实也只是以毒攻毒在土壤问题上的表现手法罢了。

再说生物手段。细分的话,生物手段还有两类,植物修复与微生物修复,看上去很美,可实现起来也是困难重重。

目前,利用植物对某种重金属的富集特征,一些重金属污染土地的修复工作已经取得良好结果。然而,这种手段普适性有限,植物生长需要特殊自然条件的支持,而且整个过程缓慢,以年为单位,着实让人头疼。

微生物对环境的挑剔程度也不低,虽然生长速度可以实现较快水平,但它们是否会产生新的污染物,也是值得考虑的问题。

多年前,当我们向土地上撒下那些污染物时,大概没有想过,这一过程的“增熵”效应会让我们如今束手无策吧。

结语

2007 年,宋家庄的土壤修复工作悄然展开,采用的是焚烧法,三年前的那桩事故终究还是给业内人士敲响了警钟。

整个修复过程据说持续到了 2010 年,但修复结果如何,似乎并没有太多资料可以查到。

还是在 2010 年,笔者在参加一次行业活动时,偶遇北京农药厂的一位老先生,七十多岁,牙齿掉了四五颗,稍微有些驼背,一起用餐的时候说起自己的经历,打趣道:你们这些年轻人啊,要是还没在北京买房的,可不要去宋家庄看房了。

一桌人都笑了。

[1] 骆永明等. 土壤修复——新兴的土壤科学分支学科[J]. 土壤, 2005(3): 230-5

[2] 成行新等. 北京市有机氯农药填图与风险评价[J]. 地质通报, 2008(2): 172-8

[3] 《全国土壤污染状况调查公报》 环境保护部与国土资源部 2014 年 4 月 17 日公布

[4] 《常隆(华达、常宇)公司原厂址地块污染场地土壤修复调整工程验收技术方案》 常州市环境科学研究院 2016 年 2 月编制

[5] 中国水泥网 关注:水泥工业的汞污染

[6] 赵金艳等. 我国污染土壤修复技术及产业现状[J]. 中国环保产业, 2013(3): 53-7

[7] 李培军等. 我国污染土壤修复研究现状与展望[J]. 生态学杂志, 2006(12): 1544-8

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