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启示录:欧美发达国家场地土壤污染防治技术体系概述

北极星环境修复网  来源:土壤学报  作者:陈卫平 谢天 李笑诺 王若丹  2018/7/27 8:39:11  我要投稿  

北极星环境修复网讯:土壤是生态和社会可持续发展的物质基础,是人类生存、兴国安邦不可或缺、不可替代、不可再生的战略资源。但近年来,日益突出的土壤污染问题已对生态环境、农作物产量和质量、人体健康、城市建设和社会经济可持续发展构成严重威胁,引起世界各国对土壤污染防治的广泛关注和积极探索。

土壤污染防治是一项复杂的系统工程,不仅需要各行政管理部门、社会团体、公民、企业和专家学者等各利益方的积极参与,更离不开法律法规体系的原则思想指导及标准技术文件的配套保障实施。欧美发达国家早在20世纪80年代就将土壤保护纳入国家环境管理体系,目前已形成完善的集法律法规、技术标准和管理机制为一体的土壤污染防治技术体系,采取以风险管控为核心的集污染预防、风险管控、治理修复和土地流转再利用为一体的土壤分级分类可持续管理策略。

我国土壤污染防治工作较欧美发达国家起步晚,各级政府、各地区、各部门已采取一系列措施积极应对严峻的土壤环境形势,同时,复杂的污染状况、不完善的防治体系等诸多挑战,也大大增加了开展土壤污染防治工作的难度。由于国情的差异、污染背景的不同,不能完全依靠引进国外修复技术解决我国土壤污染问题,但借鉴发达国家先进的土壤污染防治技术体系及成熟的管理经验,对尚处于起步阶段的我国土壤污染防治工作具有重要的指导意义。因此,本文通过对美国、英国和其他欧洲发达国家土壤污染防治技术体系的全面系统阐述,分析借鉴其成功经验,探索建立健全我国土壤污染防治技术体系的有效方法,全面推动土壤质量保护和土壤污染防治工作。

1 美国土壤污染防治技术体系

以20世纪70年代发生的“拉夫运河(Love  Canal)污染事故”为起点,在追求地下水质量的目标驱动下,美国形成了一套完整的涵盖法律法规、技术规范及管理手段的土壤污染防治体系。基于《国家环境政策法》(National  Environmental Policy Act,NEPA)发布的《综合环境污染响应、赔偿和责任认定法案》(Comprehensive  Environmental Response,Compensation and Liability  Act,CERCLA,也称“超级基金法”)和《资源保护及恢复法案》(Resource Conservation and Recovery  Act,RCRA)对于美国开展土壤污染防治具有里程碑式的意义,旨在预防固体废物、工业废物和危险废物对地下水和土壤的潜在污染,并规范治理已产生的污染问题。超级基金法首次明确定义棕地(brownfield)为“不动产,而这些不动产的扩张、重新开发或再利用可能由于有害物质或污染物的存在或潜在存在而变得复杂”。在基础法案指导下,美国的土壤污染防治法律法规体系随棕地项目的开展进一步完善,主要表现为以下三个方面:(1)根据法案中对含有石油或有害物质的地下储油罐技术要求的规定,美国环保署发布了一系列地下储油罐相关法律、法规,并在每个州建立地下储油罐项目(UST  Program),清理污染场地的油汽泄漏问题,治理场地土壤与地下水污染。(2)基于《安全饮用水法案》(Safe Drinking Water  Act,SDWA)设置最大污染物浓度值(Maximum contaminant  levels,MCLs),以保障饮用水质量安全,限制公共饮水系统中所允许的污染物最大浓度值。(3)为提高超级基金法的有效性和公平性,针对执行过程中暴露的问题,特别是由于潜在的责任方可能承担无限的且不确定的责任,会引起大量的法律诉讼,使小企业承受不公平的负担,美国政府陆续颁布了一系列修正案和补充法案,包括1986年的《超级基金修订与授权法》(Superfund  Amendments and Reauthorization  Act,SARA),鼓励自愿和解而减少诉讼,强调永久性修复和修复技术革新的重要性,使州政府和市民更多地参与超级基金计划的各个阶段等;2002年的《小企业责任减免与棕地复兴法》(Small  Business Liability Relief and Brownfields Revitalization  Act,BRA,又称棕地法),明确污染责任人和非责任人的界限,以保护无辜的土地所有者或使用者的权利,避免棕地的废弃或闲置等。

在有效的法律保障下,美国政府又制定了一系列技术规范和指南,为土壤污染防治过程中环境管理机制的落实提供技术依据,规范和指导场地环境调查、风险评估和棕地修复等行为。主要包括:

1.1 《土壤筛选导则》

《土壤筛选导则》(Soil Screening  Guidance,SSG)为场地管理者确定基于风险和特定场地背景的土壤筛选水平提供了分层次的管理框架。土壤筛选水平不是国家修复标准,其旨在确定污染场地面积、暴露途径和化学污染物浓度等,促进污染场地评估和土壤修复。它由使用标准指南、场地概念模型、地表和地下土壤筛选数据质量目标、污染物化学性质和人体健康基准等附加文件组成,用于指导污染场地的初步筛选,进而确定是否需要开展进一步的“修复调查”和“可行性研究”,或无需采取任何修复行动。

1.2 美国环保署第9区初步修复目标行动值

美国各区或州均制定了适用于本地实际情况的土壤环境质量标准,其中,美国第9区(临太平洋西南部地区)的初步修复目标值根据毒理学参数和物理化学常数的修正进行实时更新,提供了用于计算场地修复目标的详细技术信息。考虑到其与第3区和第6区均以风险评价为理论基础且计算方法类似,因此,美国环保署将第3区风险浓度(Region3  Risk-Based Concentrations,RBCs)、第6区人体健康中度限定筛选水平(Region6 Human Health  Medium-Specific Screening Levels,HMSSL)和第9区初步修复目标值(Region9 Preliminary  Remediation  Goals,R9PRGs)合并,为居住用地、商业/工业用地土壤、大气和饮用水制定了最新的超级基金场地化学污染物的区域筛选水平(Regional  Screening Levels for Chemical Contaminants at Superfund  Sites,RSLs)。筛选水平的计算同时考虑其他环境法规设定的浓度限值(如安全饮用水法最大污染物水平)和特定暴露条件下基于风险计算的浓度限值。

1.3 《国家优先控制场地名录》和危害排序系统

受资金、资源、人力、时间等因素限制,为使更多的受污染土地得到及时治理,美国建立了国家优先控制场地名录(National Priorities  List,NPL),有助于污染场地修复优先性排序,确定哪个场地需要深入调查。污染场地被列入国家优先控制场地名录的主要判别依据是危害排序系统(Hazard  Ranking  System,HRS),利用初步场地评估的有限信息,评估该场地对人类健康和周边环境的潜在威胁。基本操作程序为:首先,通过现场调查初步评价污染状况,并将信息录入超级基金信息系统,然后,通过危害排序系统判定土壤污染程度,评估场地对人体和环境的危害程度,对于经判定后仍需开展进一步详细评估的场址,列入优先修复名录;随后,对优先修复名单上的场地,按照场地环境详细调查、修复方案设计与可行性研究、工程施工、竣工验收、污染修复设施运行与维护等流程操作,验收合格的地块将从优先修复名录中除名。

1.4 场地修复技术筛选矩阵

美国修复技术圆桌会议(FRTR)推荐在决策初期使用场地修复技术筛选矩阵(Remediation technologies screening  matrix,RTSM)评价修复技术,将64种原位和异位土壤/地下水修复技术分成14大类,筛选变量包括适用污染物类型、成本、修复周期、技术推广程度等16个指标,评价标准包括优于平均值、平均值、低于平均值和其他。场地修复技术筛选矩阵记录了大量工程案例的场地污染及修复信息,针对场地污染表征调查、修复技术初筛和修复技术综合评价等污染场地修复技术筛选的不同阶段,设计了不同的数据信息表格,供评估者查询,尤其为相似背景场地修复的技术筛选与可行性评估节省了时间投入与经济成本。

至此,美国形成了一套完善的涵盖法律、技术规范及管理制度的土壤污染防治体系(图1),涉及的主要保障机制与有效管理手段包括:污染者、所有者和使用者严格连带无限责任制;污染付费、税收政策与政府补助等相结合的多渠道长效融资机制;基于风险的筛选、评估与管控,场地污染分类与优先修复;各级政府、投资者、公众等利益相关者在土壤污染防治各环节的广泛参与;规范完整的棕地管理程序和信息完善机制;先进的修复技术研发与筛选体系等。在其联动作用下,截止2016年,1337个污染场地被列入美国国家优先修复名录,其中392个场地得到有效治理,从名录中移除,极大推动了美国棕地的管理与再利用进程。

2 英国土壤污染防治技术体系

作为工业革命发源地,英国在社会经济快速发展的同时,也承受了由此造成的严重的土壤及地下水污染问题。英国对土壤污染防治采取从污染场地识别至治理行动实施全过程的风险管控,并积极鼓励当地社会群体尽早参与整个决策过程。随着土壤污染防治实践的深入,逐渐形成了一套基于风险管控的英国土壤污染防治技术体系,其特点为:法律法规保障、风险分层评估、可持续修复和棕地改造,并在相应技术导则的规范指导和有效管理机制的保障下得到有效实施(图2)。

20世纪70年代后,以可持续发展、污染者付费和污染预防为基本原则,英国的立法指导思想转为通过制定环境标准来防治环境问题。1990年颁布的《环境保护法案》第2A部分(Environmental  Protection Act 1990:  Part2A)是英国污染场地管理的核心法规,为土壤污染鉴定及恢复整治提供了依据,并明确了污染场地的定义,将风险评估的思想纳入土壤污染防治。其他重要的污染场地法规包括《规划政策声明23》(Planning  Policy Statement23,PPS23)、《城乡规划法》(Town and Country Planning  Act,TCPA)和《水资源法》(Water Resources Act,WRA)等。

在污染场地识别阶段,英国土壤污染防治技术指南建议对人类和生态系统进行基于风险的分阶段评估和管理。第一阶段基于场地相关资料和现场踏勘开发特定场地概念模型(Conceptual  site model,CSM),揭示污染物的源、汇及其迁移转化规律。第二阶段采用污染场地暴露评估模型(Contaminated land exposure  assessment,CLEA)估算暴露风险及土壤指导值(Soil Guideline  Values,SGVs),判断是否采取进一步评估或修复行动,同时可排列污染场地优先次序。第三阶段为详细的定量风险评估,确定场地污染的严重程度和进行修复的时间。

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