隨著國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和城市轉(zhuǎn)型升級，不少化工企業(yè)或是“出城入園”或是退出市場，給城市發(fā)展騰出了寶貴空間。但同時一個更嚴(yán)峻的問題也浮出了水面——由于歷史上的落后工藝和管理不善，其中一些土地很可能已經(jīng)受到重金屬或有機(jī)物的污染，危及周邊居民的健康，怎么辦?

針對這個關(guān)系民生的重大問題，華東理工大學(xué)李輝老師和他的同事們用10年時間，研發(fā)出了一套“化工場地高危害有機(jī)物復(fù)合污染風(fēng)險評估與修復(fù)技術(shù)”，不僅創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，也贏得了“土壤醫(yī)生”的美譽(yù)。

華東理工大學(xué)國家環(huán)境保護(hù)化工過程環(huán)境風(fēng)險評價與控制重點(diǎn)實驗室成立于2008年。這個團(tuán)隊長期致力于促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與社會可持續(xù)發(fā)展、保障化工行業(yè)安全生產(chǎn)、應(yīng)急監(jiān)測與處理處置等技術(shù)的研究，集中體現(xiàn)了華理以化工為龍頭、多學(xué)科交叉的優(yōu)勢和特色。李輝就是這個團(tuán)隊中的一員。

據(jù)李老師介紹，地下水環(huán)境污染治理迄今仍是一個世界性的技術(shù)難題。美國從上世紀(jì)70年代起開始關(guān)注，法律法規(guī)制訂和修復(fù)技術(shù)研究同步開展。作為工業(yè)化后來者的我國，從2000年以后也加大了關(guān)注力度。2012年，全國開始進(jìn)行地下水質(zhì)量調(diào)查;2014年4月，環(huán)保部和國土資源部面向社會發(fā)布全國土壤污染狀況調(diào)查公報，7月1日國家環(huán)保部頒布法規(guī)，規(guī)定土地轉(zhuǎn)性或工廠搬遷都必須對土壤和地下水環(huán)境進(jìn)行質(zhì)量評估，如有污染必須進(jìn)行修復(fù)，隨后，國家和各省市都加快了完善土壤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的步伐。

“由于以前許多工廠技術(shù)工藝落后，監(jiān)管也不夠完善，在化工場地的土壤和地下水環(huán)境中，高危害有機(jī)物十分常見，像鹵代烴、石油烴和農(nóng)藥類等有機(jī)物的檢出率超過70%，但從全國范圍來看，到目前為止，我國的地下水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、風(fēng)險評估和修復(fù)技術(shù)仍然十分缺乏”李輝說。

而李輝和同事們歷經(jīng)10年研發(fā)出的這套化工場地高危害有機(jī)物復(fù)合污染的風(fēng)險識別與修復(fù)新技術(shù)，不僅部分成果被選入國家和上海市環(huán)保部門制訂的多項行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，還成功地應(yīng)用到上海、江蘇和廣東等10余個化工場地的有機(jī)物污染調(diào)查、風(fēng)險評估及修復(fù)項目之中，取下了懸在城市生態(tài)環(huán)境和居民健康頭上的“達(dá)摩克利斯之劍”。

讓李輝高興的是，在這場和“土壤殺手”的賽跑中，上海已經(jīng)跑在了全國的前面，其參照美國和荷蘭標(biāo)準(zhǔn)制訂的土壤環(huán)境質(zhì)量風(fēng)險控制導(dǎo)則，標(biāo)準(zhǔn)之嚴(yán)“高于全國”，而導(dǎo)則中的多種有機(jī)污染物修復(fù)目標(biāo)值他們都參與了制定。

“‘土壤殺手’主要是重金屬和有機(jī)溶劑兩大類，除了導(dǎo)則里的‘規(guī)定動作’外，我們還會根據(jù)工廠的具體情況增加風(fēng)險評估項。”李輝說，在眾多污染物中，氯代烴類有機(jī)物特別要給予關(guān)注，這是一種重要的有機(jī)溶劑和產(chǎn)品中間體，應(yīng)用十分廣泛，而且具有較強(qiáng)的毒性，在沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)分布尤廣，但其修復(fù)技術(shù)長期以來都掌握在發(fā)達(dá)國家手里。

為了形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的成果，打破發(fā)達(dá)國家的技術(shù)壟斷，李輝和同事們充分利用華理以化工為基礎(chǔ)、多學(xué)科交叉的特色，用10年時間，構(gòu)建了一整套化工集成優(yōu)勢技術(shù)：針對場地環(huán)境中有機(jī)污染物種類多、測不準(zhǔn)的問題，發(fā)明了樣品無擾動采集和測定技術(shù);針對場地中的高濃度有機(jī)物污染，發(fā)明了抽出吹脫、高級氧化和尾氣催化降解一體化處理技術(shù);對低濃度的有機(jī)殘留物，或者是用植物、微生物的聯(lián)合力量來降解，或者是把微生物、活性炭和化學(xué)藥品制成的降解反應(yīng)柱插在土壤里，對污染物進(jìn)行原位降解。

對此，上海市化學(xué)化工學(xué)會和中國環(huán)科院等多個科研機(jī)構(gòu)給出評價：該成果“整體技術(shù)屬于國內(nèi)首創(chuàng)，達(dá)到國際先進(jìn)水平，部分指標(biāo)處于國際領(lǐng)先水平”。

據(jù)統(tǒng)計，李輝的這項研究已經(jīng)形成專利技術(shù)20余項，授權(quán)中國發(fā)明專利11項，公開發(fā)明專利5項，其成果獲得2014年中國石化聯(lián)合會技術(shù)發(fā)明一等獎。應(yīng)用該技術(shù)，可日處理地下水或土壤100立方米，有機(jī)物去除率超過90%，到目前為止，共計處理了土壤和地下水58000多方，節(jié)省工程投資和運(yùn)行成本6000多萬元，得到了使用單位的高度評價。

但李輝并沒有就此滿足。

“雖然目前的修復(fù)成本已經(jīng)低于美國，但仍然處于高位，即使是不嚴(yán)重的污染，每立方米土壤或地下水的修復(fù)成本大約仍然需要幾千元，根據(jù)上海的土層特點(diǎn)，一畝地的修復(fù)成本甚至高達(dá)數(shù)百萬元。”他進(jìn)一步算了一筆帳。

既然污染后的治理成本這么高，那么能否通過“體檢”預(yù)防污染發(fā)生呢?能不能利用和加速自然凈化機(jī)制來降解污染物?還有哪些更高效率、更低成本、更方便應(yīng)用的修復(fù)材料?這些問題不斷地吸引李輝老師和他的同事去嘗試新的探索。