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摘要:污染场地对生态环境、食品安全和人体健康构成了严重的威胁,对工业企业场地污染展开调查和修复十分必要。本文结合某工业企业遗留场地实例,对该场地污染的调查评估以及相应修复方案展开了详细的介绍。
关键词:工业企业;场地污染;调查;修复
随着我国工业化进程的不断推进以及城市建设的快速发展,导致许多工业企业搬迁、关停,这些企业腾出的场地将被用作城市建设开发。但是,许多工业企业场地污染严重,若不妥善处理,将严重威胁到居民和环境的健康。因此,对工业企业场地污染调查与修复展开探讨具有十分重要的意义。
1.样品采集与评估方法
1.1调查场地概况
本文研究场地为某工业企业搬迁遗留场地,占地面积2500m2,主要从事纺织粘合剂生产。该场地的平面布局和样点布置如图1所示,主要构筑物包括生产车间、原料仓库、成品仓库、污水处理设施和空桶堆场,现已拆除,未来场地土地利用类型将调整为商业和居住用地。
1.2场地环境污染初步分析
1.2.1场地污染识别和关注区域
根据现场踏勘,生产车间地面硬化破损严重,防渗措施较差,原料仓库、成品仓库和空桶堆场地面硬化年久失修,有明显破损裂纹,物料跑冒滴漏,可能造成土壤和地下水污染。地埋式污水管网和处理装置使用多年,其下层土壤和地下水极易受到污染,是关注的重点。
1.2.2场地污染物识别
本研究场地主要从事粘合剂生产,使用化工原料主要是苯、甲苯、1,2-二氯乙烷、三氯甲烷等,因此重点关注的污染物主要为苯、甲苯、1,2-二氯乙烷、三氯甲烷和总石油烃。
1.2.3地层结构和水文试验
本研究场地土层自上而下依次为杂填土(0~1.2m)、黏土(1.2~5.7m)、粉质黏土(5.7~7.0m),粉砂土(7.0~10.1m),土壤颗粒以粉粒(0.075~0.005)为主,形状从松散到硬塑,密度较大,天然含水率为22.8%~23.6%。浅层承压层地下水位埋深在-7.0m左右,流向大致呈东南向西北方向,土壤渗透系数5.221m/d,导水系数43.334m2/d,有机质含量0.256%。地质勘探和水文试验是确定土壤岩性和水文参数的重要手段,为后续健康风险评估提供技术支撑,土工试验结果如表1、表2所示。
1.3样品采集
根据场地历史调查和现场污染识别,按照《土壤环境监测技术规范》(HJ/T166-2004)、《地下水环境监测技术规范》(HJ/T164-2004)和《场地环境监测调查技术导则》(HJ25.2-2014),并结合场地生产布局、土壤理化性质差异性以及污染物迁移转化行为的影响,在车间、仓库、污水管网和处理装置区以及空桶堆场,采用专业判断结合网格布点法设置8个土壤采样点(S1~S5、M1~M3)。其中,3个土壤采样点(M1~M3)布设为地下水监测井(见图1),根据土层岩性和现场观察确定分层采样,深度至少包括表层(0~1.0m)、中层(1.0~3.0m)、中下层(3.0~5.0m)和下层(5.0~8.0m),地下水从监测井中提取。
1.4样品分析方法
样品分析参照USEPA规定的测试方法,其中重金属8项参照USEPA6020A和USEPA7470A;VOCs参照USEPA8260C,SVOCs参照USEPA8270D,总石油烃参照USEPA8260C和USEPA8015C。
1.5评价标准
目前,国内现行颁布土壤质量标准主要适用于农林用地,不适用工业场地土壤污染评价,本文土壤评估采用《展览会用地土壤环境质量评价标准(暂行)》(HJ/T350-2007)中A级标准。级标准为土壤环境质量目标值,代表了土壤未受污染的環境水平,符合A级标准的土壤可适用于各类土地利用类型。地下水评估采用《荷兰土壤和地下水环境质量标准(DIV,2009)》中的干预值。
2.调查评估结果
样品分析结果表明,土壤和地下水中部分挥发性有机污染物均有不同程度检出,土壤污染较重,在8个采样点位分析的36个土壤样品中,苯、甲苯、1,2-二氯乙烷、三氯甲烷和总石油烃超过了展览会A级标准,总石油烃最大检出浓度是展览会A级标准的2.95倍。地下水污染污染相对较轻,在3个采样点位分析的3个地下水样品中,苯、1,2-二氯乙烷和总石油烃超过了荷兰干预值标准,超过标准的污染物将直接作为潜在关注污染物进行风险评估,检出污染物统计如表3所示。
3.风险评估
本研究依据《污染场地风险评估技术导则》(HJ25.3-2014),结合污染场地风险评估的基本流程开展场地危害识别、暴露评估(见表4)及风险表征,筛选出土壤关注污染物为苯、1,2-二氯乙烷、三氯甲烷和总石油烃,地下水关注污染物为苯、1,2-二氯乙烷和总石油烃。借助HERA风险评估软件,计算不同暴露途径致癌风险及单一土壤污染物所有暴露途径致癌风险,设定1E-06作为可以接受风险水平概率,1作为可接受的非致癌危害商值,并基于本场地土壤理化性质差异性和其对污染物迁移转化行为的影响,计算确定修复目标值,风险控制值和超标情况如表5所示。
风险计算结果显示,土壤中超过健康风险控制值的污染物有苯、1,2-二氯乙烷、三氯甲烷和总石油烃,地下水中超过健康风险控制值的污染物有苯、1,2-二氯乙烷和总石油烃。结合检测数据和场地特征参数,利用条件模拟下的插值法将土壤和地下水中各污染物的超标区域进行叠加,确定土壤和地下水修复区域,估算土壤修复面积(见图2)约550m2,污染深度0~-5.0m;地下水修复面积(见图3)约280m2,污染深度主要在-7m含水层。土壤和地下水的污染与该厂环境管理不到位、地面防渗效果较差有直接关系。
4.修复方案设计
美国超级基金在三十多年的修复实践中,应用了近30种修复技术。虽然有许多技术可用于污染场地的修复,但最终的技术选择取决于场地条件、污染物特性、修复时间和成本要求等,遴选出最佳的修复技术,需综合考虑各方面因素。鉴于本场地污染特征,充分考虑修复成本和修复周期,笔者推荐以下几种修复技术方案,如表6所示。
与欧美发达国家相比,目前,我国尚未建立成熟、完善的污染场地修复技术筛选方法和评价体系,更多依赖专家赋值评分法选择修复方法。本场地土壤中污染物主要为苯、1,2-二氯乙烷、三氯甲烷和总石油烃等有机化合物,污染深度约表层~-5.0m,综合评比后原地异位氧化还原法最优,其处理效果、修复成本和施工周期都符合城市发展对土壤修复的要求。地下水中污染物苯、1,2-二氯乙烷和总石油烃,污染深度≥7.0m,原位化学氧化技术作为一种去除地下水有机污染物高效、迅速的修复方式,是较为理想的修复技术方案,但药剂选择、注药井位设置密度、注药压力和流速等控制设计应充分论证,在有条件的情况下,可开展中试试验,获取必要的技术参数。
5.结语
综上所述,工业企业的搬迁给城市留下了许多受污染场地,对这些污染场地进行修复是城市建设的一项重要工作。在开展场地修复工作前,必须要进行调查评估,结合调查评估的结果,合理设计修复方案,从而降低工业企业场地的污染水平,保障城市环境的健康。
参考文献:
[1]王海兰.电镀行业典型污染场地调查及重金属镍污染修复技术研究[J].资源节约与环保,2017(08):132-133.
[2]廖兴良.广州某地块污染场地土壤调查评价及修复方案探析[J].城市地质,2017,12(02):30-34.
[3]毛鹍,杨鑫,周美春.常州市污染场地土壤修复与管控的探讨[J].资源节约与环保,2016(06):287-288.
关键词:工业企业;场地污染;调查;修复
随着我国工业化进程的不断推进以及城市建设的快速发展,导致许多工业企业搬迁、关停,这些企业腾出的场地将被用作城市建设开发。但是,许多工业企业场地污染严重,若不妥善处理,将严重威胁到居民和环境的健康。因此,对工业企业场地污染调查与修复展开探讨具有十分重要的意义。
1.样品采集与评估方法
1.1调查场地概况
本文研究场地为某工业企业搬迁遗留场地,占地面积2500m2,主要从事纺织粘合剂生产。该场地的平面布局和样点布置如图1所示,主要构筑物包括生产车间、原料仓库、成品仓库、污水处理设施和空桶堆场,现已拆除,未来场地土地利用类型将调整为商业和居住用地。
1.2场地环境污染初步分析
1.2.1场地污染识别和关注区域
根据现场踏勘,生产车间地面硬化破损严重,防渗措施较差,原料仓库、成品仓库和空桶堆场地面硬化年久失修,有明显破损裂纹,物料跑冒滴漏,可能造成土壤和地下水污染。地埋式污水管网和处理装置使用多年,其下层土壤和地下水极易受到污染,是关注的重点。
1.2.2场地污染物识别
本研究场地主要从事粘合剂生产,使用化工原料主要是苯、甲苯、1,2-二氯乙烷、三氯甲烷等,因此重点关注的污染物主要为苯、甲苯、1,2-二氯乙烷、三氯甲烷和总石油烃。
1.2.3地层结构和水文试验
本研究场地土层自上而下依次为杂填土(0~1.2m)、黏土(1.2~5.7m)、粉质黏土(5.7~7.0m),粉砂土(7.0~10.1m),土壤颗粒以粉粒(0.075~0.005)为主,形状从松散到硬塑,密度较大,天然含水率为22.8%~23.6%。浅层承压层地下水位埋深在-7.0m左右,流向大致呈东南向西北方向,土壤渗透系数5.221m/d,导水系数43.334m2/d,有机质含量0.256%。地质勘探和水文试验是确定土壤岩性和水文参数的重要手段,为后续健康风险评估提供技术支撑,土工试验结果如表1、表2所示。
1.3样品采集
根据场地历史调查和现场污染识别,按照《土壤环境监测技术规范》(HJ/T166-2004)、《地下水环境监测技术规范》(HJ/T164-2004)和《场地环境监测调查技术导则》(HJ25.2-2014),并结合场地生产布局、土壤理化性质差异性以及污染物迁移转化行为的影响,在车间、仓库、污水管网和处理装置区以及空桶堆场,采用专业判断结合网格布点法设置8个土壤采样点(S1~S5、M1~M3)。其中,3个土壤采样点(M1~M3)布设为地下水监测井(见图1),根据土层岩性和现场观察确定分层采样,深度至少包括表层(0~1.0m)、中层(1.0~3.0m)、中下层(3.0~5.0m)和下层(5.0~8.0m),地下水从监测井中提取。
1.4样品分析方法
样品分析参照USEPA规定的测试方法,其中重金属8项参照USEPA6020A和USEPA7470A;VOCs参照USEPA8260C,SVOCs参照USEPA8270D,总石油烃参照USEPA8260C和USEPA8015C。
1.5评价标准
目前,国内现行颁布土壤质量标准主要适用于农林用地,不适用工业场地土壤污染评价,本文土壤评估采用《展览会用地土壤环境质量评价标准(暂行)》(HJ/T350-2007)中A级标准。级标准为土壤环境质量目标值,代表了土壤未受污染的環境水平,符合A级标准的土壤可适用于各类土地利用类型。地下水评估采用《荷兰土壤和地下水环境质量标准(DIV,2009)》中的干预值。
2.调查评估结果
样品分析结果表明,土壤和地下水中部分挥发性有机污染物均有不同程度检出,土壤污染较重,在8个采样点位分析的36个土壤样品中,苯、甲苯、1,2-二氯乙烷、三氯甲烷和总石油烃超过了展览会A级标准,总石油烃最大检出浓度是展览会A级标准的2.95倍。地下水污染污染相对较轻,在3个采样点位分析的3个地下水样品中,苯、1,2-二氯乙烷和总石油烃超过了荷兰干预值标准,超过标准的污染物将直接作为潜在关注污染物进行风险评估,检出污染物统计如表3所示。
3.风险评估
本研究依据《污染场地风险评估技术导则》(HJ25.3-2014),结合污染场地风险评估的基本流程开展场地危害识别、暴露评估(见表4)及风险表征,筛选出土壤关注污染物为苯、1,2-二氯乙烷、三氯甲烷和总石油烃,地下水关注污染物为苯、1,2-二氯乙烷和总石油烃。借助HERA风险评估软件,计算不同暴露途径致癌风险及单一土壤污染物所有暴露途径致癌风险,设定1E-06作为可以接受风险水平概率,1作为可接受的非致癌危害商值,并基于本场地土壤理化性质差异性和其对污染物迁移转化行为的影响,计算确定修复目标值,风险控制值和超标情况如表5所示。
风险计算结果显示,土壤中超过健康风险控制值的污染物有苯、1,2-二氯乙烷、三氯甲烷和总石油烃,地下水中超过健康风险控制值的污染物有苯、1,2-二氯乙烷和总石油烃。结合检测数据和场地特征参数,利用条件模拟下的插值法将土壤和地下水中各污染物的超标区域进行叠加,确定土壤和地下水修复区域,估算土壤修复面积(见图2)约550m2,污染深度0~-5.0m;地下水修复面积(见图3)约280m2,污染深度主要在-7m含水层。土壤和地下水的污染与该厂环境管理不到位、地面防渗效果较差有直接关系。
4.修复方案设计
美国超级基金在三十多年的修复实践中,应用了近30种修复技术。虽然有许多技术可用于污染场地的修复,但最终的技术选择取决于场地条件、污染物特性、修复时间和成本要求等,遴选出最佳的修复技术,需综合考虑各方面因素。鉴于本场地污染特征,充分考虑修复成本和修复周期,笔者推荐以下几种修复技术方案,如表6所示。
与欧美发达国家相比,目前,我国尚未建立成熟、完善的污染场地修复技术筛选方法和评价体系,更多依赖专家赋值评分法选择修复方法。本场地土壤中污染物主要为苯、1,2-二氯乙烷、三氯甲烷和总石油烃等有机化合物,污染深度约表层~-5.0m,综合评比后原地异位氧化还原法最优,其处理效果、修复成本和施工周期都符合城市发展对土壤修复的要求。地下水中污染物苯、1,2-二氯乙烷和总石油烃,污染深度≥7.0m,原位化学氧化技术作为一种去除地下水有机污染物高效、迅速的修复方式,是较为理想的修复技术方案,但药剂选择、注药井位设置密度、注药压力和流速等控制设计应充分论证,在有条件的情况下,可开展中试试验,获取必要的技术参数。
5.结语
综上所述,工业企业的搬迁给城市留下了许多受污染场地,对这些污染场地进行修复是城市建设的一项重要工作。在开展场地修复工作前,必须要进行调查评估,结合调查评估的结果,合理设计修复方案,从而降低工业企业场地的污染水平,保障城市环境的健康。
参考文献:
[1]王海兰.电镀行业典型污染场地调查及重金属镍污染修复技术研究[J].资源节约与环保,2017(08):132-133.
[2]廖兴良.广州某地块污染场地土壤调查评价及修复方案探析[J].城市地质,2017,12(02):30-34.
[3]毛鹍,杨鑫,周美春.常州市污染场地土壤修复与管控的探讨[J].资源节约与环保,2016(06):287-288.