陳 奕,姚澤生,嚴立宇,諸 毅,安 淼
(1.上海環(huán)境綠色生態(tài)修復科技有限公司,上海 200232;2.上海市環(huán)境工程設計科學研究院有限公司,上海 200232)
近年來,隨著我國土壤污染防控法律法規(guī)和技術導則的相繼出臺和更新,“預防為主,保護優(yōu)先,風險管控”的土壤環(huán)境管理主線思維已逐步確立[1-2]。企業(yè)定期對存在污染隱患的區(qū)域和設施周邊的土壤、地下水進行監(jiān)測,可以及時監(jiān)控企業(yè)生產(chǎn)過程對土壤和地下水環(huán)境影響的動態(tài)變化,最大程度降低在產(chǎn)企業(yè)環(huán)境污染隱患,對及時發(fā)現(xiàn)潛在污染因素,保障土壤及地下水環(huán)境安全具有重要意義,是土壤污染環(huán)境風險防控的首要環(huán)節(jié)[3]。
生活垃圾焚燒廠因其生產(chǎn)過程涉及煙氣、滲濾液、飛灰等多種污染物的排放,可能對土壤和地下水環(huán)境造成影響,被列為土壤污染重點監(jiān)管企業(yè)。目前,生活垃圾焚燒廠的自行監(jiān)測主要關注污染物的排放狀況、污染治理設施的運行狀況等,在考察其對周邊環(huán)境的影響時,將企業(yè)視為一個整體進行考慮,自行監(jiān)測的對象主要為地表水、大氣及噪聲,關于土壤和地下水環(huán)境的自行監(jiān)測工作開展較少[4]。本研究針對某在產(chǎn)生活垃圾焚燒廠,開展土壤和地下水污染隱患排查和自行監(jiān)測工作,評估其土壤和地下水環(huán)境狀況,為該企業(yè)的污染風險管控工作提供依據(jù),也可為我國類似場地的自行監(jiān)測工作提供借鑒。
本研究的某在產(chǎn)生活垃圾焚燒廠自2016 年起開始運行,建成前場地為魚塘,建成后日均處理生活垃圾800 t,總占地面積約35 000 m2。該焚燒廠主要分為4 大功能區(qū),其中,主體工程位于廠區(qū)中部,輔助工程位于廠區(qū)南部,環(huán)保工程主要位于廠區(qū)西側(cè)及北側(cè),儲運工程主要位于廠區(qū)中部及東北側(cè),主要工程內(nèi)容見表1。
表1 某生活垃圾焚燒廠主要工程內(nèi)容
本廠采用機械爐排爐焚燒工藝,主要工藝包括垃圾接收貯存、垃圾攪拌供料、垃圾焚燒、余熱回收、煙氣凈化、垃圾滲濾液處理、灰渣處理等;生產(chǎn)流程為:生活垃圾入廠進垃圾池發(fā)酵5~6 d后,由抓料斗抓取送入焚燒爐內(nèi)高溫燃燒,產(chǎn)生的熱量將水加熱產(chǎn)生蒸汽驅(qū)動汽輪機組發(fā)電。焚燒產(chǎn)生的爐渣作為一般固廢處置,布袋除塵處理的飛灰螯合后送危險廢物填埋場填埋。焚燒煙氣、滲濾液經(jīng)處理凈化后達標排放。
通過人員訪談、資料審閱及現(xiàn)場踏勘,開展重點物質(zhì)、重點設施及區(qū)域排查,初步識別出場地土壤污染隱患風險,結(jié)果如表2 所示。
表2 土壤污染隱患識別結(jié)果
1) 重點物質(zhì)識別。根據(jù)生產(chǎn)工藝、原輔材料、“三廢”產(chǎn)生的情況,識別生產(chǎn)過程中對土壤污染風險較大的物質(zhì),包括有機溶劑、重金屬、類重金屬及無機化合物、危險廢物、第Ⅱ類一般工業(yè)固體廢物等。本廠涉及重點物質(zhì)包括柴油(焚燒助燃)、滲濾液、飛灰、袋式除塵廢棄濾料、滲濾液處理產(chǎn)生的污泥、硫酸、鹽酸、次氯酸鈉、氨水、磷酸和氫氧化鈉等。
2) 重點設施及區(qū)域識別。識別對土壤污染風險較大的設施及區(qū)域,包括涉及重點物質(zhì)儲存、運輸、轉(zhuǎn)運、生產(chǎn)、加工的設施和區(qū)域。經(jīng)識別,本廠重點設施區(qū)域包括焚燒車間、化學水處理站、垃圾儲倉、煙氣凈化裝置、飛灰穩(wěn)定化車間、危險廢物倉庫、油庫、滲濾液輸送管線、綜合調(diào)節(jié)池、MBR 生化池、污泥綜合處理車間、工業(yè)廢水泵房等。
3) 土壤污染隱患排查。對重點設施設備及生產(chǎn)活動進行審查和分析,重點關注設計、建設、運行管理的實際情況,并結(jié)合重點物質(zhì)性狀、毒性以及潛在污染途徑,進行土壤污染的隱患評估和風險分級。
3.2.1 布點方案
1) 布點方法:在產(chǎn)企業(yè)的各區(qū)域或設施功能較為明確,適合使用專業(yè)判斷布點法[5]。在不影響企業(yè)正常生產(chǎn)且不造成安全隱患二次污染的前提下,根據(jù)土壤污染隱患排查階段識別成果,在中低風險以上設施和區(qū)域周邊布設土壤和地下水采樣點。
2) 監(jiān)測介質(zhì):考慮到土壤性質(zhì)的空間差異性及鉆探施工的可操作性,在產(chǎn)企業(yè)土壤環(huán)境狀況評估自行監(jiān)測應以地下水為主,表層土壤樣品(0~50 cm) 為輔。
3) 監(jiān)測指標:根據(jù)重點區(qū)域和設施的生產(chǎn)工藝和使用功能、產(chǎn)生和排放的污染物確定各點位監(jiān)測因子,參照環(huán)評、清潔生產(chǎn)報告等資料,結(jié)合文獻資料[6]確定各關注區(qū)域土壤和地下水監(jiān)測因子,如表3 所示。
表3 某生活垃圾焚燒廠土壤及地下水自行監(jiān)測采樣點信息
4) 場外參照點:場外參照點一般設置在地下水上游的無擾動區(qū)域,監(jiān)測介質(zhì)和監(jiān)測指標涵蓋與在產(chǎn)企業(yè)設置相同,如企業(yè)歷史開展過周邊土壤和地下水監(jiān)測工作,可以參考歷史數(shù)據(jù)。
根據(jù)上述原則,對土壤污染隱患排查識別存在風險的9 個重點設施及區(qū)域,布設了10 個表層土壤采樣點和5 個地下水監(jiān)測井,并在場地外設置1 個土壤和地下水參照點,自行監(jiān)測工作布點如圖1,采樣點信息見表3。
3.2.2 樣品采集與分析
按照HJ/T 166—2004 土壤環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范和HJ 25.2—2014 場地環(huán)境監(jiān)測技術導則采集土壤樣品。依據(jù)HJ/T 164—2004 設置地下水監(jiān)測井和采集地下水樣品,共采集10 個土壤樣品和6 個地下水樣品。土壤、地下水樣品檢測分別參照GB 36600—2018 土壤環(huán)境質(zhì)量建設用地土壤污染風險管控標準(試行) 推薦方法和GB/T 14848—2017地下水質(zhì)量標準執(zhí)行。
圖1 某生活垃圾焚燒廠土壤及地下水自行監(jiān)測布點
3.2.3 評價標準
土壤:采用GB 36600—2018 中第二類用地風險篩選值來評估場地土壤環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀,若該標準中無規(guī)定,則依次參考《上海市場地土壤環(huán)境健康風險評估篩選值(試行) 》中非敏感用地篩選值和《美國EPA 通用土壤篩選值》中工業(yè)值。
地下水:參考GB/T 14848—2017 中IV 標準值和《荷蘭土壤和地下水環(huán)境質(zhì)量標準》中的干預值評估地下水環(huán)境質(zhì)量。
土壤樣品檢測結(jié)果見表4。場地內(nèi)土壤檢出指標13 項,比場地外參照點多出2 項,為油庫灌注點外SB-7 土壤樣品檢出的總石油烴煙囪下風向SB-1 土壤樣品檢出的二噁英。場地內(nèi)土壤樣品各污染因子檢出濃度遠低于評價標準;與場地外參照點相比,場地內(nèi)土壤各污染因子檢出平均值與場地外參照點樣品的檢出濃度相當,無顯著差異。但飛灰穩(wěn)定化車間外裸露土壤樣品SB-3 中的Cu、Pb、Cd、As、Mo 等濃度明顯超過場外參照點,這些重金屬均是焚燒飛灰的重要污染物[7],因此該區(qū)域表層土壤的異??赡苁且驗樵撥囬g防逸散措施不齊全,生產(chǎn)過程中發(fā)生飛灰逸散遷移至車間外表層土壤。
表4 土壤污染物檢測分析數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析結(jié)果 mg/kg
地下水樣品檢測結(jié)果如表5 所示。場地內(nèi)地下水檢出指標11 項,比場地外參照點多出2 項,分別是油庫外地下水樣品MW-4 檢出的Be、Pb。工業(yè)廢水泵房外的地下水樣品MW-5 中Mn 超過了評價標準,超標13%,Mn 是滲濾液中常見的重金屬污染物[8],該區(qū)域超標可能是因為滲濾液泄漏,需要開展核實工作,其余檢測因子遠低于評價標準。
此外,垃圾儲坑下游區(qū)域地下水樣品MW-1中的As、Mn,危廢倉庫旁地下水樣品MW-2 中的Co、Ni、Mn,綜合調(diào)節(jié)池旁地下水樣品MW-3 中的Mn、Co,油庫下游地下水樣品MW-4 中的As、TPH,工業(yè)廢水泵房外地下水樣品MW-5 中的Mn、Co;明顯高于場地外參照點檢出濃度,表明這些區(qū)域地下水環(huán)境受到企業(yè)生產(chǎn)影響。
表5 地下水污染物檢出情況
1) 通過土壤污染隱患排查工作,識別了8 個存在污染風險的重點設施及區(qū)域,分別是垃圾儲倉、煙氣凈化裝置、飛灰穩(wěn)定化車間、危險廢物倉庫、油庫、綜合調(diào)節(jié)池、污泥綜合處理車間、工業(yè)廢水泵房,在后續(xù)生產(chǎn)運行中應當加強管理。
2) 對隱患排查識別的中低風險以上設施及區(qū)域開展了土壤和地下水監(jiān)測工作,結(jié)果表明土壤質(zhì)量均未超標,但飛灰穩(wěn)定化車間外裸露土壤Cu、Pb、Cd、As、Mo 含量高于場外參照點,應完善防風措施,避免發(fā)生飛灰逸散情況;工業(yè)排水泵房區(qū)域地下水中Mn 超過了GB/T 14848—2017 中IV標準值,應核實原因,確認是否存在滲濾液泄漏,如未發(fā)現(xiàn)泄漏情況,則需加強對該區(qū)域的監(jiān)管監(jiān)測;其余重點區(qū)域地下水檢出濃度均不同程度超過場外參照點,需持續(xù)跟蹤監(jiān)測。
3) 結(jié)合該生活垃圾焚燒廠土壤和地下水自行監(jiān)測實例分析,揭示了在產(chǎn)企業(yè)土壤及地下水自行監(jiān)測工作的必要性,定期開展監(jiān)測工作可以有效地規(guī)避在產(chǎn)企業(yè)在實際運營過程中產(chǎn)生的土壤及地下水污染風險。此外,在產(chǎn)生活垃圾焚燒廠應當重點關注地下廢水管線以及飛灰穩(wěn)定化車間等區(qū)域,關注Cu、Pb、Cd、As、Mo 等重金屬。