谷艾婷
(太原市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)與科學(xué)研究中心,山西 太原 030002)
為貫徹落實(shí)國(guó)家發(fā)展改革委《國(guó)家發(fā)展改革委關(guān)于加快焦化行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的指導(dǎo)意見(jiàn)的通知》等相關(guān)文件要求,2021 年5 月13 日,山西省人民政府辦公廳印發(fā)《關(guān)于印發(fā)山西省空氣質(zhì)量鞏固提升2021 年行動(dòng)計(jì)劃的通知》。
文件要求大力整治結(jié)構(gòu)性污染。加速淘汰退出炭化室高度4.3 m 焦?fàn)t,穩(wěn)步有序關(guān)停淘汰。熱回收搗固煉焦技術(shù)是一種回收利用煉焦燃燒煙氣余熱的焦炭生產(chǎn)技術(shù)[1],因早期投產(chǎn)建設(shè)的熱回收焦?fàn)t炭化室高度較低,山西現(xiàn)有熱回收焦?fàn)t大部分將面臨關(guān)停淘汰。
同時(shí),焦化行業(yè)作為“土十條”[2]提出的重點(diǎn)監(jiān)管的土壤污染重點(diǎn)行業(yè),關(guān)停搬遷后的熱回收焦化企業(yè)地塊的土壤環(huán)境調(diào)查成為山西省土壤污染防治工作的任務(wù)之一。本文將以某熱回收焦?fàn)t地塊的環(huán)境質(zhì)量調(diào)查為例,分析其主要土壤環(huán)境影響和調(diào)查要點(diǎn)。
本次作為案例的焦化廠采用清潔型熱回收“冷裝冷出型”鑄造焦生產(chǎn)工藝。該企業(yè)2000 年起為冷裝冷出鑄造焦生產(chǎn),2019 年停產(chǎn)拆除。地塊總占地面積27.83 萬(wàn)m2(418 畝)。主要產(chǎn)品為鑄造焦,地塊內(nèi)設(shè)有4 組熱回收焦?fàn)t,配套2 組汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組,2 個(gè)熄焦水循環(huán)池,配有煙氣脫硫設(shè)備及其他公輔建筑。
該地塊人工填土以灰渣煤屑為主,平均厚度1.57m。原土層依次為粉質(zhì)黏土、粉土、粉質(zhì)黏土,各層平均厚度分別為1.98、1.51、4.37 m。區(qū)域地下水埋深1.5 m左右,含水層位于雜填土層或粉質(zhì)黏土層位置。
地塊環(huán)境污染識(shí)別工作包括[3]:資料收集、現(xiàn)場(chǎng)踏勘、人員訪談。資料收集內(nèi)容包括:地塊歷史沿革、生產(chǎn)工藝、“三廢”產(chǎn)生及處理情況;區(qū)域地質(zhì)與水文地質(zhì),工程地質(zhì)勘探資料;歷史主要廢水、廢氣監(jiān)測(cè)資料等。
主要現(xiàn)場(chǎng)踏勘內(nèi)容包括:地塊自然環(huán)境概況,地塊地形地貌現(xiàn)狀;地塊調(diào)查范圍,現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)企業(yè)平面布置,主要建構(gòu)筑物規(guī)格、位置以及與規(guī)劃、設(shè)計(jì)圖件的符合度,地下管網(wǎng)布置情況;現(xiàn)場(chǎng)遺跡與可疑污染痕跡等分布情況等。
主要訪談內(nèi)容包括:與地塊企業(yè)相關(guān)人員補(bǔ)充核實(shí)地塊邊界、工藝、主要設(shè)施以及地下管線布置情況、歷史環(huán)境事件的細(xì)節(jié),識(shí)別地塊的可能的污染物質(zhì)和可能污染區(qū)域[4]。
案例地塊焦化工藝為無(wú)化產(chǎn)回收的煉焦工藝,故地塊內(nèi)不存在化產(chǎn)設(shè)備及?;穬?chǔ)罐等可能發(fā)生?;沸孤┑膮^(qū)域。由地塊內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)涉及的工藝可知,可能造成案例地塊污染的工藝環(huán)節(jié)主要有:煉焦、熄焦、物料貯存、汽輪機(jī)發(fā)電、事故水收集。
根據(jù)地塊建構(gòu)筑物建設(shè)情況、生產(chǎn)工藝特點(diǎn)、原輔材料及歷史沿革等相關(guān)材料,結(jié)合地塊水文地質(zhì)條件,可以初步完成地塊環(huán)境污染識(shí)別,見(jiàn)下頁(yè)表1。
表1 地塊潛在污染識(shí)別
通過(guò)場(chǎng)地踏勘、人員訪談,收集場(chǎng)地現(xiàn)狀和歷史資料,深入分析地塊生產(chǎn)工藝、污染物泄漏特征,地塊平面布置等信息??梢猿醪浇⒌貕K污染模型。案例地塊污染模型為:
主要潛在污染區(qū)域:焦?fàn)t區(qū)、熄焦池、汽輪機(jī)發(fā)電區(qū)、儲(chǔ)焦區(qū)。
潛在污染物:重金屬、SVOCs(多環(huán)芳烴、酚類)、VOCs(苯系物)、氰化物、TPH(總石油烴)、氟化物。
主要潛在污染途徑:各構(gòu)筑物池體內(nèi)廢水下滲;焦?fàn)t區(qū)大氣干濕沉降;汽輪機(jī)房、維修車間油類滲漏。
潛在污染介質(zhì):表層土壤、深層土壤、地下水。
企業(yè)地塊的土壤環(huán)境調(diào)查,布點(diǎn)原則要參考《建設(shè)用地土壤環(huán)境調(diào)查評(píng)估技術(shù)指南》、《工業(yè)企業(yè)場(chǎng)地環(huán)境調(diào)查評(píng)估與修復(fù)工作指南(試行)》、《建設(shè)用地土壤污染狀況調(diào)查技術(shù)導(dǎo)則》(HJ25.1)、《建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控和修復(fù)監(jiān)測(cè)技術(shù)導(dǎo)則》(HJ25.2)的相關(guān)要求。
布點(diǎn)是土壤環(huán)境調(diào)查最重要的環(huán)節(jié)。布點(diǎn)數(shù)量應(yīng)當(dāng)綜合考慮針對(duì)性、經(jīng)濟(jì)性和可行性的原則。采用專業(yè)判斷和隨機(jī)布點(diǎn)相結(jié)合的方法布設(shè)點(diǎn)位,土壤點(diǎn)位應(yīng)位于最有可能受污染的位置[5]。
根據(jù)污染識(shí)別和現(xiàn)場(chǎng)踏勘等工作的結(jié)果,案例地塊共布設(shè)45 個(gè)土壤采樣點(diǎn)位,其中主要潛在污染區(qū)域布設(shè)點(diǎn)位30 個(gè),非潛在污染區(qū)域布設(shè)點(diǎn)位15 個(gè)。同時(shí)在地塊外布設(shè)4 個(gè)土壤對(duì)照點(diǎn)。案例地塊土壤環(huán)境初步調(diào)查共采集土壤樣品259 個(gè),送檢136 個(gè)。
監(jiān)測(cè)指標(biāo):pH、《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB 36600—2018)表1 基本項(xiàng)目45 項(xiàng)(重金屬7 項(xiàng)、揮發(fā)性有機(jī)物27 項(xiàng)、半揮發(fā)性有機(jī)物11 項(xiàng))、表2 其他項(xiàng)目中石油烴(C10~C40)、氟化物、氰化物以及標(biāo)準(zhǔn)外的行業(yè)特征污染物(8 項(xiàng)多環(huán)芳烴:苊烯、蒽、苊、芴、菲、熒蒽、芘、苯并(g,h,i)芘)。
土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)依據(jù)為《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB 36600—2018)。標(biāo)準(zhǔn)中未制定標(biāo)準(zhǔn)值的情況,根據(jù)《建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則》(HJ 25.3—2019)要求計(jì)算篩選值[6]。
案例地塊初步調(diào)查階段送檢土壤樣品共計(jì)136件。檢出污染物為重金屬(6 種)、氟化物、VOCs(單環(huán)芳烴和鹵代脂肪烴)、SVOCs(PAHs)、TPH(C10~C40)。
案例地塊土壤篩選值按照一類用地規(guī)劃用途評(píng)價(jià)。參考《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB 36600—2018)中一類用地篩選值,該地塊所有檢測(cè)樣品均未超出標(biāo)準(zhǔn)限值,部分指標(biāo)檢出及超標(biāo)情況見(jiàn)表2。
表2 案例地塊土壤樣品檢測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì)
根據(jù)案例場(chǎng)地污染物檢出情況和特征污染物類型,選取苯并[a]芘作和總石油烴(C10~C40)在不同重點(diǎn)設(shè)施設(shè)備點(diǎn)位的分布情況(見(jiàn)下頁(yè)圖1、圖2)來(lái)說(shuō)明場(chǎng)地的污染分布特征。
圖1 場(chǎng)地土壤中苯并(a)芘檢出垂向分布圖
圖2 場(chǎng)地土壤中C10~C40 檢出垂向分布圖
苯并[a]芘在案例對(duì)照點(diǎn)檢出平均值為0.06 mg/kg,對(duì)比場(chǎng)地內(nèi)樣品檢測(cè)數(shù)據(jù)。超過(guò)對(duì)照點(diǎn)平均值的點(diǎn)位分別位于熄焦池、焦場(chǎng)、焦?fàn)t熄焦水渠、事故池等重點(diǎn)場(chǎng)所。焦場(chǎng)點(diǎn)位檢出深度較淺,說(shuō)明鑄造焦存儲(chǔ)主要影響了表層土壤的環(huán)境,主要遷移途徑是雨水淋溶。由于熄焦池、焦?fàn)t熄焦水渠、事故池都有一定的埋深,這幾處的檢出位置為雜填土以下的原土層位置。較高的檢出值說(shuō)明,由于防滲系統(tǒng)不完善,存在池體或管道滲漏情況,污染物滲入土壤影響了區(qū)域土壤環(huán)境。
總石油烴(C10~C40)在案例對(duì)照點(diǎn)檢出平均值為45.5 mg/kg,對(duì)比場(chǎng)地內(nèi)樣品檢測(cè)數(shù)據(jù)。超過(guò)對(duì)照點(diǎn)平均值的點(diǎn)位分別位于熄焦池、焦場(chǎng)、焦?fàn)t熄焦水渠、事故池、機(jī)械維修間、汽輪機(jī)油箱等幾個(gè)重點(diǎn)區(qū)域。可以看出,汽輪機(jī)油箱附近石油烴檢出值較高,說(shuō)明油箱可能存在滲漏的歷史。機(jī)械維修間曾有2 m~3 m 的維修坑,坑內(nèi)防滲系統(tǒng)不完善,造成維修過(guò)程中有油類物質(zhì)滲漏入土壤中。
通過(guò)2 個(gè)較為有代表性的污染物分布特征分析,該地塊對(duì)土壤產(chǎn)生影響的重點(diǎn)設(shè)施設(shè)備和重點(diǎn)區(qū)域?yàn)椋合ń顾?、熄焦水渠、焦?chǎng)、汽輪機(jī)油箱等。
根據(jù)《山西省土壤污染防治條例》第二十八條的要求:建設(shè)用地地塊從事過(guò)焦化、鋼鐵、化工、煤焦油加工、火力發(fā)電等企業(yè)關(guān)停、搬遷的土地使用權(quán)人應(yīng)當(dāng)按照規(guī)定進(jìn)行土壤污染狀況調(diào)查。
結(jié)合案例地塊的調(diào)查結(jié)果,熱回收焦?fàn)t屬于清潔型焦?fàn)t,對(duì)土壤環(huán)境影響較小。在調(diào)查過(guò)程中,布點(diǎn)位置重點(diǎn)應(yīng)關(guān)注熄焦池及熄焦廢水排水管道、堆焦區(qū)域、汽輪機(jī)油箱、事故池或初期雨水池。其次,應(yīng)關(guān)注企業(yè)內(nèi)使用機(jī)械油、危險(xiǎn)化學(xué)品的區(qū)域。重點(diǎn)關(guān)注的污染物圍繞苯系物、多環(huán)芳烴、總石油烴等有機(jī)污染物為主,另外,根據(jù)煤和焦的主要化學(xué)組成,加強(qiáng)重金屬、氰化物的檢測(cè)。