有机化工污染场地土壤与地下水的风险评估及环境管理

2022-03-21版权声明我要投稿

  摘要:为了解决有机化工场地污染问题,本文以污染场地地下水和土壤作为污染风险评估对象,对这两项指标的污染浓度范围和毒性进行检测评估。评估结果表明,场地污染物毒性比较大,部分污染物浓度较高,需要给予高度重视。建议加强污染物排放控制,合理布设污染物排放管道。

  关键词:有机化工污染场地;污染物毒性;污染物浓度;

  有机化工产业作为我国重要的经济发展项目,在多个城市广泛分布[1]。随着产业结构的升级调整,人们对有机化工企业提出了新的要求,很多企业选择搬迁或者关停,而这些场地遭受了不同程度的污染,对人们赖以生存的环境造成了严重影响[2]。其中,地下水与土壤污染造成的影响最为严重,要准确评估污染风险,并提出环境管理建议[3]。本文以某有机污染场地样本为例,通过对样本加以处理,对样本的环境污染进行评估研究。

1 材料与方法

  1.1 有机化工污染场地概述

  本研究以某有机化工场地为例,该化工厂生产加工产品的主要原料为氯苯类化合物,生产期间使用的原辅材料及生产过程中的中间体对该场地的土壤和地下水环境造成了严重影响。目前,该化工厂已经搬离此地块,设备和厂房等建构筑物均已拆除。虽然地块经整理后已经恢复平整,但是地表水体存在明显的颜色,并且地块内存在异味。由于此地块与居民生活区相邻,且与城市主要河流距离较近,因此必须尽快对该场地进行环境调查并采取相应的环境管理措施,尽可能减少污染物对周边环境的影响。

  1.2 污染物样品采集与处理

  本研究采用现场勘察法,以网格布点法确定取样位置,以40 m×40 m为单位面积取样[4]。选取SH-30型钻机作为采样工具,按照直径110 mm标准钻孔,当深度到达粉质黏土层(隔水层地板)时停止钻孔。根据场地空间布局情况,取深度3.0~3.2 m处的土壤作为样本。

  地下水样本的采集同样采用单位面积取样法,以40 m×40 m为单位面积取样。利用聚氯乙烯(PVC)井管采集地下水,要求井管直径为60 mm,长度为3 m。沿着垂直方向在距离地表5~9 m处布设滤管,将水泵提水与抽水两项操作结合到一起进行洗井,而后利用地下水采集装置分别在各个取样点采集地下水样本[5]。

  样品采集后,将其存储在低温环境中,控制温度在4 ℃以下,送往实验室进行分析。按照污染物挥发性能进行划分,得到挥发性污染物和半挥发性污染物,采用相关国家标准推荐方法进行测定,土壤检出限设为0.01 mg/kg,地下水检出限设为0.000 5 mg/L。

2 风险评估方法

  本研究将《建设用地土壤污染风险评估技术导则》(HJ 25.3—2019)作为评估依据,对研究场地土壤污染风险进行评估,以污染物浓度范围、场地暴露情况、污染物毒性作为评估指标,对相关数据进行统计分析。为了降低污染风险,本研究将样本基本信息输入风险评估软件中,计算污染物修复目标值,将其作为环境管理的参考依据。

3 评估结果与讨论

  3.1 污染物浓度范围评估

  按照前文设定的评估方法,对污染物浓度进行检测评估,从而得到地下水和土壤样品的污染物浓度变化范围,结果如表1所示。

  表1检测结果显示,与地下水污染相比,土壤污染相对轻一些,在100个样本中,检出污染物的样品较少,仅氯苯含量较高,最高浓度达到81.48 mg/L,平均浓度为4.59 mg/L。另外,土壤样品中未检测到四氯化碳,从整体来看,该场地土壤污染较轻,但是仍然需要给予重视。地下水检测样本包含所有类型的污染物,并且含有污染物的样本占比不低于25%,含有氯苯污染物的样本最多,检出样本数量为13个,总数量为20个,最高浓度为312.995 mg/L,平均浓度为65.2 mg/L。

  3.2 场地暴露评估

  化工厂搬离场地规划用途为居住用地,为了保证居民的健康,本研究对该场地的土壤和地下水暴露情况进行评估分析。

  3.2.1 土壤

  土壤表层聚集着污染源,成人和儿童对此类污染源比较敏感,其有可能威胁人体健康。另外,土壤还容易对地下水造成一定影响,如果土壤遭受污染,那么地下水也会携带污染物,导致整个水环境陷入危机。目前,土壤污染正在通过皮肤接触、室内外颗粒物等途径暴露出来。

  3.2.2 地下水

  地下水污染物不仅对水环境造成了严重污染,还对人体健康造成威胁。目前,地下水污染物正在通过室内外蒸气、地下水迁移等方式暴露出来。

  3.3 污染物毒性评估

  同样按照评估标准,对样本污染物毒性进行评估,结果如表2所示。

  从表2统计结果来看,如果在此地修建居民楼,当前场地含有的苯污染物很有可能致癌。不仅如此,氯仿、1,2二氯乙烷、四氯化碳毒性也很高,仅次于苯,对人体致癌的可能性较大。结合表1可知,虽然污染物中含量最高的氯苯毒性最小,几乎对人体无影响,但是其他污染物的毒性很高,且地下水污染物含量较高,必须给予高度重视。

4 环境管理建议

  依据环境保护目标,设定土壤与地下水污染物修复目标。其中,土壤中氯仿、苯、1,4二氯苯、氯苯、1,2二氯乙烷污染物含量控制在0.021、0.072、1.290、7.900、0.200 mg/kg以下,地下水中氯仿、苯、1,4二氯苯、氯苯、1,2二氯乙烷、四氯化碳污染物含量控制在0.023、0.017、0.150、0.600、0.050、0.004 mg/kg以下。当前,要加强有机化工污染场地管理,按照污染物控制目标,检测各项指标,然后采用化学处理等手段对污染物进行处理。

5 结论

  有机化工污染场地污染物毒性较大,部分污染物浓度较高,需要给予高度重视。本文选取有机化工污染场地的地下水和土壤作为研究对象,分别对地下水和土壤的污染物含量进行检测,确定污染物浓度范围,然后结合污染物毒性检测结果,对化工场地污染情况进行评估,设定土壤和地下水污染物修复目标,拟定环境管理建议,以期有效治理有机化工污染场地,提高土地资源利用效率。

  注:A等级污染物致癌风险极大;B2等级污染物存在对体致癌的可能性,可能性较大;C等级污染物存在对人体致癌的可能性,可能性较小;NA等级几乎对人体不会造成致癌影响,暂时未标定准确的致癌性能。

参考文献

  [1] 刘颖,周念清.复合污染场地污染特征分析及健康风险评估[J].同济大学学报(自然科学版),2018(7):934-943.

  [2] 邓一荣,陆海建,董敏刚,等.粤港澳大湾区典型化工场地苯系物污染特征及迁移规律[J].环境科学,2019(12):427-434.

  [3] 姜昱聪,贾晓洋,夏天翔,等.起爆药污染场地土壤中锑的环境风险评估[J].环境科学研究,2020(2):249-257.

  [4] 章晋门,陈泉源,杨慧敏.过硫酸盐活化方式与氧化降解有机物效能及其在污染场地修复中的应用[J].化工进展,2020(1):7-19.

  [5] 王星,王欣,郭斌,等.微波脱附挥发性有机物污染土壤修复技术研究[J].应用化工,2020(3):116-118.

作者:苏宏建 刘志军 郭学辉 孙秀国 郭彬 单位:华北地质勘查局五一四地质大队

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