邱志浩
摘 要:對(duì)某廢棄煤氣制氣廠設(shè)備拆除前和拆除后地塊內(nèi)土壤進(jìn)行監(jiān)測(cè),研究土壤中石油烴和有機(jī)污染物含量和分布的變化特征。結(jié)果表明,設(shè)備拆除后,土壤中石油烴、苯并(a)芘、萘和苯等污染物含量明顯大于拆除前,設(shè)備洗消及拆解區(qū)、水處理區(qū)、危廢臨時(shí)貯存區(qū)及施工便道土壤環(huán)境均受到拆除活動(dòng)的影響。在空間分布上,大型設(shè)備拆解區(qū)和設(shè)備洗消及拆解1區(qū)受拆除活動(dòng)影響最大,拆除前其土壤樣品檢測(cè)濃度均低于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)限值,拆除后其土壤樣品遠(yuǎn)高于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)限值。拆除設(shè)備前后土壤受污染程度變化的主要原因是由于拆除活動(dòng)中污染防治措施未完全按照方案要求實(shí)施以及缺乏環(huán)境監(jiān)督等因素。
關(guān)鍵詞:煤氣制氣廠;拆除活動(dòng);土壤;污染防治
中圖分類號(hào):X53文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1673-9655(2024)02-00-05
0 引言
工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)地塊及周邊場(chǎng)地土壤環(huán)境會(huì)帶來(lái)污染物的累積,其影響具有隱蔽性和長(zhǎng)期性[1-3]。歷史工業(yè)企業(yè)搬遷后,遺留下大量土壤污染地塊,具有較大的生態(tài)環(huán)境安全隱患,若污染地塊未得到安全利用,土壤中的污染物會(huì)通過(guò)食物鏈等方式傳導(dǎo)進(jìn)入人體,危害人體健康[4, 5]?;て髽I(yè)搬遷過(guò)程設(shè)備裝置拆除過(guò)程對(duì)土壤和地下水環(huán)境存在較大的影響,如何避免對(duì)地塊土壤和地下水等環(huán)境造成更深的污染以及節(jié)約后期環(huán)境治理修復(fù)費(fèi)用,是目前工業(yè)企業(yè)拆遷過(guò)程亟需解決的問(wèn)題[6, 7]?!蛾P(guān)于印發(fā)土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃的通知》(國(guó)發(fā)〔2016〕31 號(hào))明確“有色金屬冶煉、石油加工、化工、焦化、電鍍、制革等行業(yè)企業(yè)拆除生產(chǎn)設(shè)施設(shè)備、構(gòu)筑物和污染治理設(shè)施,要事先制定殘留污染物清理和安全處置方案,并報(bào)所在地縣級(jí)環(huán)境保護(hù)、工業(yè)和信息化部門(mén)備案;要嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定實(shí)施安全處理處置,防范拆除活動(dòng)污染土壤”。原環(huán)境保護(hù)部于2017年12月24日發(fā)布《企業(yè)拆除活動(dòng)污染防治技術(shù)規(guī)定(試行)》,詳細(xì)規(guī)定了企業(yè)拆除活動(dòng)土壤污染防范的要求。后續(xù)有學(xué)者研究了工業(yè)企業(yè)拆除過(guò)程污染防治的相關(guān)案例[8-10],但迄今,對(duì)于工業(yè)企業(yè)拆除過(guò)程對(duì)場(chǎng)地土壤環(huán)境污染的影響仍不清楚。有學(xué)者研究了廢棄農(nóng)藥廠拆除前后周邊土壤中DDTs分布特征,發(fā)現(xiàn)拆除1個(gè)月后土壤中DDTs 濃度是拆除前的3.4倍[11]。這表明企業(yè)拆除行為可能會(huì)加重對(duì)周邊環(huán)境的污染。
本研究以上海某廢棄的煤氣制氣廠為對(duì)象,分別采集設(shè)備拆除前和拆除后其范圍內(nèi)的土壤,研究土壤中石油烴及有機(jī)污染物的分布及變化特征,以了解煤氣制氣廠拆除活動(dòng)對(duì)土壤環(huán)境的影響,為煤氣制氣廠后續(xù)地塊調(diào)查評(píng)估提供依據(jù),以及為企業(yè)拆除活動(dòng)的污染防治提供參考。
1 材料與方法
1.1 煤氣制氣廠概況
煤氣制氣廠有近70年歷史的燃?xì)馍a(chǎn)活動(dòng)。1940年建成投產(chǎn)時(shí),年供煤氣4.3萬(wàn)m?,焦炭7000 t以上;后經(jīng)多次改造、擴(kuò)建升級(jí),1992年煤氣日產(chǎn)量達(dá)到 180萬(wàn)m?;1990年后,燃?xì)馍a(chǎn)規(guī)模和消納天然氣能力逐步擴(kuò)大,停產(chǎn)前燃?xì)馊丈a(chǎn)能力達(dá)210萬(wàn)m?,每日可消納天然氣90萬(wàn)m?。該廠于2014年全面停產(chǎn),整個(gè)廠區(qū)主要分為主場(chǎng)區(qū)、生化和原料碼頭。本次主要拆除設(shè)施設(shè)備,不對(duì)建、構(gòu)筑物進(jìn)行拆除。
1.2 采樣布點(diǎn)
本研究在項(xiàng)目廠界范圍內(nèi),參考《HJ 1209—2021工業(yè)企業(yè)土壤和地下水自行監(jiān)測(cè)技術(shù)指南(試行)》,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工各功能區(qū)分布情況進(jìn)行布點(diǎn)采樣。在設(shè)備洗消區(qū)、設(shè)備拆解區(qū)、危險(xiǎn)廢物臨時(shí)貯存區(qū)、水處理區(qū)和施工便道等區(qū)域進(jìn)行了布點(diǎn),共設(shè)置6個(gè)土壤監(jiān)測(cè)點(diǎn)位,其中,2個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)在設(shè)備洗消及拆解區(qū),1個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)在危險(xiǎn)廢物臨時(shí)貯存區(qū)域,1個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)在水處理區(qū)及廢水暫存區(qū),1個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)在施工便道,1個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)在大型設(shè)備拆解區(qū),布置詳圖見(jiàn)圖1。
1.3 樣品采集
本研究根據(jù)《HJ/T 166—2004土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》《HJ 25.2-2019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》《HJ 1019—2019地塊土壤和地下水中揮發(fā)性有機(jī)污染物采樣技術(shù)導(dǎo)則》相關(guān)要求進(jìn)行樣品的采集、保存和流轉(zhuǎn)工作,每個(gè)采樣點(diǎn)采集表層(0~50 cm)土壤(以扣除砼地面計(jì))。用來(lái)分析土壤樣品中的半揮發(fā)性有機(jī)物及石油烴樣品,采用250 g 棕色廣口玻璃瓶(Jar)作為容器;用來(lái)分析土壤樣品中揮發(fā)性有機(jī)物,采用40 mL 棕色吹掃瓶(Vial)保存。本研究共采集了2批次樣品,拆除前的2021年4月采集第一批次樣品,拆除后的2022年9月采集第二批次樣品,共計(jì)土壤樣品14個(gè)(含2個(gè)平行樣)。
1.4 分析方法
參照《HJ 1021—2019土壤和沉積物 石油烴(C10-C40) 的測(cè)定氣相色譜法》測(cè)定土壤中石油烴(C10-C40)含量;參照《HJ 605—2011土壤和沉積物 揮發(fā)性有機(jī)物的測(cè)定吹掃捕集/氣相色譜-質(zhì)譜法》測(cè)定土壤中31項(xiàng)揮發(fā)性有機(jī)物(27個(gè)基本項(xiàng)和4個(gè)其它項(xiàng))的含量;參照《HJ 834—2017半揮發(fā)性有機(jī)物的測(cè)定氣相色譜-質(zhì)譜法》測(cè)定土壤中21項(xiàng)半揮發(fā)性有機(jī)物(11個(gè)基本項(xiàng)和10個(gè)其它項(xiàng))的含量。
1.5 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
本地塊暫無(wú)相關(guān)規(guī)劃,暫以原用地性質(zhì)(工業(yè)用地)進(jìn)行評(píng)價(jià),屬于建設(shè)用地中的第二類用地類型,故土壤評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)采用《GB 36600—2018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)》中二類用地篩選值。
2 結(jié)果與分析
2.1 土層分布
根據(jù)煤氣制氣廠區(qū)范圍內(nèi)土壤鉆孔的土層情況,廠區(qū)范圍內(nèi)的土層分布情況大致相同。鉆探6.0 m范圍內(nèi),揭露的土層主要由砼地面(0~0.2 m)、填土(0.2~3.1 m),粉質(zhì)粘土(3.1~4.5 m)、砂土(4.5~6.0 m)組成。填土層主要為雜填土,含有碎石。
2.2 土壤檢測(cè)結(jié)果
本地塊石油烴、揮發(fā)性有機(jī)污染物(VOCs)和半揮發(fā)性有機(jī)污染物(SVCs)均有檢出,且拆除前后均有不同程度的超標(biāo),各物質(zhì)檢出及超標(biāo)情況見(jiàn)表1。
由表1可見(jiàn):拆除前后兩次檢出的污染物大體一致,共16種,包含石油烴、VOCs物質(zhì)7種、SVOCs物質(zhì)8種。拆除后各物質(zhì)的檢出率較拆除前有不同程度的升高,包含苯并(a)蒽、屈、苯并(b)熒蒽、苯并(k)熒蒽、苯并(a)芘、茚并(1,2,3-cd)芘、二苯并(a,h)蒽、萘、乙苯、對(duì)(間)二甲苯、鄰二甲苯、苯乙烯等12種;拆除后各物質(zhì)的點(diǎn)位超標(biāo)率較拆除前也存在不同程度的升高,包含石油烴、苯并(a)蒽、苯并(b)熒蒽、苯并(a)芘、茚并(1,2,3-cd)芘、二苯并(a,h)蒽、萘、苯等8種。這初步判斷本地塊內(nèi)的拆除活動(dòng)對(duì)地塊內(nèi)土壤環(huán)境造成了影響。
2.3 拆除前后污染物濃度變化分析
將上述超標(biāo)或拆除前后濃度變化較大的點(diǎn)位相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)果列于表2。
由表2可見(jiàn):所有點(diǎn)位拆除后采集的土壤石油烴檢測(cè)濃度較拆除前有較大的升高,拆除后S01~S06點(diǎn)位土壤石油烴檢測(cè)濃度分別為拆除前的66.8、5、9.5、9.3、7.5和59.6倍,其中,點(diǎn)位S01和S06拆除后土壤石油烴含量較拆除前劇增,且S06拆除前土壤石油烴含量合格,拆除后卻出現(xiàn)超標(biāo)情況;多數(shù)點(diǎn)位拆除后采集的土壤苯并(a)芘檢測(cè)濃度較拆除前有不同程度的升高,拆除后S01~S06點(diǎn)位土壤苯并(a)芘檢測(cè)濃度分別為拆除前的512、5.5、1.1、3.9、2.1和23.5倍,其中,點(diǎn)位S01和S06點(diǎn)位拆除前土壤苯并(a)芘含量合格,拆除后出現(xiàn)超標(biāo)情況,且升高倍數(shù)較大;拆除前點(diǎn)位S01土壤苯并(a)蒽、苯并(b)熒蒽、苯并(a)芘、茚并(1,2,3-cd)芘和二苯并(a,h)蒽未檢出,但拆除后均存在不同程度的超標(biāo);拆除前點(diǎn)位S06土壤石油烴、苯并(a)芘、萘和苯均未超標(biāo),但拆除后均存在不同程度的超標(biāo),且各污染物含量較拆除前升高較大;拆除前點(diǎn)位S03土壤苯并(a)蒽、苯并(b)熒蒽、苯并(a)芘、茚并(1,2,3-cd)芘和二苯并(a,h)蒽雖存在超標(biāo),但拆除后監(jiān)測(cè)因子濃度基本與拆除前保持同一水平。拆除前后,土壤中各污染物超標(biāo)倍數(shù)堆積柱形圖見(jiàn)圖2。
由圖2可見(jiàn):除S03點(diǎn)位,其他點(diǎn)位拆除前各污染物超標(biāo)情況處于較低水平,且拆除前本地塊土壤超標(biāo)污染物主要以苯并(a)芘為主,如點(diǎn)位S02、S03、S04和S05;拆除后土壤超標(biāo)污染物仍以苯并(a)芘為主,如點(diǎn)位S01~S05,其中,拆除活動(dòng)對(duì)S01、S02、S04和S05都存在不同程度的影響,以苯并(a)芘為主、二苯并(a,h)蒽次之,尤其是點(diǎn)位S01受影響最大,苯并(a)芘超標(biāo)倍數(shù)劇增;另外,點(diǎn)位S01和S06土壤拆除前無(wú)超標(biāo)污染物,拆除后各污染物超標(biāo)倍數(shù)總和顯著升高,且S01以苯并(a)芘為主,S06以萘和苯為主。這進(jìn)一步表明煤氣廠設(shè)備拆除活動(dòng)對(duì)土壤環(huán)境存在較大的影響。
2.4 超標(biāo)污染物空間分布特征
本地塊設(shè)備拆除活動(dòng)前,6個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位中有4個(gè)
點(diǎn)位監(jiān)測(cè)到污染物超標(biāo),超標(biāo)污染物以苯并(a)芘為主。其中,1個(gè)點(diǎn)位超標(biāo)較為嚴(yán)重,位于焦油罐區(qū),其他3個(gè)超標(biāo)點(diǎn)位于天然氣改制爐區(qū)、廢水生化處理區(qū)及水爐煤氣制工段區(qū)域旁主干道,而天然氣改制爐東側(cè)空地區(qū)域以及三提苯和三精制工段區(qū)域旁空地沒(méi)有檢測(cè)到超標(biāo)有機(jī)物和石油烴。這說(shuō)明該地塊在設(shè)備拆除前已存在土壤污染情況,但除焦油管區(qū),整體污染程度處于較低水平。
本地塊設(shè)備拆除活動(dòng)后,6個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位均檢測(cè)到污染物超標(biāo),除三提苯和三精制工段區(qū)域旁空地區(qū)域以萘和苯超標(biāo)為主,其他區(qū)域超標(biāo)污染物仍以苯并(a)芘為主,且超標(biāo)情況均較拆除前有不同程度的加重。其中,1個(gè)點(diǎn)位苯并(a)芘超標(biāo)倍數(shù)劇增,拆除前未超標(biāo),拆除后超標(biāo)34.1倍,位于拆除活動(dòng)設(shè)備洗消及拆解1區(qū)(原天然氣改制爐東側(cè)熱水池及空地區(qū)域)。3個(gè)點(diǎn)位苯并(a)芘超標(biāo)倍數(shù)明顯升高,位于危廢倉(cāng)庫(kù)(臨時(shí)搭建,原天然氣改制爐區(qū))、水處理及廢水暫存區(qū)(原廢水生化處理區(qū))和施工便道(原水爐煤氣制工段區(qū)域旁主干道),超標(biāo)倍數(shù)較拆除前分別增加8.8、7.5和3.6倍。1個(gè)點(diǎn)位萘和苯超標(biāo)倍數(shù)明顯升高,拆除前未超標(biāo),拆除后分別超標(biāo)5.69和4.6倍,位于大型設(shè)備拆解區(qū)(原三提苯和三精制工段區(qū)域旁空地)。
2.5 污染物含量升高原因分析
設(shè)備拆除活動(dòng)后洗消及拆解1區(qū)(原天然氣改制爐東側(cè)熱水池及空地區(qū)域)土壤點(diǎn)位樣品苯并(a)芘超標(biāo)倍數(shù)劇增,分析是由于項(xiàng)目開(kāi)工初期場(chǎng)地受限等原因,洗消區(qū)及拆解區(qū)尚未建設(shè)完成時(shí)該區(qū)域已進(jìn)行設(shè)備噴砂清洗及拆解工作,場(chǎng)地原有地坪老舊防滲不到位導(dǎo)致。危險(xiǎn)廢物臨時(shí)貯存區(qū)(臨時(shí)搭建,原天然氣改制爐區(qū))土壤點(diǎn)位苯并(a)芘超標(biāo)倍數(shù)明顯升高,分析是由于危險(xiǎn)廢物倉(cāng)庫(kù)建設(shè)前該區(qū)域原天然氣改制爐區(qū)設(shè)備拆除擾動(dòng)導(dǎo)致污染加劇。水處理及廢水暫存區(qū)(原廢水生化處理區(qū))土壤點(diǎn)位苯并(a)芘超標(biāo)倍數(shù)明顯升高,分析是由于該區(qū)域未對(duì)場(chǎng)地原有老舊地坪進(jìn)行防滲處理,污水處理雖然是全部通過(guò)管道泵送,但該區(qū)域存在危險(xiǎn)廢物的收集及短駁作業(yè)。大型設(shè)備拆解區(qū)土壤點(diǎn)位萘和苯超標(biāo)倍數(shù)明顯升高,分析是由于該區(qū)域利用原三提苯和三精制工段區(qū)域旁空地地坪,未對(duì)地坪進(jìn)行防滲處理,導(dǎo)致該區(qū)域特征污染物滲漏遷移至土壤環(huán)境。另外設(shè)備拆除后6個(gè)區(qū)域土壤石油烴含量均存在大幅度升高,分析是由于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備拆解以及遺留物料、殘留污染物的清理和短駁時(shí)未做好相關(guān)區(qū)域的防滲措施導(dǎo)致污染物滲漏。
總體來(lái)看,該企業(yè)設(shè)備拆除活動(dòng)雖已制定污染防治方案且基本按方案要求進(jìn)行施工作業(yè),但實(shí)施過(guò)程中拆除和設(shè)備清洗工作由兩家單位分別獨(dú)立完成,因各方相互配合情況、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)空間、物料及污染物清理技術(shù)能力以及安全等因素,導(dǎo)致設(shè)備拆除過(guò)程中污染防治措施等工作很難完全按方案要求落實(shí)到位,同時(shí)拆除過(guò)程缺少駐場(chǎng)的環(huán)境監(jiān)督,這也是導(dǎo)致設(shè)備拆除活動(dòng)容易造成土壤環(huán)境進(jìn)一步污染的重要原因。
3 結(jié)論和建議
(1)廢棄煤氣制氣廠拆除活動(dòng)造成廠區(qū)內(nèi)遺留物料及殘留污染物等進(jìn)入土壤環(huán)境,拆除后采集的6個(gè)點(diǎn)位土壤樣品石油烴含量全部遠(yuǎn)高于拆除前的水平,土壤石油烴檢測(cè)濃度為拆除前的5~66.8倍;
拆除后5個(gè)點(diǎn)位污染物超標(biāo)以苯并(a)芘為主,
1個(gè)點(diǎn)位污染物超標(biāo)以萘和苯為主,分析判斷企業(yè)設(shè)備拆除活動(dòng)是加重各區(qū)域土壤環(huán)境污染的重要因素。
(2)企業(yè)拆除活動(dòng)中高環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)設(shè)備拆解、洗消,以及遺留物料、殘留污染物的清理、收集、轉(zhuǎn)移等活動(dòng)是容易造成土壤環(huán)境污染的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。綜合考慮安全、作業(yè)空間等因素,建議污染防治措施落實(shí)到位后方可進(jìn)行設(shè)備拆除及清洗工作,將污染風(fēng)險(xiǎn)降至最低。
(3)企業(yè)拆除活動(dòng)中拆除作業(yè)和污染物清理往往是由兩家單位分別獨(dú)立開(kāi)展,兩家單位相互的配合是污染防治工作有效推進(jìn)的關(guān)鍵,而拆除過(guò)程的不規(guī)范容易造成土壤或地下水的進(jìn)一步污染,且拆除活動(dòng)造成的污染會(huì)對(duì)后續(xù)地塊調(diào)查評(píng)估帶來(lái)極大困難,會(huì)嚴(yán)重影響調(diào)查評(píng)估結(jié)果,甚至?xí)蠓黾有迯?fù)成本和時(shí)間,影響地塊后續(xù)安全利用。故建議企業(yè)拆除活動(dòng)請(qǐng)環(huán)境監(jiān)理對(duì)拆除過(guò)程污染防治行為進(jìn)行全過(guò)程監(jiān)督,最大限度地減輕拆除過(guò)程中的二次污染,同時(shí)對(duì)拆除前后土壤和地下水環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè),為污染地塊后續(xù)調(diào)查評(píng)估提供有力支撐。
參考文獻(xiàn):
[1] Jan M R, Sha H J, Khawaja M A, et al. DDT residue in soil and water in and around abandoned DDT manufacturing factory [J]. Environmental Monitoring and Assessment, 2009, 155(1-4): 31-8.
[2] 黃波濤.典型危廢處置利用企業(yè)周邊土壤重金屬分布特征、來(lái)源及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].環(huán)境化學(xué), 2023, 42(2): 435-445.
[3] 趙曦,黃藝,李娟,等.大型垃圾焚燒廠周邊土壤重金屬含量水平、空間分布、來(lái)源及潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào), 2015, 24(6): 1013-1021.
[4] 李開(kāi)環(huán),聶志強(qiáng),迭慶杞,等.廢棄農(nóng)藥廠拆除過(guò)程對(duì)周邊土壤DDTs污染影響[J].中國(guó)環(huán)境科學(xué), 2018, 38(2): 658-664.
[5] 喬穎.我國(guó)土壤修復(fù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究——評(píng)《我國(guó)土壤修復(fù)產(chǎn)業(yè)預(yù)測(cè)分析和發(fā)展戰(zhàn)略》[J].生態(tài)經(jīng)濟(jì), 2022, 38(10): 230-231.
[6] 牟愛(ài)勝.化工企業(yè)搬遷應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的環(huán)境問(wèn)題及環(huán)保措施 [J].綠色科技, 2018, (20): 170-171.
[7] 熊燕娜,臧文超,焦永杰, 等.發(fā)達(dá)國(guó)家工業(yè)場(chǎng)地拆遷過(guò)程中污染防治管理經(jīng)驗(yàn)及啟示 [J]. 環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù), 2019, 31(01): 1-5.
[8] 趙文婧,侯文浩,楊婷,等.工業(yè)企業(yè)拆除活動(dòng)環(huán)境管理探討 [J].再生資源與循環(huán)經(jīng)濟(jì), 2023, 16(2): 21-24.
[9] 彭雅萍.化工企業(yè)停產(chǎn)拆除過(guò)程中的污染防治[J].化學(xué)工程與裝備, 2022, (11): 289-291.
[10] 牛俊翔. 上海某摩托車廠遺留廢酸儲(chǔ)罐拆除管理實(shí)例分析 [J]. 科技與創(chuàng)新, 2020, (12): 105-106,8.
[11] 李開(kāi)環(huán), 聶志強(qiáng), 迭慶杞, 等. 廢棄農(nóng)藥廠拆除過(guò)程對(duì)周邊土壤DDTs污染影響 [J]. 中國(guó)環(huán)境科學(xué), 2018, 38(02): 658-664.