污染場地地下水污染風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)技術(shù)方法研究

楊昱，廉新穎，馬志飛，徐翔健，姜永海，彭星，席北斗

中國環(huán)境科學(xué)研究院國家環(huán)境保護(hù)地下水污染過程模擬與控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100012

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污染場地地下水污染風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)技術(shù)方法研究

楊昱，廉新穎，馬志飛，徐翔健，姜永海*，彭星，席北斗

中國環(huán)境科學(xué)研究院國家環(huán)境保護(hù)地下水污染過程模擬與控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100012

借鑒國內(nèi)外地下水污染風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)方法，綜合分析污染場地對(duì)地下水產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，采用層次分析法，從場地本身存在的風(fēng)險(xiǎn)、場地區(qū)域地下水固有脆弱性和場地周邊地下水的保護(hù)目標(biāo)特征3個(gè)方面，建立了由17個(gè)指標(biāo)構(gòu)成的污染場地地下水污染風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)指標(biāo)體系。在此基礎(chǔ)上，以典型污染場地實(shí)地調(diào)研結(jié)果和159種典型地下水污染物理化特性為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)水平的劃分，基于聚類分析法，采用各指標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)相乘的風(fēng)險(xiǎn)表征方法計(jì)算總風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，構(gòu)建了污染場地地下水污染風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)技術(shù)方法。該方法可有效避免指標(biāo)權(quán)重計(jì)算的主觀性，并且能夠直觀地反映出導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)的主要因素。結(jié)果表明：利用建立的風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)技術(shù)方法可將我國典型污染場地地下水污染風(fēng)險(xiǎn)劃分為3級(jí)，風(fēng)險(xiǎn)小于5為一級(jí)，風(fēng)險(xiǎn)在5～15為二級(jí)，風(fēng)險(xiǎn)大于15為三級(jí)。實(shí)際應(yīng)用于某危險(xiǎn)廢物填埋場的結(jié)果表明，該危險(xiǎn)廢物填埋場地下水污染風(fēng)險(xiǎn)為三級(jí)，同時(shí)得出場地本身存在的風(fēng)險(xiǎn)，特別是場地特征污染物，是造成該危險(xiǎn)廢物填埋場地下水污染風(fēng)險(xiǎn)的主要因素。

污染場地；地下水；指標(biāo)體系；風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)

工業(yè)化的發(fā)展使廢物的排放量不斷增大，進(jìn)而使地下水的污染日益加重，如廢水的排放、工業(yè)廢渣和城市垃圾填埋場的滲漏、石油和化工原料傳輸管線和儲(chǔ)存罐的破損、農(nóng)業(yè)灌溉等都有可能造成地下水的污染[1-2]。由于我國人力、物力及財(cái)力的限制，不可能同時(shí)對(duì)所有的污染場地進(jìn)行統(tǒng)一的修復(fù)，因此，亟需建立科學(xué)、合理的污染場地地下水污染風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)方法，確保具有重大地下水污染風(fēng)險(xiǎn)的污染場地得到優(yōu)先管理與控制。

目前，國內(nèi)外關(guān)于地下水污染風(fēng)險(xiǎn)的分級(jí)方法包括風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法、過程模擬法和統(tǒng)計(jì)分析法：風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法是通過構(gòu)建表征風(fēng)險(xiǎn)的指標(biāo)體系，按照特定的評(píng)分原則得到分級(jí)對(duì)象的風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)[3-8]，如加拿大國家污染場地分級(jí)系統(tǒng)(NCSCS)，該系統(tǒng)考慮污染物特征、污染物遷移能力和暴露途徑3個(gè)方面，建立全面系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，根據(jù)特定的風(fēng)險(xiǎn)值計(jì)算方法對(duì)污染場地地下水污染風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)[9]，這種方法雖然操作簡單，但在風(fēng)險(xiǎn)值的獲取過程中主觀性較強(qiáng)；過程模擬是在掌握?qǐng)龅鼗拘畔⒌幕A(chǔ)上，利用成熟的污染物遷移模型和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型對(duì)污染物運(yùn)移規(guī)律進(jìn)行模擬并對(duì)其風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)[10-14]，RBCA和3MRA風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型是目前利用過程模擬法來評(píng)價(jià)污染場地地下水污染風(fēng)險(xiǎn)的典型模型[15]，該方法科學(xué)、客觀，但其計(jì)算過程繁瑣并且需要大量模型參數(shù)[16]；統(tǒng)計(jì)分析法主要是利用聚類分析法把數(shù)據(jù)分成若干個(gè)類別，使類別內(nèi)部的差異盡可能小，類別間的差異盡量大[17]，聚類分析廣泛地應(yīng)用于許多行業(yè)和領(lǐng)域的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)工作中[18-21]，雖然該方法同樣需要大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，但其操作較過程模擬法簡便，同時(shí)由于運(yùn)用了科學(xué)的數(shù)值分析方法，從而降低了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)過程中的主觀性。

筆者綜合了風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法和聚類分析法，在保持風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)過程易操作的前提下，基于大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，采用聚類分析的數(shù)值分析方法對(duì)風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別及其相應(yīng)限值進(jìn)行劃定，建立了適用于我國污染場地地下水污染風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)技術(shù)體系，以期為我國污染場地地下水污染風(fēng)險(xiǎn)管理提供參考。

1 指標(biāo)體系建立

建立污染場地地下水污染風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)指標(biāo)體系是污染場地地下水污染風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分級(jí)的基礎(chǔ)，遵循科學(xué)性、相對(duì)獨(dú)立性及定量化的原則，在分析影響污染場地對(duì)地下水造成污染風(fēng)險(xiǎn)關(guān)鍵因素的基礎(chǔ)上，確定污染場地地下水污染風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)指標(biāo)體系，包括場地本身存在的風(fēng)險(xiǎn)、場地區(qū)域地下水固有脆弱性和場地周邊地下水的保護(hù)目標(biāo)特征3個(gè)方面(表1)。

表1 我國典型污染場地地下水污染風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)指標(biāo)體系

場地本身存在的風(fēng)險(xiǎn)主要指由于污染場地自身的條件和性質(zhì)而導(dǎo)致地下水受到污染的風(fēng)險(xiǎn)，包括場地基本情況(場地面積、污染時(shí)間和污染源防滲措施)和場地特征污染物的情況(污染物濃度、分配系數(shù)、溶解度、半衰期和半致死劑量)。

場地區(qū)域地下水固有脆弱性主要反映的是污染物通過土壤-包氣帶介質(zhì)進(jìn)入含水層的難易程度，其由眾多因素決定，包括地下水埋深、地形坡度、土壤-包氣帶-含水層介質(zhì)類別、水力傳導(dǎo)系數(shù)及降水入滲補(bǔ)給量。

場地周邊地下水的保護(hù)目標(biāo)主要是指位于地下水流向下游的潛在暴露受體，其類型包括飲用水源地、居民區(qū)、河流湖泊、農(nóng)田等。場地周邊地下水的保護(hù)目標(biāo)特征包括保護(hù)目標(biāo)的類型以及保護(hù)目標(biāo)與污染場地之間的距離。

2 技術(shù)體系構(gòu)建

借鑒風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法的思想，利用聚類分析法確定風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)界限，結(jié)合建立的污染場地地下水污染風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)指標(biāo)體系，建立污染場地地下水污染風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)技術(shù)方法。

2.1 地下水污染風(fēng)險(xiǎn)初篩

對(duì)于進(jìn)行地下水污染風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)的污染場地，首先進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)初篩，篩選條件：1)對(duì)污染場地地下水進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測指標(biāo)應(yīng)包含所有特征污染物，按照GB 14848—93《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》[22]中的水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)方法計(jì)算得到的水質(zhì)綜合評(píng)分(F)大于7.20；2)污染場地對(duì)人體健康或生態(tài)環(huán)境造成不良影響，風(fēng)險(xiǎn)水平超過可接受風(fēng)險(xiǎn)水平(10-6)。若滿足其中1項(xiàng)，則直接將其地下水污染風(fēng)險(xiǎn)劃分為一級(jí)，即為風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)最高的級(jí)別，進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)管；否則進(jìn)行下一步分級(jí)程序。

2.2 污染場地地下水污染風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)指標(biāo)量化

通過基礎(chǔ)資料收集和現(xiàn)場調(diào)研對(duì)污染場地的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行量化。污染場地本身風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)，包括：占地面積，m2；運(yùn)行時(shí)間，a；防滲膜(HDPE)厚度，mm；污染物濃度，mgL；分配系數(shù)(lgKoc)；溶解度，mgL(20 ℃)；半衰期，h；半致死劑量(LD50)，mgkg。場地區(qū)域地下水固有脆弱性指標(biāo)，包括：地下水埋深，m；降水入滲補(bǔ)給量，mm；含水層介質(zhì)類別；土壤介質(zhì)類別；地形坡度，%；包氣帶介質(zhì)類別；水力傳導(dǎo)系數(shù)，md。場地周邊保護(hù)目標(biāo)指標(biāo)，包括：保護(hù)目標(biāo)的類型；保護(hù)目標(biāo)與污染場地之間的距離，m。

2.3 污染場地地下水污染風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)表征

基于收集的基礎(chǔ)資料，利用聚類分析法對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行分析，根據(jù)每個(gè)指標(biāo)的數(shù)值與風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)系，對(duì)其造成的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分級(jí)并計(jì)算相應(yīng)限值。在此基礎(chǔ)上利用風(fēng)險(xiǎn)相乘的方法對(duì)污染場地地下水污染風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

2.3.1 場地本身存在的風(fēng)險(xiǎn)

(1)場地基本情況

我國37個(gè)污染場地的場地面積、污染時(shí)間以及污染源防滲措施的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)見表2。采用聚類分析的數(shù)學(xué)方法，利用SPSS軟件對(duì)其進(jìn)行分析，根據(jù)聚類分析結(jié)果以及場地面積、污染時(shí)間以及污染源防滲措施與其造成的地下水污染風(fēng)險(xiǎn)之間的關(guān)系將其分為3級(jí)(表3)。

表2 污染場地基本情況統(tǒng)計(jì)

表3 場地面積、污染時(shí)間以及污染源防滲措施的風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)結(jié)果

場地基本情況的風(fēng)險(xiǎn)采用各指標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)相乘的方法表示。

這種風(fēng)險(xiǎn)表征方法既可以避免指標(biāo)權(quán)重計(jì)算的主觀性，又可以通過計(jì)算得到影響風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵因素。將所有可能的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行聚類，得到場地基本情況風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)結(jié)果，見表4。

表4 場地基本情況風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)結(jié)果

(2)場地特征污染物

采用EPI suite對(duì)159種地下水常規(guī)污染物和新型污染物的分配系數(shù)、溶解度、半衰期和半致死劑量進(jìn)行數(shù)據(jù)收集(表5)，采用聚類分析法，并結(jié)合各指標(biāo)與地下水污染風(fēng)險(xiǎn)之間的關(guān)系對(duì)污染物物化特征進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)，結(jié)果見表6。

表5 地下水常規(guī)污染物物化特性數(shù)據(jù)

(續(xù)表5)

注：溶解度為物質(zhì)在20 ℃時(shí)的溶解度；半致死劑量為大鼠經(jīng)口的數(shù)值。半衰期列“—”表示該物質(zhì)不降解；半致死劑量列“—”表示該物質(zhì)無毒性。

表6 污染物物化特性風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)結(jié)果

注：污染物濃度執(zhí)行GB 14848—93《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》各類標(biāo)準(zhǔn)限值。

場地特征污染物的風(fēng)險(xiǎn)采用各指標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)相乘表示。得到場地特征污染物風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)結(jié)果見表7。

表7 場地特征污染物風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)結(jié)果

場地本身存在的風(fēng)險(xiǎn)(ra)則由場地基本情況與場地特征污染物風(fēng)險(xiǎn)相乘，得到場地本身存在的風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)結(jié)果見表8。

表8 場地本身存在的風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)結(jié)果

2.3.2 場地區(qū)域地下水固有脆弱性

采用美國國家環(huán)境保護(hù)局提出的DRASTIC模型對(duì)區(qū)域地下水進(jìn)行評(píng)價(jià)[23-25]，模型中考慮的7個(gè)指標(biāo)為地下水埋深、降水入滲補(bǔ)給量、含水層介質(zhì)、土壤介質(zhì)、地形坡度、包氣帶介質(zhì)、水力傳導(dǎo)系數(shù)，各指標(biāo)的評(píng)分范圍見表9。

表9 區(qū)域地下水脆弱性各指標(biāo)評(píng)分

DRASTIC模型易污性指標(biāo)對(duì)應(yīng)于7項(xiàng)水文地質(zhì)參數(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)評(píng)分的加權(quán)值，對(duì)每個(gè)DRASTIC參數(shù)給定一個(gè)相對(duì)權(quán)重值，為1～5，以反映各參數(shù)的相對(duì)重要程度。對(duì)地下水污染最具影響的參數(shù)權(quán)重為5，影響程度最小的參數(shù)權(quán)重為1。地下水易污性指標(biāo)(DRASTIC)由下式確定。

DRASTIC=5×D+4×R+3×A+2×S+

1×T+5×I+3×C

式中：D為地下水埋深，m；R為降水入滲補(bǔ)給量，mm；A為含水層介質(zhì)；S為土壤介質(zhì)；T為地形坡度，%；I為包氣帶介質(zhì)；C為水力傳導(dǎo)系數(shù)，md。

根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道[22-23]和課題組前期研究成果，區(qū)域地下水脆弱性風(fēng)險(xiǎn)(rb)分級(jí)結(jié)果見表10。

表10 區(qū)域地下水脆弱性風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)結(jié)果

2.3.3 場地周邊地下水的保護(hù)目標(biāo)特征

(1)保護(hù)目標(biāo)類型

通過對(duì)我國37個(gè)典型污染場地的現(xiàn)場調(diào)研和資料收集可知，污染場地周邊地下水的保護(hù)目標(biāo)主要包括居民區(qū)(村莊)、飲用水源、河流湖庫、農(nóng)田等，根據(jù)保護(hù)目標(biāo)潛在受體特征將保護(hù)目標(biāo)類型風(fēng)險(xiǎn)分為3級(jí)(表11)。

表11 污染場地周邊保護(hù)目標(biāo)類型分級(jí)結(jié)果

(2)保護(hù)目標(biāo)與污染場地之間的距離

以我國37個(gè)典型污染場地的保護(hù)目標(biāo)與污染場地之間的距離為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)(表12)，采用聚類分析法，利用SPSS軟件對(duì)其進(jìn)行分析，按照保護(hù)目標(biāo)與污染場地之間的距離與地下水污染風(fēng)險(xiǎn)之間的關(guān)系將其分為3級(jí)(表13)。

表12 保護(hù)目標(biāo)與污染場地之間的距離

表13 保護(hù)目標(biāo)與污染場地之間的距離分級(jí)結(jié)果

場地周邊地下水的保護(hù)目標(biāo)特征風(fēng)險(xiǎn)由保護(hù)目標(biāo)類型與保護(hù)目標(biāo)與污染場地之間的距離風(fēng)險(xiǎn)相乘表示。得到場地周邊地下水的保護(hù)目標(biāo)特征風(fēng)險(xiǎn)(rc)分級(jí)結(jié)果(表14)。

表14 場地周邊地下水的保護(hù)目標(biāo)特征風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)結(jié)果

2.3.4 污染場地地下水污染風(fēng)險(xiǎn)表征

污染場地地下水污染風(fēng)險(xiǎn)表示為：

r總=ra×rb×rc

2.4 污染場地地下水污染風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)

根據(jù)2.3.4節(jié)公式計(jì)算得到r總，利用聚類分析法對(duì)污染場地地下水污染風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)分進(jìn)行分析，得到污染場地地下水污染風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)結(jié)果(表15)。

表15 污染場地地下水污染風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)結(jié)果

由表15可知，一級(jí)代表污染場地地下水污染風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別較高，定義為對(duì)地下水具有重度污染風(fēng)險(xiǎn)的污染場地；二級(jí)代表污染場地地下水污染風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別中等，定義為對(duì)地下水具有中度污染風(fēng)險(xiǎn)的污染場地；三級(jí)代表污染場地地下水污染風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別較低，定義為對(duì)地下水具有輕度污染風(fēng)險(xiǎn)的污染場地。

3 案例分析

以我國某危險(xiǎn)廢物填埋場基礎(chǔ)資料與現(xiàn)場調(diào)研獲得的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用建立的風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)方法和篩選出的風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)指標(biāo)，對(duì)其地下水污染風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分級(jí)。

3.1 地下水污染風(fēng)險(xiǎn)初篩

對(duì)該建成運(yùn)行的危險(xiǎn)廢物填埋場進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)研，對(duì)其地下水進(jìn)行取樣監(jiān)測，按照GB 14848—93[22]中的水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)方法計(jì)算得到F為4.27(<7.20)，且無相關(guān)前期研究表明該場地對(duì)人體健康或生態(tài)環(huán)境造成了不良影響，因此，進(jìn)入下一步分級(jí)程序。

3.2 污染場地地下水污染風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)指標(biāo)量化

該危險(xiǎn)廢物填埋場場地面積為161 277 m2；污染時(shí)間為20 a；防滲膜厚度為4 mm。地下水中特征污染物為硝酸鹽，濃度為15 mgL；分配系數(shù)(lgKoc)為0.18；溶解度為9.09×104mgL(20 ℃)；半衰期(LD50)為356.5 h；半致死劑量大于5 000 mgkg。填埋場地下水埋深為20 m；降水入滲補(bǔ)給量為213.2 mm；土壤介質(zhì)為黏土質(zhì)亞黏土，包氣帶介質(zhì)為粉砂黏土，含水層介質(zhì)為粉細(xì)砂；水力傳導(dǎo)系數(shù)為8 md；地形坡度為2%。該場地保護(hù)目標(biāo)為農(nóng)田，距離填埋場2 km。

3.3 危險(xiǎn)廢物填埋場風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)確定

(1)場地本身存在的風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)計(jì)算得到場地基本情況風(fēng)險(xiǎn)為6，為二級(jí)風(fēng)險(xiǎn)；場地特征污染物風(fēng)險(xiǎn)為12，為一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)；ra為2，為一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)。

(2)場地區(qū)域地下水固有脆弱性。根據(jù)計(jì)算得到DRASTIC為91，為三級(jí)風(fēng)險(xiǎn)。

(3)場地周邊地下水的保護(hù)目標(biāo)特征風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)計(jì)算得到場地周邊地下水的保護(hù)目標(biāo)特征風(fēng)險(xiǎn)為6，為三級(jí)風(fēng)險(xiǎn)。

根據(jù)計(jì)算得到r總為9，為三級(jí)風(fēng)險(xiǎn)。結(jié)果表明，該危險(xiǎn)廢物填埋場屬于對(duì)地下水具有輕度污染風(fēng)險(xiǎn)的污染場地。場地本身存在的風(fēng)險(xiǎn)，特別是場地特征污染物，是造成該危險(xiǎn)廢物填埋場地下水污染風(fēng)險(xiǎn)的主要風(fēng)險(xiǎn)因子。

4 結(jié)論

(1)采用層次分析法，從場地本身存在的風(fēng)險(xiǎn)、場地區(qū)域地下水固有脆弱性和場地周邊地下水的保護(hù)目標(biāo)特征風(fēng)險(xiǎn)3個(gè)方面，建立了由場地面積、污染時(shí)間、污染源防滲措施、污染物濃度、分配系數(shù)、溶解度、半衰期、半致死劑量、地下水埋深、降水入滲補(bǔ)給量、含水層介質(zhì)類別、土壤介質(zhì)類別、地形坡度、包氣帶介質(zhì)類別、水力傳導(dǎo)系數(shù)、保護(hù)目標(biāo)的類型和保護(hù)目標(biāo)與污染場地之間的距離17個(gè)指標(biāo)構(gòu)成的污染場地地下水污染風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)指標(biāo)體系。

(2)基于聚類分析法，構(gòu)建了污染場地地下水污染風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)技術(shù)方法，將我國污染場地地下水污染風(fēng)險(xiǎn)劃分為3級(jí)，一級(jí)為風(fēng)險(xiǎn)小于5，二級(jí)為5～15，三級(jí)為大于15。

(3)建立的風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)技術(shù)方法，能夠探明造成污染場地地下水污染風(fēng)險(xiǎn)的主要因素，可在一定程度上為環(huán)境管理部門提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

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Risk ranking technology method on groundwater pollution of contaminated sites

YANG Yu, LIAN Xinying, MA Zhifei, XU Xiangjian, JIANG Yonghai, PENG Xing, XI Beidou

State Environmental Protection Key Laboratory of Simulation and Control of Groundwater Pollution, Chinese Research Academy of Environmental Sciences, Beijing 100012, China

Referring to the risk ranking methodology of groundwater contamination both at home and abroad and based on the comprehensive analysis on the key points of the groundwater pollution risk in the contaminated sites, the analytic hierarchy process was applied to establish the risk ranking index system on groundwater pollution of contaminated sites from three aspects, i.e. the contaminated sites properties, the groundwater inherent vulnerability in the contaminated sites region and the characteristics of the groundwater protection target. The risk ranking index system consists of 17 indicators. Based on the survey on contaminated sites and the physical and chemical properties of 159 typical pollutants, the risk level for each indicator was ranked. The total risk index was calculated by multiplying the individual risk indicators, and the method of groundwater pollution of contaminated sites was established by applying the clustering analysis. The method can effectively avoid the subjectivity of index weight calculation, and identify the main factors that lead to the risk. The results showed that the risk of groundwater pollution of contaminated sites could be divided into 3 levels, i.e. the risk value less than 5 (Level 1), between 5 and 15 (Level 2) and greater than 15 (Level 3). By applying the risk assessment system in a hazardous waste landfill, it was shown that the landfill had a potential risk of Level 3, and the properties of the contaminated sites, especially the characteristic pollutant was the main factors that caused the groundwater environmental risk.

contaminated sites; groundwater; index system; risk ranking

2016-07-12

2016年全國地下水基礎(chǔ)環(huán)境狀況調(diào)查評(píng)估(144130012110302)

楊昱(1983—)，女，助理研究員，碩士，主要從事地下水污染風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管理研究，yangyugirl@126.com

*責(zé)任作者：姜永海(1975—)，男，研究員，博士，主要從事地下水污染控制技術(shù)與管理研究，jyhai203@126.com

X523

1674-991X(2017)03-0323-09

10.3969/j.issn.1674-991X.2017.03.046

楊昱，廉新穎，馬志飛，等.污染場地地下水污染風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)技術(shù)方法研究 [J].環(huán)境工程技術(shù)學(xué)報(bào),2017,7(3):323-331.

YANG Y, LIAN X Y, MA Z F, et al.Risk ranking technology method on groundwater pollution of contaminated sites[J].Journal of Environmental Engineering Technology,2017,7(3):323-331.