某生活垃圾焚燒企業(yè)用地土壤、地下水調(diào)查實(shí)例分析

張滿(mǎn)成， 王 棟， 付益?zhèn)ィ?陶景忠， 王 水， 曲常勝

（江蘇省環(huán)境工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 江蘇省環(huán)境科學(xué)研究院， 江蘇 南京 210036）

0 引言

土壤是經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，關(guān)系人民群眾身體健康和社會(huì)穩(wěn)定，保護(hù)土壤環(huán)境是推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)和維護(hù)生態(tài)安全的重要內(nèi)容。近年來(lái)由工業(yè)生產(chǎn)、廢水非法排放、固廢非法傾倒填埋等引起的土壤污染事件頻發(fā)。我國(guó)第一次土壤污染調(diào)查顯示，全國(guó)土壤總超標(biāo)率為16.1%，土壤環(huán)境質(zhì)量總體不容樂(lè)觀，工礦業(yè)廢棄地土壤環(huán)境問(wèn)題突出[1-3]。2016年常州外國(guó)語(yǔ)學(xué)校污染事件等重大公共安全事件，暴露了土壤的條條傷痕，也引起了廣大民眾對(duì)土壤污染的密切關(guān)注[4]。

為切實(shí)加強(qiáng)土壤污染防治，逐步改善土壤環(huán)境質(zhì)量，國(guó)務(wù)院于年5月28日印發(fā)了《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》，開(kāi)啟了土壤污染防治事業(yè)的新篇章。《江蘇省土壤污染防治工作方案》在國(guó)家基礎(chǔ)上進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)生活垃圾的減量化、資源化、無(wú)害化處理處置。雖然焚燒處置已成為生活垃圾處理處置的主要手段，但圍繞垃圾焚燒的環(huán)境影響問(wèn)題引發(fā)的爭(zhēng)議層出不窮。為積極落實(shí)相關(guān)文件要求，掌握企業(yè)用地土壤環(huán)境現(xiàn)狀，強(qiáng)化土壤污染預(yù)防工作。本文對(duì)某在產(chǎn)固廢焚燒企業(yè)所在地塊進(jìn)行土壤、地下水初步調(diào)查，通過(guò)資料收集、現(xiàn)場(chǎng)踏勘、人員訪談、生產(chǎn)設(shè)施環(huán)境污染分析等，制定現(xiàn)場(chǎng)采樣方案，并開(kāi)展土壤、地下水環(huán)境初步調(diào)查，依據(jù)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)結(jié)果，篩選出潛在污染區(qū)域，分析污染原因，為該企業(yè)開(kāi)展土壤和地下水環(huán)境保護(hù)工作提供科學(xué)依據(jù)。

1 樣品采集分析方案

1.1 研究區(qū)域概況

本次選擇某在產(chǎn)生活垃圾焚燒處置企業(yè)所在地塊作為研究區(qū)域。該企業(yè)于2014年建成投產(chǎn)，占地面積約15萬(wàn)m2。主要構(gòu)筑物包含卸料廳、垃圾坑、焚燒間和煙氣凈化間的生產(chǎn)車(chē)間、滲濾液處理站和辦公生活樓。本研究開(kāi)展時(shí)，該企業(yè)正常運(yùn)行。

1.2 生產(chǎn)設(shè)施環(huán)境污染分析

1.2.1 潛在污染物種類(lèi)

參照企業(yè)環(huán)評(píng)、竣工驗(yàn)收等資料，結(jié)合文獻(xiàn)資料[5]和企業(yè)工藝分析，該企業(yè)土壤和地下水可能的污染物為 Hg，Pb，Cd，Cu，Zn，As，Cr，Ni和 Cl-，TPH（總石油烴），CODMn，NH3-N，NO3-N，NO2-N 等，以及 VOCs（揮發(fā)性有機(jī)化合物）和SVOCs（半揮發(fā)性有機(jī)化合物）。

1.2.2 潛在污染區(qū)域

通過(guò)資料分析、人員訪談和現(xiàn)場(chǎng)踏勘，結(jié)合場(chǎng)內(nèi)構(gòu)筑物分布情況、污染物排放方式、污染物的遷移特性等，分析出場(chǎng)地潛在污染區(qū)域?yàn)闊煔鈨艋g飛灰出口處、滲濾液處理站及煙氣排放下風(fēng)向。該企業(yè)的廠區(qū)平面布置示意見(jiàn)圖1。

圖1 危廢焚燒企業(yè)廠區(qū)平面布置和采樣點(diǎn)位示意

1.3 樣品采集

根據(jù)對(duì)該企業(yè)潛在污染區(qū)域的分析，由于該企業(yè)處于正常生產(chǎn)狀態(tài)，場(chǎng)地環(huán)境初步調(diào)查按照采用分區(qū)布點(diǎn)與專(zhuān)業(yè)判斷相結(jié)合的方法，重點(diǎn)關(guān)注生產(chǎn)區(qū)、滲濾液處理區(qū)，兼顧生產(chǎn)生活區(qū)和場(chǎng)外煙氣落地區(qū)。土壤、地下水樣品采集點(diǎn)位見(jiàn)圖1。煙氣凈化車(chē)間出口處布設(shè)1個(gè)土壤和地下水樣品聯(lián)合采集點(diǎn)位（S1/W1）；滲濾液處理站周邊布設(shè)3個(gè)土壤和地下水樣品聯(lián)合采集點(diǎn)位（S2/W2～S4/W4）；辦公生活區(qū)與運(yùn)動(dòng)場(chǎng)之間布設(shè)1個(gè)土壤、地下水樣品聯(lián)合點(diǎn)位（S5/W5），作為生產(chǎn)區(qū)內(nèi)無(wú)法采集土壤樣品的補(bǔ)充點(diǎn)位；廠區(qū)東南角布設(shè)1個(gè)土壤樣品采集點(diǎn)位（S6）。此外，在廠區(qū)下風(fēng)向，煙氣落地區(qū)域布設(shè)1個(gè)土壤采集點(diǎn)位（S7）。

按照HJ/T 166—2004《土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》和HJ 25.2—2014《場(chǎng)地環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)導(dǎo)則》采集土壤樣品。鑒于該區(qū)域土層較薄，本次場(chǎng)地調(diào)查采集土壤樣品時(shí)達(dá)到礫石層為止。采用Geoprobe采集土壤樣品，取樣間隔約1 m，土壤表層樣品0～0.5 m，采樣管剪取長(zhǎng)度不小于20 cm，共采集土壤樣品39個(gè)。依據(jù)HJ/T 164—2004《地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》設(shè)置地下水監(jiān)測(cè)井和采集地下水樣品，共采集地下水樣品5個(gè)。

Geoprobe鉆孔器具在每一次鉆孔前均進(jìn)行清洗以防止交叉污染；使用貝勒管采集地下水樣品，并做到“一井一管”。

1.4 樣品分析方法

重金屬檢測(cè)參照USEPA 6020A—2007和USEPA 200.8—1994；VOCs的檢 測(cè)參 照 USEPA 8260C—2006；SVOCs的檢測(cè)參照 USEPA 8270D—2007；TPH的檢測(cè)參照 USEPA 8260C—2006；CODMn，NH3-N 等水質(zhì)常規(guī)指標(biāo)參照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中的基本項(xiàng)目分析方法。

2 結(jié)果與討論

2.1 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

土壤評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)參照 《建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)篩選指導(dǎo)值》（三次征求意見(jiàn)稿）中的工業(yè)類(lèi)用地標(biāo)準(zhǔn)、上海市發(fā)布的 《上海市場(chǎng)地土壤環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估篩選值》中非敏感用地標(biāo)準(zhǔn)和北京市發(fā)布的DB11/T 811—2011《場(chǎng)地土壤環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)篩選值》中工業(yè)/商服用地標(biāo)準(zhǔn)。本次評(píng)價(jià)執(zhí)行上述3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中最嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)值。地下水評(píng)價(jià)執(zhí)行GB/T 14848—1993《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》和DZ/T 0290—2015《地下水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》。

地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)執(zhí)行 《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)未列出的監(jiān)測(cè)因子，參照?qǐng)?zhí)行《地下水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》。

2.2 場(chǎng)地土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)

場(chǎng)地內(nèi)土壤樣品檢測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果見(jiàn)表1。共檢出10種無(wú)機(jī)物，其檢出濃度遠(yuǎn)低于篩選的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值；與場(chǎng)地外的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位相比，場(chǎng)地內(nèi)土壤樣品中檢出的無(wú)機(jī)物濃度與場(chǎng)地外樣品的檢出濃度相當(dāng)，無(wú)顯著差異。本次場(chǎng)地環(huán)境調(diào)查場(chǎng)內(nèi)土壤樣品僅檢出C6H5OH（苯酚）和TPH類(lèi)有機(jī)物，且檢出濃度均遠(yuǎn)低于評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值；場(chǎng)外土壤樣品（S7）僅檢出C6H5OH，檢出濃度略低于場(chǎng)內(nèi)土壤樣品。

表1 土壤污染物檢測(cè)分析數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果 mg·kg-1

將檢測(cè)因子在各點(diǎn)位的檢出濃度按照樣品采集深度進(jìn)行作圖，探究污染物的垂向分布情況，土壤樣品中Pb含量分布情況見(jiàn)圖2。

圖2 土壤樣品中Pb含量分布情況

由圖2可知，S1點(diǎn)位土壤樣品中檢出Pb的含量隨采樣深度的增加而降低，而其他點(diǎn)位則呈現(xiàn)無(wú)規(guī)律變化。其他檢測(cè)因子在所有點(diǎn)位均未呈現(xiàn)規(guī)律變化，以Cd和Sb為例，見(jiàn)圖3。據(jù)資料收集和現(xiàn)場(chǎng)走訪，該廠區(qū)原為農(nóng)田和魚(yú)塘，在建廠過(guò)程中，使用外來(lái)土壤進(jìn)行了大面積回填，這可能是該地區(qū)土壤中大部分檢測(cè)因子的檢出濃度在垂向物明顯規(guī)律的重要原因。S1點(diǎn)位位于煙氣凈化車(chē)間出口處。據(jù)了解，飛灰經(jīng)螯合處理后裝入噸袋，并時(shí)常在車(chē)間出口處堆放，由于Pb是垃圾焚燒飛灰中的重要污染物[6]，因此S1點(diǎn)位中Pb含量的規(guī)律變化可能是該區(qū)域受到了飛灰污染，污染物隨雨水等向地下遷移。

圖3 土壤樣品中Cd和Sb濃度分布

2.3 地下水環(huán)境調(diào)查結(jié)果分析

場(chǎng)地內(nèi)共設(shè)置5個(gè)地下水監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，其檢測(cè)結(jié)果參照評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析，地下水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照見(jiàn)表2。

表2 地下水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照

對(duì)照《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》和《地下水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》，各監(jiān)測(cè)點(diǎn)地下水水質(zhì)情況總結(jié)如下：

1#點(diǎn)，共檢出無(wú)機(jī)和常規(guī)水質(zhì)指標(biāo)19項(xiàng)，未檢出有機(jī)物。 其中，pH 值、F-，Cl-，NO3-N，Cu，Cr，Ni，Cd檢出濃度達(dá)到I類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)要求，CODMn，Zn檢出濃度達(dá)到 II類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)要求，SO42-，NH3-N，Sb，Pb 檢出濃度達(dá)到III類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)要求，NO2-N，F(xiàn)e，Mn檢出濃度達(dá)到IV類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)要求，其余因子均未檢出。

2#點(diǎn)，共檢出無(wú)機(jī)物和常規(guī)水質(zhì)指標(biāo)17項(xiàng)、有機(jī)物 7 項(xiàng)。其中，pH 值，F(xiàn)-，NO3-N，SO42-，Cr，Ni，萘檢出濃度達(dá)到I類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)要求，Zn，Pb，As，乙苯，間&對(duì)-二甲苯，鄰-二甲苯，1,2-二氯乙烷檢出濃度達(dá)到II類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)要求，Sb檢出濃度達(dá)到III類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)要求，Cl-，CODMn檢出濃度達(dá)到 IV類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)要求，NH3-N，F(xiàn)e，Mn檢出濃度達(dá)到 V類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)要求，2,4-二甲基苯酚，苊在該點(diǎn)位有檢出但無(wú)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，其余因子均未檢出。

3#點(diǎn)，共檢出無(wú)機(jī)物和常規(guī)水質(zhì)指標(biāo)17項(xiàng)、有機(jī)物 1 項(xiàng)。其中，pH 值，F(xiàn)-，NO3-N，Cr，Zn，Cd 檢出濃度達(dá)到 I類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)要求，Cl-，SO42-，Ni，Pb，1,2-二氯乙烷檢出濃度達(dá)到II類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)要求，Sb檢出濃度達(dá)到III類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)要求，CODMn檢出濃度達(dá)到IV類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)要求，NH3-N，F(xiàn)e，Mn檢出濃度達(dá)到V類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)要求，其余因子均未檢出。

4#點(diǎn)，共檢出無(wú)機(jī)物和常規(guī)水質(zhì)指標(biāo)19項(xiàng)，未檢出有機(jī)物。 其中，pH 值，F(xiàn)-，NO3-N，Cu，Ni檢出濃度達(dá)到 I類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)要求，Cl-，SO42-，Zn，Cd 檢出濃度達(dá)到II類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)要求，Sb，Pb檢出濃度達(dá)到III類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)要求，CODMn檢出濃度達(dá)到IV類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)要求，NH3-N，F(xiàn)e，Mn檢出濃度達(dá)到V類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)要求，其余因子均未檢出。

5#點(diǎn)，共檢出無(wú)機(jī)物和常規(guī)水質(zhì)指標(biāo)20項(xiàng)、有機(jī)物 2 項(xiàng)。 其中，pH 值，F(xiàn)-，NO3-N，Cu，Cr檢出濃度達(dá)到 I類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)要求，Ni，Zn，Cd， 甲苯，1,2-二氯乙烷檢出濃度達(dá)到II類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)要求，SO42-，Sb，Pb檢出濃度達(dá)到 III類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)要求，Cl-，CODMn，NH3-N 檢出濃度達(dá)到IV類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)要求，F(xiàn)e，Mn檢出濃度達(dá)到V類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)要求，其余因子均未檢出。

在無(wú)機(jī)和常規(guī)指標(biāo)檢出方面，1#點(diǎn)位地下水樣品的CODMn，NH3-N等常規(guī)指標(biāo)相對(duì)較好，其他點(diǎn)位，尤其是2#，3#，4#點(diǎn)位相對(duì)較差；5個(gè)地下水監(jiān)測(cè)點(diǎn)位水質(zhì)樣品的其他無(wú)機(jī)和常規(guī)指標(biāo)基本相當(dāng)。在有機(jī)物方面，2#點(diǎn)位檢出7種物質(zhì)，5#點(diǎn)位檢出2種，3#點(diǎn)位檢出1種,1#和4#點(diǎn)位均未檢出有機(jī)物。總體而言，2#點(diǎn)位水質(zhì)相對(duì)較差。

從采樣點(diǎn)位示意圖（圖1）可以看出，2#監(jiān)測(cè)點(diǎn)位于垃圾滲濾液處理站北側(cè)，為滲濾液從生產(chǎn)車(chē)間向處理站轉(zhuǎn)輸?shù)奶嵘谜舅趨^(qū)域。因此，2#點(diǎn)位的水質(zhì)異常可能是滲濾液滲漏引起的。且在垃圾滲濾液區(qū)域的 3 個(gè)地下水監(jiān)測(cè)點(diǎn)位（2#，3#，4#）水質(zhì)相對(duì)較差，CODMn和NH3-N等檢出數(shù)值相對(duì)于其他2個(gè)監(jiān)測(cè)井較高，說(shuō)明處理站區(qū)域?qū)Φ叵滤|(zhì)量具有一定的威脅。

3 結(jié)論

本次針對(duì)某在產(chǎn)生活垃圾焚燒企業(yè)的場(chǎng)地環(huán)境調(diào)查，主要關(guān)注重點(diǎn)潛在污染區(qū)域，布設(shè)場(chǎng)內(nèi)土壤采樣點(diǎn)位7個(gè)、地下水監(jiān)測(cè)點(diǎn)位5個(gè)經(jīng)資料收集、現(xiàn)場(chǎng)走訪、樣品采集和分析。

（1）場(chǎng)地內(nèi)外土壤樣品中檢測(cè)因子的檢出濃度均遠(yuǎn)低于評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值。煙氣凈化車(chē)間飛灰出口處可能存在Pb污染。

（2）場(chǎng)地內(nèi)地下水樣品檢測(cè)表明，垃圾滲濾液處理站所在區(qū)域的地下水水質(zhì)相對(duì)較差，疑似存在滲濾液泄露。

（3）建議企業(yè)在日常運(yùn)行過(guò)程及時(shí)處理螯合飛灰，嚴(yán)謹(jǐn)在廠區(qū)內(nèi)堆放；在滲濾液處理站做好防滲措施，并開(kāi)展地下水例行監(jiān)測(cè)，切實(shí)降低滲濾液泄露引起的地下水污染隱患。