某生活垃圾焚燒廠土壤和地下水自行監(jiān)測(cè)實(shí)例分析＊

陳 奕，姚澤生，嚴(yán)立宇，諸 毅，安 淼

（1.上海環(huán)境綠色生態(tài)修復(fù)科技有限公司，上海 200232；2.上海市環(huán)境工程設(shè)計(jì)科學(xué)研究院有限公司，上海 200232）

1 引言

近年來(lái)，隨著我國(guó)土壤污染防控法律法規(guī)和技術(shù)導(dǎo)則的相繼出臺(tái)和更新，“預(yù)防為主，保護(hù)優(yōu)先，風(fēng)險(xiǎn)管控”的土壤環(huán)境管理主線思維已逐步確立［1-2］。企業(yè)定期對(duì)存在污染隱患的區(qū)域和設(shè)施周邊的土壤、地下水進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可以及時(shí)監(jiān)控企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程對(duì)土壤和地下水環(huán)境影響的動(dòng)態(tài)變化，最大程度降低在產(chǎn)企業(yè)環(huán)境污染隱患，對(duì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在污染因素，保障土壤及地下水環(huán)境安全具有重要意義，是土壤污染環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防控的首要環(huán)節(jié)［3］。

生活垃圾焚燒廠因其生產(chǎn)過(guò)程涉及煙氣、滲濾液、飛灰等多種污染物的排放，可能對(duì)土壤和地下水環(huán)境造成影響，被列為土壤污染重點(diǎn)監(jiān)管企業(yè)。目前，生活垃圾焚燒廠的自行監(jiān)測(cè)主要關(guān)注污染物的排放狀況、污染治理設(shè)施的運(yùn)行狀況等，在考察其對(duì)周邊環(huán)境的影響時(shí)，將企業(yè)視為一個(gè)整體進(jìn)行考慮，自行監(jiān)測(cè)的對(duì)象主要為地表水、大氣及噪聲，關(guān)于土壤和地下水環(huán)境的自行監(jiān)測(cè)工作開(kāi)展較少［4］。本研究針對(duì)某在產(chǎn)生活垃圾焚燒廠，開(kāi)展土壤和地下水污染隱患排查和自行監(jiān)測(cè)工作，評(píng)估其土壤和地下水環(huán)境狀況，為該企業(yè)的污染風(fēng)險(xiǎn)管控工作提供依據(jù)，也可為我國(guó)類似場(chǎng)地的自行監(jiān)測(cè)工作提供借鑒。

2 場(chǎng)地概況及主要工程內(nèi)容

本研究的某在產(chǎn)生活垃圾焚燒廠自2016 年起開(kāi)始運(yùn)行，建成前場(chǎng)地為魚塘，建成后日均處理生活垃圾800 t，總占地面積約35 000 m2。該焚燒廠主要分為4 大功能區(qū)，其中，主體工程位于廠區(qū)中部，輔助工程位于廠區(qū)南部，環(huán)保工程主要位于廠區(qū)西側(cè)及北側(cè)，儲(chǔ)運(yùn)工程主要位于廠區(qū)中部及東北側(cè)，主要工程內(nèi)容見(jiàn)表1。

表1 某生活垃圾焚燒廠主要工程內(nèi)容

本廠采用機(jī)械爐排爐焚燒工藝，主要工藝包括垃圾接收貯存、垃圾攪拌供料、垃圾焚燒、余熱回收、煙氣凈化、垃圾滲濾液處理、灰渣處理等；生產(chǎn)流程為：生活垃圾入廠進(jìn)垃圾池發(fā)酵5～6 d后，由抓料斗抓取送入焚燒爐內(nèi)高溫燃燒，產(chǎn)生的熱量將水加熱產(chǎn)生蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)組發(fā)電。焚燒產(chǎn)生的爐渣作為一般固廢處置，布袋除塵處理的飛灰螯合后送危險(xiǎn)廢物填埋場(chǎng)填埋。焚燒煙氣、滲濾液經(jīng)處理凈化后達(dá)標(biāo)排放。

3 研究方法

3.1 土壤污染隱患排查

通過(guò)人員訪談、資料審閱及現(xiàn)場(chǎng)踏勘，開(kāi)展重點(diǎn)物質(zhì)、重點(diǎn)設(shè)施及區(qū)域排查，初步識(shí)別出場(chǎng)地土壤污染隱患風(fēng)險(xiǎn)，結(jié)果如表2 所示。

表2 土壤污染隱患識(shí)別結(jié)果

1） 重點(diǎn)物質(zhì)識(shí)別。根據(jù)生產(chǎn)工藝、原輔材料、“三廢”產(chǎn)生的情況，識(shí)別生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)土壤污染風(fēng)險(xiǎn)較大的物質(zhì)，包括有機(jī)溶劑、重金屬、類重金屬及無(wú)機(jī)化合物、危險(xiǎn)廢物、第Ⅱ類一般工業(yè)固體廢物等。本廠涉及重點(diǎn)物質(zhì)包括柴油（焚燒助燃）、滲濾液、飛灰、袋式除塵廢棄濾料、滲濾液處理產(chǎn)生的污泥、硫酸、鹽酸、次氯酸鈉、氨水、磷酸和氫氧化鈉等。

2） 重點(diǎn)設(shè)施及區(qū)域識(shí)別。識(shí)別對(duì)土壤污染風(fēng)險(xiǎn)較大的設(shè)施及區(qū)域，包括涉及重點(diǎn)物質(zhì)儲(chǔ)存、運(yùn)輸、轉(zhuǎn)運(yùn)、生產(chǎn)、加工的設(shè)施和區(qū)域。經(jīng)識(shí)別，本廠重點(diǎn)設(shè)施區(qū)域包括焚燒車間、化學(xué)水處理站、垃圾儲(chǔ)倉(cāng)、煙氣凈化裝置、飛灰穩(wěn)定化車間、危險(xiǎn)廢物倉(cāng)庫(kù)、油庫(kù)、滲濾液輸送管線、綜合調(diào)節(jié)池、MBR 生化池、污泥綜合處理車間、工業(yè)廢水泵房等。

3） 土壤污染隱患排查。對(duì)重點(diǎn)設(shè)施設(shè)備及生產(chǎn)活動(dòng)進(jìn)行審查和分析，重點(diǎn)關(guān)注設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行管理的實(shí)際情況，并結(jié)合重點(diǎn)物質(zhì)性狀、毒性以及潛在污染途徑，進(jìn)行土壤污染的隱患評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)。

3.2 自行監(jiān)測(cè)方案

3.2.1 布點(diǎn)方案

1） 布點(diǎn)方法：在產(chǎn)企業(yè)的各區(qū)域或設(shè)施功能較為明確，適合使用專業(yè)判斷布點(diǎn)法［5］。在不影響企業(yè)正常生產(chǎn)且不造成安全隱患二次污染的前提下，根據(jù)土壤污染隱患排查階段識(shí)別成果，在中低風(fēng)險(xiǎn)以上設(shè)施和區(qū)域周邊布設(shè)土壤和地下水采樣點(diǎn)。

2） 監(jiān)測(cè)介質(zhì)：考慮到土壤性質(zhì)的空間差異性及鉆探施工的可操作性，在產(chǎn)企業(yè)土壤環(huán)境狀況評(píng)估自行監(jiān)測(cè)應(yīng)以地下水為主，表層土壤樣品（0～50 cm） 為輔。

3） 監(jiān)測(cè)指標(biāo)：根據(jù)重點(diǎn)區(qū)域和設(shè)施的生產(chǎn)工藝和使用功能、產(chǎn)生和排放的污染物確定各點(diǎn)位監(jiān)測(cè)因子，參照環(huán)評(píng)、清潔生產(chǎn)報(bào)告等資料，結(jié)合文獻(xiàn)資料［6］確定各關(guān)注區(qū)域土壤和地下水監(jiān)測(cè)因子，如表3 所示。

表3 某生活垃圾焚燒廠土壤及地下水自行監(jiān)測(cè)采樣點(diǎn)信息

4） 場(chǎng)外參照點(diǎn)：場(chǎng)外參照點(diǎn)一般設(shè)置在地下水上游的無(wú)擾動(dòng)區(qū)域，監(jiān)測(cè)介質(zhì)和監(jiān)測(cè)指標(biāo)涵蓋與在產(chǎn)企業(yè)設(shè)置相同，如企業(yè)歷史開(kāi)展過(guò)周邊土壤和地下水監(jiān)測(cè)工作，可以參考?xì)v史數(shù)據(jù)。

根據(jù)上述原則，對(duì)土壤污染隱患排查識(shí)別存在風(fēng)險(xiǎn)的9 個(gè)重點(diǎn)設(shè)施及區(qū)域，布設(shè)了10 個(gè)表層土壤采樣點(diǎn)和5 個(gè)地下水監(jiān)測(cè)井，并在場(chǎng)地外設(shè)置1 個(gè)土壤和地下水參照點(diǎn)，自行監(jiān)測(cè)工作布點(diǎn)如圖1，采樣點(diǎn)信息見(jiàn)表3。

3.2.2 樣品采集與分析

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。依據(jù)HJ/T 164—2004 設(shè)置地下水監(jiān)測(cè)井和采集地下水樣品，共采集10 個(gè)土壤樣品和6 個(gè)地下水樣品。土壤、地下水樣品檢測(cè)分別參照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） 推薦方法和GB/T 14848—2017地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

圖1 某生活垃圾焚燒廠土壤及地下水自行監(jiān)測(cè)布點(diǎn)

3.2.3 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

土壤：采用GB 36600—2018 中第二類用地風(fēng)險(xiǎn)篩選值來(lái)評(píng)估場(chǎng)地土壤環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀，若該標(biāo)準(zhǔn)中無(wú)規(guī)定，則依次參考《上海市場(chǎng)地土壤環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估篩選值（試行） 》中非敏感用地篩選值和《美國(guó)EPA 通用土壤篩選值》中工業(yè)值。

地下水：參考GB/T 14848—2017 中IV 標(biāo)準(zhǔn)值和《荷蘭土壤和地下水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中的干預(yù)值評(píng)估地下水環(huán)境質(zhì)量。

4 結(jié)果與討論

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

土壤樣品檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表4。場(chǎng)地內(nèi)土壤檢出指標(biāo)13 項(xiàng)，比場(chǎng)地外參照點(diǎn)多出2 項(xiàng)，為油庫(kù)灌注點(diǎn)外SB-7 土壤樣品檢出的總石油烴煙囪下風(fēng)向SB-1 土壤樣品檢出的二噁英。場(chǎng)地內(nèi)土壤樣品各污染因子檢出濃度遠(yuǎn)低于評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)；與場(chǎng)地外參照點(diǎn)相比，場(chǎng)地內(nèi)土壤各污染因子檢出平均值與場(chǎng)地外參照點(diǎn)樣品的檢出濃度相當(dāng)，無(wú)顯著差異。但飛灰穩(wěn)定化車間外裸露土壤樣品SB-3 中的Cu、Pb、Cd、As、Mo 等濃度明顯超過(guò)場(chǎng)外參照點(diǎn)，這些重金屬均是焚燒飛灰的重要污染物［7］，因此該區(qū)域表層土壤的異常可能是因?yàn)樵撥囬g防逸散措施不齊全，生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生飛灰逸散遷移至車間外表層土壤。

表4 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

4.2 場(chǎng)地地下水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)

地下水樣品檢測(cè)結(jié)果如表5 所示。場(chǎng)地內(nèi)地下水檢出指標(biāo)11 項(xiàng)，比場(chǎng)地外參照點(diǎn)多出2 項(xiàng)，分別是油庫(kù)外地下水樣品MW-4 檢出的Be、Pb。工業(yè)廢水泵房外的地下水樣品MW-5 中Mn 超過(guò)了評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，超標(biāo)13%，Mn 是滲濾液中常見(jiàn)的重金屬污染物［8］，該區(qū)域超標(biāo)可能是因?yàn)闈B濾液泄漏，需要開(kāi)展核實(shí)工作，其余檢測(cè)因子遠(yuǎn)低于評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

此外，垃圾儲(chǔ)坑下游區(qū)域地下水樣品MW-1中的As、Mn，危廢倉(cāng)庫(kù)旁地下水樣品MW-2 中的Co、Ni、Mn，綜合調(diào)節(jié)池旁地下水樣品MW-3 中的Mn、Co，油庫(kù)下游地下水樣品MW-4 中的As、TPH，工業(yè)廢水泵房外地下水樣品MW-5 中的Mn、Co；明顯高于場(chǎng)地外參照點(diǎn)檢出濃度，表明這些區(qū)域地下水環(huán)境受到企業(yè)生產(chǎn)影響。

表5 地下水污染物檢出情況

5 結(jié)論

1） 通過(guò)土壤污染隱患排查工作，識(shí)別了8 個(gè)存在污染風(fēng)險(xiǎn)的重點(diǎn)設(shè)施及區(qū)域，分別是垃圾儲(chǔ)倉(cāng)、煙氣凈化裝置、飛灰穩(wěn)定化車間、危險(xiǎn)廢物倉(cāng)庫(kù)、油庫(kù)、綜合調(diào)節(jié)池、污泥綜合處理車間、工業(yè)廢水泵房，在后續(xù)生產(chǎn)運(yùn)行中應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)管理。

2） 對(duì)隱患排查識(shí)別的中低風(fēng)險(xiǎn)以上設(shè)施及區(qū)域開(kāi)展了土壤和地下水監(jiān)測(cè)工作，結(jié)果表明土壤質(zhì)量均未超標(biāo)，但飛灰穩(wěn)定化車間外裸露土壤Cu、Pb、Cd、As、Mo 含量高于場(chǎng)外參照點(diǎn)，應(yīng)完善防風(fēng)措施，避免發(fā)生飛灰逸散情況；工業(yè)排水泵房區(qū)域地下水中Mn 超過(guò)了GB/T 14848—2017 中IV標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)核實(shí)原因，確認(rèn)是否存在滲濾液泄漏，如未發(fā)現(xiàn)泄漏情況，則需加強(qiáng)對(duì)該區(qū)域的監(jiān)管監(jiān)測(cè)；其余重點(diǎn)區(qū)域地下水檢出濃度均不同程度超過(guò)場(chǎng)外參照點(diǎn)，需持續(xù)跟蹤監(jiān)測(cè)。

3） 結(jié)合該生活垃圾焚燒廠土壤和地下水自行監(jiān)測(cè)實(shí)例分析，揭示了在產(chǎn)企業(yè)土壤及地下水自行監(jiān)測(cè)工作的必要性，定期開(kāi)展監(jiān)測(cè)工作可以有效地規(guī)避在產(chǎn)企業(yè)在實(shí)際運(yùn)營(yíng)過(guò)程中產(chǎn)生的土壤及地下水污染風(fēng)險(xiǎn)。此外，在產(chǎn)生活垃圾焚燒廠應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)關(guān)注地下廢水管線以及飛灰穩(wěn)定化車間等區(qū)域，關(guān)注Cu、Pb、Cd、As、Mo 等重金屬。