某化工廠拆遷后空氣中揮發(fā)性有機(jī)污染物污染狀況調(diào)查研究

孫嬰嬰，李 燕，羅玉虎

（1.陜西地建西安交大土地工程與人居環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新中心，陜西 西安 710000；2.陜西地建土地工程技術(shù)研究院有限責(zé)任公司，陜西 西安 710075）

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，環(huán)境中各類無機(jī)、有機(jī)污染風(fēng)險也不斷加劇。其中，揮發(fā)性有機(jī)物（Volatile Organic Compounds，VOCs）是極為嚴(yán)重的一類污染物，其主要特點是濃度低，活性強(qiáng)，危害大，是大氣臭氧和二次有機(jī)氣溶膠污染的關(guān)鍵前體物。所以，VOCs對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量、人、動物和植物的生命健康都可能產(chǎn)生嚴(yán)重的危害[1-2]。而化工行業(yè)是產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)污染的重要來源之一。因此，化工廠、化工園區(qū)的運行期帶來的VOCs污染，在生產(chǎn)工藝落后、管控手段缺乏等情況下，可能會導(dǎo)致在上述地區(qū)運行結(jié)束、拆遷后，所在區(qū)域的水、土、氣仍然存在不同程度的污染問題[3-5]。所以，必須對這些污染進(jìn)行及時、全面地監(jiān)測，并制定相應(yīng)的治理措施，以保證土地再次開發(fā)利用的潔凈。

因空氣污染的特殊性，尤其是室外空氣中VOCs顯著的流動性特征，在化工廠停產(chǎn)后，如果能有效切斷排放源，其VOCs濃度會在一定時間內(nèi)快速下降。但如果其他環(huán)境載體尤其是土體中受到VOCs的污染，則可能會源源不斷地持續(xù)向大氣中釋放VOCs。因此，盡管目前國家尚未出臺對于室外空氣中VOCs的限值標(biāo)準(zhǔn)，但對于化工廠拆遷后空氣中的VOCs進(jìn)行檢測，仍然是對區(qū)域內(nèi)VOCs污染風(fēng)險進(jìn)行預(yù)判的快速有效的方式。因此，本次調(diào)查研究選取了陜西省渭南市某化工廠拆遷區(qū)作為研究區(qū)，通過采取速測儀器設(shè)備，對近地表大氣中的揮發(fā)性有機(jī)污染物進(jìn)行初判，從而為后期的水體、土體的詳細(xì)調(diào)查提供依據(jù)。

1 研究區(qū)基本情況

該化工廠前期運行是生產(chǎn)農(nóng)藥，后期改制后主要生產(chǎn)食品級富馬酸。富馬酸，即反丁烯二酸，其制備流程為：在催化劑（V2O5-Mn2O3等）存在下將苯（或丁烯）氧化生成順丁烯二酸（或順丁烯二酸酐），再經(jīng)異構(gòu)化而得。將苯與過量空氣在流化床或固定床反應(yīng)器中進(jìn)行氧化反應(yīng)生成順丁烯二酸酐，被循環(huán)的酸液吸收成順丁烯二酸。再經(jīng)脫色過濾，順丁烯二酸在硫脲催化劑作用下進(jìn)行異構(gòu)化，反應(yīng)物經(jīng)過濾，洗滌，干燥即得反丁烯二酸。

化工廠廠區(qū)主要分為7塊區(qū)域，具體分布情況如圖1所示。其中，重點污染區(qū)集中在蒸餾區(qū)、反應(yīng)堆、污水池這3塊區(qū)域，根據(jù)其前身及現(xiàn)在的富馬酸生產(chǎn)工藝，初步判斷其土、水、大氣環(huán)中存在揮發(fā)性-半揮發(fā)性有機(jī)污染物。

圖1 化工廠平面圖（1∶1000）

2 調(diào)查方法

使用便攜式氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀Mars-400 Plus，對化工廠及其周邊區(qū)域的蒸餾區(qū)、反應(yīng)堆、苯反應(yīng)區(qū)三個典型點位，進(jìn)行近地表大氣中的揮發(fā)性有機(jī)污染物的快速識別檢測，并根據(jù)《土壤環(huán)境質(zhì)量 建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)》（GB36600-2018），對各檢出指標(biāo)進(jìn)行判別歸類。

3 化工廠拆遷后空氣污染狀況調(diào)查與評價結(jié)果的討論

根據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示，在該化工廠區(qū)域近地表空氣中均檢測出了不同程度的揮發(fā)性有機(jī)污染物。其中萘、甲苯、乙苯、間/對二甲苯作為污染風(fēng)險基本項目，在三個采樣點中均有檢出，且以反應(yīng)堆處近地空氣中含量最高。以萘為例，在反應(yīng)堆近地表空氣中含量達(dá)到了1.525 μg/m3，分別是蒸餾區(qū)和苯反應(yīng)區(qū)的6.1倍和2.2倍。而反應(yīng)堆近地表空氣中甲苯的含量更是高達(dá)9.597 μg/m3，分別達(dá)到了蒸餾區(qū)和苯反應(yīng)區(qū)的141.1倍和53.1倍，可見反應(yīng)堆處有機(jī)污染程度最高。在污染風(fēng)險非基本項目中，蒸餾區(qū)和苯反應(yīng)區(qū)都檢測出了二聚環(huán)戊二烯和茚，且以蒸餾區(qū)含量更高。同時，還在反應(yīng)堆處檢測出了乙硫醚、順式-1，3-二氯丙烯、1，2，4-三甲基苯、五氯乙烷四種物質(zhì)，多數(shù)是苯、甲苯等物質(zhì)的衍生物，或其下游產(chǎn)物苯、甲苯等。盡管屬于污染非基本項目，但還是檢測出了一定的含量，所以，建議適當(dāng)對采樣點的土樣進(jìn)行檢測，驗證其是否存在嚴(yán)重污染。具體調(diào)查數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 化工廠拆遷后區(qū)域內(nèi)近地表大氣揮發(fā)性有機(jī)污染物快速識別結(jié)果

由表1可以看出，在3個采樣點中，以反應(yīng)堆處檢測出的揮發(fā)性有機(jī)污染物種類最多、濃度也相對較高，而蒸餾區(qū)檢測出的污染物則相對種類最少、濃度也較低，苯反應(yīng)區(qū)居中。這與3個采樣點在拆遷之前所開展的生產(chǎn)工藝內(nèi)容也是基本相符的。其中，反應(yīng)堆是化工廠在實際生產(chǎn)中涉及化學(xué)物質(zhì)最多、最易產(chǎn)生污染排放問題的區(qū)域，應(yīng)將該區(qū)域土體、地下水的有機(jī)污染情況列為污染調(diào)查的重點內(nèi)容。苯系物中苯、甲苯、乙苯、鄰二甲基苯、間/對二甲苯、三氯乙烯、苯乙烯、四氯乙烯、1，2-二氯苯、萘等項目相對濃度較高、檢出頻次較多，且為《土壤環(huán)境質(zhì)量 建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)》（GB36600-2018）中揮發(fā)性有機(jī)污染物基本項目的指標(biāo)，應(yīng)作為該化工廠拆遷后水土中污染調(diào)查的重點指標(biāo)。