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發(fā)達(dá)城市工業(yè)污染企業(yè)
1材料與方法
1.1案例場(chǎng)地
研究場(chǎng)地為某農(nóng)藥廠搬遷遺留場(chǎng)地，整個(gè)區(qū)域有圍墻與周邊進(jìn)行隔斷，面積約12萬(wàn)m2（180畝）。農(nóng)藥廠場(chǎng)地土壤組成主要為碎石、粉土和黏土。場(chǎng)地主要構(gòu)筑物包括生產(chǎn)區(qū)（原料車(chē)間、阿特拉津車(chē)間、豆草靈車(chē)間、乙草胺車(chē)間、廢水處理區(qū)域、乙草胺合成車(chē)間、苯磺隆車(chē)間）與生活區(qū)（辦公室、維修車(chē)間、清水池、空地、地下倉(cāng)庫(kù)、廠區(qū)空地）。未來(lái)場(chǎng)地土地利用類(lèi)型規(guī)劃為居住小區(qū)和商業(yè)用地。
1.2采樣分析
初步調(diào)查在農(nóng)藥廠場(chǎng)地布置14個(gè)采樣點(diǎn)，每個(gè)采樣點(diǎn)采集0~0.5m、0.5~1m、1~3m、3~5m不同深度的土壤進(jìn)行污染物濃度分析，發(fā)現(xiàn)該場(chǎng)地內(nèi)乙胺車(chē)間和廢水處理區(qū)域土壤中的阿特拉津濃度較高。然后對(duì)場(chǎng)地內(nèi)疑似污染區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查。以初步調(diào)查A12、A7、A10重點(diǎn)超標(biāo)樣品點(diǎn)位為中心，在每個(gè)點(diǎn)位的東、西、南、北四個(gè)方向上以5m、10m、20m的距離間隔設(shè)置采樣點(diǎn)位，取樣深度1m、3m、5m、7m、9m、11m，共采集樣品100個(gè)。采用Geoprobe建立土壤監(jiān)測(cè)井，采集土壤氣樣品，監(jiān)測(cè)井建立后密封24h，然后將連接導(dǎo)管和采樣器的特氟龍管伸入井內(nèi)指定深度。將采集的活性碳管進(jìn)行包裝，整理，采用低溫保溫箱保存。阿特拉津有機(jī)污染物采用USEPA8270D氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法進(jìn)行檢測(cè)。使用標(biāo)準(zhǔn)品（標(biāo)準(zhǔn)樣品值8.000μg/mL）評(píng)估儀器的準(zhǔn)確度，得到相對(duì)誤差為4.34%。樣品測(cè)定過(guò)程中，按照USEPA要求，每20個(gè)樣品設(shè)置一組平行樣，平行樣的相對(duì)誤差為9%。所有樣品分析測(cè)試前均加入一定量的回收率指示物（硝基苯-d5和對(duì)三聯(lián)苯-d14）以確保樣品分析的準(zhǔn)確性，樣品的加標(biāo)回收率為68%~81%。
1.3風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
土壤中阿特拉津主要通過(guò)口腔攝入和皮膚接觸污染土壤給人體健康帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)。不同暴露途徑風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型參數(shù)參考《污染場(chǎng)地風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則》（HJ25.3—2014）。本單一污染物的致癌風(fēng)險(xiǎn)包括：經(jīng)口攝入土壤和皮膚接觸土壤兩種暴露途徑。土壤中單一污染物致癌風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算公式：CRois=OISERca×Csur×SFo（1）CRdcs=DCSERca×Csur×SFd（2）公式中：CRois為經(jīng)口攝入土壤途徑致癌風(fēng)險(xiǎn)，無(wú)量綱；CRdcs為皮膚接觸土壤途徑的致癌風(fēng)險(xiǎn)，無(wú)量綱；Csur為表層土壤中污染物濃度，mg•kg-1；SFo為經(jīng)口攝入致癌斜率因子，（mg污染物•kg-1體重•d-1）-1；SFd為皮膚接觸致癌斜率因子，（mg污染物•kg-1體重•d-1）-1；DCSERca為皮膚接觸途徑的土壤暴露量（致癌效應(yīng)），kg土壤•kg-1體重•d-1。本單一污染物的非致癌危害商包括：經(jīng)口攝入土壤和皮膚接觸土壤兩種暴露途徑。土壤中單一污染物危害商計(jì)算公式：公式中：HQois為經(jīng)口攝入土壤途徑的危害商，無(wú)量綱；HQdcs為皮膚接觸土壤途徑的危害商，無(wú)量綱；SAF為暴露于土壤的參考計(jì)量分配系數(shù)，無(wú)量綱；OISERnc為經(jīng)口攝入土壤暴露量（非致癌效應(yīng)），kg土壤•kg-1體重•d-1；RfDo為經(jīng)口攝入?yún)⒖紕┝�，mg污染物•kg-1體重•d-1；RfDd為皮膚接觸參考劑量，mg污染物•kg-1體重•d-1；DCSERnc為皮膚接觸途徑的土壤暴露量（非致癌效應(yīng)），kg土壤•kg-1體重•d-1。
2結(jié)果與討論
2.1土壤中阿特拉津污染現(xiàn)狀
該農(nóng)藥廠場(chǎng)地各功能區(qū)不同深度土壤樣品阿特拉津含量統(tǒng)計(jì)分析見(jiàn)表1。不同土層阿特拉津濃度范圍為：<0.5~1020mg•kg-1，污染物濃度變化顯著。以美國(guó)環(huán)保局第9區(qū)分局“區(qū)域篩選值（RegionalScreeningLevles）”總表中“土壤阿特拉津濃度不應(yīng)超過(guò)2.4mg/kg”為標(biāo)準(zhǔn)，場(chǎng)地內(nèi)超標(biāo)點(diǎn)位主要分布于生產(chǎn)區(qū)，其中濃度最高值出現(xiàn)在廠區(qū)污水處理廠附近。對(duì)各采樣點(diǎn)位中有高濃度檢出的土壤污染區(qū)域A7、A10、B4和B9進(jìn)行不同土壤深度的污染物濃度分析，各采樣點(diǎn)位的污染物濃度剖面如圖1所示。B4點(diǎn)位污染物濃度隨深度增加逐漸增大，在0~0.5m、0.5~1m的范圍內(nèi)阿特拉津未檢出，1~3m間阿特拉津的濃度低于標(biāo)準(zhǔn)值2.4mg/kg，而在7m深度污染物濃度值達(dá)到1020mg/kg；A10點(diǎn)位隨著深度的增加污染物濃度先減小后增大，最大濃度出現(xiàn)在5m處，最大濃度值為236mg/kg；B9和A7點(diǎn)位均隨深度增加呈現(xiàn)污染物濃度先增大后減小的規(guī)律，最大污染濃度均出現(xiàn)在1m深度�？傮w上阿特拉津在該場(chǎng)地土壤中存在明顯的向下遷移的趨勢(shì)，不同點(diǎn)位因土壤巖性和理化性質(zhì)差異產(chǎn)生不同的濃度分布規(guī)律。阿特拉津是半揮發(fā)性有機(jī)物，需對(duì)土壤氣進(jìn)行分析。如表2所示，幾個(gè)采樣點(diǎn)的土壤氣中均未檢出阿特拉津，表明該場(chǎng)地的土壤氣對(duì)人體健康不具有危害。
2.2健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)
通過(guò)對(duì)污染物深度分布的分析，本次風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)將場(chǎng)地土壤分為三層（0~2m、2~5m和5~10m），分別計(jì)算致癌風(fēng)險(xiǎn)和非致癌危害商。在場(chǎng)地的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中，一般采用濃度的95%置信水平上限值（UpperConfidentLevel，簡(jiǎn)稱(chēng)UCL）反映總體污染水平[20]。本場(chǎng)地調(diào)查點(diǎn)位各土壤層次中樣品檢測(cè)結(jié)果的95%置信區(qū)間上限如表3所示。場(chǎng)地未來(lái)土地利用類(lèi)型為住宅用地，暴露人群為成人和兒童�！段廴緢�(chǎng)地風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則》（HJ25.3—2014）規(guī)定，單一污染物可接受致癌風(fēng)險(xiǎn)水平為10-6，非致癌效應(yīng)的單一污染物可接受危害商為1。評(píng)估結(jié)果如表4所示：阿特拉津在0~2m、2~5m、5~10m均存在高于風(fēng)險(xiǎn)接受水平的致癌風(fēng)險(xiǎn)，經(jīng)口攝入和經(jīng)皮膚接觸均大于10-6。其中非致癌風(fēng)險(xiǎn)在0~2m和2~5m略小于單一污染物可接受危害商，但5~10m經(jīng)口攝入途徑存在較高的危害商，為1.84，非致癌總風(fēng)險(xiǎn)為2.29。說(shuō)明該場(chǎng)地土壤存在顯著的致癌和非致癌風(fēng)險(xiǎn)。由于土壤阿特拉津具有不可接受的致癌與非致癌危害商，故需計(jì)算土壤風(fēng)險(xiǎn)控制值作為修復(fù)目標(biāo)值，目標(biāo)值與非致癌危害商修復(fù)目標(biāo)值如表5所示。場(chǎng)地風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果顯示，如不采取相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)管控和修復(fù)舉措，未來(lái)居民的健康風(fēng)險(xiǎn)將超過(guò)可接受風(fēng)險(xiǎn)水平。
3修復(fù)對(duì)策
3.1修復(fù)目標(biāo)確定
為確保該場(chǎng)地未來(lái)開(kāi)發(fā)為住宅的安全性，將阿特拉津經(jīng)口攝入的致癌風(fēng)險(xiǎn)值確定為土壤修復(fù)目標(biāo)值，即2.77mg/kg。
3.2修復(fù)策略
健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果顯示該場(chǎng)地土壤5～10m深度風(fēng)險(xiǎn)已超過(guò)0～2m的表層土壤。因?yàn)榘⑻乩蛑饕ㄟ^(guò)經(jīng)口攝入和皮膚接觸給人體健康帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)，無(wú)其他暴露途徑。深層土壤雖然具有較高的致癌風(fēng)險(xiǎn)，但沒(méi)有暴露途徑就不會(huì)危害人體健康，故從經(jīng)濟(jì)性角度考慮，對(duì)深度大于2m的土壤采取工程管控措施，切斷暴露途徑。對(duì)表層土壤（0～2m）進(jìn)行修復(fù)即可。土壤修復(fù)技術(shù)分為原位修復(fù)和異位修復(fù)兩種，原位修復(fù)即對(duì)污染物就地處置，使之得以降解和減毒，不需要建設(shè)昂貴的地面環(huán)境工程基礎(chǔ)設(shè)施和遠(yuǎn)程運(yùn)輸，操作維護(hù)起來(lái)比較簡(jiǎn)單，成本低廉，對(duì)周邊環(huán)境影響較��；異位修復(fù)是將受污染土壤從場(chǎng)地發(fā)生污染的原來(lái)位置挖掘或抽提出來(lái)，搬運(yùn)或轉(zhuǎn)移到其他場(chǎng)所或位置進(jìn)行治理修復(fù)的土壤修復(fù)技術(shù)，操作成本高，應(yīng)用性比原位土壤修復(fù)低。綜合考慮該污染場(chǎng)地污染狀況和經(jīng)濟(jì)技術(shù)因素，擬對(duì)表層土壤選用原位修復(fù)技術(shù)進(jìn)行修復(fù)，可通過(guò)原位物理修復(fù)法（包括土壤氣相抽提、電動(dòng)分離、改土法和熱處理法）、原位化學(xué)修復(fù)法（包括原位化學(xué)淋洗法、原位化學(xué)氧化-還原法、原位化學(xué)固化/穩(wěn)定化法）和原位生物修復(fù)法（包括植物修復(fù)和微生物修復(fù)）進(jìn)行。綜上，深層土壤工程管控+表層土壤原位修復(fù)策略不僅清除污染時(shí)間短，還能減少修復(fù)土方量，更具經(jīng)濟(jì)性。
4結(jié)論
（1）該農(nóng)藥廠場(chǎng)地的阿特拉津污染主要分布在生產(chǎn)區(qū)域，廢水處理區(qū)域最為嚴(yán)重。阿特拉津主要集中在0～10m深度范圍內(nèi)，污染物垂向遷移趨勢(shì)明顯。（3）該場(chǎng)地規(guī)劃為商住用地時(shí)，場(chǎng)地阿特拉津在0~2m、2~5m、5~10m中均存在高于風(fēng)險(xiǎn)接受水平的致癌風(fēng)險(xiǎn)和非致癌危害商，在場(chǎng)地二次開(kāi)發(fā)利用前需要先進(jìn)行修復(fù)。（4）對(duì)本場(chǎng)地的治理策略需結(jié)合健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，采取表層土壤（0～2m）原位修復(fù)，深度大于2m的土壤進(jìn)行工程控制，既對(duì)居民達(dá)到可接受水平，也更具經(jīng)濟(jì)性。
參考文獻(xiàn)
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作者：王金梅 溫其謙 陳國(guó)棟 單位：秦皇島市固體廢物管理中心
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