某生活垃圾焚燒企業用地土壤、地下水調查實例分析

張滿成， 王 棟， 付益偉， 陶景忠， 王 水， 曲常勝

（江蘇省環境工程重點實驗室 江蘇省環境科學研究院， 江蘇 南京 210036）

0 引言

土壤是經濟社會可持續發展的物質基礎，關系人民群眾身體健康和社會穩定，保護土壤環境是推進生態文明建設和維護生態安全的重要內容。近年來由工業生產、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。我國第一次土壤污染調查顯示，全國土壤總超標率為16.1%，土壤環境質量總體不容樂觀，工礦業廢棄地土壤環境問題突出[1-3]。2016年常州外國語學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土壤污染的密切關注[4]。

為切實加強土壤污染防治，逐步改善土壤環境質量，國務院于年5月28日印發了《土壤污染防治行動計劃》，開啟了土壤污染防治事業的新篇章。《江蘇省土壤污染防治工作方案》在國家基礎上進一步強調生活垃圾的減量化、資源化、無害化處理處置。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境影響問題引發的爭議層出不窮。為積極落實相關文件要求，掌握企業用地土壤環境現狀，強化土壤污染預防工作。本文對某在產固廢焚燒企業所在地塊進行土壤、地下水初步調查，通過資料收集、現場踏勘、人員訪談、生產設施環境污染分析等，制定現場采樣方案，并開展土壤、地下水環境初步調查，依據實驗室檢測結果，篩選出潛在污染區域，分析污染原因，為該企業開展土壤和地下水環境保護工作提供科學依據。

1 樣品采集分析方案

1.1 研究區域概況

本次選擇某在產生活垃圾焚燒處置企業所在地塊作為研究區域。該企業于2014年建成投產，占地面積約15萬m2。主要構筑物包含卸料廳、垃圾坑、焚燒間和煙氣凈化間的生產車間、滲濾液處理站和辦公生活樓。本研究開展時，該企業正常運行。

1.2 生產設施環境污染分析

1.2.1 潛在污染物種類

參照企業環評、竣工驗收等資料，結合文獻資料[5]和企業工藝分析，該企業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（揮發性有機化合物）和SVOCs（半揮發性有機化合物）。

1.2.2 潛在污染區域

通過資料分析、人員訪談和現場踏勘，結合場內構筑物分布情況、污染物排放方式、污染物的遷移特性等，分析出場地潛在污染區域為煙氣凈化間飛灰出口處、滲濾液處理站及煙氣排放下風向。該企業的廠區平面布置示意見圖1。

圖1 危廢焚燒企業廠區平面布置和采樣點位示意

1.3 樣品采集

根據對該企業潛在污染區域的分析，由于該企業處于正常生產狀態，場地環境初步調查按照采用分區布點與專業判斷相結合的方法，重點關注生產區、滲濾液處理區，兼顧生產生活區和場外煙氣落地區。土壤、地下水樣品采集點位見圖1。煙氣凈化車間出口處布設1個土壤和地下水樣品聯合采集點位（S1/W1）；滲濾液處理站周邊布設3個土壤和地下水樣品聯合采集點位（S2/W2～S4/W4）；辦公生活區與運動場之間布設1個土壤、地下水樣品聯合點位（S5/W5），作為生產區內無法采集土壤樣品的補充點位；廠區東南角布設1個土壤樣品采集點位（S6）。此外，在廠區下風向，煙氣落地區域布設1個土壤采集點位（S7）。

按照HJ/T 166—2004《土壤環境監測技術規范》和HJ 25.2—2014《場地環境監測技術導則》采集土壤樣品。鑒于該區域土層較薄，本次場地調查采集土壤樣品時達到礫石層為止。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，采樣管剪取長度不小于20 cm，共采集土壤樣品39個。依據HJ/T 164—2004《地下水環境監測技術規范》設置地下水監測井和采集地下水樣品，共采集地下水樣品5個。

Geoprobe鉆孔器具在每一次鉆孔前均進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

重金屬檢測參照USEPA 6020A—2007和USEPA 200.8—1994；VOCs的檢 測參 照 USEPA 8260C—2006；SVOCs的檢測參照 USEPA 8270D—2007；TPH的檢測參照 USEPA 8260C—2006；CODMn，NH3-N 等水質常規指標參照《地表水環境質量標準》中的基本項目分析方法。

2 結果與討論

2.1 評價標準

土壤評價標準參照 《建設用地土壤污染風險篩選指導值》（三次征求意見稿）中的工業類用地標準、上海市發布的 《上海市場地土壤環境健康風險評估篩選值》中非敏感用地標準和北京市發布的DB11/T 811—2011《場地土壤環境風險評價篩選值》中工業/商服用地標準。本次評價執行上述3個標準中最嚴格的標準值。地下水評價執行GB/T 14848—1993《地下水質量標準》和DZ/T 0290—2015《地下水水質標準》。

地下水水質評價執行 《地下水質量標準》，對該標準未列出的監測因子，參照執行《地下水水質標準》。

2.2 場地土壤環境質量評價

場地內土壤樣品檢測數據統計分析結果見表1。共檢出10種無機物，其檢出濃度遠低于篩選的評價標準值；與場地外的監測點位相比，場地內土壤樣品中檢出的無機物濃度與場地外樣品的檢出濃度相當，無顯著差異。本次場地環境調查場內土壤樣品僅檢出C6H5OH（苯酚）和TPH類有機物，且檢出濃度均遠低于評價標準值；場外土壤樣品（S7）僅檢出C6H5OH，檢出濃度略低于場內土壤樣品。

表1 土壤污染物檢測分析數據統計分析結果 mg·kg-1

將檢測因子在各點位的檢出濃度按照樣品采集深度進行作圖，探究污染物的垂向分布情況，土壤樣品中Pb含量分布情況見圖2。

圖2 土壤樣品中Pb含量分布情況

由圖2可知，S1點位土壤樣品中檢出Pb的含量隨采樣深度的增加而降低，而其他點位則呈現無規律變化。其他檢測因子在所有點位均未呈現規律變化，以Cd和Sb為例，見圖3。據資料收集和現場走訪，該廠區原為農田和魚塘，在建廠過程中，使用外來土壤進行了大面積回填，這可能是該地區土壤中大部分檢測因子的檢出濃度在垂向物明顯規律的重要原因。S1點位位于煙氣凈化車間出口處。據了解，飛灰經螯合處理后裝入噸袋，并時常在車間出口處堆放，由于Pb是垃圾焚燒飛灰中的重要污染物[6]，因此S1點位中Pb含量的規律變化可能是該區域受到了飛灰污染，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 地下水環境調查結果分析

場地內共設置5個地下水監測點位，其檢測結果參照評價標準進行分析，地下水水質標準對照見表2。

表2 地下水水質標準對照

對照《地下水質量標準》和《地下水水質標準》，各監測點地下水水質情況總結如下：

1#點，共檢出無機和常規水質指標19項，未檢出有機物。 其中，pH 值、F-，Cl-，NO3-N，Cu，Cr，Ni，Cd檢出濃度達到I類標準要求，CODMn，Zn檢出濃度達到 II類標準要求，SO42-，NH3-N，Sb，Pb 檢出濃度達到III類標準要求，NO2-N，Fe，Mn檢出濃度達到IV類標準要求，其余因子均未檢出。

2#點，共檢出無機物和常規水質指標17項、有機物 7 項。其中，pH 值，F-，NO3-N，SO42-，Cr，Ni，萘檢出濃度達到I類標準要求，Zn，Pb，As，乙苯，間&對-二甲苯，鄰-二甲苯，1,2-二氯乙烷檢出濃度達到II類標準要求，Sb檢出濃度達到III類標準要求，Cl-，CODMn檢出濃度達到 IV類標準要求，NH3-N，Fe，Mn檢出濃度達到 V類標準要求，2,4-二甲基苯酚，苊在該點位有檢出但無評價標準，其余因子均未檢出。

3#點，共檢出無機物和常規水質指標17項、有機物 1 項。其中，pH 值，F-，NO3-N，Cr，Zn，Cd 檢出濃度達到 I類標準要求，Cl-，SO42-，Ni，Pb，1,2-二氯乙烷檢出濃度達到II類標準要求，Sb檢出濃度達到III類標準要求，CODMn檢出濃度達到IV類標準要求，NH3-N，Fe，Mn檢出濃度達到V類標準要求，其余因子均未檢出。

4#點，共檢出無機物和常規水質指標19項，未檢出有機物。 其中，pH 值，F-，NO3-N，Cu，Ni檢出濃度達到 I類標準要求，Cl-，SO42-，Zn，Cd 檢出濃度達到II類標準要求，Sb，Pb檢出濃度達到III類標準要求，CODMn檢出濃度達到IV類標準要求，NH3-N，Fe，Mn檢出濃度達到V類標準要求，其余因子均未檢出。

5#點，共檢出無機物和常規水質指標20項、有機物 2 項。 其中，pH 值，F-，NO3-N，Cu，Cr檢出濃度達到 I類標準要求，Ni，Zn，Cd， 甲苯，1,2-二氯乙烷檢出濃度達到II類標準要求，SO42-，Sb，Pb檢出濃度達到 III類標準要求，Cl-，CODMn，NH3-N 檢出濃度達到IV類標準要求，Fe，Mn檢出濃度達到V類標準要求，其余因子均未檢出。

在無機和常規指標檢出方面，1#點位地下水樣品的CODMn，NH3-N等常規指標相對較好，其他點位，尤其是2#，3#，4#點位相對較差；5個地下水監測點位水質樣品的其他無機和常規指標基本相當。在有機物方面，2#點位檢出7種物質，5#點位檢出2種，3#點位檢出1種,1#和4#點位均未檢出有機物。總體而言，2#點位水質相對較差。

從采樣點位示意圖（圖1）可以看出，2#監測點位于垃圾滲濾液處理站北側，為滲濾液從生產車間向處理站轉輸的提升泵站所在區域。因此，2#點位的水質異常可能是滲濾液滲漏引起的。且在垃圾滲濾液區域的 3 個地下水監測點位（2#，3#，4#）水質相對較差，CODMn和NH3-N等檢出數值相對于其他2個監測井較高，說明處理站區域對地下水質量具有一定的威脅。

3 結論

本次針對某在產生活垃圾焚燒企業的場地環境調查，主要關注重點潛在污染區域，布設場內土壤采樣點位7個、地下水監測點位5個經資料收集、現場走訪、樣品采集和分析。

（1）場地內外土壤樣品中檢測因子的檢出濃度均遠低于評價標準值。煙氣凈化車間飛灰出口處可能存在Pb污染。

（2）場地內地下水樣品檢測表明，垃圾滲濾液處理站所在區域的地下水水質相對較差，疑似存在滲濾液泄露。

（3）建議企業在日常運行過程及時處理螯合飛灰，嚴謹在廠區內堆放；在滲濾液處理站做好防滲措施，并開展地下水例行監測，切實降低滲濾液泄露引起的地下水污染隱患。