某焦化廠污染場地環(huán)境損害評估案例研究

◎趙宴濱

工業(yè)行業(yè)對場地的污染較為嚴(yán)重，并且范圍集中，污染甚至可達(dá)到地下幾十米，在污染空氣和土壤的同時(shí)，也會對地下水造成一定的污染。不僅破壞了生物的多樣性，還在一定程度上對人體的健康產(chǎn)生威脅，不利于社會的穩(wěn)定。因此制定相應(yīng)的環(huán)境管理政策，并對環(huán)境損害進(jìn)行評估，從而與管理政策相結(jié)合，切實(shí)有效的治理污染至關(guān)重要。

一、某焦化廠案例

1.場地簡述。

某規(guī)模相對較大的焦化廠創(chuàng)建于上世紀(jì)九十年代，當(dāng)時(shí)在我國眾多的獨(dú)立煉焦企業(yè)中占據(jù)重要地位。在建廠前，該土地主要為部分農(nóng)田和大部分荒地。之后便作為該廠的工業(yè)用地，通常原料為煤炭，生產(chǎn)焦炭與煤氣，以及工業(yè)萘、瀝青、硫銨和焦油等化工產(chǎn)品。該焦化廠共占地135萬平方米，整體地勢較為平坦，且土壤結(jié)構(gòu)可分成四層。由上至下分別為回填土層、粘質(zhì)粉土層、黏土層和砂質(zhì)潛水含水層。潛水位埋深在14米左右。在未來的一段時(shí)間內(nèi)該廠區(qū)會轉(zhuǎn)變?yōu)樯虡I(yè)開發(fā)區(qū)，但是受多年化工產(chǎn)品的生產(chǎn)影響，并且以往技術(shù)水平和治理污染的水平等方面缺乏完善性。使得該廠區(qū)污染較為嚴(yán)重，并且存在大量對人體健康有害甚至是致癌的物質(zhì)，為商業(yè)開發(fā)區(qū)的規(guī)劃帶來了較大的難度。

2.場地污染情況。

通過對該廠區(qū)的環(huán)境進(jìn)行實(shí)地考察，并結(jié)合相關(guān)的資料，發(fā)現(xiàn)在該廠區(qū)污染物主要有多環(huán)芳烴、苯系物和雜環(huán)芳烴等，產(chǎn)生污染的途徑則為有組織和無組織的大氣擴(kuò)散、運(yùn)輸滲漏、物料儲存過程中出現(xiàn)的滲透以及加工生產(chǎn)時(shí)出現(xiàn)的遺漏等，并且污水處理的設(shè)施和管線等在一定程度上存在著滲漏現(xiàn)象。在該廠區(qū)多環(huán)芳烴的主要污染源時(shí)廠區(qū)中進(jìn)行大氣排放與存儲等相關(guān)設(shè)施的滴漏，且廣泛存在于煉焦車間、煤氣凈化車間和回收焦油化的產(chǎn)品的車間等。污染在土壤中主要集中在粉土層，深度在5米以內(nèi)。對土壤中的多環(huán)芳烴含量進(jìn)行測量，發(fā)現(xiàn)含量的最小值與最大值之間存在相對較大的差異，萘的最小含量值為每千克土壤中含有0.01毫克，最大值則是每千克土壤中含有4100毫克。在地下水中主要的污染物為笨，對其濃度進(jìn)行化驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)濃度范圍在每升水0.7μg至每升水371000μg，平均濃度值達(dá)到每升水23700μg。為保障后續(xù)對土壤地下水的污染損害的評估順利進(jìn)行，設(shè)定為自該廠建立以后，對土壤和地下水的污染逐年擴(kuò)大，其中地下水中的笨主要來源于老舊的設(shè)備的泄露，在2016年停產(chǎn)時(shí)污染程度以及范圍達(dá)到最大。

3.場地環(huán)境修復(fù)。

對該廠區(qū)存在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評估，并借助相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。該廠區(qū)土壤中存在的多環(huán)芳烴的修復(fù)目標(biāo)范圍應(yīng)在每千克土壤中含量為0.91毫克至每千克土壤中含量240毫克，平均修復(fù)目標(biāo)值為每千克土壤中含量為19毫克，污染的面積共達(dá)到34萬平方米，污染土壤為154立方米。在地下水中笨的污染物修復(fù)目標(biāo)則應(yīng)對未來一段時(shí)間內(nèi)該廠區(qū)范圍內(nèi)苯污染會導(dǎo)致的致癌風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行考慮，并對地下水的流動、笨的遷移擴(kuò)散能力等進(jìn)行考慮，因此笨含量應(yīng)修復(fù)至每升水中含有118μg，需要進(jìn)行修復(fù)的面積為16萬平方米。

二、材料和方法

1.修復(fù)方案的制定。

在2017年對該廠區(qū)的環(huán)境進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)查，并進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估，綜合考慮各方面因素，最終制定了修復(fù)的方案，并選擇具有適用性的技術(shù)作為支撐。并從2018年開始對該廠區(qū)的土壤、地下水進(jìn)行修復(fù)，預(yù)計(jì)在2023年完成對土壤的治理工作，并在2024年至2029年進(jìn)行地下水的修復(fù)工作。設(shè)定該廠區(qū)自建廠以來便存在相應(yīng)的污染，且污染量每年均在上漲，并在2016年停產(chǎn)時(shí)污染程度與范圍達(dá)到最大值。自該廠區(qū)停產(chǎn)后污染物無論是在土壤中還是在地下水中，其遷移速度均變得緩慢，因此污染量未持續(xù)增加，但也為發(fā)生減少。

2.等值分析方法。

常用的等值分析方法包括生境等值分析（HEA）和資源等值分析（REA）兩類，HEA側(cè)重于對損害的空間定量和修復(fù)后自然資源服務(wù)，而REA側(cè)重于受損或被修復(fù)的自然資源數(shù)量。兩種等值方法關(guān)鍵是確定用來描述隨時(shí)間推移的損失的度量單位，且此單位能夠量化隨時(shí)間推移而得到的修復(fù)收益。這里采用REA來計(jì)算需要修復(fù)的土壤和地下水量。設(shè)D為貼現(xiàn)后土壤/地下水污染總損害量；T1、T2為污染起始和結(jié)束年；Q1為受污染土壤/地下水體積/面積；Vi為受污染土壤/地下水單位體積/面積提供服務(wù)的價(jià)值（未受污染時(shí)）；bj為土壤/地下水單位體積/面積服務(wù)水平（未受污染時(shí)）；xjt為t時(shí)受污染土壤/地下水單位體積/面積服務(wù)水平；c為基準(zhǔn)時(shí)間點(diǎn)；r為社會貼現(xiàn)率。則：

3.蒙特卡羅模擬。

蒙特卡洛模擬的基本原理是利用服從已知概率分布的隨機(jī)數(shù)來模擬現(xiàn)實(shí)世界中可能出現(xiàn)的隨機(jī)現(xiàn)象。通過不斷改變輸入?yún)?shù)進(jìn)行足夠多次模擬之后，依據(jù)概率論大數(shù)定理和中心極限定理，可以得到具有統(tǒng)計(jì)意義的可靠結(jié)論。本研究中采用蒙特卡洛分析模型@RISK6.0.1從參數(shù)的概率分布中進(jìn)行10000次隨機(jī)抽樣，得到10000組輸入?yún)?shù)進(jìn)行仿真模擬。為確定被污染需要治理修復(fù)的土壤和地下水量，對一些關(guān)鍵參數(shù)及其取值及范圍做一定的推測或假設(shè)，通過蒙特卡羅模擬來分析結(jié)果的不確定性和參數(shù)的敏感性。

三、結(jié)果

1.土壤環(huán)境損害評估。

采用資源等等值分析法計(jì)算場地土壤污染損害結(jié)果表明，從污染開始至2023年土壤修復(fù)結(jié)束，土壤污染損害額共計(jì)8789萬立方米貼現(xiàn)污染土壤年。從2018年起至2023年結(jié)束，每1萬立方米土壤修復(fù)效益為28.89萬立方米貼現(xiàn)污染土壤年。從等值分析角度場地土壤污染足額賠償需要修復(fù)的土壤方量為305萬立方米，污染土壤修復(fù)賠償總費(fèi)用為17.1億元。

2.地下水環(huán)境損害評估

采用資源等等值分析法計(jì)算場地地下水污染損害結(jié)果表明，從污染開始至2029年地下水修復(fù)結(jié)束，地下水污染損害額共計(jì)575萬立方米貼現(xiàn)污染地下水年。從2024年起至2029年結(jié)束，每1萬平方米地下水修復(fù)效益為25.9萬平方米貼現(xiàn)污染地下水年。從等值分析角度場地土壤污染足額賠償需要修復(fù)的土壤方量為22.2萬平方米，污染土壤修復(fù)賠償總費(fèi)用為10.0億元。

四、結(jié)語

通過對該焦化廠的土壤和地下水產(chǎn)生的環(huán)境損害進(jìn)行相應(yīng)的評估，為后續(xù)對環(huán)境進(jìn)行修復(fù)提供了有利的參考。利用資源等值分析等方法對該廠區(qū)的土壤污染、地下水污染等進(jìn)行評估，具有較高的準(zhǔn)確性和可靠性。為保障評估的真實(shí)性，應(yīng)對場地進(jìn)行實(shí)地考察，還應(yīng)參考相應(yīng)的資料，從而保障評估結(jié)果的精確性，進(jìn)而制定具有針對性和可行性的環(huán)境修復(fù)方案，并對先進(jìn)的技術(shù)充分應(yīng)用，起到較好的修復(fù)環(huán)境的作用，為構(gòu)建生態(tài)平衡型和環(huán)境友好型社會提供有力支持。