某生活垃圾焚烧企业用地土壤、地下水调查实例分析

张满成， 王 栋， 付益伟， 陶景忠， 王 水， 曲常胜

（江苏省环境工程重点实验室 江苏省环境科学研究院， 江苏 南京 210036）

0 引言

土壤是经济社会可持续发展的物质基础，关系人民群众身体健康和社会稳定，保护土壤环境是推进生态文明建设和维护生态安全的重要内容。近年来由工业生产、废水非法排放、固废非法倾倒填埋等引起的土壤污染事件频发。我国第一次土壤污染调查显示，全国土壤总超标率为16.1%，土壤环境质量总体不容乐观，工矿业废弃地土壤环境问题突出[1-3]。2016年常州外国语学校污染事件等重大公共安全事件，暴露了土壤的条条伤痕，也引起了广大民众对土壤污染的密切关注[4]。

为切实加强土壤污染防治，逐步改善土壤环境质量，国务院于年5月28日印发了《土壤污染防治行动计划》，开启了土壤污染防治事业的新篇章。《江苏省土壤污染防治工作方案》在国家基础上进一步强调生活垃圾的减量化、资源化、无害化处理处置。虽然焚烧处置已成为生活垃圾处理处置的主要手段，但围绕垃圾焚烧的环境影响问题引发的争议层出不穷。为积极落实相关文件要求，掌握企业用地土壤环境现状，强化土壤污染预防工作。本文对某在产固废焚烧企业所在地块进行土壤、地下水初步调查，通过资料收集、现场踏勘、人员访谈、生产设施环境污染分析等，制定现场采样方案，并开展土壤、地下水环境初步调查，依据实验室检测结果，筛选出潜在污染区域，分析污染原因，为该企业开展土壤和地下水环境保护工作提供科学依据。

1 样品采集分析方案

1.1 研究区域概况

本次选择某在产生活垃圾焚烧处置企业所在地块作为研究区域。该企业于2014年建成投产，占地面积约15万m2。主要构筑物包含卸料厅、垃圾坑、焚烧间和烟气净化间的生产车间、渗滤液处理站和办公生活楼。本研究开展时，该企业正常运行。

1.2 生产设施环境污染分析

1.2.1 潜在污染物种类

参照企业环评、竣工验收等资料，结合文献资料[5]和企业工艺分析，该企业土壤和地下水可能的污染物为 Hg，Pb，Cd，Cu，Zn，As，Cr，Ni和 Cl-，TPH（总石油烃），CODMn，NH3-N，NO3-N，NO2-N 等，以及 VOCs（挥发性有机化合物）和SVOCs（半挥发性有机化合物）。

1.2.2 潜在污染区域

通过资料分析、人员访谈和现场踏勘，结合场内构筑物分布情况、污染物排放方式、污染物的迁移特性等，分析出场地潜在污染区域为烟气净化间飞灰出口处、渗滤液处理站及烟气排放下风向。该企业的厂区平面布置示意见图1。

图1 危废焚烧企业厂区平面布置和采样点位示意

1.3 样品采集

根据对该企业潜在污染区域的分析，由于该企业处于正常生产状态，场地环境初步调查按照采用分区布点与专业判断相结合的方法，重点关注生产区、渗滤液处理区，兼顾生产生活区和场外烟气落地区。土壤、地下水样品采集点位见图1。烟气净化车间出口处布设1个土壤和地下水样品联合采集点位（S1/W1）；渗滤液处理站周边布设3个土壤和地下水样品联合采集点位（S2/W2～S4/W4）；办公生活区与运动场之间布设1个土壤、地下水样品联合点位（S5/W5），作为生产区内无法采集土壤样品的补充点位；厂区东南角布设1个土壤样品采集点位（S6）。此外，在厂区下风向，烟气落地区域布设1个土壤采集点位（S7）。

按照HJ/T 166—2004《土壤环境监测技术规范》和HJ 25.2—2014《场地环境监测技术导则》采集土壤样品。鉴于该区域土层较薄，本次场地调查采集土壤样品时达到砾石层为止。采用Geoprobe采集土壤样品，取样间隔约1 m，土壤表层样品0～0.5 m，采样管剪取长度不小于20 cm，共采集土壤样品39个。依据HJ/T 164—2004《地下水环境监测技术规范》设置地下水监测井和采集地下水样品，共采集地下水样品5个。

Geoprobe钻孔器具在每一次钻孔前均进行清洗以防止交叉污染；使用贝勒管采集地下水样品，并做到“一井一管”。

1.4 样品分析方法

重金属检测参照USEPA 6020A—2007和USEPA 200.8—1994；VOCs的检 测参 照 USEPA 8260C—2006；SVOCs的检测参照 USEPA 8270D—2007；TPH的检测参照 USEPA 8260C—2006；CODMn，NH3-N 等水质常规指标参照《地表水环境质量标准》中的基本项目分析方法。

2 结果与讨论

2.1 评价标准

土壤评价标准参照 《建设用地土壤污染风险筛选指导值》（三次征求意见稿）中的工业类用地标准、上海市发布的 《上海市场地土壤环境健康风险评估筛选值》中非敏感用地标准和北京市发布的DB11/T 811—2011《场地土壤环境风险评价筛选值》中工业/商服用地标准。本次评价执行上述3个标准中最严格的标准值。地下水评价执行GB/T 14848—1993《地下水质量标准》和DZ/T 0290—2015《地下水水质标准》。

地下水水质评价执行 《地下水质量标准》，对该标准未列出的监测因子，参照执行《地下水水质标准》。

2.2 场地土壤环境质量评价

场地内土壤样品检测数据统计分析结果见表1。共检出10种无机物，其检出浓度远低于筛选的评价标准值；与场地外的监测点位相比，场地内土壤样品中检出的无机物浓度与场地外样品的检出浓度相当，无显著差异。本次场地环境调查场内土壤样品仅检出C6H5OH（苯酚）和TPH类有机物，且检出浓度均远低于评价标准值；场外土壤样品（S7）仅检出C6H5OH，检出浓度略低于场内土壤样品。

表1 土壤污染物检测分析数据统计分析结果 mg·kg-1

将检测因子在各点位的检出浓度按照样品采集深度进行作图，探究污染物的垂向分布情况，土壤样品中Pb含量分布情况见图2。

图2 土壤样品中Pb含量分布情况

由图2可知，S1点位土壤样品中检出Pb的含量随采样深度的增加而降低，而其他点位则呈现无规律变化。其他检测因子在所有点位均未呈现规律变化，以Cd和Sb为例，见图3。据资料收集和现场走访，该厂区原为农田和鱼塘，在建厂过程中，使用外来土壤进行了大面积回填，这可能是该地区土壤中大部分检测因子的检出浓度在垂向物明显规律的重要原因。S1点位位于烟气净化车间出口处。据了解，飞灰经螯合处理后装入吨袋，并时常在车间出口处堆放，由于Pb是垃圾焚烧飞灰中的重要污染物[6]，因此S1点位中Pb含量的规律变化可能是该区域受到了飞灰污染，污染物随雨水等向地下迁移。

图3 土壤样品中Cd和Sb浓度分布

2.3 地下水环境调查结果分析

场地内共设置5个地下水监测点位，其检测结果参照评价标准进行分析，地下水水质标准对照见表2。

表2 地下水水质标准对照

对照《地下水质量标准》和《地下水水质标准》，各监测点地下水水质情况总结如下：

1#点，共检出无机和常规水质指标19项，未检出有机物。 其中，pH 值、F-，Cl-，NO3-N，Cu，Cr，Ni，Cd检出浓度达到I类标准要求，CODMn，Zn检出浓度达到 II类标准要求，SO42-，NH3-N，Sb，Pb 检出浓度达到III类标准要求，NO2-N，Fe，Mn检出浓度达到IV类标准要求，其余因子均未检出。

2#点，共检出无机物和常规水质指标17项、有机物 7 项。其中，pH 值，F-，NO3-N，SO42-，Cr，Ni，萘检出浓度达到I类标准要求，Zn，Pb，As，乙苯，间&对-二甲苯，邻-二甲苯，1,2-二氯乙烷检出浓度达到II类标准要求，Sb检出浓度达到III类标准要求，Cl-，CODMn检出浓度达到 IV类标准要求，NH3-N，Fe，Mn检出浓度达到 V类标准要求，2,4-二甲基苯酚，苊在该点位有检出但无评价标准，其余因子均未检出。

3#点，共检出无机物和常规水质指标17项、有机物 1 项。其中，pH 值，F-，NO3-N，Cr，Zn，Cd 检出浓度达到 I类标准要求，Cl-，SO42-，Ni，Pb，1,2-二氯乙烷检出浓度达到II类标准要求，Sb检出浓度达到III类标准要求，CODMn检出浓度达到IV类标准要求，NH3-N，Fe，Mn检出浓度达到V类标准要求，其余因子均未检出。

4#点，共检出无机物和常规水质指标19项，未检出有机物。 其中，pH 值，F-，NO3-N，Cu，Ni检出浓度达到 I类标准要求，Cl-，SO42-，Zn，Cd 检出浓度达到II类标准要求，Sb，Pb检出浓度达到III类标准要求，CODMn检出浓度达到IV类标准要求，NH3-N，Fe，Mn检出浓度达到V类标准要求，其余因子均未检出。

5#点，共检出无机物和常规水质指标20项、有机物 2 项。 其中，pH 值，F-，NO3-N，Cu，Cr检出浓度达到 I类标准要求，Ni，Zn，Cd， 甲苯，1,2-二氯乙烷检出浓度达到II类标准要求，SO42-，Sb，Pb检出浓度达到 III类标准要求，Cl-，CODMn，NH3-N 检出浓度达到IV类标准要求，Fe，Mn检出浓度达到V类标准要求，其余因子均未检出。

在无机和常规指标检出方面，1#点位地下水样品的CODMn，NH3-N等常规指标相对较好，其他点位，尤其是2#，3#，4#点位相对较差；5个地下水监测点位水质样品的其他无机和常规指标基本相当。在有机物方面，2#点位检出7种物质，5#点位检出2种，3#点位检出1种,1#和4#点位均未检出有机物。总体而言，2#点位水质相对较差。

从采样点位示意图（图1）可以看出，2#监测点位于垃圾渗滤液处理站北侧，为渗滤液从生产车间向处理站转输的提升泵站所在区域。因此，2#点位的水质异常可能是渗滤液渗漏引起的。且在垃圾渗滤液区域的 3 个地下水监测点位（2#，3#，4#）水质相对较差，CODMn和NH3-N等检出数值相对于其他2个监测井较高，说明处理站区域对地下水质量具有一定的威胁。

3 结论

本次针对某在产生活垃圾焚烧企业的场地环境调查，主要关注重点潜在污染区域，布设场内土壤采样点位7个、地下水监测点位5个经资料收集、现场走访、样品采集和分析。

（1）场地内外土壤样品中检测因子的检出浓度均远低于评价标准值。烟气净化车间飞灰出口处可能存在Pb污染。

（2）场地内地下水样品检测表明，垃圾渗滤液处理站所在区域的地下水水质相对较差，疑似存在渗滤液泄露。

（3）建议企业在日常运行过程及时处理螯合飞灰，严谨在厂区内堆放；在渗滤液处理站做好防渗措施，并开展地下水例行监测，切实降低渗滤液泄露引起的地下水污染隐患。