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经验分享 I 污染场地与风险评估调查内容、工作程序!

作者: 广东建研环境监测股份有限公司 编辑: 广东建研环境监测股份有限公司 来源: 互联网 发布日期: 2020.06.02
信息摘要:
污染场地具有特异性,每个场地都有其独特的周边环境。场地调查作为计划方案的一部分,专业人员需确定污染场地总体特征,明确要达到的修复目标,并且控…

污染场地具有特异性,每个场地都有其独特的周边环境。场地调查作为计划方案的一部分,专业人员需确定污染场地总体特征,明确要达到的修复目标,并且控制成本。场地特征的识别不仅是为了

确定污染物及其相关浓度,而且是为了对场地有一个较为广泛的了解。需要了解的场地特征包括:

一、场地物理特征
场地物理特征主要是要给出场地的环境信息,包括地表特征、土壤、地质、水文学、气象和生态等方面。场地特征分析应该强调那些对于确定污染物在相关暴露途径中的迁移较为重要的因素。
1.地表特征
地表特征可能包括设备尺寸和位置(构筑物、池、管道等)、地表废物处置区域、建筑物线和公共事业管线、公路、铁路、排水沟、地表水体、植被、地形、住宅及商业建筑等。弄清这些地表特征有助于掌握污染物迁移的可能路径及潜在污染区域。
地表特征的调查不应局限于场地范围内,也要包括场地外的显著特征。场地地貌的历史特征可通过历史影响资料、以往地质调查资料集操作记录,或与当地居民及管理部门的问询中获得。
2.地质特征
地质特征可能会决定或影响场地的以下几个方面:

①含水层和蓄水层的深度、位置及范围;

②污染物的释放及迁移;

场地勘探和修复的工程地质学特征。
场地地质特征的调查要围绕那些可能影响污染迁移的关键特征展开。为了了解场地地质特征,必须确定基岩和覆盖层的地质情况,总体来说,场地的地址特征调查应该包括以下几个步骤:

①从可利用的信息中确定区域地质特征;

②勘探可能包括现场地球物理特征调查的测绘区域;

③地下勘探。

3.土壤和包气带
土壤和包气带特性会影响污染物迁移类型以及迁移到地表水和随后到达地下水位的速率。通过土壤表面转移到包气带的污染物,很可能直接到达地下水位,也可能有部分或全部滞留在包气带,持续污染地下水。土壤的工程学、物理学、化学特征和包气带物质可以现场测定或实验室测定。下表为典型的包气带调查内容。

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4.地表水文特征
污染物在地表水的迁移很大程度上受水流控制,而在流动水体中流量是坡度、几何形状和摩擦系数的函数。污染物有三种可能的迁移方式:

①吸附在随水流流动的沉积物上;

②以悬浮固体形式迁移;

③以溶质(溶解的)形式迁移。

下面是场地特征调查中可能用到的地表水信息。

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5.水文地质特征
场地水文地质特征的确定包括鉴别地质特征、水力特征和地下水利用情况。区域水文地质条件可以从现有的信息中获得,具体地点的水文地质条件可通过地下探查、安装探测井、现场液压性能测试来确定。下表是地下水系统的特征。

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6.气象特征
气象数据经常需要用于调查污染物的大气迁移、确定风险评估和为保护公众安全健康提供实时监控。下表是主要的气象信息汇总。

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7.人口和土地利用特征
如何收集数据来确定暴露于污染场地可能的人口数量?
  • 收集关于人口规模和位置的信息;

  • 对潜在的敏感亚群(孕妇、婴幼儿等)必须给予特殊的考虑;

  • 通过人口普查和其他调查数据可以确定暴露于污染介质的人口数量;

  • 人类和污染介质接触类型及程度、将来土地利用和现状土地利用的信息数据;

  • 利用人口增长预测、土地利用规划和区划地图可以建立可能的暴露场景。

8.生态调查
生物和生态信息的收集有助于开展环境生态风险评估,并可用于确定场地修复措施可能产生的环境影响。
这些信息必须包括场地内和场地周围有关植物和动物信息,并且把重点放在敏感环境的确定,尤其是濒危物种及其栖息地,敏感环境包括湿地、滩涂、野生动物养殖区、野生动物保护区和特别选定的区域(如自然或观赏性的河流和公园)。其中,通过食物链形式富集的生物累积性数据,对环境风险和人类风险评估都很重要。
下表是可能需要的环境资料及备选资料收集方法。

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二、污染源特征
污染源主要是来自存储在桶、罐、地面蓄水池、垃圾堆和填埋场中的有害物质。从实际意义上讲,污染严重的介质也可认为是污染源。污染源的表征主要包括下述信息:

①污染泄露的设备特点;

②废弃物的特征;

③存在于污染源的有害废物的物理性质和化学性质。

污染物特性是确定可能的暴露情景的因素之一,污染物可能在过去某一时间内产生,也可能是连续释放。污染物的数量和种类会随着释放速率而变化。化合物可能以气体、液体或固体的形式进入到环境中。目标污染物不同,释放的时间也会有所不同。每一个污染源释放的污染物的数量和化学性质可能也会不同。污染物的种类是选择修复技术的基础依据。不同污染物的代谢途径和去除原理差异较大,用于其修复的主要技术也各不相同。
另外,由于不同污染物的毒性差别较大,也会导致人体健康分先和场地环境生态风险的差异。
三、污染性质和范围
现场调查的最终目的是确定污染性质和范围,从而正确评估场地风险水平和合理选择修复技术及措施。
包括:利用有关污染源位置和场地物理特征的信息,预测污染物可能迁移到的位置,再通过反复监测,确定迁移到环境中的污染物位置和浓度。
四、公共健康决策所需要的环境数据

需要以下信息:

①公众接触到的所有场外介质的污染物浓度;

②合适的检测限和质量保证水平;

③反映潜在的公众暴露范围的离散样品;

④样品中浅层地表土壤和沉积物的分析数据(不超过1m);

⑤较广范围内的动植物研究及植物中可食用部分的分析;

⑥周边的和区域内的大气样品;

⑦物理性污染物的名单和对场地交通的阻碍。

场地调查工作程序

场地调查是场地修复成功的基础,不合适的概念模型是导致修复失败的主要原因。在场地调查中,较准确地确定污染源、污染扩散途径、污染物分布和受体关系,才能制定更经济有效的修复方案。场地调查,分为初步调查和详细调查两个阶段。
实施步骤一般包括资料搜集、现场踏勘、人员访谈、初步采样分析等。 搜集场地有关文件、历史档案、照片等资料,有助于了解场地污染的历史情况;现场踏勘目的在于核实已搜集到的资料,了解污染现状,包括周边敏感点等;人员访问是为了进一步考证已有资料。而后,制定采样计划并现场采样,分析整理监测结果,最后形成初步调查报告和详细调查报告。

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图1  某退役炼厂场地调查工作程序

传统的调查方式是透过有限的钻孔取样或MIP来推测可能的分布情况,通过点和点之间的结果的关联来推估污染分布的范围、深度等信息;地球物理探勘方法是透过非破坏性的方式,对地底下的填埋物和地层构造做量测,除了不需钻孔的特点之外,还能透过大范围的量测得到连续性的剖面数据。这些传统的探矿方法用于场地环境调查可以实现:

01  查明工作区地下管线平面位置、走向、埋深等基本情况;
02 结合高密度电阻率法,探地雷达法及感应电磁法可以有效的初步查清土壤污染羽,垂直分布范围及深度等信息,确定可能的高浓度污染物区域;
03 通过高密度电阻率法结果能准确分辨出地表附近地层结构以及潜水面的位置;

04 利用微地震和大地电阻法可以探测深层污染的分布,如石油开发对地下水环境的影响等。

在现场资料缺失的条件下,能有效的避开地下管线,提高现场施工安全性和钻孔取样效率;对于复杂大面积场地可以协助提高调查效率,降低调查成本。

此外,在城市应急调查中也可以发挥巨大的作用,例如探地雷达可以扫面的形式圈定整个油品疑似泄露区,迅速探测泄露油品的分布范围及深度。也必须看到,地球物理方法属于间接测量,且受多种因素的影响,其结果的解译除了需要专业软件和知识的支撑,还需要丰富的经验,因此目前其使用率和准确率均有待提高。

风险评估工作程序

建设用地健康风险评估 health risk assessment of land for construction,是指在土壤污染状况调查的基础上,分析地块土壤和地下水中污染物对人群的主要暴露途径,评估污染物对人体健康的致癌风险或危害水平。根据 建设用地土壤污染风险评估技术导则》 (HJ 25.3-2019) ,其评估程序见下图。

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图3 风险评估工作程序

第一步:危害识别 
收集土壤污染状况调查阶段获得的相关资料和数据,掌握地块土壤和地下水中关注污染物的浓度分布,明确规划土地利用方式,分析可能的敏感受体,如儿童、成人、地下水体等。 
第二步:暴露评估 
在危害识别的基础上,分析地块内关注污染物迁移和危害敏感受体的可能性,确定地块土壤和地下水污染物的主要暴露途径和暴露评估模型,确定评估模型参数取值,计算敏感人群对土壤和地下水中污染物的暴露量。 
第三步:毒性评估 
在危害识别的基础上,分析关注污染物对人体健康的危害效应,包括致癌效应和非致癌效应,确定与关注污染物相关的参数,包括参考剂量、参考浓度、致癌斜率因子和呼吸吸入单位致癌因子等。
第四步:风险表征
在暴露评估和毒性评估的基础上,采用风险评估模型计算土壤和地下水中单一污染物经单一途径的致癌风险和危害商,计算单一污染物的总致癌风险和危害指数,进行不确定性分析。
第五 步:土壤和地下水风险控制值的计算

在风险表征的基础上,判断计算得到的风险值是否超过可接受风险水平。如地块风险评估结果未超过可接受风险水平,则结束风险评估工作;如地块风险评估结果超过可接受风险水平,则计算土壤、地下水中关注污染物的风险控制值;如调查结果表明,土壤中关注污染物可迁移进入地下水,则计算保护地下水的土壤风险控制值;根据计算结果,提出关注污染物的土壤和地下水风险控制值。

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