某化工企業土壤環境影響預測和評價

陳 磊

(無錫市智慧環保技術監測研究院有限公司，江蘇 無錫 214121)

1 工廠概況

某企業為貴金屬催化劑生產企業，本次擬擴建生產線，主要工藝包括原料制備工序、反應工序、分離及干燥工序，反應過程為間歇過程。廢氣來源主要包括G1漿料準備廢氣、G2成品包裝廢氣和G3催化劑制備廢氣。廢氣產污環節描述如下。

G1漿料準備廢氣：主要為含塵廢氣，來自載體拆袋過程。項目涉及的載體主要有活性炭、石墨、氧化鋁、二氧化鈦、二氧化硅、硫酸鋇、碳酸鈣、二氧化鈰等，廢氣收集經袋式除塵后經排氣筒高空排放；

G2催化劑制備廢氣：根據項目反應原理及生產所使用原料分析，催化劑制備主要是無機化學反應的過程，產生水蒸氣和二氧化碳氣體，部分產品生產的時候還需要用到甲醛、乙酸和硝酸，在使用過程中甲醛和乙酸會揮發產生揮發性有機物，廢氣收集經二級堿洗塔后經排氣筒高空排放；

G3成品包裝廢氣：此部分主要為含塵廢氣，來自部分需要烘干后才進行包裝的產品，廢氣收集經袋式除塵后經排氣筒高空排放。

廢水主要來源為反應生成水、催化劑產品，以及反應釜清洗水，污染物主要為氯化物、磷酸鹽、氨氮。

2 土壤環境影響源及影響因子識別

本項目擴建主要依托現有設備，施工期不會對土壤環境產生不利影響，運營期可能涉及到的土壤污染途徑包括大氣沉降、地面漫流和垂直入滲三種情況。項目土壤環境影響類型與環境途徑見下表1。

表1 項目土壤環境影響類型與環境途徑表

本項目土壤環境影響評價范圍為廠界周邊200m范圍，經預測各排氣筒污染物最大落地點距離均小于71m，因此本次大氣沉降產生的影響，位于土壤環境影響評價預測范圍之內。

土壤地面漫流生產車間、倉庫、中間罐以及物料輸送管道等在生產運行過程中可能會發生物料的跑冒滴漏現象，事故狀態下也可能出現大規模泄漏，并通過地面漫流形成池。企業具有完善的風險防范措施，危險化學品倉庫均鋪設了環氧地坪，危險化學品倉庫均設置了地溝，對于存放液體的貨架設置了防漏托盤，可以通過泵抽到事故廢水池中，避免化學品泄漏時溢出到其他區域。同時配備了漏液監測探頭，與監控室連接。倉庫內配備了應急防漏桶，用于處置容器泄漏；車間一樓化學品中間罐區設圍堰，液體化學品一旦泄漏，液體流入圍堰，然后集中收集處置。二樓乙酸罐區設圍堰，液體化學品一旦泄漏，液體流入圍堰，然后集中收集處置。圍堰內的泄漏物料以及事故廢水經泵抽提至事故廢水池。因此一旦發生事故，土壤地面漫流的影響較小。

土壤垂直入滲預測結果分析根據項目工程內容與工程分析的結果，項目的土壤污染源主要包括如下幾個部分(1)生產車間的物料泄漏；(2)中間罐區及進出口管線的物料泄漏；(3)倉庫內容器破損導致的物料泄漏；(4)物料輸送管道的物料泄漏；(5)危廢暫存點的廢液泄漏；(6)廠區廢水管網的污水泄漏；(7)生產車間、中間罐區、裝卸區、倉庫以及物料輸送管道等在生產運行過程中可能會發生物料的跑冒滴漏現象，事故狀態下也可能出現大規模泄漏。泄漏的污染物首先到達地面，如果地面防滲措施不到位，污染物會因垂直滲透作用進入土壤，造成土壤環境污染。

3 預測情景和過程

3.1 大氣沉降對于土壤的影響

根據項目工程分析對大氣污染物排放的源強計算得出預測范圍內的單位年份表層土壤中污染物輸入量氮氧化物年排放4.68t/a，最大濃度落地點距離71m，評價范圍內單位年份表層土壤中污染物輸入量小于年排放量4.68t/a。大氣沉降影響途徑預測單位質量土壤中某種物質的增量采用《環境影響評價技術導則 土壤環境(試行)》(HJ964-2018)附錄E中推薦的計算方法。涉及大氣沉降影響的，可不考慮輸出量，因此，本次預測不考慮物質淋溶排出量(Is)和徑流排出量(Rs)，推薦公式中參數選取如下：

預測評價范圍內單位年份表層土壤中某種物質的輸入量(NOx轉化為硝酸鹽氮計算)=5046261g，表層土壤容重取實測值1450 kg/m3，200m范圍內面積125600 m2，表層土壤是深度取0.2m；預測結果顯示評價范圍內單位質量表層土壤中硝酸鹽(氮氧化物轉化而來)年增加0.13g/kg，大氣沉降對土壤環境影響較小。

3.2 垂直入滲對于土壤的影響

各構筑物、車間、倉庫等區域均采取防滲處理，生產廢水排污管線均位于地面上，一旦發生泄漏就能立即處理，因此，正常狀況下不會有污水泄漏至地下水的情景發生。而在事故狀態下，則有可能發生廢水滲漏或泄漏，防滲措施破壞等現象，由此造成對地下水環境的影響。故預測情景為事故狀態下廢水泄漏對土壤環境產生的影響。

當生產廢水罐發生底部破損泄漏或廢水管網發生破損泄漏時，具有較大隱蔽性，不易被發現，且廢水中的污染物濃度較高，具有較大的危害性，取廢水處理站廢水罐破損泄漏作為事故情景。因此，本次評價的地下水污染事故情景及源強確定為：廢水罐的廢水泄漏，污染物因垂直滲透作用進入土壤，對土壤環境造成影響。污染物在土壤系統中的遷移轉化過程十分復雜，包括揮發、溶解、吸附、沉淀、生物吸收、化學和生物降解等作用。本次評價在模擬污染物運移擴散時考慮不利情況下的情景，不考慮吸附作用、化學反應等因素，只考慮對流彌散作用。

選擇較為敏感及本項目廢水中濃度較高的污染物氯離子及氨氮作為預測因子，根據工程分析，氯離子的泄漏源強取21850mg/L，氨氮的泄漏源強取115mg/L，下滲速度設定為10-7cm/d。根據場調報告，設定土壤剖面為：地面至地面以下8m為粘質粉土，地面以下8m至12m為粉質粘土。采用土壤導則推薦的一維非飽和溶質運移模型預測方法，使用Hydrus-1D軟件對其進行預測，預測地面以下8m土壤中污染物濃度含量變化趨勢見下圖1和圖2。100天后，氯化物和氨氮的影響深度均小于3m。

圖1 土壤中氯離子濃度含量變化趨勢

圖2 土壤中氨氮濃度含量變化趨勢

根據項目期間對地下水水位的監測數據，場地內地下水位埋深在2.9值3.2m之間。故采用Hydrus-1D軟件預測泄漏發生后，土壤污染物濃度隨深度變化趨勢，見下圖3和圖4。可知泄漏持續61天后，地下水位2.9m處的氯化物濃度開始增加，泄漏100天后地下水氯化物濃度仍能達到《地下水質量標準》(GB/T14848-2017)中的IV類水質標準(350mg/L)；在泄漏70 天后，地下水位2.9m處的氨氮濃度開始增加，泄漏100天后地下水氨氮濃度仍能達到《地下水質量標準》(GB/T14848-2017)中的IV類水質標準(1.5mg/L)。

圖3 初見地下水位深度-氯離子濃度隨時間變化趨勢

圖4 初見地下水位深度-氨氮濃度隨時間變化趨勢

4 總結

為防治事故情況的發生，企業已從源頭控制、過程防控，以及跟蹤監測等方面采取措施，減輕對土壤環境的影響，并可有效降低事故情況發生的概率。源頭控制：物料輸送管線架空布設；原輔料輸送管線均按規范要求設計，強度、防腐蝕性能良好，且架空布設。過程防控：危險化學品倉庫均鋪設了2mm厚的環氧地坪，危險化學品倉庫均設置了地溝，對于存放液體的貨架設置了防漏托盤，可以通過泵抽到事故廢水池中，避免化學品泄漏時溢出到其他區域。同時配備了漏液監測探頭，與監控室連接。倉庫內配備了應急防漏桶，用于處置容器泄漏；車間一樓化學品中間罐區設圍堰，液體化學品一旦泄漏，液體流入圍堰，然后集中收集處置。二樓乙酸中間罐區設圍堰，液體化學品一旦泄漏，液體流入圍堰，然后集中收集處置。圍堰內的泄漏物料以及事故廢水經泵抽提至事故廢水池。跟蹤監測：企業每5年對廠區內的土壤進行一次跟蹤監測，采3個土壤表層樣品，監測因子選擇《土壤環境質量 建設用地土壤污染風險管控標準》(GB36600-2018)表1中45項，監測頻次為5年/次。

根據以上預測，以及采取以上防控措施，在發生事故時及時應急響應的前提下，項目運營對廠區內土壤污染可能性較小，在可控范圍內。