某生活垃圾焚燒廠土壤和地下水自行監測實例分析＊

陳 奕，姚澤生，嚴立宇，諸 毅，安 淼

（1.上海環境綠色生態修復科技有限公司，上海 200232；2.上海市環境工程設計科學研究院有限公司，上海 200232）

1 引言

近年來，隨著我國土壤污染防控法律法規和技術導則的相繼出臺和更新，“預防為主，保護優先，風險管控”的土壤環境管理主線思維已逐步確立［1-2］。企業定期對存在污染隱患的區域和設施周邊的土壤、地下水進行監測，可以及時監控企業生產過程對土壤和地下水環境影響的動態變化，最大程度降低在產企業環境污染隱患，對及時發現潛在污染因素，保障土壤及地下水環境安全具有重要意義，是土壤污染環境風險防控的首要環節［3］。

生活垃圾焚燒廠因其生產過程涉及煙氣、滲濾液、飛灰等多種污染物的排放，可能對土壤和地下水環境造成影響，被列為土壤污染重點監管企業。目前，生活垃圾焚燒廠的自行監測主要關注污染物的排放狀況、污染治理設施的運行狀況等，在考察其對周邊環境的影響時，將企業視為一個整體進行考慮，自行監測的對象主要為地表水、大氣及噪聲，關于土壤和地下水環境的自行監測工作開展較少［4］。本研究針對某在產生活垃圾焚燒廠，開展土壤和地下水污染隱患排查和自行監測工作，評估其土壤和地下水環境狀況，為該企業的污染風險管控工作提供依據，也可為我國類似場地的自行監測工作提供借鑒。

2 場地概況及主要工程內容

本研究的某在產生活垃圾焚燒廠自2016 年起開始運行，建成前場地為魚塘，建成后日均處理生活垃圾800 t，總占地面積約35 000 m2。該焚燒廠主要分為4 大功能區，其中，主體工程位于廠區中部，輔助工程位于廠區南部，環保工程主要位于廠區西側及北側，儲運工程主要位于廠區中部及東北側，主要工程內容見表1。

表1 某生活垃圾焚燒廠主要工程內容

本廠采用機械爐排爐焚燒工藝，主要工藝包括垃圾接收貯存、垃圾攪拌供料、垃圾焚燒、余熱回收、煙氣凈化、垃圾滲濾液處理、灰渣處理等；生產流程為：生活垃圾入廠進垃圾池發酵5～6 d后，由抓料斗抓取送入焚燒爐內高溫燃燒，產生的熱量將水加熱產生蒸汽驅動汽輪機組發電。焚燒產生的爐渣作為一般固廢處置，布袋除塵處理的飛灰螯合后送危險廢物填埋場填埋。焚燒煙氣、滲濾液經處理凈化后達標排放。

3 研究方法

3.1 土壤污染隱患排查

通過人員訪談、資料審閱及現場踏勘，開展重點物質、重點設施及區域排查，初步識別出場地土壤污染隱患風險，結果如表2 所示。

表2 土壤污染隱患識別結果

1） 重點物質識別。根據生產工藝、原輔材料、“三廢”產生的情況，識別生產過程中對土壤污染風險較大的物質，包括有機溶劑、重金屬、類重金屬及無機化合物、危險廢物、第Ⅱ類一般工業固體廢物等。本廠涉及重點物質包括柴油（焚燒助燃）、滲濾液、飛灰、袋式除塵廢棄濾料、滲濾液處理產生的污泥、硫酸、鹽酸、次氯酸鈉、氨水、磷酸和氫氧化鈉等。

2） 重點設施及區域識別。識別對土壤污染風險較大的設施及區域，包括涉及重點物質儲存、運輸、轉運、生產、加工的設施和區域。經識別，本廠重點設施區域包括焚燒車間、化學水處理站、垃圾儲倉、煙氣凈化裝置、飛灰穩定化車間、危險廢物倉庫、油庫、滲濾液輸送管線、綜合調節池、MBR 生化池、污泥綜合處理車間、工業廢水泵房等。

3） 土壤污染隱患排查。對重點設施設備及生產活動進行審查和分析，重點關注設計、建設、運行管理的實際情況，并結合重點物質性狀、毒性以及潛在污染途徑，進行土壤污染的隱患評估和風險分級。

3.2 自行監測方案

3.2.1 布點方案

1） 布點方法：在產企業的各區域或設施功能較為明確，適合使用專業判斷布點法［5］。在不影響企業正常生產且不造成安全隱患二次污染的前提下，根據土壤污染隱患排查階段識別成果，在中低風險以上設施和區域周邊布設土壤和地下水采樣點。

2） 監測介質：考慮到土壤性質的空間差異性及鉆探施工的可操作性，在產企業土壤環境狀況評估自行監測應以地下水為主，表層土壤樣品（0～50 cm） 為輔。

3） 監測指標：根據重點區域和設施的生產工藝和使用功能、產生和排放的污染物確定各點位監測因子，參照環評、清潔生產報告等資料，結合文獻資料［6］確定各關注區域土壤和地下水監測因子，如表3 所示。

表3 某生活垃圾焚燒廠土壤及地下水自行監測采樣點信息

4） 場外參照點：場外參照點一般設置在地下水上游的無擾動區域，監測介質和監測指標涵蓋與在產企業設置相同，如企業歷史開展過周邊土壤和地下水監測工作，可以參考歷史數據。

根據上述原則，對土壤污染隱患排查識別存在風險的9 個重點設施及區域，布設了10 個表層土壤采樣點和5 個地下水監測井，并在場地外設置1 個土壤和地下水參照點，自行監測工作布點如圖1，采樣點信息見表3。

3.2.2 樣品采集與分析

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。依據HJ/T 164—2004 設置地下水監測井和采集地下水樣品，共采集10 個土壤樣品和6 個地下水樣品。土壤、地下水樣品檢測分別參照GB 36600—2018 土壤環境質量建設用地土壤污染風險管控標準（試行） 推薦方法和GB/T 14848—2017地下水質量標準執行。

圖1 某生活垃圾焚燒廠土壤及地下水自行監測布點

3.2.3 評價標準

土壤：采用GB 36600—2018 中第二類用地風險篩選值來評估場地土壤環境質量現狀，若該標準中無規定，則依次參考《上海市場地土壤環境健康風險評估篩選值（試行） 》中非敏感用地篩選值和《美國EPA 通用土壤篩選值》中工業值。

地下水：參考GB/T 14848—2017 中IV 標準值和《荷蘭土壤和地下水環境質量標準》中的干預值評估地下水環境質量。

4 結果與討論

4.1 場地土壤環境質量評價

土壤樣品檢測結果見表4。場地內土壤檢出指標13 項，比場地外參照點多出2 項，為油庫灌注點外SB-7 土壤樣品檢出的總石油烴煙囪下風向SB-1 土壤樣品檢出的二噁英。場地內土壤樣品各污染因子檢出濃度遠低于評價標準；與場地外參照點相比，場地內土壤各污染因子檢出平均值與場地外參照點樣品的檢出濃度相當，無顯著差異。但飛灰穩定化車間外裸露土壤樣品SB-3 中的Cu、Pb、Cd、As、Mo 等濃度明顯超過場外參照點，這些重金屬均是焚燒飛灰的重要污染物［7］，因此該區域表層土壤的異常可能是因為該車間防逸散措施不齊全，生產過程中發生飛灰逸散遷移至車間外表層土壤。

表4 土壤污染物檢測分析數據統計分析結果 mg/kg

4.2 場地地下水環境質量評價

地下水樣品檢測結果如表5 所示。場地內地下水檢出指標11 項，比場地外參照點多出2 項，分別是油庫外地下水樣品MW-4 檢出的Be、Pb。工業廢水泵房外的地下水樣品MW-5 中Mn 超過了評價標準，超標13%，Mn 是滲濾液中常見的重金屬污染物［8］，該區域超標可能是因為滲濾液泄漏，需要開展核實工作，其余檢測因子遠低于評價標準。

此外，垃圾儲坑下游區域地下水樣品MW-1中的As、Mn，危廢倉庫旁地下水樣品MW-2 中的Co、Ni、Mn，綜合調節池旁地下水樣品MW-3 中的Mn、Co，油庫下游地下水樣品MW-4 中的As、TPH，工業廢水泵房外地下水樣品MW-5 中的Mn、Co；明顯高于場地外參照點檢出濃度，表明這些區域地下水環境受到企業生產影響。

表5 地下水污染物檢出情況

5 結論

1） 通過土壤污染隱患排查工作，識別了8 個存在污染風險的重點設施及區域，分別是垃圾儲倉、煙氣凈化裝置、飛灰穩定化車間、危險廢物倉庫、油庫、綜合調節池、污泥綜合處理車間、工業廢水泵房，在后續生產運行中應當加強管理。

2） 對隱患排查識別的中低風險以上設施及區域開展了土壤和地下水監測工作，結果表明土壤質量均未超標，但飛灰穩定化車間外裸露土壤Cu、Pb、Cd、As、Mo 含量高于場外參照點，應完善防風措施，避免發生飛灰逸散情況；工業排水泵房區域地下水中Mn 超過了GB/T 14848—2017 中IV標準值，應核實原因，確認是否存在滲濾液泄漏，如未發現泄漏情況，則需加強對該區域的監管監測；其余重點區域地下水檢出濃度均不同程度超過場外參照點，需持續跟蹤監測。

3） 結合該生活垃圾焚燒廠土壤和地下水自行監測實例分析，揭示了在產企業土壤及地下水自行監測工作的必要性，定期開展監測工作可以有效地規避在產企業在實際運營過程中產生的土壤及地下水污染風險。此外，在產生活垃圾焚燒廠應當重點關注地下廢水管線以及飛灰穩定化車間等區域，關注Cu、Pb、Cd、As、Mo 等重金屬。