某生活垃圾焚烧厂土壤和地下水自行监测实例分析＊

陈 奕，姚泽生，严立宇，诸 毅，安 淼

（1.上海环境绿色生态修复科技有限公司，上海 200232；2.上海市环境工程设计科学研究院有限公司，上海 200232）

1 引言

近年来，随着我国土壤污染防控法律法规和技术导则的相继出台和更新，“预防为主，保护优先，风险管控”的土壤环境管理主线思维已逐步确立［1-2］。企业定期对存在污染隐患的区域和设施周边的土壤、地下水进行监测，可以及时监控企业生产过程对土壤和地下水环境影响的动态变化，最大程度降低在产企业环境污染隐患，对及时发现潜在污染因素，保障土壤及地下水环境安全具有重要意义，是土壤污染环境风险防控的首要环节［3］。

生活垃圾焚烧厂因其生产过程涉及烟气、渗滤液、飞灰等多种污染物的排放，可能对土壤和地下水环境造成影响，被列为土壤污染重点监管企业。目前，生活垃圾焚烧厂的自行监测主要关注污染物的排放状况、污染治理设施的运行状况等，在考察其对周边环境的影响时，将企业视为一个整体进行考虑，自行监测的对象主要为地表水、大气及噪声，关于土壤和地下水环境的自行监测工作开展较少［4］。本研究针对某在产生活垃圾焚烧厂，开展土壤和地下水污染隐患排查和自行监测工作，评估其土壤和地下水环境状况，为该企业的污染风险管控工作提供依据，也可为我国类似场地的自行监测工作提供借鉴。

2 场地概况及主要工程内容

本研究的某在产生活垃圾焚烧厂自2016 年起开始运行，建成前场地为鱼塘，建成后日均处理生活垃圾800 t，总占地面积约35 000 m2。该焚烧厂主要分为4 大功能区，其中，主体工程位于厂区中部，辅助工程位于厂区南部，环保工程主要位于厂区西侧及北侧，储运工程主要位于厂区中部及东北侧，主要工程内容见表1。

表1 某生活垃圾焚烧厂主要工程内容

本厂采用机械炉排炉焚烧工艺，主要工艺包括垃圾接收贮存、垃圾搅拌供料、垃圾焚烧、余热回收、烟气净化、垃圾渗滤液处理、灰渣处理等；生产流程为：生活垃圾入厂进垃圾池发酵5～6 d后，由抓料斗抓取送入焚烧炉内高温燃烧，产生的热量将水加热产生蒸汽驱动汽轮机组发电。焚烧产生的炉渣作为一般固废处置，布袋除尘处理的飞灰螯合后送危险废物填埋场填埋。焚烧烟气、渗滤液经处理净化后达标排放。

3 研究方法

3.1 土壤污染隐患排查

通过人员访谈、资料审阅及现场踏勘，开展重点物质、重点设施及区域排查，初步识别出场地土壤污染隐患风险，结果如表2 所示。

表2 土壤污染隐患识别结果

1） 重点物质识别。根据生产工艺、原辅材料、“三废”产生的情况，识别生产过程中对土壤污染风险较大的物质，包括有机溶剂、重金属、类重金属及无机化合物、危险废物、第Ⅱ类一般工业固体废物等。本厂涉及重点物质包括柴油（焚烧助燃）、渗滤液、飞灰、袋式除尘废弃滤料、渗滤液处理产生的污泥、硫酸、盐酸、次氯酸钠、氨水、磷酸和氢氧化钠等。

2） 重点设施及区域识别。识别对土壤污染风险较大的设施及区域，包括涉及重点物质储存、运输、转运、生产、加工的设施和区域。经识别，本厂重点设施区域包括焚烧车间、化学水处理站、垃圾储仓、烟气净化装置、飞灰稳定化车间、危险废物仓库、油库、渗滤液输送管线、综合调节池、MBR 生化池、污泥综合处理车间、工业废水泵房等。

3） 土壤污染隐患排查。对重点设施设备及生产活动进行审查和分析，重点关注设计、建设、运行管理的实际情况，并结合重点物质性状、毒性以及潜在污染途径，进行土壤污染的隐患评估和风险分级。

3.2 自行监测方案

3.2.1 布点方案

1） 布点方法：在产企业的各区域或设施功能较为明确，适合使用专业判断布点法［5］。在不影响企业正常生产且不造成安全隐患二次污染的前提下，根据土壤污染隐患排查阶段识别成果，在中低风险以上设施和区域周边布设土壤和地下水采样点。

2） 监测介质：考虑到土壤性质的空间差异性及钻探施工的可操作性，在产企业土壤环境状况评估自行监测应以地下水为主，表层土壤样品（0～50 cm） 为辅。

3） 监测指标：根据重点区域和设施的生产工艺和使用功能、产生和排放的污染物确定各点位监测因子，参照环评、清洁生产报告等资料，结合文献资料［6］确定各关注区域土壤和地下水监测因子，如表3 所示。

表3 某生活垃圾焚烧厂土壤及地下水自行监测采样点信息

4） 场外参照点：场外参照点一般设置在地下水上游的无扰动区域，监测介质和监测指标涵盖与在产企业设置相同，如企业历史开展过周边土壤和地下水监测工作，可以参考历史数据。

根据上述原则，对土壤污染隐患排查识别存在风险的9 个重点设施及区域，布设了10 个表层土壤采样点和5 个地下水监测井，并在场地外设置1 个土壤和地下水参照点，自行监测工作布点如图1，采样点信息见表3。

3.2.2 样品采集与分析

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。依据HJ/T 164—2004 设置地下水监测井和采集地下水样品，共采集10 个土壤样品和6 个地下水样品。土壤、地下水样品检测分别参照GB 36600—2018 土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准（试行） 推荐方法和GB/T 14848—2017地下水质量标准执行。

图1 某生活垃圾焚烧厂土壤及地下水自行监测布点

3.2.3 评价标准

土壤：采用GB 36600—2018 中第二类用地风险筛选值来评估场地土壤环境质量现状，若该标准中无规定，则依次参考《上海市场地土壤环境健康风险评估筛选值（试行） 》中非敏感用地筛选值和《美国EPA 通用土壤筛选值》中工业值。

地下水：参考GB/T 14848—2017 中IV 标准值和《荷兰土壤和地下水环境质量标准》中的干预值评估地下水环境质量。

4 结果与讨论

4.1 场地土壤环境质量评价

土壤样品检测结果见表4。场地内土壤检出指标13 项，比场地外参照点多出2 项，为油库灌注点外SB-7 土壤样品检出的总石油烃烟囱下风向SB-1 土壤样品检出的二噁英。场地内土壤样品各污染因子检出浓度远低于评价标准；与场地外参照点相比，场地内土壤各污染因子检出平均值与场地外参照点样品的检出浓度相当，无显著差异。但飞灰稳定化车间外裸露土壤样品SB-3 中的Cu、Pb、Cd、As、Mo 等浓度明显超过场外参照点，这些重金属均是焚烧飞灰的重要污染物［7］，因此该区域表层土壤的异常可能是因为该车间防逸散措施不齐全，生产过程中发生飞灰逸散迁移至车间外表层土壤。

表4 土壤污染物检测分析数据统计分析结果 mg/kg

4.2 场地地下水环境质量评价

地下水样品检测结果如表5 所示。场地内地下水检出指标11 项，比场地外参照点多出2 项，分别是油库外地下水样品MW-4 检出的Be、Pb。工业废水泵房外的地下水样品MW-5 中Mn 超过了评价标准，超标13%，Mn 是渗滤液中常见的重金属污染物［8］，该区域超标可能是因为渗滤液泄漏，需要开展核实工作，其余检测因子远低于评价标准。

此外，垃圾储坑下游区域地下水样品MW-1中的As、Mn，危废仓库旁地下水样品MW-2 中的Co、Ni、Mn，综合调节池旁地下水样品MW-3 中的Mn、Co，油库下游地下水样品MW-4 中的As、TPH，工业废水泵房外地下水样品MW-5 中的Mn、Co；明显高于场地外参照点检出浓度，表明这些区域地下水环境受到企业生产影响。

表5 地下水污染物检出情况

5 结论

1） 通过土壤污染隐患排查工作，识别了8 个存在污染风险的重点设施及区域，分别是垃圾储仓、烟气净化装置、飞灰稳定化车间、危险废物仓库、油库、综合调节池、污泥综合处理车间、工业废水泵房，在后续生产运行中应当加强管理。

2） 对隐患排查识别的中低风险以上设施及区域开展了土壤和地下水监测工作，结果表明土壤质量均未超标，但飞灰稳定化车间外裸露土壤Cu、Pb、Cd、As、Mo 含量高于场外参照点，应完善防风措施，避免发生飞灰逸散情况；工业排水泵房区域地下水中Mn 超过了GB/T 14848—2017 中IV标准值，应核实原因，确认是否存在渗滤液泄漏，如未发现泄漏情况，则需加强对该区域的监管监测；其余重点区域地下水检出浓度均不同程度超过场外参照点，需持续跟踪监测。

3） 结合该生活垃圾焚烧厂土壤和地下水自行监测实例分析，揭示了在产企业土壤及地下水自行监测工作的必要性，定期开展监测工作可以有效地规避在产企业在实际运营过程中产生的土壤及地下水污染风险。此外，在产生活垃圾焚烧厂应当重点关注地下废水管线以及飞灰稳定化车间等区域，关注Cu、Pb、Cd、As、Mo 等重金属。