固體廢物污染事件中應急監(jiān)測和鑒別技術研究

徐志強

（上海市金山區(qū)環(huán)境監(jiān)測站，上海 200540）

固體廢物分歸類為工業(yè)固體廢物、生活垃圾、危險廢物、建筑垃圾及農(nóng)業(yè)固體廢物。隨著工業(yè)化、城市化進程的不斷推進，固體廢物的產(chǎn)生量也與日俱增，《2020 年全國大、中城市固體廢物污染環(huán)境防治年報》[1]顯示2019 年196 個大、中城市一般工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量達13.8 億t，工業(yè)危險廢物產(chǎn)生量達4 498.9 萬t，醫(yī)療廢物產(chǎn)生量84.3 萬t，城市生活垃圾產(chǎn)生量23 560.2 萬t。

與日俱增的固體廢物產(chǎn)生量對生態(tài)環(huán)境是重大威脅。根據(jù)《中國環(huán)境司法發(fā)展報告（2021）》[2]，環(huán)境行政案件數(shù)量在地域分布上由西向東逐漸增長，呈現(xiàn)與東西部經(jīng)濟結(jié)構(gòu)和社會發(fā)展水平的正相關性，山東、江蘇、廣東、河北與河南等經(jīng)濟大省的污染環(huán)境犯罪案件數(shù)量仍居于前列。

近年來，固體廢物非法傾倒、非法填埋等污染事件頻繁發(fā)生，對環(huán)境產(chǎn)生了嚴重的影響，較為典型的案例如垃圾跨省傾倒太湖案、安徽長江沿岸跨省傾倒固廢案等，此類案件運輸路徑、傾倒地點隱秘，并將掩埋傾倒區(qū)域覆土或做綠化種植處理，導致案件發(fā)現(xiàn)滯后、取證難、責任主體難以追溯，污染物性質(zhì)及環(huán)境損害鑒定耗時長且難以認定[3]。

1 現(xiàn)階段應急監(jiān)測和鑒別程序與技術

現(xiàn)階段針對固體廢物污染事件開展的應急監(jiān)測和鑒別工作的程序及相應的技術手段詳述如下。

1.1 資料收集

1）基本信息：事件經(jīng)過、時間、地點、行為、污染源和潛在二次污染物等信息；受到污染事件影響的區(qū)域范圍；相關部門已開展的調(diào)查、環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測情況等信息。

2）自然地理和社會信息：事件區(qū)域的地理位置、地形地貌、氣候條件、土壤、水文和地質(zhì)信息、土地利用資料及地下管線分布情況等。

3）環(huán)境質(zhì)量信息：事件區(qū)域土壤和地下水歷史污染情況及相關生產(chǎn)活動、歷史環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)、衛(wèi)星圖片等。

4）污染源信息：污染源的類型、位置、分布、排放時間、排放方式、排放去向、排放頻率、特征污染物、排放量和排放濃度等信息，以及污染物排入環(huán)境可能生成的次生污染物信息。

5）基線信息：事件區(qū)域與對照區(qū)域的歷史環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)、環(huán)境質(zhì)量標準和基準等信息。

1.2 人員訪談

通過人員訪談，補充收集的資料信息，對已有資料進行核查。人員訪談對象包括污染事件調(diào)查人員、調(diào)查區(qū)域現(xiàn)狀或歷史的知情人、利益相關方、附近生活和生產(chǎn)的居民等。

1.3 現(xiàn)場踏勘

明確調(diào)查區(qū)域范圍，包括疑似污染區(qū)域、污染擴散區(qū)域及因相關處置而造成的二次污染區(qū)域。

收集調(diào)查區(qū)域的土壤和水文地質(zhì)信息、周邊環(huán)境敏感點信息、潛在污染物可能的遷移及擴散路徑。

1.4 物探和鉆探

對于缺乏相關資料的固體廢物填埋場地，可采用物探和鉆探技術輔助調(diào)查填埋固體廢物的組成、深度、范圍和數(shù)量等信息。

1.5 現(xiàn)場快速測試

對現(xiàn)場勘查區(qū)域進行土壤污染現(xiàn)場快速檢測，以初步分析污染物種類和分布，指導后續(xù)布點采樣?？刹捎帽銛y式pH 計、便攜式有機物快速測定儀（PID）、重金屬快速測定儀（XRF）及生物毒性測試等現(xiàn)場快速篩選技術手段進行定性或定量分析。

1.6 采樣檢測

1.6.1 土壤和地下水采樣

對調(diào)查區(qū)域內(nèi)部及可能發(fā)生污染遷移的區(qū)域進行土壤和地下水采樣，以評估固體廢物是否造成環(huán)境損害。

土壤采樣深度一般根據(jù)前期初步勘查和現(xiàn)場快速檢測結(jié)果來確定，同時應考慮污染物分布和性質(zhì)、污染物可能釋放和遷移的速度、土壤的質(zhì)地和孔隙度、地下水位和回填土，以及實際可操作性等因素。

地下水需要根據(jù)實際污染情況開展分層建井，明確具體污染深度。

1.6.2 固體廢物采樣

對于無法明確來源、污染特性的固體廢物，需要采樣檢測污染物總量指標，同時對其是否具有危險特性進行鑒別。

2 固體廢物污染事件應急監(jiān)測與鑒別案例

2.1 資料收集、現(xiàn)場踏勘、人員訪談，指導現(xiàn)場采樣工作

上海市生態(tài)環(huán)境局通報某地塊有大量污泥外露于地表，污泥區(qū)的林木生長受影響。為了明確后續(xù)監(jiān)測采樣工作的方向，應急監(jiān)測單位在正式采樣前開展如下工作。

1）現(xiàn)場踏勘，對地表污泥區(qū)域進行定點測量（圖1）。

圖1 現(xiàn)場定點測量

2）人員訪談，了解到涉事地塊區(qū)域歷史上曾作為農(nóng)業(yè)灌溉蓄水塘，堆放的污泥為污水處理廠的脫水污泥。

3）資料分析，結(jié)合歷史衛(wèi)星圖像確認了涉事地塊歷史上確實存在污泥堆放的過程（圖2）。

圖2 歷史衛(wèi)星圖顯示的污泥堆放過程

4）工勘測繪，探明了污泥的堆放面積、堆放深度。

匯總采樣前的工作成果，由于涉事地塊污泥為水處理污泥，潛在污染物不明，應急監(jiān)測單位采集污泥樣品檢測其污染物總量指標是否超標，并對其是否具有危險特性進行鑒別。

同時為了評估污泥中可能存在的污染物是否發(fā)生了垂直方向、水平方向的擴散，應急監(jiān)測單位對污泥區(qū)下層、污泥區(qū)邊界外的土壤和地下水進行采樣檢測。

2.2 物探和鉆探，提供填埋固廢采樣的依據(jù)

上海某地群眾舉報一處農(nóng)田旁的地塊填埋有垃圾。應急監(jiān)測單位前往現(xiàn)場踏勘，發(fā)現(xiàn)涉事地塊均已覆土平整。為了明確垃圾的填埋區(qū)域及填埋深度，應急監(jiān)測單位采用“探地雷達探測+挖掘機開挖探槽”的方式進行探查。

2.2.1 探地雷達探測

1）0～3 m 雷達反射波能量較強，比較雜亂，同相軸不明顯，說明土層不均勻，雜亂的強反射信號可能是建筑垃圾引起。

2）在3 m 以下反射信號不明顯，可能是原始沉積層。

3）在1～3 m 之間存在一個過渡帶，且該過渡帶的厚度變化較大，推測該過渡帶可能是生活垃圾。

4）該地塊內(nèi)多條測線剖面都相似，說明該區(qū)域的人工填土的厚度在3 m 以內(nèi)，在3 m 以下基本沒有人為的擾動。

2.2.2 挖掘機開挖探槽

根據(jù)對探地雷達資料的分析，進行全面開挖驗證，在0.3~2.5 m 深度內(nèi)開挖出較多的建筑及生活垃圾（圖3），與探地雷達分析結(jié)果相符。

圖3 開挖出的垃圾

匯總分析探地雷達、挖掘機探槽的結(jié)果，涉事地塊內(nèi)垃圾填埋面積約3 648 m2，最大填埋深度為2.5 m，生活垃圾填埋方量為1 300 m3，建筑垃圾填埋方量為600 m3。

2.2.3 采樣監(jiān)測

根據(jù)探查得到的垃圾填埋范圍，制定如下采樣監(jiān)測方案。

1）在垃圾填埋區(qū)布設土壤、地下水采樣點，分別采集表層覆土、垃圾層渣土、垃圾下層原狀土，評估垃圾中的潛在污染物是否發(fā)生了垂直方向的擴散。

2）在涉事地塊邊界附近布設土壤、地下水采樣點，評估垃圾中的潛在污染物是否發(fā)生了水平方向的擴散。

3）在地塊外布設對照采樣點，作為基線數(shù)據(jù)。

2.3 現(xiàn)場快速檢測，完善污染物指標分析

上海某區(qū)生態(tài)環(huán)境局接到舉報，某助劑廠違規(guī)傾倒煉油廢渣。應急監(jiān)測單位前往地塊現(xiàn)場踏勘，發(fā)現(xiàn)涉事地塊傾倒區(qū)有明顯的垃圾、塑料薄膜，地表積水有明顯油膜，伴有強烈刺激性氣味，現(xiàn)場快速檢測中土壤樣品的便攜式有機物快速測定儀（PID）有較高讀數(shù)。

應急監(jiān)測單位首先對常規(guī)污染物進行檢測（表1），檢測指標為GB 36600—2018《土壤環(huán)境質(zhì)量 建設用地土壤污染風險管控標準（試行）》中的全項（45 項基本項目和40 項其他項目），結(jié)果顯示：土壤樣品的超標污染物為石油烴（C10-C40），且土壤樣品中常規(guī)VOCs、SVOCs 均未超標，這與現(xiàn)場快速檢測PID 結(jié)果不符。

應急監(jiān)測單位推斷該地塊土壤樣品中含有非常規(guī)揮發(fā)性有機污染物，故采用GCMS 全掃的方式對樣品進行分析，結(jié)果檢測出了非常規(guī)污染物：2-（乙硫基）苯并噻唑、2-（甲硫基）苯并噻唑、磷酸三乙酯。采用同樣的GCMS 全掃方式在傾倒物、地下水、地表積水和底泥樣品中也都檢出了上述3 種非常規(guī)污染物，與土壤樣品檢測結(jié)果相互驗證。2-（乙硫基）苯并噻唑、2-（甲硫基）苯并噻唑、磷酸三乙酯均有強烈的刺激性氣味，驗證了PID 快篩結(jié)果。

表1 土壤樣品中非常規(guī)污染物檢出情況

3 結(jié)論

固體廢物污染環(huán)境防治工作，與大氣、水、土壤污染防治密切相關，是我國整體推進生態(tài)環(huán)境保護工作不可或缺的重要一環(huán)，受到黨中央、國務院高度重視，但現(xiàn)階段固體廢物污染事件的應急監(jiān)測和鑒別技術還存在一定的局限性，調(diào)查人員的綜合素質(zhì)、調(diào)查方法的規(guī)范性對調(diào)查結(jié)果會產(chǎn)生較大影響。為了持續(xù)推進固體廢物污染防治，相關部門需要進一步完善固體廢物的全過程監(jiān)管，防患未然；需要進一步發(fā)展應急監(jiān)測和鑒別技術，追本溯源；需要進一步加強生態(tài)環(huán)境損害賠償?shù)裙芾碇贫?，以儆效尤?/p>