◎趙宴濱
工業(yè)行業(yè)對場地的污染較為嚴重,并且范圍集中,污染甚至可達到地下幾十米,在污染空氣和土壤的同時,也會對地下水造成一定的污染。不僅破壞了生物的多樣性,還在一定程度上對人體的健康產生威脅,不利于社會的穩(wěn)定。因此制定相應的環(huán)境管理政策,并對環(huán)境損害進行評估,從而與管理政策相結合,切實有效的治理污染至關重要。
某規(guī)模相對較大的焦化廠創(chuàng)建于上世紀九十年代,當時在我國眾多的獨立煉焦企業(yè)中占據重要地位。在建廠前,該土地主要為部分農田和大部分荒地。之后便作為該廠的工業(yè)用地,通常原料為煤炭,生產焦炭與煤氣,以及工業(yè)萘、瀝青、硫銨和焦油等化工產品。該焦化廠共占地135萬平方米,整體地勢較為平坦,且土壤結構可分成四層。由上至下分別為回填土層、粘質粉土層、黏土層和砂質潛水含水層。潛水位埋深在14米左右。在未來的一段時間內該廠區(qū)會轉變?yōu)樯虡I(yè)開發(fā)區(qū),但是受多年化工產品的生產影響,并且以往技術水平和治理污染的水平等方面缺乏完善性。使得該廠區(qū)污染較為嚴重,并且存在大量對人體健康有害甚至是致癌的物質,為商業(yè)開發(fā)區(qū)的規(guī)劃帶來了較大的難度。
通過對該廠區(qū)的環(huán)境進行實地考察,并結合相關的資料,發(fā)現(xiàn)在該廠區(qū)污染物主要有多環(huán)芳烴、苯系物和雜環(huán)芳烴等,產生污染的途徑則為有組織和無組織的大氣擴散、運輸滲漏、物料儲存過程中出現(xiàn)的滲透以及加工生產時出現(xiàn)的遺漏等,并且污水處理的設施和管線等在一定程度上存在著滲漏現(xiàn)象。在該廠區(qū)多環(huán)芳烴的主要污染源時廠區(qū)中進行大氣排放與存儲等相關設施的滴漏,且廣泛存在于煉焦車間、煤氣凈化車間和回收焦油化的產品的車間等。污染在土壤中主要集中在粉土層,深度在5米以內。對土壤中的多環(huán)芳烴含量進行測量,發(fā)現(xiàn)含量的最小值與最大值之間存在相對較大的差異,萘的最小含量值為每千克土壤中含有0.01毫克,最大值則是每千克土壤中含有4100毫克。在地下水中主要的污染物為笨,對其濃度進行化驗,發(fā)現(xiàn)濃度范圍在每升水0.7μg至每升水371000μg,平均濃度值達到每升水23700μg。為保障后續(xù)對土壤地下水的污染損害的評估順利進行,設定為自該廠建立以后,對土壤和地下水的污染逐年擴大,其中地下水中的笨主要來源于老舊的設備的泄露,在2016年停產時污染程度以及范圍達到最大。
對該廠區(qū)存在的風險進行評估,并借助相關數(shù)據進行計算。該廠區(qū)土壤中存在的多環(huán)芳烴的修復目標范圍應在每千克土壤中含量為0.91毫克至每千克土壤中含量240毫克,平均修復目標值為每千克土壤中含量為19毫克,污染的面積共達到34萬平方米,污染土壤為154立方米。在地下水中笨的污染物修復目標則應對未來一段時間內該廠區(qū)范圍內苯污染會導致的致癌風險進行考慮,并對地下水的流動、笨的遷移擴散能力等進行考慮,因此笨含量應修復至每升水中含有118μg,需要進行修復的面積為16萬平方米。
在2017年對該廠區(qū)的環(huán)境進行相應的調查,并進行風險評估,綜合考慮各方面因素,最終制定了修復的方案,并選擇具有適用性的技術作為支撐。并從2018年開始對該廠區(qū)的土壤、地下水進行修復,預計在2023年完成對土壤的治理工作,并在2024年至2029年進行地下水的修復工作。設定該廠區(qū)自建廠以來便存在相應的污染,且污染量每年均在上漲,并在2016年停產時污染程度與范圍達到最大值。自該廠區(qū)停產后污染物無論是在土壤中還是在地下水中,其遷移速度均變得緩慢,因此污染量未持續(xù)增加,但也為發(fā)生減少。
常用的等值分析方法包括生境等值分析(HEA)和資源等值分析(REA)兩類,HEA側重于對損害的空間定量和修復后自然資源服務,而REA側重于受損或被修復的自然資源數(shù)量。兩種等值方法關鍵是確定用來描述隨時間推移的損失的度量單位,且此單位能夠量化隨時間推移而得到的修復收益。這里采用REA來計算需要修復的土壤和地下水量。設D為貼現(xiàn)后土壤/地下水污染總損害量;T1、T2為污染起始和結束年;Q1為受污染土壤/地下水體積/面積;Vi為受污染土壤/地下水單位體積/面積提供服務的價值(未受污染時);bj為土壤/地下水單位體積/面積服務水平(未受污染時);xjt為t時受污染土壤/地下水單位體積/面積服務水平;c為基準時間點;r為社會貼現(xiàn)率。則:
蒙特卡洛模擬的基本原理是利用服從已知概率分布的隨機數(shù)來模擬現(xiàn)實世界中可能出現(xiàn)的隨機現(xiàn)象。通過不斷改變輸入參數(shù)進行足夠多次模擬之后,依據概率論大數(shù)定理和中心極限定理,可以得到具有統(tǒng)計意義的可靠結論。本研究中采用蒙特卡洛分析模型@RISK6.0.1從參數(shù)的概率分布中進行10000次隨機抽樣,得到10000組輸入參數(shù)進行仿真模擬。為確定被污染需要治理修復的土壤和地下水量,對一些關鍵參數(shù)及其取值及范圍做一定的推測或假設,通過蒙特卡羅模擬來分析結果的不確定性和參數(shù)的敏感性。
采用資源等等值分析法計算場地土壤污染損害結果表明,從污染開始至2023年土壤修復結束,土壤污染損害額共計8789萬立方米貼現(xiàn)污染土壤年。從2018年起至2023年結束,每1萬立方米土壤修復效益為28.89萬立方米貼現(xiàn)污染土壤年。從等值分析角度場地土壤污染足額賠償需要修復的土壤方量為305萬立方米,污染土壤修復賠償總費用為17.1億元。
采用資源等等值分析法計算場地地下水污染損害結果表明,從污染開始至2029年地下水修復結束,地下水污染損害額共計575萬立方米貼現(xiàn)污染地下水年。從2024年起至2029年結束,每1萬平方米地下水修復效益為25.9萬平方米貼現(xiàn)污染地下水年。從等值分析角度場地土壤污染足額賠償需要修復的土壤方量為22.2萬平方米,污染土壤修復賠償總費用為10.0億元。
通過對該焦化廠的土壤和地下水產生的環(huán)境損害進行相應的評估,為后續(xù)對環(huán)境進行修復提供了有利的參考。利用資源等值分析等方法對該廠區(qū)的土壤污染、地下水污染等進行評估,具有較高的準確性和可靠性。為保障評估的真實性,應對場地進行實地考察,還應參考相應的資料,從而保障評估結果的精確性,進而制定具有針對性和可行性的環(huán)境修復方案,并對先進的技術充分應用,起到較好的修復環(huán)境的作用,為構建生態(tài)平衡型和環(huán)境友好型社會提供有力支持。