陳 磊

(無(wú)錫市智慧環(huán)保技術(shù)監(jiān)測(cè)研究院有限公司，江蘇 無(wú)錫 214121)

1 工廠概況

某企業(yè)為貴金屬催化劑生產(chǎn)企業(yè)，本次擬擴(kuò)建生產(chǎn)線，主要工藝包括原料制備工序、反應(yīng)工序、分離及干燥工序，反應(yīng)過(guò)程為間歇過(guò)程。廢氣來(lái)源主要包括G1漿料準(zhǔn)備廢氣、G2成品包裝廢氣和G3催化劑制備廢氣。廢氣產(chǎn)污環(huán)節(jié)描述如下。

G1漿料準(zhǔn)備廢氣：主要為含塵廢氣，來(lái)自載體拆袋過(guò)程。項(xiàng)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(jīng)袋式除塵后經(jīng)排氣筒高空排放；

G2催化劑制備廢氣：根據(jù)項(xiàng)目反應(yīng)原理及生產(chǎn)所使用原料分析，催化劑制備主要是無(wú)機(jī)化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程，產(chǎn)生水蒸氣和二氧化碳?xì)怏w，部分產(chǎn)品生產(chǎn)的時(shí)候還需要用到甲醛、乙酸和硝酸，在使用過(guò)程中甲醛和乙酸會(huì)揮發(fā)產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)物，廢氣收集經(jīng)二級(jí)堿洗塔后經(jīng)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(lái)自部分需要烘干后才進(jìn)行包裝的產(chǎn)品，廢氣收集經(jīng)袋式除塵后經(jīng)排氣筒高空排放。

廢水主要來(lái)源為反應(yīng)生成水、催化劑產(chǎn)品，以及反應(yīng)釜清洗水，污染物主要為氯化物、磷酸鹽、氨氮。

2 土壤環(huán)境影響源及影響因子識(shí)別

本項(xiàng)目擴(kuò)建主要依托現(xiàn)有設(shè)備，施工期不會(huì)對(duì)土壤環(huán)境產(chǎn)生不利影響，運(yùn)營(yíng)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(xiàng)目土壤環(huán)境影響類(lèi)型與環(huán)境途徑見(jiàn)下表1。

表1 項(xiàng)目土壤環(huán)境影響類(lèi)型與環(huán)境途徑表

本項(xiàng)目土壤環(huán)境影響評(píng)價(jià)范圍為廠界周邊200m范圍，經(jīng)預(yù)測(cè)各排氣筒污染物最大落地點(diǎn)距離均小于71m，因此本次大氣沉降產(chǎn)生的影響，位于土壤環(huán)境影響評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)范圍之內(nèi)。

土壤地面漫流生產(chǎn)車(chē)間、倉(cāng)庫(kù)、中間罐以及物料輸送管道等在生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生物料的跑冒滴漏現(xiàn)象，事故狀態(tài)下也可能出現(xiàn)大規(guī)模泄漏，并通過(guò)地面漫流形成池。企業(yè)具有完善的風(fēng)險(xiǎn)防范措施，危險(xiǎn)化學(xué)品倉(cāng)庫(kù)均鋪設(shè)了環(huán)氧地坪，危險(xiǎn)化學(xué)品倉(cāng)庫(kù)均設(shè)置了地溝，對(duì)于存放液體的貨架設(shè)置了防漏托盤(pán)，可以通過(guò)泵抽到事故廢水池中，避免化學(xué)品泄漏時(shí)溢出到其他區(qū)域。同時(shí)配備了漏液監(jiān)測(cè)探頭，與監(jiān)控室連接。倉(cāng)庫(kù)內(nèi)配備了應(yīng)急防漏桶，用于處置容器泄漏；車(chē)間一樓化學(xué)品中間罐區(qū)設(shè)圍堰，液體化學(xué)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(qū)設(shè)圍堰，液體化學(xué)品一旦泄漏，液體流入圍堰，然后集中收集處置。圍堰內(nèi)的泄漏物料以及事故廢水經(jīng)泵抽提至事故廢水池。因此一旦發(fā)生事故，土壤地面漫流的影響較小。

土壤垂直入滲預(yù)測(cè)結(jié)果分析根據(jù)項(xiàng)目工程內(nèi)容與工程分析的結(jié)果，項(xiàng)目的土壤污染源主要包括如下幾個(gè)部分(1)生產(chǎn)車(chē)間的物料泄漏；(2)中間罐區(qū)及進(jìn)出口管線的物料泄漏；(3)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)容器破損導(dǎo)致的物料泄漏；(4)物料輸送管道的物料泄漏；(5)危廢暫存點(diǎn)的廢液泄漏；(6)廠區(qū)廢水管網(wǎng)的污水泄漏；(7)生產(chǎn)車(chē)間、中間罐區(qū)、裝卸區(qū)、倉(cāng)庫(kù)以及物料輸送管道等在生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生物料的跑冒滴漏現(xiàn)象，事故狀態(tài)下也可能出現(xiàn)大規(guī)模泄漏。泄漏的污染物首先到達(dá)地面，如果地面防滲措施不到位，污染物會(huì)因垂直滲透作用進(jìn)入土壤，造成土壤環(huán)境污染。

3 預(yù)測(cè)情景和過(guò)程

3.1 大氣沉降對(duì)于土壤的影響

根據(jù)項(xiàng)目工程分析對(duì)大氣污染物排放的源強(qiáng)計(jì)算得出預(yù)測(cè)范圍內(nèi)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(diǎn)距離71m，評(píng)價(jià)范圍內(nèi)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(yù)測(cè)單位質(zhì)量土壤中某種物質(zhì)的增量采用《環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則 土壤環(huán)境(試行)》(HJ964-2018)附錄E中推薦的計(jì)算方法。涉及大氣沉降影響的，可不考慮輸出量，因此，本次預(yù)測(cè)不考慮物質(zhì)淋溶排出量(Is)和徑流排出量(Rs)，推薦公式中參數(shù)選取如下：

預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)范圍內(nèi)單位年份表層土壤中某種物質(zhì)的輸入量(NOx轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮計(jì)算)=5046261g，表層土壤容重取實(shí)測(cè)值1450 kg/m3，200m范圍內(nèi)面積125600 m2，表層土壤是深度取0.2m；預(yù)測(cè)結(jié)果顯示評(píng)價(jià)范圍內(nèi)單位質(zhì)量表層土壤中硝酸鹽(氮氧化物轉(zhuǎn)化而來(lái))年增加0.13g/kg，大氣沉降對(duì)土壤環(huán)境影響較小。

3.2 垂直入滲對(duì)于土壤的影響

各構(gòu)筑物、車(chē)間、倉(cāng)庫(kù)等區(qū)域均采取防滲處理，生產(chǎn)廢水排污管線均位于地面上，一旦發(fā)生泄漏就能立即處理，因此，正常狀況下不會(huì)有污水泄漏至地下水的情景發(fā)生。而在事故狀態(tài)下，則有可能發(fā)生廢水滲漏或泄漏，防滲措施破壞等現(xiàn)象，由此造成對(duì)地下水環(huán)境的影響。故預(yù)測(cè)情景為事故狀態(tài)下廢水泄漏對(duì)土壤環(huán)境產(chǎn)生的影響。

當(dāng)生產(chǎn)廢水罐發(fā)生底部破損泄漏或廢水管網(wǎng)發(fā)生破損泄漏時(shí)，具有較大隱蔽性，不易被發(fā)現(xiàn)，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(píng)價(jià)的地下水污染事故情景及源強(qiáng)確定為：廢水罐的廢水泄漏，污染物因垂直滲透作用進(jìn)入土壤，對(duì)土壤環(huán)境造成影響。污染物在土壤系統(tǒng)中的遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程十分復(fù)雜，包括揮發(fā)、溶解、吸附、沉淀、生物吸收、化學(xué)和生物降解等作用。本次評(píng)價(jià)在模擬污染物運(yùn)移擴(kuò)散時(shí)考慮不利情況下的情景，不考慮吸附作用、化學(xué)反應(yīng)等因素，只考慮對(duì)流彌散作用。

選擇較為敏感及本項(xiàng)目廢水中濃度較高的污染物氯離子及氨氮作為預(yù)測(cè)因子，根據(jù)工程分析，氯離子的泄漏源強(qiáng)取21850mg/L，氨氮的泄漏源強(qiáng)取115mg/L，下滲速度設(shè)定為10-7cm/d。根據(jù)場(chǎng)調(diào)報(bào)告，設(shè)定土壤剖面為：地面至地面以下8m為粘質(zhì)粉土，地面以下8m至12m為粉質(zhì)粘土。采用土壤導(dǎo)則推薦的一維非飽和溶質(zhì)運(yùn)移模型預(yù)測(cè)方法，使用Hydrus-1D軟件對(duì)其進(jìn)行預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)地面以下8m土壤中污染物濃度含量變化趨勢(shì)見(jiàn)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(shì)

圖2 土壤中氨氮濃度含量變化趨勢(shì)

根據(jù)項(xiàng)目期間對(duì)地下水水位的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，場(chǎng)地內(nèi)地下水位埋深在2.9值3.2m之間。故采用Hydrus-1D軟件預(yù)測(cè)泄漏發(fā)生后，土壤污染物濃度隨深度變化趨勢(shì)，見(jiàn)下圖3和圖4。可知泄漏持續(xù)61天后，地下水位2.9m處的氯化物濃度開(kāi)始增加，泄漏100天后地下水氯化物濃度仍能達(dá)到《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T14848-2017)中的IV類(lèi)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(350mg/L)；在泄漏70 天后，地下水位2.9m處的氨氮濃度開(kāi)始增加，泄漏100天后地下水氨氮濃度仍能達(dá)到《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T14848-2017)中的IV類(lèi)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(1.5mg/L)。

圖3 初見(jiàn)地下水位深度-氯離子濃度隨時(shí)間變化趨勢(shì)

圖4 初見(jiàn)地下水位深度-氨氮濃度隨時(shí)間變化趨勢(shì)

4 總結(jié)

為防治事故情況的發(fā)生，企業(yè)已從源頭控制、過(guò)程防控，以及跟蹤監(jiān)測(cè)等方面采取措施，減輕對(duì)土壤環(huán)境的影響，并可有效降低事故情況發(fā)生的概率。源頭控制：物料輸送管線架空布設(shè)；原輔料輸送管線均按規(guī)范要求設(shè)計(jì)，強(qiáng)度、防腐蝕性能良好，且架空布設(shè)。過(guò)程防控：危險(xiǎn)化學(xué)品倉(cāng)庫(kù)均鋪設(shè)了2mm厚的環(huán)氧地坪，危險(xiǎn)化學(xué)品倉(cāng)庫(kù)均設(shè)置了地溝，對(duì)于存放液體的貨架設(shè)置了防漏托盤(pán)，可以通過(guò)泵抽到事故廢水池中，避免化學(xué)品泄漏時(shí)溢出到其他區(qū)域。同時(shí)配備了漏液監(jiān)測(cè)探頭，與監(jiān)控室連接。倉(cāng)庫(kù)內(nèi)配備了應(yīng)急防漏桶，用于處置容器泄漏；車(chē)間一樓化學(xué)品中間罐區(qū)設(shè)圍堰，液體化學(xué)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(qū)設(shè)圍堰，液體化學(xué)品一旦泄漏，液體流入圍堰，然后集中收集處置。圍堰內(nèi)的泄漏物料以及事故廢水經(jīng)泵抽提至事故廢水池。跟蹤監(jiān)測(cè)：企業(yè)每5年對(duì)廠區(qū)內(nèi)的土壤進(jìn)行一次跟蹤監(jiān)測(cè)，采3個(gè)土壤表層樣品，監(jiān)測(cè)因子選擇《土壤環(huán)境質(zhì)量 建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)》(GB36600-2018)表1中45項(xiàng)，監(jiān)測(cè)頻次為5年/次。

根據(jù)以上預(yù)測(cè)，以及采取以上防控措施，在發(fā)生事故時(shí)及時(shí)應(yīng)急響應(yīng)的前提下，項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)對(duì)廠區(qū)內(nèi)土壤污染可能性較小，在可控范圍內(nèi)。