主讲人:周友亚 研究员
(2022年1月24日)
(生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心,研究员。在污染场地风险评估领域,特别是在基于土壤污染物形态归趋的精细化风险评估理论和方法研究上具有较丰厚的科研积累和实践与管理经验。主持完成国家自然科学基金(面上)、环保公益性行业科研专项、中意合作、大型污染场地调查评估及修复方案设计等项目四十余项。在ES&T、JCA、ACA等国内外期刊发表论文80余篇,获省部级科学技术成果奖8项,获授权国家发明专利2项。)
课程概要:
报告主要从美国污染场地风险评估和修复目标制定发展概况,我国建设用地风险评估、土壤修复目标值制定发展概况、场地土壤典型污染物修复目标值制定的研究及案例三个方面进行介绍。充分借鉴欧美污染场地风险评估和修复目标制定的经验,结合我国国情和场地实际,提出我国在开展建设用地风险评估和修复目标值制定时应遵循的原则:在统筹健康和环境风险的原则下,仍以考虑健康风险为主;在合理保守、合理规划的前提下,坚持逐层推进,稳中求进,综合平衡技术、经济和时间等成本,可采用层次化和精细化风险评估的方式确定修复目标。风险评估工作应贯穿污染地块环境管理全过程,随着概念模型不断深化,修复目标和修复技术应做动态适应性调整,但必须符合法律法规要求。同时,报告结合实际场地修复目标值制定进行了实际案例剖析。
课程内容:
工业化给美国带来了经济和社会的飞速发展,同时也造成了一系列的环境问题,1942年-1952年美国发生的拉芙运河事件唤醒了世界对化学废弃物的认识。1969年美国国会通过《国家环境政策法》,这是联邦法规中最早提出环境及健康风险理念的法规。1972年美国国家工程院和国家科学院首先提出健康风险评估的基本框架和方法,包括我们现在导则里提出的危害识别,毒性评估,暴露评估和风险表征四个步骤,标志着风险评估的研究和应用的开始。拉芙运河事件也直接催生了《超级基金法》的诞生。《超级基金法》于1980年生效,1983年美国通过了Risk Assessment in the Federal Government: Managing the process(NRC,1983)标志着风险评估方法的建立。1989年USEPA发布了超级基金风险评估一系列导则及技术文件。1994年ASTM发布了“Guideline to Risk-Based Corrective Action at Petroleum Release Sites”,其后ASTM还发布了系列指南。
从美国超级基金法规定的修复目标值制定程序可以看出他们一般遵循以下三个原则:一是整体系统性。综合考虑地块污染可能影响的潜在人群(健康风险)和生态受体,兼顾周边环境敏感目标,包括多介质(土壤、地下水、地表水、环境空气和室内空气)相关管理要求和环境保护标准制定,提出初步修复目标。二是因地、因情制宜,逐层推进。综合考虑技术可达性、经济性、绿色可持续性和社会影响等因素,结合污染物在环境介质中的赋存形态、迁移归趋特征,采用层次化和精细化风险评估的方法确定修复目标值。三是动态适应性。充分考虑因地块水文地质条件的非均质性和复杂性导致的土壤污染状况调查与评估的不确定性,以及风险管控和修复技术应用的局限性,根据修复技术可行性评估结果和风险管控和修复措施实施效果,对修复目标值或修复技术进行动态调整。总之,是在统筹考虑多种影响因素、综合考虑各利益方建议等的基础上制定符合地块整体环境管理要求的修复目标值。
美国污染场地风险评估和修复目标制定发展概况对我国污染场地风险评估发展是有一定启示作用的。我国跟欧美发达国家相比,在场地风险评估方面起步虽然比较晚,但起点比较高,直接引入了基于风险的管理理念。2000年北京市环科院做了8个搬迁地块的调查评估报告,采用了风险评估的方法对场地特征污染物砷和汞污染物进行了风险评估。从2009年到2019年北京市制定并修订了一系列场地环境管理技术文件,其中包括第一个场地环境评价导则和第一套场地土壤环境风险评价筛选值,随后各省市也陆续制定了自己的风险评估技术文件。2014年,国家层面颁布了污染场地HJ25系列技术导则,并于2019年对HJ25.1到HJ25.4进行了修订,2018年出台了建设用地土壤污染风险管控标准,但仍缺乏精细化风险评估和修复目标值制定指导文件。
总体来说,我国污染场地修复目标值制定过程还需从以下几个方面进行完善:
1、除了考虑健康风险,还需考虑敏感目标等环境风险,如位于地下水饮用水源地等敏感区,需考虑保护地下水;如地块存在VOCs、异味污染物、汞等,修复和再开发过程需要考虑保护大气/室内空气环境。
2、多层次、精细化风险评估。复杂污染地块因其不确定性大,有必要开展精细化风险评估;基于污染物总量的评估结果过于保守。
3、风险评估工作与后续工作的衔接。风险评估未考虑修复模式和修复后土壤的最终去向;风险评估方法未贯穿全过程,其结果与修复方案确定的目标值、效果评估评价标准的衔接性待加强。
随着污染场地概念模型不断深入应该不断完善风险评估工作,让风险评估工作贯彻整个修复过程。
案例1:东北某造纸企业风险评估及修复目标值(2014)
地块占地面积80多万平,生产历史长,规划用地为住宅。调查结果发现场地土壤中苯并a芘超过北京筛选值(0.2mg/kg),风险评估时致癌风险可接受水平设置为10-5,最终计算的修复目标值为1.92mg/kg(居住),2.7mg/kg(商业)。设置原因为,除美国和加拿大等国家致癌风险可接受水平设置为10-6,大部分国家用的10-5,同时也查阅了很多国外案例,苯并a芘修复目标值基本设置为1.6mg/kg-1000mg/kg,考虑到苯并a芘健康风险主要受经口的暴露途径影响较大,基于以上原因,案例设置致癌风险可接受水平设置为10-5还是比较合理的(注:当时HJ25.3尚未颁布)。
该场地有些井位的地下水很黑有异味,尽管地下水不饮用,风险评估无健康风险,但是考虑到实际水质问题,最终确定地下水还是应该进行修复,并以地下水浊度标准进行划分,浊度超过50CU的都开展修复,这是一个考虑环境风险(地下水)影响的案例。
另外,该场地北面50-60米为松花江,考虑到地下水中砷含量较高,采用HYDRUS模型模拟场地地表污染物通过包气带进入含水层的时间和地下水中污染物进入松花江的时间,以上案例表明在开展风险评估过程中,地下水、气味,要综合考虑。
案例2:氨氮污染场地风险评估及修复目标值
石家庄某氨氮污染场地(2014)。查询了美国10个州土壤氮的修复目标值,大部分位于200-250mg/kg范围,又查了2个案例场地,最后采用260mg/kg作为筛选值,是基于保护地下水计算的筛选值,所以比较严格。氨氮本身没有太大的健康风险,主要是对地下水的影响和气味的问题。
河北燕郊某氨氮污染场地(2019年),氨氮污染浓度较高,开展土壤氨氮浓度测定时,同时通过现场人员闻的方式来进行分辨,发现氨氮浓度检测结果与现场嗅辨的结果具有一定相关性。最终风险评估氨氮筛选值的确定采用考虑基于人体健康风险评估结合现场气味的方法,修复目标值设定为1000mg/kg。该风险评估设定结果与现场气味识别结果基本一致,低于1000mg/kg的土壤基本没有什么气味。河北省地标中确定了氨氮一类筛选值为960mg/kg,二类用地筛选值为1200mg/kg。可见,案例实践结果为地方决策支撑提供了较好的参考和服务。
案例1:苏州某氯代烃污染地块风险评估及修复目标值制定
该场地面积较小(8700平方米),未来规划为仓储用地,周边建垃圾周转站,为非敏感用地,规划用地比较合理。如果作为住宅用地不建议采用精细化评估方法,修复目标可以定的保守一些。本地块在测定土壤通量基础上,通过与J&E、DED模型风险比较,最后采用DED模型计算了场地仓储用地类型下的氯仿土壤修复目标值为4.9mg/kg,GB36600二类用地筛选值0.9mg/kg,控制值10mg/kg。该场地推荐的修复技术为修复+管控,相对也是比较合理的,氯仿污染较重,土壤修复到目标值后风险管控,地下水抽出处理加阻隔墙。
案例2:河北省某焦化厂精细化评估案例。
该地块主要生产焦炭、煤气、焦油、沥青、粗苯等化工产品,生产历史50年,停产闲置12年,未来拟开发为居住用地。包含有挥发性、半挥发性污染物,污染物种类全。借助专项项目,选取该场地其中3000平做专项调查,包括苯系物通量调查和多环芳烃生物可给性调查。
苯系物挥发通量专项调查方面,通过三种方式进行风险评估。一种方式是基于实测的挥发通量,计算风险。第二种方式是,通过土壤浓度,一是基于保守的J&E模型计算修复目标,二是基于DED模型,计算修复目标。结果表明,致癌风险结果:J&E>J&E-DED>挥发通量;在低浓度条件下DED较之J&E模型更加接近土壤气通量的评估结果;关注区域10个点位基于土壤苯浓度计算的风险变异远大于基于实测土壤气挥发通量计算风险。这是因为由于场地土壤性质偏砂性,为VOCs土壤气的扩散迁移提供了相对贯通的自由通道,致使整个关注污染区域土壤气浓度和风险分布比较均匀,而土壤污染物浓度分布受土壤不均质性的影响较大。从这个角度来看,采用实测土壤气来评估研究区域暴露点人体健康风险会更具代表性。
多环芳烃生物可给性专项调查方面,调查采用德国标准研究院颁布的生物可给性测试方法(DIN体外法)测试土壤中PAH生物可给性,得到BBF、BKF、BAP、IPY、DBA生物可给性范围分别为17.12%-52.03%、28.81%-52.59%、18.51%-52.79%、14.71%-54.8%、32.34%-56.42%,计算健康风险和修复目标值,可以看出,采用生物可给性计算的多环芳烃修复目标值明显高于不采用生物可给性计算的修复目标值,以BAP为例,不采用生物可给性计算的修复目标值为0.78mg/kg,采用生物可给性计算的修复目标值为2.83mg/kg,可以大量节约修复费用,且风险可控。
讲座内容整理:雷秋霜、董璟琦、张红振