棕地地下水污染修复技术筛选方法研究——以某废弃化工厂污染场地为例

科学合理的地下水污染修复技术筛选方法对于有效修复受污染地下水体、节约修复工程成本、保护地下水资源、维护生态系统安全和人体健康具有重要意义。以某化工厂遗址早期排污渗坑为目标污染源,在结合水文地质勘查和地下水人体健康风险评价的基础上确定场地受污染地下水修复目标污染物,根据污染物迁移性、降解性、人体健康风险等指标及抽出处理、化学修复、生物修复、渗透反应格栅等地下水污染修复技术特点,使用偏好顺序结构评估法(PROMETHEE)进行修复技术筛选。结果显示,该场地地下水中主要污染物为1,2-二氯乙烷、1,4-二氯苯等有机污染物,其中1,2-二氯乙烷在呼吸吸入条件下的最大致癌风险达9.54×10-7。化学清除、监测自然衰减等四项技术适用于该场地地下水1,2-二氯乙烷修复,化学清除法综合排序分值最高,而在成本优先控制条件下,监测自然衰减技术更为适宜。研究对于我国场地地下水污染调查评估及修复工作具有积极的参考意义。     

某储油库地下水有机污染健康风险评价

本文以USEPA推荐使用的污染场地健康风险评价方法为基础, 结合污染场地实际情况, 分析、评价了某储油库地下水有机污染对场址内暴露人群造成的健康风险。评价结果表明: 该储油库地下水有机污染物为1,2-二氯乙烷、苯、三氯甲烷和甲苯。污染场址内的工人和居民受到的非致癌风险均小于1, 在可接受范围; 而污染对场址内的工人和居民产生的致癌风险较大, 分别为1.7×10?4、9.0×10?3, 是不可接受的。产生致癌风险的主要污染物为1, 2-二氯乙烷, 占总致癌风险的99.80%, 可致人产生多种形态的肿瘤, 并具有潜在的遗传毒性。主要暴露途径是吸入吸收, 占总致癌风险比例大于70%, 其次为口入吸收。皮肤接触暴露途径产生的致癌风险较小, 占总致癌风险比例小于1%。     

某加油站地下水基础环境调查及健康风险评估

本文以某地下水源保护区内一加油站为典型案例。通过对典型加油站场地及周边水工环地质条件的调查,分析该场地浅层地下水水质特征,建立水流数值模型和溶质运移模型对地下水流场及特征污染物运移进行模拟预测,并在此基础上评价特征污染物对下游水源井所在地周边人群的健康风险。调查结果表明:该加油站监测井地下水质量为V类,有机污染的主要特征指标为甲基叔丁基醚(MTBE);对特征污染物MTBE运移模拟预测可知:800d后,距加油站最近的下游水源井一级保护区内潜水中MTBE将可被检出,1500d后,距加油站最近的下游水源井北侧潜水MTBE浓度将会达到0.04mg/L的水平;健康风险评估的结果显示,该加油站对下游水源井造成的MTBE污染所引发的致癌风险会达到1.2E-06,超过了人体健康致癌风险可接受水平1.0E-06,对人体健康存在风险。该场地关注污染物MTBE的地下水风险控制值应在0.033mg/L以下。     

下辽河平原地下水中挥发性有机物的污染特征及健康风险评价

挥发性有机物（VOCs）作为重要的化工原料、中间体和有机溶剂,随着人类工农业的发展,其对环境及人类健康的影响日益凸显。下辽河平原作为人口较密集、工业化程度较高的平原地区,地下水的污染随着人类活动不断加剧,对人体健康产生了潜在风险。为了研究下辽河平原地下水中VOCs的污染特征及对人体产生的健康风险,本文利用吹扫捕集-气相色谱-质谱法检测下辽河平原地下水样品中60种VOCs的含量及污染特征并分析其污染来源。通过经口饮用、洗浴呼吸吸入、洗浴皮肤接触三种VOCs的暴露途径计算污染物长期摄入量,采用CSOIL模型评价健康风险。结果表明：采集的24组地下水样品中有20个采样点检出VOCs,样品VOCs检出率为83.3%,在个别采样点萘、苯、1,2-二氯丙烷含量超过《地下水质量标准》（GB 14848—2017）Ⅲ类水的限值（100、10.0、5.0μg/L）,工业源VOCs的排放是研究区地下水VOCs超标的主要来源。地下水样品中VOCs的总致癌风险指数在0～4.0×10^-5之间,总非致癌风险指数在0～0.93之间,均低于US EPA推荐的健康风险评价标准;企业用地周边地下水中的健康风险指数高于农业用地地下水。本研究表明下辽河平原地下水中VOCs检出率相对较高,健康风险处于可接受水平,该结果可为地区地下水工业源VOCs污染监管和治理提供参考。     

北京市平原区地下水有机污染时空分布特征

2007~2008年进行的北京市平原区地下水污染调查,发现该地区地下水有机污染具有检出种类多、检出率高、浓度低的特点。主要的有机污染物为三氯甲烷、四氯化碳、1,2-二氯丙烷、1,2-二氯乙烷、三氯乙烯、四氯乙烯、甲苯和苯并[a]芘。对这8种主要有机污染物的时间和空间分布特征进行了研究。研究显示,平面上,有机污染物分布广泛,主要为点状分布,局部地区集中检出。垂向上,随深度增加地下水有机污染减轻（1,2-二氯乙烷除外）。与枯水期相比,丰水期有机物检出率和浓度更高（三氯甲烷除外）,四氯化碳、三氯乙烯、四氯乙烯受枯、丰水期变化影响最小,检出重现性好,污染较严重。与2001年相比,2008年四氯化碳检出率降低,对地下水的污染有所减轻,而三氯甲烷、三氯乙烯、四氯乙烯的检出率变化较小。文章从污染源、有机物理化特性、水文地质条件等方面对有机污染时空分布特征的成因进行了阐述。     

北京市平原区地下水有机污染时空分布特征

2007~2008年进行的北京市平原区地下水污染调查,发现该地区地下水有机污染具有检出种类多、检出率高、浓度低的特点。主要的有机污染物为三氯甲烷、四氯化碳、1,2-二氯丙烷、1,2-二氯乙烷、三氯乙烯、四氯乙烯、甲苯和苯并[a]芘。对这8种主要有机污染物的时间和空间分布特征进行了研究。研究显示,平面上,有机污染物分布广泛,主要为点状分布,局部地区集中检出。垂向上,随深度增加地下水有机污染减轻（1,2-二氯乙烷除外）。与枯水期相比,丰水期有机物检出率和浓度更高（三氯甲烷除外）,四氯化碳、三氯乙烯、四氯乙烯受枯、丰水期变化影响最小,检出重现性好,污染较严重。与2001年相比,2008年四氯化碳检出率降低,对地下水的污染有所减轻,而三氯甲烷、三氯乙烯、四氯乙烯的检出率变化较小。文章从污染源、有机物理化特性、水文地质条件等方面对有机污染时空分布特征的成因进行了阐述。     

考虑污染物扩散风险的场地地下水污染多层次风险评估方法

地下水中污染物具有迁移性和扩散性,会对下游敏感受体造成威胁,目前场地地下水风险评估主要关注人体健康风险,还未能综合考虑地下水污染的整体风险,尤其是忽视了污染物迁移引起的对下游敏感受体的风险。本研究基于“源-径-汇”模型构建了考虑污染物扩散风险的场地地下水污染风险评估的指标体系与风险评估模式。在指标体系构建方面,重点考虑场地地下水的污染源、迁移路径和敏感受体3个方面。在风险评估模式方面,根据场地不同地下水污染状态开展3个层次的风险评估。基于假想的铬污染场地开展了案例分析,设置了地下水污染状态的4种情景,利用Wexler溶质运移模型计算了地下水污染羽的时空变化,并针对地下水污染的不同层次开展了风险评估。结果表明,在场地地下水污染羽未到达场地边界的2种情形中,场地地下水的风险评分分别为4.0,6.2,分别属于低风险与中风险。在场地地下水污染羽到达或超出场地边界的2种情形中,场地地下水的风险评分分别为7.0,8.8,分别属于中风险与高风险。综合而言,本研究构建的方法能够用来对场地地下水进行系统全面的评估和对比,能够根据风险结果对污染场地进行有效的分级管控,为污染场地的风险管控提供技术支撑。     

重工业区高脆弱岩溶含水层中多环芳烃污染的初步研究

以西南岩溶地区某市重工业区为研究对象,采集水文地质单元内地下水和土壤样品,利用气相色谱-质谱法（GC-MS)测试美国环保署16 种多环芳烃（PAHs）优控物。初步研究表明,研究区地下水16种PAHs均被检出,浓度为1 135.79～1 361.26 ng/L,以菲、蒽、萘、屈、芘为主;地下水处于中等污染程度,其中苯并[a]蒽、屈、苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽4种浓度超过美国EPA2009《国家推荐的优先有毒污染物水质标准》标准;PAHs特征比值显示含水层中的PAHs来源于燃煤和炼焦污染源,与钢铁厂和化肥厂排放的特征有机污染物一致。研究区污染源下游大面积区域地下水已经受到PAHs污染,且出现排泄区PAHs浓度高于径流区的现象,岩溶含水层PAHs的污染主要受两方面影响:一是洼地、裂隙发育,断层破碎带和强风化白云岩等为PAHs在含水层中的运移提供了有利条件,同时污染源区内地下水大量开采加速了污染物向地下水的入渗;二是水电站建坝蓄水发电,江水水位抬高,河岸地下水排泄速度减慢,可能致使岩溶含水层中PAHs的自净能力减弱。生态风险评价显示地下水中菲、蒽、芘、苯并[a]蒽、苯并[b]荧蒽处于重污染风险,应采取措施降低污染风险。      

某废弃化工场地地下水有机污染健康风险评价

根据U.S.EPA的健康风险评价模型,笔者评价了某废弃化工场地对人体的健康风险,结果表明:1)该场地地下水的典型有机污染物为1,2-二氯丙烷、苯、甲苯、三氯甲烷;2)对于非致癌风险和致癌风险,3种暴露途径的健康风险顺序均为:呼吸途径>饮水途径>皮肤接触途径;3)非致癌风险中3个点超过规定限值1.0,致癌风险中4个点均超过规定限值10-6,是不可接受的。保持居住环境内空气畅通,可以在一定程度上降低健康风险。     

污染场地健康风险评价的实例研究

以常州市A厂有机污染调查为依据,采用篇中讨论的污染场地健康风险评价方法综合评价由土壤、空气、地下水污染带来的人群健康风险。综合分析表明,场地目标污染物为4种苯系物,可能对人体产生肝肾病变、鼻上皮组织恶化和运动协调能力降低等非致癌效应;污染物暴露途径主要有3条,分别暴露于厂区人群和饮用厂区下游民井井水的居民。评价结果显示,厂区人群同时遭受皮肤接触污染土壤和呼吸污染空气带来的非致癌危害。4种污染物的多途径同种污染物累计非致癌危害指数分别为甲苯,2·82×10-2;乙苯,4·94×10-2;间对二甲苯,1·21×10-7;异丙苯,1·05×10-7。两途径多污染物非致癌总危害指数分别为4·26×10-5和7·76×10-2,非致癌综合危害指数为7·76×10-2;厂区下游居民饮用遭受污染的地下水,其多污染物非致癌总危害指数为1·55×10-5。各危害指数均小于1,非致癌健康风险较小。     

赣南北部黄陂河流域离子型稀土矿地区水质与健康风险评价

水质安全和健康是保障中国赣南老区乡村振兴发展的重要因素。赣南离子型稀土矿长期开发利用,导致浸矿剂和矿体中重金属元素等危害人体健康的物质进入水循环系统,给周边乡村饮用水卫生安全带来了潜在风险。目前,针对当地复垦后稀土矿及周边地区水质和健康风险缺乏系统调查评价,本文以《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)为评价依据,选择赣南北部黄陂河流域典型离子型稀土矿及周边的水体开展调查研究,采用电感耦合等离子体发射光谱/质谱等技术测定锰、镉等元素含量,采用水质指数(WQI)、危害商(HQ)、致癌风险(CR)评价了锰和铅等9种指标及其健康风险。结果表明：地表水中的异常指标有氨氮(平均值750μg/L)、锰(平均值207μg/L),地下水中的异常指标有氨氮(平均值4533μg/L)、锰(平均值4009μg/L);世界卫生组织(WHO)公布的Ⅰ类致癌物砷在地表水及地下水均未见异常。WQI显示研究区内85.7%的地表水适宜饮用。地表水及地下水中氨氮的HQ平均值<1,对人类健康没有不良影响;地下水中锰的HQ平均值>1,可能会对人类健康产生不良影响。地表水及地下水中致癌元素砷的CR值分布区...     

西辽河平原浅层地下水中“三氮”分布特征及健康风险评价

通过测试地下水样品中“三氮”含量,采用非致癌风险评价模型进行健康风险评价.结果表明,与《地下水质量标准》（GB14848—2017）限值对比,硝酸盐氮超标率8%,主要分布在研究区东南部及西南部区域;氨氮超标率10%,主要分布在中部及南部区域.地下水中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类水质占比83%;Ⅳ及Ⅴ类水水质占比17%.地下水样品中“三氮”总非致癌风险指数及总致癌性风险指数均低于美国环境保护署推荐的健康风险评价标准.整体上研究区“三氮”污染程度相对较轻,“三氮”污染区域主要分布于人类活动密集地区.健康风险评价可为地区地下水中“三氮”污染监控和治理提供技术参考.     

某化工厂土壤与地下水Cr6+污染分布及健康风险

为掌握某化工厂Cr⁶⁺污染状况及风险水平,在研究区布设土壤与地下水采样点各19个,测定Cr⁶⁺含量,分析污染特征与成因,并开展健康风险评估。结果表明：表层土壤(0～0.5 m)Cr⁶⁺超标率为42.11%,其浓度随深度增加总体上降低,但在地下水位附近(15～20 m)回升,主要因长期淋溶作用使污染物向下迁移至含水层位富集。浅层地下水Cr⁶⁺超标率为73.68%,深层地下水超标率为37.50%。整体而言该区土壤和地下水Cr⁶⁺污染形势不容乐观,应开展水土协同治理。空间上表层土壤Cr⁶⁺分布受人类活动影响,与投产期厂内功能区的划分相关性较低。地下水Cr⁶⁺受水动力场影响,表现为西北高东南低,污染羽中心向下游方向迁移。土壤致癌风险均值为1.85×10^-6,介于10^-6～10^-4,风险中等,应引起必要重视。非致癌风险低于1,无慢性毒害影响。经口摄入土壤为主要暴露途径。地下水致癌...     

贵阳观山湖区至白云区地下水有机污染现状与防治对策

文章按水文地质条件将全区划分为12个地下水系统,并选择43组控制性水点分丰枯两季进行有机样品采集和测试,在此基础上对研究区地下水中有机污染物的检出、超标、分布及来源均进行了分析。结果显示,参评的86组地下水样品中,有32组检出有机污染物;27种参评有机组分中,10种有机组分存在不同程度的检出,其中,三氯甲烷检出25次,检出率29.07%,其余组分检出率均低于5%;仅有1,2二氯丙烷超标1次,超标率低;区内地下水有机污染物检出浓度较低,超标率低,处于轻度污染阶段;12个系统中,有9个系统发现有机物污染物检出;检出点多分布于工矿企业的下游地段,排污河渠两侧;污染物多来源于中小型工矿企业,以污染物通过落水洞、天窗等进入含水层为主要污染途径;地下水系统排泄区的近源污染多发,危害程度大。针对上述污染特征,提出加强对中小企业污染源的集中管理,加大污水管网建设力度等对策建议。      

随机模拟暴露参数的地下饮用水中污染物健康风险评价

饮用水污染健康风险评价在参数确定,暴露评估与风险表征过程中均存在不确定性因素,分析评价过程中的不确定性有助于提高评价结果的准确性和科学性。应用Monte Carlo方法随机模拟风险评价的暴露参数,将模拟的部分暴露参数随机数组代入污染物摄入剂量计算模型和饮用水污染健康风险评价模型,对盘锦市六个饮用水源地地下水中化学致癌物和非致癌污染物通过不同暴露途径所致健康危害的风险率进行分析与计算。结果表明:化学致癌物对人体健康危害远大于非致癌物,非致癌物所致人体健康风险可以忽略。六个地下饮用水源地跨途径总致癌风险均超过人体最大可接受风险水平。污染物经饮水途径所致人体健康危害大于呼吸途径,呼吸途径所致人体健康风险可以忽略。水源地中大洼水源地存在的致癌风险率最大,其次是兴一和兴南水源地,盘山县的石山、高升和盘东水源地存在的致癌风险最小。     

1,2-二氯乙烷和1,2-二氯丙烷在某污染场地包气带的吸附-解吸特性

1,2-二氯乙烷(1,2-DCA)和1,2-二氯丙烷(1,2-DCP)是某污染场地地下水中检出最高的挥发性有机污染物。文中采用批试验方法,研究污染场地包气带中三种不同深度土壤样品对1,2-DCA和1,2-DCP的吸附-解吸特性。结果表明:土壤中有机质决定其吸附行为,三种土壤对1,2-DCA和1,2-DCP的吸附符合Henry线性等温方程,分配系数在20.49～22.43L.kg-1,1,2-DCA和1,2-DCP在三种土壤中分别具有相似的吸附能力;同一土壤中两种目标污染物的吸附能力为Kd(1,2-DCA)>Kd(1,2-DCP),但差别不大。1,2-DCA和1,2-DCP在三种土壤中的解吸可用Freundlich等温方程拟合,解吸的难易程度与土壤中黏粒含量相关,黏粒含量越高,目标污染物的解吸越困难,第三层(地下4.9～5.1m)土壤的防污能力较强;两种污染物在三种土壤中的解吸都存在明显的滞后效应,1,2-DCP的滞后指数比1,2-DCA的大。     

贵阳市表层耕地土壤硒的地球化学特征

中药材原料在醇提、发酵、醇沉等环节气体间的相互反应生成的挥发性有机气体（VOCs）对环境和人体健康产生影响。本研究采用SUMMA 罐采样-二级冷阱浓缩-GC/MS方法,研究了贵州省典型中药制药企业在提取、浓缩阶段VOCs的排放特征,对比分析了西药企业产排VOCs污染水平,并进行了健康风险评估。结果表明：中药、西药制药企业分别检测出64和106种挥发性有机气体,总挥发性有机气体（TVOCs）浓度为56.45~1361.66g/m3;中药制药企业主要物质为二氯化碳、环己烷、1,2-二氯乙烷,以烷烃、含氧有机物和恶臭类物质为主,占比76.42%,西药制药企业主要物质有二氯甲烷、丙酮、甲苯,异戊烷,烷烃和苯系物占比达到83.72%;中、西制药企业致癌风险值均介于1×10-6~1×10-4之间,具有潜在致癌风险,与西药企业相比,中药企业非致癌风险指数较小;中药制药产排VOCs的OFP在2.93~33.54 ug/m3之间,芳香烃（甲苯）是中药制药产生的VOCs中对臭氧生成贡献最大的关键活性组分。     

滹沱河平原地下水有机污染健康风险评价

本文根据有机物的挥发性对计算结果的影响大小,对U.S.EPA的健康风险评价模型进行适当改进,在模型中添加了污染物煮沸后的残留率TF项,评价分析了滹沱河冲积平原的健康风险。结果表明：（1）研究区典型的检出有机污染物为：三氯甲烷、四氯化碳、三氯乙烯和四氯乙烯,各采样点风险的主要贡献污染物为三氯甲烷和四氯化碳,主要的污染源应以工业和工业产品的使用污染为主;（2）对于非致癌风险和致癌风险,3种暴露途径的健康风险顺序均为：呼吸途径〉饮水途径〉皮肤接触途径;（3）非致癌风险中3个点均超过规定限值1.0,致癌风险中有4个点超过规定限值10~6;（4）使用和饮用开水并保持厂内工作车间和办公环境内空气畅通,可以在一定程度上降低健康风险。     

新疆库尔勒市道路积尘重金属污染及健康风险评价

为探究绿洲城市道路积尘重金属污染风险,在新疆库尔勒市采集54个代表性道路积尘样品,分析其中Hg、Cd、As、Pb、Cr和Cu等6种元素含量,基于GIS技术与地学统计法,采用污染负荷指数法和US EPA健康风险评价模型,对道路积尘中重金属污染及潜在健康风险进行评价。结果表明：库尔勒市道路积尘中Hg、Cd、As、Pb和Cu等元素含量的平均值均小于土壤环境质量—建设用地土壤污染风险管控标准（GB 36600—2018）中的筛选值,但Cr元素含量平均值为相应筛选值的9.90倍。污染评价结果表明,研究区道路积尘中Cr呈现重度污染,Hg、Cd、As、Pb和Cu呈无污染。道路积尘中重金属元素的污染负荷指数介于0.0142~0.0522,平均值为0.0266,处于无污染水平。从道路积尘重金属污染空间分布格局来看,库尔勒市东北部和北部区域出现污染高值区。健康风险评估结果表明,经手-口摄入途径是库尔勒市道路积尘重金属日均暴露量及健康风险的主要途径,儿童受到的健康风险高于成人。库尔勒市道路积尘中Hg、Cd、As、Pb、Cr与Cu等元素的非致癌风险及致癌风险处于安全范围内,As对非致癌风险的贡献最大,Cr对致癌风险的贡献最大。     

江苏沭阳主城区地下水水文地质特征分析

开展水文地质特征分析对本地区建立地下水动态监测网络、地下水资源开发利用与环境保护以及城市工程建设过程中地下水控制具有重要的意义。在分析沭阳主城区自然地质环境及地质特征资料的基础上,结合水文地质勘探与试验以及水质检测资料,分析地下水类型及其富水性分布规律、补给径流排泄条件以及水化学特征等。结果表明:研究区松散岩类孔隙水分为浅层地下水(第Ⅰ含水层组)和深层地下水(第Ⅱ、第Ⅲ含水层组)。浅层地下水富水性较好地段主要分布于研究区西北部淮沭河、新沂河和沭河周边一带,实测单井涌水量754.60 m3/d,其它地段属于富水性较差区,实测单井涌水量183.84~184.75 m3/d,局部水质较差,易受污染。深层地下水水富水性好地段分布于研究区西南及二斗渠以南一带,含水层厚度较大,实测单井涌水量597.77 m3/d,其它地段属于富水性中等,实测单井涌水量422.97~459.56 m3/d,水质良好。研究区地下水补径排条件受地形地貌、人工开采等因素影响明显,深层地下水局部地区已形成了水位降落漏斗。