目前污染场地的土壤修复目标值往往采用风险评估的方法,根据风险控制值计算结果,并对照土壤污染风险筛选值,提出关注污染物的土壤修复目标值。地下水的修复目标值也常根据区域地下水类别按照地下水质量标准执行。污染场地修复后的效果评估也往往只关注风险评估“锁定”的一种或几种污染物,衡量其是否达标的依据也是对照其浓度值,而对其自然降解的产物关注甚少。氯代烯烃是污染场地常见的典型污染物之一,在自然条件下,三氯乙烯和四氯乙烯能够降解为毒性更大的氯乙烯。由于土壤和地下水标准中三氯乙烯和四氯乙烯的限值大于氯乙烯限值,通常制定的相应修复目标限值通常也远大于氯乙烯修复目标限值。修复达标后,三氯乙烯和四氯乙烯自然厌氧还原脱氯将产生毒性更大的氯乙烯,造成场地氯乙烯污染风险不可接受。 本文通过对比国内外相关标准,结合氯代烯烃物化特性,针对上述问题展开讨论并对将来的改进工作进行了展望。 1 氯代烯烃污染场地修复目标值制定存在的污染风险 氯代烯烃是土壤和地下水中常见的有机污染物之一,作为重要的有机溶剂和产品中间体,在化工、医药、农药等领域被广泛使用。由于储存和处置不当,通过挥发、泄漏、违规排放等方式污染土壤和地下水环境。氯代烯烃属于重质非水相液体(DNAPL),当氯代烯烃入渗到地下后,由于密度比水大,容易向下迁移,且氯代烯烃阻滞因子较小,从而增加了地下水与土壤受污染的深度与广度。污染场地中常见的氯代烯烃及其物化性质见表1。根据表1,随着氯原子个数的增加,氯代烯烃的辛醇水分配常数逐渐增大,在环境固相介质中的吸附能力也逐渐增强。其中相比氯代烯烃,氯乙烯的亨利常数最大,其挥发能力最强,在实际污染场地中其在地下环境中的蒸气入侵风险也最大。 目前污染场地修复目标制定时往往只关注了现有污染物含量,而对污染物在自然条件下转化的可能累积产物关注较少。还原脱氯是氯代烯烃在自然条件下重要的降解方式。地下自然条件通常处于厌氧条件,四氯乙烯能够通过天然微生物菌株还原脱氯发生生物降解。四氯乙烯和三氯乙烯还原脱氯过程中,氯原子被逐步移除,同时形成顺式-二氯乙烯和氯乙烯等氯代乙烯化合物。通常情况下,在降解过程中氯原子越少,氯原子对碳结构的附着力就越强。因此,氯乙烯降解为乙烯的过程比较缓慢。只有在适宜条件下,氯乙烯才可能完全脱氯为乙烯。氯乙烯毒性最大,氯代烯烃污染场地修复应当重视氯乙烯的累积污染风险。 根据《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 36600-2018)和《地下水质量标准》(GB/T 14848-2017),土壤和地下水标准中三氯乙烯和四氯乙烯的限值远大于氯乙烯限值,通常制定的相应修复目标限值也远大于氯乙烯修复目标限值。这可能淡化了二氯乙烯、三氯乙烯和四氯乙烯的环境风险,因为它们会通过还原脱氯生成毒性更大的氯乙烯。 2 土壤达标与地下水依然超标的矛盾 我国试行的建设用地土壤污染风险管控标准仅按照基于健康风险评估进行指定,未考虑保护地下水因素。氯代烯烃比水重,容易穿透包气带进入地下含水层,自由相和溶解相随地下水流迁移。一类用地土壤中四氯乙烯的筛选值为11mg/kg,地下水Ⅳ类标准限值仅为300μg/L,土壤中的四氯乙烯极易迁移至地下水中,造成地下水超标。 美国EPA制定了基于保护地下水的土壤风险筛选值,要远低于居住用地和工业用地的土壤筛选值;美国各州和荷兰对地下水氯代烯烃修复目标值也非常严格,具体见表4。这主要是考虑了二氯乙烯、三氯乙烯和四氯乙烯在自然条件下厌氧脱氯转化为毒性更强的氯乙烯的累积污染风险。 3 建议 (1)地下水埋深较浅、污染土壤对地下水有影响的场地,应考虑基于保护地下水确定氯代烯烃的土壤修复目标值。 (2)确定地下水氯代乙烯污染场地修复目标值时应当考虑二氯乙烯、三氯乙烯和四氯乙烯在自然条件下还原脱氯转化为氯乙烯的累积污染风险。建议氯代乙烯修复目标限值不大于《地下水质量标准》(GB/T 14848-2017)的IV标准。 参考文献 [1]孙晋方,朱琨,张伟.氯乙烯在地下水和土壤中的厌氧脱氯还原降解[J].环境保护科学,2008,34(06):15-18. [2]环境保护部自然生态保护司.土壤修复技术方法与应用[M].中国环境科学出版社, 2011. [3]费特.污染水文地质学[M].高等教育出版社, 2011. [4]蒋世杰,翟远征,王金生,等.基于保护地下水的土壤修复目标层次化制订方法[J].环境科学研究,2016,29(02):279-289. [5] 宋易南,侯德义,赵勇胜,等.京津冀化工场地地下水污染修复治理对策研究[J].环境科学研究,2020,33(06):1345-1356. [6] DOROTA P. Actual decay of tetrachloroethene (PCE) and trichloroethene (TCE) in a highly contaminated shallow groundwater system [J], Environmental Advances, 2021(5):100090-100100.
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