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某场地填埋物异味定性分析探讨*

2022-05-20章丹婷陈建挺张欣慧张跃进

广州化工 2022年8期
关键词:硫醚乙苯废渣

章丹婷,陈建挺,张欣慧,张跃进

(1 上海环联生态科技有限公司,上海 201100;2 嘉兴市智慧环保与机动车污染防治中心,浙江 嘉兴 314001;3 嘉兴学院,浙江 嘉兴 314001)

城镇化的推进推动了污染场地修复治理工作的必要性,随着科技化程度不断提高和标准的出台及完善,污染场地的调查工作方法日趋完善[1],但是仍有复杂场地污染物不能完全识别,影响场地修复工作的进展以及周边居民的日常生活,也成为污染场地修复过程中的亟待解决的问题。

场地污染物的定性分析[2]相较定量分析在复杂污染情况下有提高效率的作用,尤其是场地历史情况不明确的条件下,可以确定污染物的性质,明确调查方向[1]。废渣填埋事件[3]在遗留污染场地中出现频次较多,尤其是农药厂、化工厂[4]搬迁遗留场地中,恶臭污染物屡有发生,其定性识别有一定难度。本文以嘉兴市某化工场地异味定性分析项目为案例分析恶臭物质定性对场地修复进展的影响。

嘉兴市某化工场地在调查过程开展中有异味问题发生,严格按照土壤和地下水采样标准[5],通过对项目的历史沿革分析、现场踏勘、人员访谈以及资料分析确定疑似污染物类型,采集样品按照《土壤环境 建设用地土壤污染风险管控标准》(GB36600-2018)[6]的相关标准要求进行分析测试,分析结果发现仅六价铬超标。

修复过程中发现场地内有异味物质,其为前期场地调查过程中采用标准流程[1,7-8]过程中检测未发现的常规污染物[6],目前场地调查过程中必须进行检测的常规污染物中有机污染物种类并不多,非常规的污染物在前期的调查过程中并没有检出,说明该场地上可能存在较难检出的有机污染物,挥发性有机污染物和半挥发性有机污染物在场地上浓度数量级较低[9],在非常规填埋场地上,如果没有实际采集到填埋的污染物,无法直接检测出特定的有机污染物。

1 材料和方法

调查中结合采样在复杂场地上设置土壤气检测井方式,对场地气体污染物采用苏玛罐[10]对污染物预浓缩后送至实验室检测。

通过对污染物的定性分析,确定污染物的性质,作为人员访谈内容佐证,明确具体访谈方向,推动场地补充调查及后续修复工程。

通过特定的检测分析方法所检测出的有机物为该分析方法下所能检测的有机物,并不是该场地所需要检测的所有有机物,本次调查的主要目的是分析该场地的恶臭污染物,故应采用对恶臭的评价方法对恶臭污染物进行定性分析。对于恶臭评价的方法,目前有嗅辨法和成分浓度分析法[11-14],其中通过成分浓度的分析和嗅阈值[15]的比较较适合本项目。

该化工场地在后期补充人员调查过程中了解到历史上为某农药厂的旧址,由此可推动有关部门对该场地进行补充调查确定目标污染物和污染情况。

结合前期场地调查数据及结论以及修复过程中发现的填埋物的位置及深度情况,采用Geoprobe直推式土壤钻机[16]对该场地一个点位土壤样品采集,采集深度7.5m,确定污染物的种类及深度,采用苏玛罐恒定流量[9-10,17]对填埋物废渣样品直接采集气体,同时采集环境空气和上风向参考气体样品,废渣样品同时送实验室检测。

现场采用便携式光离子化检测器(PID)[3]对废渣样品进行现场判断,并将样品送至实验室进行分析,采用常规检测方法(GC-MS[3,9,17-18])。

检测结果为挥发性有机物和半挥发性有机物的定量和半定量结果,其结果并不能判断造成异味的物质是浓度最高的污染物。根据《空气质量 恶臭的测定三点比较式臭袋法》(GB/T 14675-1993)[19]指出臭气的浓度是臭气的物质浓度与嗅阈值之间的比值,为阈稀释倍数[20-23]。

2 结果与讨论

填埋物样品为黄白色并伴有刺激性气味。图1为土壤样品VOC扫描结果,图2为SVOC扫描结果,表明样品中检出4种定量物质,为苯、甲苯、乙苯、苯酚;11种半定量物质,为乙硫醇、甲基乙基硫醚、二乙基硫醚、乙基甲基二硫醚、二乙基二硫、2-(乙基二硫基)丙烷、1,1-双(乙基砜)乙烷、二乙基三硫醚、果虫磷、二硫代磷酸二乙酯、Hexathiane。

图1 S1 2.5-3.0 VOC

图2 S2 VOC

图3和图4为废渣样品的VOC及SVOC扫描结果,表明废渣中检出物质为5种定量物质:苯、甲苯、乙苯、间&对-二甲苯和邻二甲苯;10种半定量物质:乙硫醇、乙基甲基二硫醚、二乙基二硫、2-(乙基二硫基)丙烷、二乙基二硫醚、二乙基硫代磷酰氯、二乙基三硫醚、三乙基硫代磷酸酯、二硫代磷酸二乙酯、O,ODiethylO-phenyl phosphorothioate、治螟磷。

图3 S1 2.5-3.0 SVOC

图4 S2 SVOC

图5为采用苏玛罐采集的废渣的气体样品,样品中检出20种定量物质:氯乙烷、乙醇、丙酮、乙硫醇、2-丙醇、二硫化碳、甲乙硫醚、苯、1,2-二氯丙烷、乙硫醚、甲苯、乙基甲基二硫醚、乙苯、间&对-二甲苯、1,2,4-三甲苯、1,2-二氯苯、间二乙基苯、正十一烷、正十二烷、萘;3 种半定量物质:二乙基二硫醚、2-(乙基二硫基)丙烷、O,O,O-三乙基硫代磷酸酯。

其中,图1、图2为基于USEPA8260D-2018方法的扫描结果;图3、图4为基于USEPA8270E-2018方法的扫描;图5为基于USEPAT015-1999方法的扫描结果。

图5 废渣VOC

基于臭气浓度的数值进行排序筛选出该场地的特征污染物,在后续的调查及修复过程中作为重点关注的恶臭类物质,处理过程需充分考虑环境影响。

表1和表2通过对恶臭物质的阈稀释倍数进行排序,确定该场地特征性恶臭类物质为:乙硫醇、乙硫醚、甲乙硫醚、二硫化碳、苯系物(苯、甲苯、乙苯)、乙基甲基二硫醚、二乙基二硫醚和O,O,O-三乙基硫代磷酸酯等8种。

表1 场地恶臭类物质检测结果及阈稀释倍数

表2 场地恶臭类物质检测结果及阈稀释倍数

直接对填埋区的土壤及废渣样品进行检测,部分检出污染物与土壤中检出污染物一致:苯系物(苯、甲苯、乙苯)、甲乙硫醚、乙基甲基二硫醚、二乙基二硫醚、2-(乙基二硫基)丙烷,均为恶臭污染物,通过对其阈稀释倍数的计算进行排序发现污染物浓度的高低与其阈稀释倍数无关。其中苯系物(苯、甲苯、乙苯)在土壤中的浓度也较高,通过扩散的途径迁移到下层土壤中,在后期补充调查中应重点关注。

后期再对该场地进行了解时发现原化工厂生产前还有一化工厂,主要生产农药类,其与后期检测发现的果虫磷和治螟磷中得到证实,该工厂主要的产品是乙基氯化物,故生产乙基氯化物过程中的各种中间产物、副产品及原辅材料都应该作为后期补充调查的特征因子,而在本次定性调查阶段确定的恶臭类污染物也进一步完善了特征因子。

该项目中直接对废渣样品采集只是一个定性的手段从而确定该场地上典型的恶臭污染物质,指导后期的补充调查工作,但是这并不能判断该场地上的这种恶臭性特征污染物的浓度,能指导定量。

3 结 论

该场地的恶臭类特征污染物为乙硫醇、乙硫醚、甲乙硫醚、二硫化碳、苯系物(苯、甲苯、乙苯)、乙基甲基二硫醚、二乙基二硫醚和O,O,O-三乙基硫代磷酸酯,在后期场地调查及修复过程中应注意这些物质对周边环境产生的影响,恶臭类物质的处理也应作为该场地修复方案中需要考虑的重点。

对于复杂的非典型退役遗留场地,尤其是化工、农药生产型场地,应在场地调查阶段判断该遗留场地是否有填埋物,以及历史上至农田以来的场地历史沿革情况分析,但是因资料的缺失等原因,可以考虑是否采用物探等手段对场地的情况进行一个判断,确定该复杂场地是否在历史上有偷埋乱倒废渣、废水等情况。

遇到不能确定的恶臭类物质,可参考本项目的方案,先对该场地的恶臭类物质定性,确定其成分,再进行定量分析,确定其人体健康风险。

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