在場(chǎng)地開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中，場(chǎng)地環(huán)境質(zhì)量與用地安越來(lái)越受到大眾的關(guān)注，在世界范圍內(nèi)，風(fēng)險(xiǎn)管理是場(chǎng)地管理的核心思想，隨著我國(guó)場(chǎng)地管理的日趨完善，風(fēng)險(xiǎn)思想在場(chǎng)地管理中已逐漸被大眾接受。
場(chǎng)地環(huán)境主要包括土壤環(huán)境和水環(huán)境，基于風(fēng)險(xiǎn)的管理思路，《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)(試行)》已對(duì)建設(shè)用地土壤環(huán)境質(zhì)量做出了要求，共提出了45項(xiàng)基本項(xiàng)目和40項(xiàng)其他項(xiàng)目的管理要求，《地下水污染健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作指南》則規(guī)定若地下水中有毒有害指標(biāo)超《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》相關(guān)類(lèi)別標(biāo)準(zhǔn)則需要進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。
估。風(fēng)險(xiǎn)控制值計(jì)算是地下水風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，與其他評(píng)估環(huán)節(jié)過(guò)程基本一致，均需要計(jì)算孔隙率、有效擴(kuò)散系數(shù)、揮發(fā)因子、暴露量等必須參數(shù)。風(fēng)險(xiǎn)控制值計(jì)算時(shí)，土壤含水率、土壤容重和地下水埋深是必須且較容易獲得的特征參數(shù)，但易受外界環(huán)境干擾。目前關(guān)于土壤含水率、土壤容重和地下水埋深對(duì)風(fēng)險(xiǎn)控制值的影響報(bào)道較少，掌握這些參數(shù)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)控制值的影響規(guī)律，有助于提高場(chǎng)地調(diào)查和評(píng)估質(zhì)量，有利于地塊后續(xù)管理。
基于此，本研究利用單變量分析，以城市建成區(qū)第一類(lèi)用地為研究對(duì)象，考察含水率、容重和地下水埋深對(duì)風(fēng)險(xiǎn)控制值的影響，以期為場(chǎng)地調(diào)查、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和場(chǎng)地管理提供一定的借鑒和參考。
一、地下水風(fēng)險(xiǎn)控制值計(jì)算的過(guò)程
地下水風(fēng)險(xiǎn)控制值的計(jì)算主要包含暴露情景與暴露途徑的確定，關(guān)注污染物的確定，有效擴(kuò)散系數(shù)、揮發(fā)因子、暴露量和風(fēng)險(xiǎn)控制值的計(jì)算等內(nèi)容。
1.1 暴露情景與暴露途徑
第一類(lèi)用地考慮成人和兒童的暴露，我國(guó)城區(qū)不直接利用地下水，一般僅考慮吸入室外空氣中來(lái)自地下水的氣態(tài)污染物，吸入室內(nèi)空氣中來(lái)自地下水的氣態(tài)污染物2種暴露途徑。
1.2 有效擴(kuò)散系數(shù)的計(jì)算
有效擴(kuò)散系數(shù)是污染物在介質(zhì)中傳質(zhì)速率的重要體現(xiàn)，其計(jì)算需要利用場(chǎng)地特征參數(shù)和污染物理化參數(shù)，有效擴(kuò)散系數(shù)包括土壤中氣態(tài)污染物有效擴(kuò)散系數(shù)、氣態(tài)污染物在地基與裂隙中的有效擴(kuò)散系數(shù)、氣態(tài)污染物在毛細(xì)管層中的有效擴(kuò)散系數(shù)、地下水到表層土壤的有效擴(kuò)散系數(shù)、室外空氣中氣態(tài)污染物擴(kuò)散因子、室內(nèi)空氣中氣態(tài)污染物擴(kuò)散因子。
1.3 揮發(fā)因子的計(jì)算
揮發(fā)因子主要包括地下水中污染物進(jìn)入室內(nèi)空氣的揮發(fā)因子，地下水中污染物擴(kuò)散進(jìn)入室外空氣的揮發(fā)因子。
1.4 暴露量的計(jì)算
按敏感、非敏感條件下致癌與非致癌效應(yīng)分別計(jì)算暴露量，包括吸入室外空氣中來(lái)自地下水的氣態(tài)污染物途徑的暴露量，吸入室內(nèi)空氣中來(lái)自地下水的氣態(tài)污染物途徑。
1.5 風(fēng)險(xiǎn)控制值的計(jì)算
風(fēng)險(xiǎn)控制值包括基于致癌風(fēng)險(xiǎn)的地下水風(fēng)險(xiǎn)控制值，基于非致癌風(fēng)險(xiǎn)的地下水風(fēng)險(xiǎn)控制值，選取較嚴(yán)格的值作為最終的風(fēng)險(xiǎn)控制值。
二、不同參數(shù)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)控制值的影響
2.1 參數(shù)取值
氯代烴是地下水中常見(jiàn)的污染物，已有文獻(xiàn)按照不同的方法和場(chǎng)景對(duì)其進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究。本研究以氯乙烯為目標(biāo)污染物，用地類(lèi)型設(shè)定為第一類(lèi)用地，按照《污染場(chǎng)地風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則》規(guī)定的公式，通過(guò)單變量分析，初步考察含水率、容重和地下水埋深對(duì)風(fēng)險(xiǎn)控制值的影響。本次計(jì)算過(guò)程中，土壤含水率的變化范圍為0.1～0.25kg·kg-1，土壤容重的變化范圍為1.0～1.6kg·dm-3，地下水埋深的范圍為50～500cm，并根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置不同的計(jì)算點(diǎn)。氯乙烯毒理參數(shù)與理化參數(shù)如表1所示，其他計(jì)算參數(shù)均采用推薦參數(shù)。
2.2 含水率對(duì)風(fēng)險(xiǎn)控制值的影響
其他參數(shù)不變，含水率在0.1～0.25kg·kg-1變化，不同含水率對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)控制值如圖1。
結(jié)果表明含水率升高，氯乙烯風(fēng)險(xiǎn)控制值變大。含水率高，說(shuō)明土壤孔隙率小，由于氣體在空氣中的擴(kuò)散速率大于在液態(tài)中的擴(kuò)散速率，因此含水率增大，污染物向外擴(kuò)散減弱，風(fēng)險(xiǎn)控制值變大。圖1中曲線(xiàn)顯示含水率對(duì)氯乙烯風(fēng)險(xiǎn)控制值為非線(xiàn)性影響，當(dāng)含水率增大到0.2左右后，風(fēng)險(xiǎn)控制值變化速率增快，說(shuō)明含水率大于此階段后，敏感性增加。
2.3 容重對(duì)風(fēng)險(xiǎn)控制值的影響
其他參數(shù)不變，容重在1.0～1.6kg·dm-3變化，不同容重對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)控制值如圖2。
土壤容重小，表明土壤固體顆粒相對(duì)少，孔隙較多，從而污染物在土壤中有效擴(kuò)散系數(shù)大，污染物傳質(zhì)過(guò)程變強(qiáng)，因而容重較小時(shí)，風(fēng)險(xiǎn)控制值較小，容重變大時(shí)，風(fēng)險(xiǎn)控制值變大。觀察圖3曲線(xiàn)可知，容重對(duì)氯乙烯風(fēng)險(xiǎn)控制值為非線(xiàn)性影響，在容重大于約1.5時(shí)，容重增大風(fēng)險(xiǎn)控制值急劇上升，說(shuō)明當(dāng)容重大于此階段后，容重敏感性變大。
2.4 地下水埋深風(fēng)險(xiǎn)控制值的影響
其他參數(shù)不變，地下水埋深在50～500cm變化，不同地下水埋深的風(fēng)險(xiǎn)控制值如圖3。
計(jì)算結(jié)果表明，地下水埋深淺，氯乙烯的風(fēng)險(xiǎn)控制值小，地下水埋深大，氯乙烯的風(fēng)險(xiǎn)控制值變大。根據(jù)圖3所示，地下水埋深對(duì)氯乙烯風(fēng)險(xiǎn)控制值的影響為線(xiàn)性影響，即氯乙烯風(fēng)險(xiǎn)控制值隨著地下水埋深線(xiàn)性變化，在各變化范圍地下水埋深敏感性不變。
2.5 實(shí)例研究
研究場(chǎng)地位于東部某城市建成區(qū)，規(guī)劃為第一類(lèi)用地，初步調(diào)查階段發(fā)現(xiàn)地下水中氯乙烯檢出濃度為6.2ug/L。根據(jù)《地下水污染健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作指南》，氯乙烯超出《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中III類(lèi)限值，現(xiàn)計(jì)算其風(fēng)險(xiǎn)控制值，判斷地下水氯乙烯人體健康風(fēng)險(xiǎn)是否可接受。地下水不作為飲用水，僅考慮吸入室外空氣中來(lái)自地下水的氣態(tài)污染物與吸入室內(nèi)空氣中來(lái)自地下水的氣態(tài)污染物2種途徑。設(shè)定可接受非致癌危害商為1，可接受風(fēng)險(xiǎn)水平為10-6。地下水埋深、含水率和容重測(cè)試如下。
根據(jù)含水率、土壤容重和地下水埋深與風(fēng)險(xiǎn)控制值的關(guān)系，初步調(diào)查階段基于保守考慮，含水率取值0.231，地下水埋深取值1.34m，容重取值1.29kg·kg-1。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3。
根據(jù)上述計(jì)算得到氯乙烯在本場(chǎng)地的風(fēng)險(xiǎn)控制值為0.165mg/L。
2.6 結(jié)果討論
在場(chǎng)地調(diào)查中，地下水埋深、土壤含水率和容重為比較容易獲取的資料。通過(guò)本研究可以發(fā)現(xiàn)，土壤容重、含水率和地下水埋深對(duì)風(fēng)險(xiǎn)控制值的影響方式存在差異。地下水埋深對(duì)風(fēng)險(xiǎn)控制值的影響為線(xiàn)性，敏感性保持不變，容重和含水率則是非線(xiàn)性影響，在超過(guò)某一區(qū)域后，容重和含水率敏感性增大，微小變化會(huì)使風(fēng)險(xiǎn)控制值產(chǎn)生較大的波動(dòng)，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)控制值的產(chǎn)生較大影響，對(duì)場(chǎng)地調(diào)查結(jié)果、治理目標(biāo)與治理技術(shù)要求帶來(lái)不確定性。
根據(jù)本研究，為了獲得穩(wěn)定可靠的評(píng)估結(jié)果，需要確保計(jì)算參數(shù)的可靠性，特別需要保證強(qiáng)敏感性參數(shù)在強(qiáng)敏感區(qū)段的數(shù)據(jù)可靠性。因此，在水文地質(zhì)勘察時(shí)，要注意鉆探方法的選取，盡量采用擾動(dòng)較小的鉆探方式和樣品采集、保存方式，以獲取高代表性的參數(shù)值，對(duì)于容重和含水率測(cè)試，對(duì)于處于參數(shù)處于高敏感區(qū)段的樣品，則需要給與更高的質(zhì)控措施。
三、結(jié)論
本研究表明，土壤含水率、土壤容重和地下水埋深對(duì)計(jì)算地下水中污染物的風(fēng)險(xiǎn)控制值有不同影響。土壤含水率和容重在超過(guò)某一閾值后，微小的變化會(huì)造成風(fēng)險(xiǎn)控制值較大的波動(dòng)，因此在實(shí)際調(diào)查過(guò)程中需強(qiáng)化管理水文地質(zhì)勘察土工樣品的取樣和測(cè)試，以獲得高代表性的數(shù)據(jù)，減少計(jì)算結(jié)果的不確定性。( >
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