污染場(chǎng)地土壤與地下水風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法學(xué)

目錄

前言

第1章 簡(jiǎn)介 1

1.1 背景介紹 1

1.2 國(guó)際污染場(chǎng)地環(huán)境管理框架的演變 2

1.2.1 完全清除階段（1980～1990） 2

1.2.2 基于風(fēng)險(xiǎn)的管理框架階段（1991～2004） 3

1.2.3 可持續(xù)性修復(fù)框架階段（2005至今） 4

1.3 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究進(jìn)展 5

1.4 主要內(nèi)容 6

第2章 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估基本理論 7

2.1 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的定義 7

2.2 多層次風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)構(gòu) 7

2.2.1 定性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 8

2.2.2 第一階段定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 8

2.2.3 第二階段定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 9

2.2.4 第三階段定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 9

2.3 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估基本流程 10

2.3.1 危害識(shí)別 10

2.3.2 毒性評(píng)估 11

2.3.3 暴露評(píng)估 14

2.3.4 風(fēng)險(xiǎn)表征 21

2.3.5 不確定性分析 24

第3章 污染物環(huán)境遷移歸趨 26

3.1 污染物三相分配行為 26

3.1.1 土壤污染物的化學(xué)分配行為 27

3.1.2 污染物三相分配計(jì)算 29

3.1.3 土壤中的污染物飽和濃度 31

3.1.4 非水相液體 32

3.2 污染物遷移歸趨概念模型 32

3.3 案例練習(xí) 34

練習(xí)答案 35

第4章 污染場(chǎng)地概念模型及典型參數(shù) 37

4.1 構(gòu)建場(chǎng)地概念模型基本信息 37

4.1.1 收集現(xiàn)有場(chǎng)地?cái)?shù)據(jù) 37

4.1.2 分析現(xiàn)有場(chǎng)地?cái)?shù)據(jù) 38

4.1.3 構(gòu)建場(chǎng)地概念模型 39

4.2 場(chǎng)地概念模型相關(guān)參數(shù) 40

4.2.1 用地類(lèi)型 40

4.2.2 場(chǎng)地特征參數(shù) 44

4.2.3 受體特征參數(shù) 51

4.2.4 污染物性質(zhì)參數(shù) 59

4.3 案例練習(xí) 63

練習(xí)答案 63

第5章 關(guān)鍵暴露途徑及模型 64

5.1 經(jīng)口攝入土壤/顆粒物 65

5.2 食用農(nóng)作物 66

5.2.1 預(yù)測(cè)土壤-植物濃度分配因子 66

5.2.2 計(jì)算污染物食用率 69

5.2.3 案例練習(xí) 69

練習(xí)答案 70

5.3 皮膚接觸土壤/顆粒物 70

5.3.1 計(jì)算污染物吸收率 70

5.3.2 案例練習(xí) 72

練習(xí)答案 73

5.4 呼吸吸入顆粒物 73

5.4.1 預(yù)測(cè)顆粒物釋放因子 74

5.4.2 預(yù)測(cè)側(cè)向空氣擴(kuò)散因子 77

5.4.3 計(jì)算污染物吸入率 78

5.4.4 案例練習(xí) 79

練習(xí)答案 80

5.5 呼吸吸入土壤蒸氣 80

5.5.1 預(yù)測(cè)土壤氣污染物濃度 80

5.5.2 土壤氣污染物遷移過(guò)程 81

5.5.3 預(yù)測(cè)土壤-室外空氣揮發(fā)因子 81

5.5.4 預(yù)測(cè)土壤-室內(nèi)空氣揮發(fā)因子 84

5.5.5 計(jì)算污染物吸入率 86

5.5.6 案例練習(xí) 87

練習(xí)答案 88

5.6 土壤淋溶-地下水-側(cè)向遷移 90

5.6.1 預(yù)測(cè)土壤淋溶因子 90

5.6.2 預(yù)測(cè)地下水側(cè)向遷移稀釋衰減因子 93

5.6.3 計(jì)算污染物飲用率 94

5.6.4 案例練習(xí) 96

練習(xí)答案 97

5.7 呼吸吸入地下水蒸氣 98

5.7.1 預(yù)測(cè)地下水-室外空氣揮發(fā)因子 99

5.7.2 預(yù)測(cè)地下水-室內(nèi)空氣揮發(fā)因子 100

5.7.3 計(jì)算污染物吸入率 101

5.7.4 案例練習(xí) 102

練習(xí)答案 102

第6章 基于保護(hù)健康與水環(huán)境的基準(zhǔn)值推導(dǎo) 104

6.1 基本原則 104

6.2 基于保護(hù)人體健康推導(dǎo)基準(zhǔn)值 106

6.2.1 單一暴露途徑下推導(dǎo)基準(zhǔn)值 106

6.2.2 多暴露途徑下推導(dǎo)基準(zhǔn)值 107

6.2.3 離場(chǎng)遷移途徑下推導(dǎo)基準(zhǔn)值 109

6.3 基于保護(hù)水環(huán)境推導(dǎo)基準(zhǔn)值 110

6.3.1 推導(dǎo)土壤基準(zhǔn)值 110

6.3.2 推導(dǎo)地下水基準(zhǔn)值 111

第7章 常用模型介紹 112

7.1 美國(guó)RBCA模型 113

7.2 英國(guó)CLEA模型 114

7.3 中國(guó)科學(xué)院HERA模型 115

7.3.1 HERA模型的主要特點(diǎn) 116

7.3.2 HERA模型的主要功能 116

第8章 結(jié)語(yǔ) 120

8.1 回顧與總結(jié) 120

8.2 主要存在問(wèn)題 121

參考文獻(xiàn) 124

附表 132

附表A 基本術(shù)語(yǔ)表 133

附表B HERA模型默認(rèn)參數(shù)表 142

附表C 場(chǎng)地概念模型信息總結(jié)表 147

附表D 英國(guó)土壤指導(dǎo)值 151

附表E 荷蘭土壤與地下水干預(yù)值 152

附表F 美國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)局區(qū)域篩選值 155

附表G 美國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)局推導(dǎo)區(qū)域篩選值使用的污染物毒性參數(shù)表 208

附表H 美國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)局推導(dǎo)區(qū)域篩選值使用的污染物理化參數(shù)表 281 2100433B

本書(shū)詳細(xì)介紹了污染物在不同環(huán)境介質(zhì)中的分配、遷移和轉(zhuǎn)化規(guī)律，總結(jié)了基于“污染源-暴露途徑-受體”鏈的污染場(chǎng)地概念模型構(gòu)建方法以及污染物理化、毒性、場(chǎng)地特征和暴露等關(guān)鍵參數(shù)，系統(tǒng)闡述了國(guó)內(nèi)外不同風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估導(dǎo)則中污染物遷移和暴露解析模型的背景、公式及場(chǎng)地污染物通用與特定評(píng)估基準(zhǔn)值的推導(dǎo)方法。本書(shū)從污染場(chǎng)地土壤與地下水風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)基礎(chǔ)理論出發(fā)，全面和系統(tǒng)地介紹了國(guó)內(nèi)外人體健康與水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)方法學(xué)，奠定了我國(guó)污染場(chǎng)地風(fēng)險(xiǎn)管控與可持續(xù)性修復(fù)技術(shù)的理論基礎(chǔ)，具有很高的實(shí)用價(jià)值。

李春平,吳駿,羅飛,韋婧,陳夢(mèng)舫.某有機(jī)化工污染場(chǎng)地土壤與地下水風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[J].土壤,2013,45(05):933-939.2100433B

以江蘇某有機(jī)化工污染場(chǎng)地為例,采用美國(guó)RBCA(risk based corrective action)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估軟件,并依據(jù)我國(guó)《污染場(chǎng)地風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則》(征求意見(jiàn)稿)對(duì)模型中的參數(shù)進(jìn)行了本土化設(shè)定,開(kāi)展了典型有機(jī)化工類(lèi)場(chǎng)地土壤與地下水的人體健康與水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。結(jié)果表明:研究場(chǎng)地土壤污染相對(duì)較輕,局部區(qū)域存在風(fēng)險(xiǎn)或危害,最大值分別為5.44×10 5和54;地下水污染相對(duì)嚴(yán)重,有6個(gè)點(diǎn)位存在不同污染物的風(fēng)險(xiǎn)或危害商超標(biāo),其中,1,2-二氯乙烷的最大致癌風(fēng)險(xiǎn)高達(dá)0.174,氯苯的最大非致癌危害商高達(dá)20 586。與保護(hù)人體健康的修復(fù)目標(biāo)值相比,保護(hù)水環(huán)境的值要更為保守。由此,僅基于健康風(fēng)險(xiǎn)的修復(fù)仍然可能存在水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),應(yīng)當(dāng)予以重視。

一、立項(xiàng)背景 場(chǎng)地土壤與地下水污染問(wèn)題，是世界關(guān)注的重要環(huán)境問(wèn)題之一。近30年來(lái)，國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家及組織已經(jīng)建立了較為完善的污染場(chǎng)地調(diào)查評(píng)價(jià)與修復(fù)治理技術(shù)體系。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民對(duì)生活質(zhì)量的要求不斷增強(qiáng)，導(dǎo)致土壤與地下水污染問(wèn)題的關(guān)注度越來(lái)越高，急需建立用以規(guī)范和指導(dǎo)我國(guó)場(chǎng)地土壤和地下水污染調(diào)查評(píng)價(jià)與修復(fù)治理的技術(shù)體系。基于此，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局于2006年啟動(dòng)了“典型污染場(chǎng)地土壤與地下水調(diào)查技術(shù)與評(píng)價(jià)研究”地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目，旨在通過(guò)對(duì)我國(guó)典型污染場(chǎng)地的調(diào)查研究，借鑒國(guó)外技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，建立具有我國(guó)地質(zhì)特色的污染場(chǎng)地土壤與地下水調(diào)查技術(shù)方法體系。 二、研究目標(biāo) 建立典型污染場(chǎng)地土壤與地下水調(diào)查技術(shù)和工作方法體系，對(duì)污染場(chǎng)地含水層系統(tǒng)天然自?xún)裟芰ψ龀鲈u(píng)價(jià)，開(kāi)發(fā)與污染調(diào)查相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)，為地下水污染調(diào)查與治理提供技術(shù)支撐。 三、主要?jiǎng)?chuàng)新成果 1. 通過(guò)借鑒吸收國(guó)外污染場(chǎng)地調(diào)查評(píng)價(jià)技術(shù)資料，結(jié)合污染場(chǎng)地調(diào)查取得的經(jīng)驗(yàn)，編寫(xiě)出了具有我國(guó)地質(zhì)行業(yè)特色的污染場(chǎng)地土壤與地下水調(diào)查技術(shù)要求。 2. 通過(guò)污染場(chǎng)地調(diào)查實(shí)踐，形成如下特色調(diào)查技術(shù)方法。1）便攜式儀器土層VOCs測(cè)氣技術(shù)；2）污灌區(qū)水土污染的便攜式土壤檢測(cè)儀-物探-鉆探組合調(diào)查技術(shù)；3）地質(zhì)雷達(dá)與高密度電法組合調(diào)查石油、污灌場(chǎng)地技術(shù)； 4）有機(jī)污染場(chǎng)地土壤樣品的“四土樣”采集法；5）調(diào)查表層土壤污染分布特征的系統(tǒng)網(wǎng)格法；6）地下水樣品采集的地下水定深取樣法及慣性泵采集法；7）地下水多級(jí)監(jiān)測(cè)井技術(shù)。 3. 開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)石油類(lèi)污染含水層系統(tǒng)天然凈化能力野外試驗(yàn)研究工作。在石油類(lèi)污染水文地質(zhì)試驗(yàn)基地應(yīng)用微生物分析、分子生物學(xué)分離檢測(cè)技術(shù)和地下水水化學(xué)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，對(duì)土層和地下水微生物種類(lèi)及其分布規(guī)律進(jìn)行了研究，分離純化出了高效降解污染物的菌種，圈出了一個(gè)典型的苯系物（BTEX）污染羽，估算了含水層系統(tǒng)中微生物降解BETX的量，預(yù)測(cè)了未來(lái)10年BTEX污染羽的演化趨勢(shì)。 4. 在冀中平原某石油類(lèi)污染場(chǎng)地，建立了我國(guó)第一個(gè)石油類(lèi)污染監(jiān)測(cè)與試驗(yàn)研究基地。為提升我國(guó)地下水污染試驗(yàn)研究水平、規(guī)范野外觀(guān)測(cè)方法、擴(kuò)大技術(shù)交流發(fā)揮了表率作用。 5、在石油類(lèi)、污灌類(lèi)兩個(gè)典型污染場(chǎng)地調(diào)查與研究中取得了一些新發(fā)現(xiàn)和新認(rèn)識(shí)。如土壤中11種污染物濃度的對(duì)數(shù)正態(tài)分布特征，土壤VOCs氣體濃度在垂向上的富集特征、場(chǎng)地VOCs污染概念模型，以及污灌類(lèi)場(chǎng)地污染渠水對(duì)周邊土壤和地下水的影響范圍等。 四、應(yīng)用情況 依托項(xiàng)目編寫(xiě)的“污染場(chǎng)地土壤與地下水調(diào)查技術(shù)要求”及一些應(yīng)用研究成果如快速識(shí)別VOCs污染的便攜式土層測(cè)氣法、地下水多級(jí)監(jiān)測(cè)井技術(shù)、地下水定深取樣技術(shù)等已在國(guó)土部門(mén)、環(huán)保部門(mén)、科研院校得到應(yīng)用。 五、社會(huì)效益 “污染場(chǎng)地土壤與地下水調(diào)查技術(shù)要求”，填補(bǔ)了我國(guó)地質(zhì)行業(yè)場(chǎng)地污染調(diào)查技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的空白，是對(duì)科學(xué)、規(guī)范地開(kāi)展我國(guó)場(chǎng)地污染調(diào)查工作具有重要的參考價(jià)值，必將在我國(guó)土壤與地下水污染調(diào)查、環(huán)境地質(zhì)調(diào)查中發(fā)揮作用。 2100433B