固体废物污染事件中应急监测和鉴别技术研究

徐志强

（上海市金山区环境监测站，上海 200540）

固体废物分归类为工业固体废物、生活垃圾、危险废物、建筑垃圾及农业固体废物。随着工业化、城市化进程的不断推进，固体废物的产生量也与日俱增，《2020 年全国大、中城市固体废物污染环境防治年报》[1]显示2019 年196 个大、中城市一般工业固体废物产生量达13.8 亿t，工业危险废物产生量达4 498.9 万t，医疗废物产生量84.3 万t，城市生活垃圾产生量23 560.2 万t。

与日俱增的固体废物产生量对生态环境是重大威胁。根据《中国环境司法发展报告（2021）》[2]，环境行政案件数量在地域分布上由西向东逐渐增长，呈现与东西部经济结构和社会发展水平的正相关性，山东、江苏、广东、河北与河南等经济大省的污染环境犯罪案件数量仍居于前列。

近年来，固体废物非法倾倒、非法填埋等污染事件频繁发生，对环境产生了严重的影响，较为典型的案例如垃圾跨省倾倒太湖案、安徽长江沿岸跨省倾倒固废案等，此类案件运输路径、倾倒地点隐秘，并将掩埋倾倒区域覆土或做绿化种植处理，导致案件发现滞后、取证难、责任主体难以追溯，污染物性质及环境损害鉴定耗时长且难以认定[3]。

1 现阶段应急监测和鉴别程序与技术

现阶段针对固体废物污染事件开展的应急监测和鉴别工作的程序及相应的技术手段详述如下。

1.1 资料收集

1）基本信息：事件经过、时间、地点、行为、污染源和潜在二次污染物等信息；受到污染事件影响的区域范围；相关部门已开展的调查、环境质量监测情况等信息。

2）自然地理和社会信息：事件区域的地理位置、地形地貌、气候条件、土壤、水文和地质信息、土地利用资料及地下管线分布情况等。

3）环境质量信息：事件区域土壤和地下水历史污染情况及相关生产活动、历史环境质量监测数据、卫星图片等。

4）污染源信息：污染源的类型、位置、分布、排放时间、排放方式、排放去向、排放频率、特征污染物、排放量和排放浓度等信息，以及污染物排入环境可能生成的次生污染物信息。

5）基线信息：事件区域与对照区域的历史环境质量数据、环境质量标准和基准等信息。

1.2 人员访谈

通过人员访谈，补充收集的资料信息，对已有资料进行核查。人员访谈对象包括污染事件调查人员、调查区域现状或历史的知情人、利益相关方、附近生活和生产的居民等。

1.3 现场踏勘

明确调查区域范围，包括疑似污染区域、污染扩散区域及因相关处置而造成的二次污染区域。

收集调查区域的土壤和水文地质信息、周边环境敏感点信息、潜在污染物可能的迁移及扩散路径。

1.4 物探和钻探

对于缺乏相关资料的固体废物填埋场地，可采用物探和钻探技术辅助调查填埋固体废物的组成、深度、范围和数量等信息。

1.5 现场快速测试

对现场勘查区域进行土壤污染现场快速检测，以初步分析污染物种类和分布，指导后续布点采样。可采用便携式pH 计、便携式有机物快速测定仪（PID）、重金属快速测定仪（XRF）及生物毒性测试等现场快速筛选技术手段进行定性或定量分析。

1.6 采样检测

1.6.1 土壤和地下水采样

对调查区域内部及可能发生污染迁移的区域进行土壤和地下水采样，以评估固体废物是否造成环境损害。

土壤采样深度一般根据前期初步勘查和现场快速检测结果来确定，同时应考虑污染物分布和性质、污染物可能释放和迁移的速度、土壤的质地和孔隙度、地下水位和回填土，以及实际可操作性等因素。

地下水需要根据实际污染情况开展分层建井，明确具体污染深度。

1.6.2 固体废物采样

对于无法明确来源、污染特性的固体废物，需要采样检测污染物总量指标，同时对其是否具有危险特性进行鉴别。

2 固体废物污染事件应急监测与鉴别案例

2.1 资料收集、现场踏勘、人员访谈，指导现场采样工作

上海市生态环境局通报某地块有大量污泥外露于地表，污泥区的林木生长受影响。为了明确后续监测采样工作的方向，应急监测单位在正式采样前开展如下工作。

1）现场踏勘，对地表污泥区域进行定点测量（图1）。

图1 现场定点测量

2）人员访谈，了解到涉事地块区域历史上曾作为农业灌溉蓄水塘，堆放的污泥为污水处理厂的脱水污泥。

3）资料分析，结合历史卫星图像确认了涉事地块历史上确实存在污泥堆放的过程（图2）。

图2 历史卫星图显示的污泥堆放过程

4）工勘测绘，探明了污泥的堆放面积、堆放深度。

汇总采样前的工作成果，由于涉事地块污泥为水处理污泥，潜在污染物不明，应急监测单位采集污泥样品检测其污染物总量指标是否超标，并对其是否具有危险特性进行鉴别。

同时为了评估污泥中可能存在的污染物是否发生了垂直方向、水平方向的扩散，应急监测单位对污泥区下层、污泥区边界外的土壤和地下水进行采样检测。

2.2 物探和钻探，提供填埋固废采样的依据

上海某地群众举报一处农田旁的地块填埋有垃圾。应急监测单位前往现场踏勘，发现涉事地块均已覆土平整。为了明确垃圾的填埋区域及填埋深度，应急监测单位采用“探地雷达探测+挖掘机开挖探槽”的方式进行探查。

2.2.1 探地雷达探测

1）0～3 m 雷达反射波能量较强，比较杂乱，同相轴不明显，说明土层不均匀，杂乱的强反射信号可能是建筑垃圾引起。

2）在3 m 以下反射信号不明显，可能是原始沉积层。

3）在1～3 m 之间存在一个过渡带，且该过渡带的厚度变化较大，推测该过渡带可能是生活垃圾。

4）该地块内多条测线剖面都相似，说明该区域的人工填土的厚度在3 m 以内，在3 m 以下基本没有人为的扰动。

2.2.2 挖掘机开挖探槽

根据对探地雷达资料的分析，进行全面开挖验证，在0.3~2.5 m 深度内开挖出较多的建筑及生活垃圾（图3），与探地雷达分析结果相符。

图3 开挖出的垃圾

汇总分析探地雷达、挖掘机探槽的结果，涉事地块内垃圾填埋面积约3 648 m2，最大填埋深度为2.5 m，生活垃圾填埋方量为1 300 m3，建筑垃圾填埋方量为600 m3。

2.2.3 采样监测

根据探查得到的垃圾填埋范围，制定如下采样监测方案。

1）在垃圾填埋区布设土壤、地下水采样点，分别采集表层覆土、垃圾层渣土、垃圾下层原状土，评估垃圾中的潜在污染物是否发生了垂直方向的扩散。

2）在涉事地块边界附近布设土壤、地下水采样点，评估垃圾中的潜在污染物是否发生了水平方向的扩散。

3）在地块外布设对照采样点，作为基线数据。

2.3 现场快速检测，完善污染物指标分析

上海某区生态环境局接到举报，某助剂厂违规倾倒炼油废渣。应急监测单位前往地块现场踏勘，发现涉事地块倾倒区有明显的垃圾、塑料薄膜，地表积水有明显油膜，伴有强烈刺激性气味，现场快速检测中土壤样品的便携式有机物快速测定仪（PID）有较高读数。

应急监测单位首先对常规污染物进行检测（表1），检测指标为GB 36600—2018《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准（试行）》中的全项（45 项基本项目和40 项其他项目），结果显示：土壤样品的超标污染物为石油烃（C10-C40），且土壤样品中常规VOCs、SVOCs 均未超标，这与现场快速检测PID 结果不符。

应急监测单位推断该地块土壤样品中含有非常规挥发性有机污染物，故采用GCMS 全扫的方式对样品进行分析，结果检测出了非常规污染物：2-（乙硫基）苯并噻唑、2-（甲硫基）苯并噻唑、磷酸三乙酯。采用同样的GCMS 全扫方式在倾倒物、地下水、地表积水和底泥样品中也都检出了上述3 种非常规污染物，与土壤样品检测结果相互验证。2-（乙硫基）苯并噻唑、2-（甲硫基）苯并噻唑、磷酸三乙酯均有强烈的刺激性气味，验证了PID 快筛结果。

表1 土壤样品中非常规污染物检出情况

3 结论

固体废物污染环境防治工作，与大气、水、土壤污染防治密切相关，是我国整体推进生态环境保护工作不可或缺的重要一环，受到党中央、国务院高度重视，但现阶段固体废物污染事件的应急监测和鉴别技术还存在一定的局限性，调查人员的综合素质、调查方法的规范性对调查结果会产生较大影响。为了持续推进固体废物污染防治，相关部门需要进一步完善固体废物的全过程监管，防患未然；需要进一步发展应急监测和鉴别技术，追本溯源；需要进一步加强生态环境损害赔偿等管理制度，以儆效尤。