危险物质泄漏场地污染应急响应与清理制度及关键技术

危险物质泄漏场地污染应急响应与清理制度及关键技术危险物质泄漏事件通常可分为突发性事件和非突发性事件.突发性事件可直接导致场地污染场地污染应急响应与清理制度应急响应与清理机制依据《国家石油和有害物质污染应急计划》(NationalOilandHazardousSubstancesPollutionContingencyPlan，NCP)应急响应与清理启动条件CERCLA中§104(a)(l)规定启动应急响应与清理的条件是：①实际或可能存在危险物质(hazardoussubstance)泄漏到环境中；或者②任何可对公众健康与财产造成危急和严重影响的污染物(pollutantorcontaminant)泄漏到环境中.“危险物质"是指美国清洁水法和清洁空气法等中规定的危险物质，“污染物”为进入环境后可通过经口摄入、呼吸和皮肤接触等产生健康风险的污染物.NCP中§300AI5(b)(2)明确“危急和严重影响”包括:①对周边人群、动植物和食品供应等产生实际或潜在的重大影响；②对供水和敏感生态系统产生实际或潜在的重大影响；③装有危险化学品或有毒有害物质的储罐等容器存在泄漏风险；④表层土壤存在高浓度的有毒有害污染物并存在迁移风险；⑤可能发生极端不利天气导致危险物质或污染物的释放和迁移；⑥存在可能引起火灾或爆炸的风险；⑦存在其他联邦机构应急体系无法应对的污染释放；⑧其他需紧急清理的情景.应急响应与清理决策程序应急响应与清理行动分为应急响应(emergencyaction)、紧急清理(timecriticalremovalaction)、非紧急清理(non-timecriticalremovalaction).非应急清理也称为应急修复(emergencyremediation)应急响应：针对危险物质泄漏导致的突发性事件，需要在数小时内实施紧急清理：针对危害性较大且时间相对较为紧迫的污染情景非紧急清理或应急修复：针对有足够时间开展调查评估并制定清理工程措施1.3.2关键环节场地清理评估.在非突发性事件中，场地清理评估应由现场协调员根据“危害的严重性和处理的急迫性”确定清理需求和清理模式，可分为场地清理初步评估(RemovalPreliminaryAssessment)和场地清理调查评估(RemovalSiteInspection).清理初步评估主要基于已有数据及大量的快速监测数据确定；当初步评估数据无法得出有效结论以确定是否需要开展清理时，应开展清理调查评估，即进一步通过场地采样和实验室获取数据确定场地后续工作程序.在突发性事件中，由于危险品泄漏可能直接影响居民健康，故场地清理评估只需进行初步评估，且无需等待危险废物采样及鉴定结果，可先将废物移除至安全存放区，待应急响应完成后再开展危险废物鉴定.行动备忘录•行动备忘录是授权启动紧急或非紧急清理或解释应急响应的重要文件，由现场协调员提出，内容一般包括：①说明泄漏事件的危害严重性和处理急迫性；②说明应急响应的必要性或确定清理模式；③说明应满足的相关法律法规要求并确定清理目标；④推荐清理措施或方案；⑤进行成本分析等.应急响应情景下，应在实施应急响应后于在行动备忘录中说明其必要性.紧急清理情况下，应在行动备忘录获批后开始实施清理.非紧急清理情况下，应在充分论证清理工程措施与成本后制定行动备忘录并实施公众意见征询.紧急清理应在实施后60天内对行动备忘录及相关文件开展不少于30天的公众意见征询.非紧急清理应对工程措施评估与成本分析报告进行公示30天后制定行动备忘录，经批准后方可实施关键技术污染源移除清理技术污染源移除清理技术指清理储罐内具有危险性的原辅材料、中间产品或废弃物以及移除用于储存危险物质的容器.一般采用轻便泵或配备有泵系统的罐车清空容器.清除出的污染物必须根据其性质和危险性的不同，采用相适应的贮存容器存储在具有防渗漏措施的区域并及时移交至具有资质的单位进行安全处置泄漏物阻控技术泄漏的液相危险物质在土壤中会随重力及雨水淋滤作用向下迁移从而造成污染，在渗透性强的土质中，迁移过程会更加迅速进而影响到地下水.当地表存在较大坡度时，污染物还会迁移至临近的地表水体.另外，在城区/工业区，泄漏污染物可通过流入雨水管等城市管线，扩大其扩散范围，如天津某爆炸场地对管网的破坏不仅加速了污染物扩散，还增加了污染物分布的不确定性.地表泄漏物阻控技术主要包括：①天然或人工集水坑•污染物顺坡道或通过人工开挖沟渠引流入已存在或新开挖的凹坑中，如时间允许，还应对沟渠、凹坑等采取防渗措施.②堤坝.通过快速修建简易土堤或沙袋阻止泄漏物的流动，可与集水坑配合使用.因土坝和沙袋易吸附泄漏液体后需要进行处理，一般只用于紧急情况的阻控措施.③在时间许可下，可采用快速凝固的聚氨酯泡沫的喷雾、耐化学腐蚀胶泥、PE/HDPE膜板、吸油毡或吸油垫等材料进行阻控.若自由相危险物质的泄漏发生或迁移至水中，还可根据其与水的相对密度选取相应的阻控技术以防止其随水体迁移造成更大范围的土壤或地下水污染.漂浮污染物阻控技术包括：①机械撇油器(mechanicalskimmer)污染介质封闭隔离技术封顶或覆盖竖向防渗屏障土壤与地下水污染应急修复技术清挖案例分析3.1意大利某溢油突发事故场地的应急响应、清理与修复笔者曾考察意大利某溢油场地，该场地临近灌渠，溢油事件发生后的应急工作可分为3个阶段.第一个阶段为48小时应急响应.切断污染源和清除地表溢出浮油，主要措施包括：①停止输油作业，修补管道溢油口；②场内挖沟将地表浮油汇集至沟底并从沟底抽取浮油〔见图3(a)〕；③清挖表层含高度自由相的污染土壤；④在灌渠内设置浮油吸附性拦油浮坝〔见图3(b)〕.第二个阶段为期30天的紧急清理.①建设现场指挥部；②设置铁丝围栏防止无关人员和动物等进入；③在场地内侧四周边挖沟阻止污染雨水等流出场外〔见图3(c)【：④在场地灌渠一侧安装钢板桩防止场内污染物通过地下水流入灌渠污染地表水〔见图3(d)〕；⑤设置和维护浮油吸附拦油浮坝并进一步清挖和处置包气带污染土壤；⑥启动场地应急调査第三阶段为30天后应急修复.采用两相抽提和抽出处理技术应急处理和修复地下水污染.国内某危化品爆炸场地应急清理调查评估与修复2015年，天津某港口发生特大爆炸，爆炸核心区达18.8X10第一个阶段为应急响应，主要为残留高危险化学品的清除以及高污染区域的洗销，以保证下一阶段污染阻断和清除工作的安全，该阶段的行动由消防部门和专业化部队实施.第二阶段为紧急清理，针对爆炸后地层结构的变化导致污染物扩散路径的不确定性，应用基于地下爆炸裂缝和管渠的物探分析、地层渗透系数测试、污染物空间分布模拟等方法，识别了地下污染物扩散优先通道，采用幕墙、管道封堵、抽出处理等阻断技术，包括①灌注水泥浆截断6处雨污管网外排口；②粘土坝截断2处明渠向外排放；③南扩区低洼带建立约长551m、深度约1.5m的地表污水截留沟；④爆炸渗坑、地下管线、截污沟、地表积水等污水抽出外运处置；⑤爆炸渗坑周边采用长度1240m,深度15m的拉森钢板桩帷幕墙阻隔，从“源”和“途径”两方面切断了地下水污染向周边区域和渤海湾扩散的风险（见图4）.第三阶段应急调查与风险评估，针对爆炸燃烧和高温反应等特殊条件下衍生化学物质的组成和毒性效应不明的特点，采用不同环境介质中全扫描污染物定性指纹谱图交叉检索、QSAR结构毒性分析及生物毒性测试等未明污染物识别和综合毒性分析方法，确定了危险化学品爆炸场地精准调查关注污染物清单，建立了基于氰化物在土壤与地下水的赋存形态、分布与扩散的三维可视化表征技术，为精准评估事故场地风险、开展后续应急修复提供了基础.第四阶段为应急修复，基于应急调查及风险评估结果，对场地污染土壤进行清挖，利用水泥窑尾气热脱附完成了重度氰化物污染土壤处理，采用化学氧化—土壤淋洗等技术完成了中轻度污染土壤的处理.经验与启示4.1建立多层级多部门的场地污染综合应急响应与清理协同机制建立多层级多部门的高效场地污染应急响应与清理综合协调机制非常重要.NCP§300.135（a）和§300.135（d）授权现场协调员直接协调指挥联邦、州、地方环境部门以及责任方开展污染事件应对，并建立以现场协调员为核心的统一的指挥机制，在保证应急响应与清理体系的高效运转过程中起着极其重要的作用.美国目前共有250多名现场协调员完善污染场地应急响应与清理的技术体系完善场地污染应急响应与清理的技术体系，首先应明确响应条件和清理方式及其程序要求，可以提高应对效率，同时避免过多的随意性；其次应明确不同情况下应急响应与清理的技术政策要求，如场地存在溶剂罐的泄漏并造成场地土壤和地下水污染，应急响应与清理重点应安全移除泄漏罐、挖掘高于土壤清除标准(soilremovalmanagementlevel,RML)4.3开展应急响应与清理关键技术的研发研发可现场快速使用的各种拦截材料和装置，新型的吸附材料、气泡屏障和一些生物降解材料等新技术结论与建议场地污染应急响应与清理制度是污染场地风险管理制度的重要组成部分，可有效控制危险物质泄漏所导致的场地土壤和地下水环境污染和健康风险，并大幅降低后期场地土壤和地下水的修复成本.发达国家针对场地土壤和地下水污染事件的严重性和紧迫性，建立了应急响应