軍事場(chǎng)地環(huán)境污染中的化學(xué)污染

　　一、前言

　　軍隊(duì)機(jī)構(gòu)龐大，組織機(jī)構(gòu)多樣化，對(duì)裝備、化學(xué)品和其他材料的需求量大，同時(shí)也產(chǎn)生大量的有毒有害廢物，這些廢物中有很多與民用工業(yè)企業(yè)的廢物相似，但有些是與軍事任務(wù)相關(guān)的特殊污染物。軍隊(duì)在履行職能的過程中，需要涉及含能物質(zhì)(推進(jìn)劑、炸藥)和核生化防護(hù)方面的訓(xùn)練，這些活動(dòng)會(huì)產(chǎn)生有毒有害廢物，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。世界范圍內(nèi)的裁軍進(jìn)程為生態(tài)利益與國(guó)防任務(wù)的融合提供了機(jī)遇。正因?yàn)槿绱?，越?lái)越多的人開始關(guān)注“環(huán)境保護(hù)和國(guó)防任務(wù)”相關(guān)的復(fù)雜問題。

　　和平時(shí)期的活動(dòng)或多或少會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重影響。在大多數(shù)國(guó)家，軍隊(duì)的規(guī)模與國(guó)家大小有關(guān)，武裝力量對(duì)本國(guó)的環(huán)境狀況有重要的影響。

　　冷戰(zhàn)結(jié)束后，歐洲許多大的前軍事區(qū)域可轉(zhuǎn)為民用，但廢棄和現(xiàn)有軍事場(chǎng)地上嚴(yán)重的環(huán)境問題必須得以解決。這些軍事區(qū)域的典型特征是場(chǎng)地范圍相對(duì)較小、污染嚴(yán)重，但卻與未被污染的較大區(qū)域毗鄰，也因此具有較大的民用再開發(fā)利用價(jià)值。文章將對(duì)過去和當(dāng)前軍事活動(dòng)的環(huán)境影響中的化學(xué)污染問題進(jìn)行討論。

　　二、軍事場(chǎng)地的類型及特征污染

　　軍事基地的占地范圍、場(chǎng)地上軍事活動(dòng)的類型、軍事活動(dòng)持續(xù)時(shí)間都存在較大差異，因此，每個(gè)軍事場(chǎng)地的環(huán)境問題都有其獨(dú)特性。典型軍事基地包括實(shí)施軍工生產(chǎn)、訓(xùn)練演習(xí)、后勤保障、裝備維修的設(shè)施場(chǎng)所，以及其他一支現(xiàn)代軍隊(duì)為使自己保持良好戰(zhàn)備能力所必需的軍事設(shè)施。最復(fù)雜和具有最大潛在危害的污染場(chǎng)地往往是那些涉及軍工生產(chǎn)設(shè)施的場(chǎng)地。在基地，可能造成污染的軍事活動(dòng)包括：

　　●軍事設(shè)施的能源供應(yīng)

　　●軍人及其家屬住宿營(yíng)房、行政大樓、司令部、教學(xué)樓

　　●武器及武器系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)和試驗(yàn)

　　●燃料、軍火等軍事材料的儲(chǔ)存

　　●國(guó)防基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

　　●運(yùn)輸活動(dòng)(公路、鐵路和空中運(yùn)輸)

　　●軍事演習(xí)

　　●通信活動(dòng)

　　一個(gè)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的軍事基地就像一個(gè)小型城市或社區(qū)一樣，會(huì)產(chǎn)生許多生活垃圾、商業(yè)廢物和技術(shù)性廢物。不同軍事基地典型的設(shè)施和建筑類型見表1。

　　表1 不同軍事場(chǎng)地及相應(yīng)的典型建筑類型

　　軍事活動(dòng)造成的污染物進(jìn)入環(huán)境，大多數(shù)污染物濃度通常較低，但有一些污染物濃度卻很高。

　　最終導(dǎo)致軍事基地污染的原因大體可分為3類：物質(zhì)的儲(chǔ)存、操作引起的污染(如管道、儲(chǔ)罐和污水管道系統(tǒng)的泄漏)，以及各種事故和火災(zāi)。

　　可能造成場(chǎng)地污染的原因包括：

　　● 儲(chǔ)存環(huán)境有害物質(zhì)

　　● 管道和儲(chǔ)罐泄漏

　　● 儲(chǔ)罐裝填溢出

　　● 污水管網(wǎng)系統(tǒng)的跑、冒、滴、漏事故

　　● 受污染的消防水

　　上述原因不一定完整，但它表明，所有這些可造成工業(yè)場(chǎng)地污染的潛在原因通常在軍事場(chǎng)地上都存在。幾乎所有的軍事基地的污染都是由煤油、氯代烴類的燃料或溶劑的溢出或泄漏引起的。

　　大型的前軍事設(shè)施可能存在的潛在廢物類型包括：

　　● 航空燃料——煤油

　　● 機(jī)動(dòng)車燃料——汽油和柴油

　　● 潤(rùn)滑劑和切削油

　　● 清洗劑——氯代烴類

　　● 火箭燃料和氧化劑——胺和硝酸

　　● 絕緣材料——石棉

　　● 炸藥和軍火

　　● 實(shí)驗(yàn)試劑和光化學(xué)物質(zhì)

　　● 涂料

　　● 除冰劑

　　● 市政固體廢物

　　● 醫(yī)療廢物和藥品

　　● 農(nóng)用物質(zhì)，化肥

　　● 殺蟲劑

　　在軍事射擊場(chǎng)，每年都會(huì)有數(shù)以噸計(jì)的銅、鋅、鉛、鎘和銻等重金屬沉積進(jìn)入土壤。很多國(guó)家對(duì)此類活動(dòng)所導(dǎo)致的重金屬污染進(jìn)行過研究。一般的研究結(jié)論認(rèn)為：在靶區(qū)和彈著區(qū)存在輕微的局部污染，但對(duì)水生生態(tài)系統(tǒng)影響較大。

　　三、軍事場(chǎng)地的化學(xué)污染物

　　在軍事場(chǎng)地，通常存在很多種污染物。除了通常用于工業(yè)活動(dòng)的各種原材料和產(chǎn)品外，在軍事場(chǎng)地發(fā)現(xiàn)的很多污染物都有其獨(dú)特的軍事用途。

　　表2 軍事場(chǎng)地上使用的物質(zhì)、材料和裝備引起的潛在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)

　　從化學(xué)的觀點(diǎn)考慮，軍事場(chǎng)地通常存在下列物質(zhì)或某類物質(zhì)：

　　● 礦物油烴類(MHC)

　　● 單環(huán)芳香烴——苯、甲苯、二甲苯(BTEX)

　　● 高揮發(fā)性鹵代烴(HVHC)

　　● 多環(huán)芳烴(PAH)

　　● 重金屬或類金屬(如砷、鎳、汞、硒、鉈、鉛、銅、鎘、鋅)

　　● 硝酸鹽、亞硝酸鹽

　　● 芳香胺、脂肪胺

　　● 硝酸、硫酸

　　(一)鹵代烴類

　　六氯環(huán)己烷(混合物)、1,2,3-三氯苯、六氯苯、DDT、PCB、二噁英/呋喃。

　　(二)酚類

　　苯酚、甲酚、一氯苯酚、2,4-二氯苯酚、2,4,5-三氯苯酚、2,4,6-三氯苯酚、四氯苯酚、五氯苯酚。

　　(三)炸藥類

　　表3列出了對(duì)廢棄軍事基地實(shí)施污染調(diào)查應(yīng)關(guān)注的炸藥類物質(zhì)。

　　表3 廢棄軍事基地中可能存在的炸藥類污染物

　　(四)除冰劑

　　在機(jī)場(chǎng)，每年會(huì)使用數(shù)噸的乙二醇或丙二醇作為跑道除冰劑，每年還會(huì)用數(shù)噸的無(wú)機(jī)鹽或尿素用作跑道融冰劑。

　　(五)液體火箭燃料

　　三乙胺、二乙胺、二甲基苯胺。

　　四、軍事場(chǎng)地的修復(fù)

　　在修復(fù)決策過程中的一個(gè)基本的問題就是“多清潔才算清潔”。這一爭(zhēng)議的實(shí)質(zhì)是，究竟是選擇數(shù)值限值作為一刀切的修復(fù)目標(biāo)(如荷蘭標(biāo)準(zhǔn)清單)，還是采取依據(jù)場(chǎng)地特征的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法來(lái)指導(dǎo)修復(fù)工作。在實(shí)踐中，一般采取將通用限值方法與實(shí)現(xiàn)土壤“多功能化”的因地制宜法相結(jié)合的做法。針對(duì)特定場(chǎng)地未來(lái)可能的用途，制定其特定的污染物清潔水平時(shí)，通常需要同時(shí)進(jìn)行特定場(chǎng)地的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。

　　污染物在地質(zhì)環(huán)境中遷移時(shí)，它們會(huì)：

　　● 由于自然降解過程(生物降解、氧化、光降解、揮發(fā))而被清除

　　● 擴(kuò)散導(dǎo)致污染物濃度降低

　　● 累積而不發(fā)生化學(xué)變化(如重金屬、DDT)

　　● 轉(zhuǎn)化為具備不同化學(xué)和毒性特征的新的化學(xué)物質(zhì)

　　所謂的“優(yōu)先度模型”(Prioritization Model)，是用來(lái)對(duì)軍事污染場(chǎng)地進(jìn)行相對(duì)排序的方法。“優(yōu)先度模型”可分為3個(gè)部分：

　　(1)釋放潛能：識(shí)別廢物是否已經(jīng)釋放和侵入地下水，或場(chǎng)地條件是否有利于污染物侵入地下水。釋放潛能需考慮凈降水量、含水層深度、滲透性和污染程度。

　　(2)污染特征：鑒別廢物中有毒和移動(dòng)的成分，以及可能會(huì)遷移至地下水的污染物數(shù)量。依據(jù)毒性和可遷移性，模型的污染特征部分將污染物分為14類。

　　(3)潛在影響人群：識(shí)別最近的地下水井和受該水井可能影響的人群范圍。

　　開展區(qū)域污染調(diào)查，通常的方法是將化學(xué)分析和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)合使用。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估將環(huán)境介質(zhì)(如地下水、土壤、地表水、沉積物)中主要的潛在風(fēng)險(xiǎn)因子進(jìn)行了綜合。在對(duì)土壤、沉積物、地表水或地下水進(jìn)行污染物濃度檢測(cè)和可獲取的毒理學(xué)基準(zhǔn)值、致癌斜率因子(CSF)的基礎(chǔ)上，通過污染指示物分析，鑒別出哪種污染物造成顯著的潛在風(fēng)險(xiǎn)。這樣的方法步驟能確保風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估針對(duì)那些對(duì)潛在場(chǎng)地危害造成主要影響的化合物。

　　污染場(chǎng)地的修復(fù)有如下幾種可行的方法：

　　● 封裝或隔離

　　● 異位清運(yùn)至特定廢物填埋場(chǎng)

　　● 將水或空氣抽出至地面以上

　　● 物理化學(xué)處理或淋洗

　　● 微生物處理

　　● 焚燒爐熱處理或高溫分解

　　● 其他物理化學(xué)方法

　　這些技術(shù)的應(yīng)用，依賴于：

　　● 污染土壤結(jié)構(gòu)

　　● 污染物類型

　　● 修復(fù)后場(chǎng)地的預(yù)期用途

　　熱處理技術(shù)是最有效的處理技術(shù)，適用于所有土壤結(jié)構(gòu)類型和有機(jī)污染。淋洗技術(shù)能夠清除土壤中的有機(jī)和無(wú)機(jī)污染物，對(duì)于處理軍事污染物污染的土壤很有用。由于污染土壤結(jié)構(gòu)方面的原因，大約10%~30%的污染土壤必須采取存放或其他方法處置。

　　微生物處理是利用微生物的自然能力，將有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳，該方法能夠清除礦物油。根據(jù)污染物種類的不同，處理周期大約需要12~24個(gè)月。

　　五、結(jié)論

　　軍隊(duì)存在很多不同的環(huán)境問題。在軍事活動(dòng)期間，產(chǎn)生了許多低濃度或高濃度的，或者與其他物質(zhì)混合在一起的各種有毒有害物質(zhì)。單一方法往往不能解決這些復(fù)雜問題。軍隊(duì)?wèi)?yīng)支持這一領(lǐng)域的研究和開發(fā)計(jì)劃，以推動(dòng)對(duì)不同領(lǐng)域基礎(chǔ)知識(shí)的認(rèn)知，以便在不久的將來(lái)，這些知識(shí)將在清理技術(shù)上發(fā)揮強(qiáng)大的應(yīng)用潛力。除了特定的軍事用途外，軍隊(duì)研發(fā)的這些修復(fù)清理技術(shù)將有廣泛的用途。這些技術(shù)能夠有效處理更多的有毒廢物——除草劑、殺蟲劑以及民用工業(yè)產(chǎn)生的其他有機(jī)污染物。

　　最新的資料和經(jīng)驗(yàn)表明，軍事場(chǎng)地中的大多數(shù)的可疑污染物是脂肪族、多環(huán)芳烴(PAH)等芳香烴、氯代脂肪烴、重金屬(Cr、Cu、Pb、Hg、Zn和Cd)、有機(jī)胺、塑料、無(wú)機(jī)鹽、酸和堿。由于與軍隊(duì)事故、火災(zāi)和爆炸等有關(guān)的文件記錄難以獲取，迄今為止記錄在案的因事故導(dǎo)致的場(chǎng)地污染的案例很少。

　　總之，需要認(rèn)真的調(diào)查才能確定地下土壤(如地下水是否受影響)可能的污染程度。將來(lái)人們可以想象，很多其他的場(chǎng)地在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估之后不用經(jīng)過修復(fù)就可以被開發(fā)再利用，而前軍事訓(xùn)練區(qū)域則必須經(jīng)過徹底的調(diào)查和修復(fù)才能被再利用。