工業(yè)事故對土壤影響有多深

在現(xiàn)代工業(yè)迅速發(fā)展的同時，各種各樣的安全生產和環(huán)境事故也隨之發(fā)生，這其中，化學工業(yè)事故較為常見，其對包括土壤在內的環(huán)境安全造成了深遠的影響。

從意大利塞維索災難說起

1976年7月10日中午12點37分在意大利北部利倫巴第州離米蘭約15公里的一個小化工生產廠發(fā)生了工業(yè)事故。這起事故導致了當?shù)刈∶?17000人)接觸到了目前已知的最高濃度二噁英，周邊地區(qū)數(shù)個區(qū)域約10.3萬人也受到影響。事故發(fā)生前，這家工廠也曾發(fā)生過數(shù)起工業(yè)事故，導致二噁英污染，但事故規(guī)模小，當?shù)鼐用癫]有把它當作一個隱患。

該化工廠主要是通過氫氧化鈉的芳香族親核取代反應用1,2,4,5-四氯苯生產形成2,4,5-三氯苯酚，后者是生產六氯酚和除草劑2,4,5-T(美軍在越南戰(zhàn)爭時期噴施的橙劑的成分)的中間體。在標稱反應溫度下，產物中二噁英的濃度通常僅見于小于1毫克/千克，但事故造成反應溫度過高,二噁英濃度達到100ppm以上，該事故由于操作不當所造成。事故造成6噸的化學物質在超過18平方公里周邊地區(qū)的高空釋放，釋放物質中包括1公斤的二噁英TCDD(毒性是氰化鈉的10萬倍)

受影響的區(qū)域被分為區(qū)域A、B和R區(qū)，表層土壤TCDD的濃度依次遞減。A區(qū)進一步分為7個子區(qū)域。當?shù)鼐用癖桓嬷灰|摸或吃當?shù)胤N植的水果或蔬菜。

A區(qū)有736位居民，土壤中TCDD濃度高達>50微克/平方米。B區(qū)有大約4700居民，土壤中TCDD濃度為5至50微克/平方米。R區(qū)有31800居民，土壤中TCDD濃度為<5微克/平方米或者微不足道。

事故后數(shù)天內共有3300只動物死亡，大部分是家禽和兔。于是當?shù)叵嚓P部門開始緊急屠宰，以防止二噁英進入食品鏈，到1978年超過80000只動物被宰殺，15名兒童因皮膚炎癥迅速住院。到8月底，A區(qū)已完全疏散并圍欄，1600人進行了體檢，其中447人被發(fā)現(xiàn)有皮膚損傷或氯痤瘡。經協(xié)商當?shù)爻闪⒘艘粋€針對孕婦的咨詢中心，26名孕婦選擇了墮胎(這是特殊情況下墮胎是合法的)，另外460名孕婦檢查得知他們的孩子沒有表現(xiàn)出畸形或病變的跡象。另外，政府設立了兩個委員會來制定隔離污染和凈化污染計劃，為此意大利政府準備了400億里拉(4780萬美元)。

事故發(fā)生14年后的1991年，有研究評估了當時被曝露于二噁英的數(shù)千人的影響。確定最明顯的不良影響是氯痤瘡(193例)。其他可逆早期影響是周圍神經病變和肝酶誘導。二噁英曝露(如出生缺陷)可能留下嚴重的后遺癥的認定受阻于信息不足，但總體上說，風險沒有明顯增加。

對于污染的土壤，被填埋在新挖的兩個大坑中。一個體積為15萬立方米，另一個7.5萬立方米，坑口用聚乙烯膜覆蓋，并填上未污染土壤，最后坑口再用1米厚的水泥塊覆蓋，做到徹底封存。

快速的土壤調查行動是關鍵

人們在事故發(fā)生過程中更加關注事故對生命財產安全的影響，化工爆炸瞬時釋放大量的污染物質，對生態(tài)系統(tǒng)帶來瞬間甚至毀滅性的影響，第一時間行動是最明智的選擇，因為污染物的釋放對環(huán)境特別是土壤的影響是巨大的，提早介入早期干預對于污染物的擴散、轉化等控制是有效的。

1984年12月2-3日在印度博帕爾發(fā)生的“博帕爾毒氣慘案”堪稱是世界上最嚴重的工業(yè)災難。超過50萬人暴露于異氰酸甲酯(MIC)氣體和其他化學品。有毒物質擴散進入工廠附近的棚戶區(qū)。但印度博帕爾的泄漏事件對土壤等環(huán)境影響并沒有采取及時到位的措施，土壤遭受各種污染化合物包括1-萘酚、萘、西維因，焦油狀殘留物中，汞、有毒有機氯，揮發(fā)性有機氯化合物、鉻、銅、鎳、鉛、六氯乙烷、六氯丁二烯，以及農藥六六六的污染。據(jù)估計，土壤中中約有4000至12000噸的有毒產品。2012年印度政府力圖清除垃圾347噸的儲存垃圾是處理的第一步，但由于扯皮，347噸垃圾無法運回德國(曾約定去德國處理)，估計得埋在印度國內。最近的報道指出，經過28年后，博帕爾污染場地依然是毒物殺手。

反觀日本，2011年3月11日東日本大地震引發(fā)了福島第一核電站事故，釋放出高濃度的放射性核物質進入大氣中。釋放的放射性核素，如137銫、134銫和131碘等被廣泛沉積在土壤表層，造成高劑量率和隨后的土地污染。

事故發(fā)生后，日本學術會議迫切要求迅速開展土壤調查，以評估放射性核輻射的污染程度和對人體健康的任何可能影響。該要求包括在半徑30公里范圍內收集1500到15000土壤樣品以來評價核電站事故泄漏的放射性核污染。為了收集到如此大量的土壤樣品，日本學術會議同時要求開發(fā)“緊急土壤取樣指南”。

他們從3月20日啟動了污染調查，到4月19日對環(huán)境中137Cs進行積累調查，調查研究結果發(fā)表在2011年12月的《PNAS》雜志上。該研究的結果為日本協(xié)調消除污染的舉措、規(guī)劃管理措施，以及目前的修改行動都具有重要的指導意義,同時刊發(fā)了“緊急土壤取樣指南”。指南指出，(1)土壤樣品混合深刻影響土壤樣本中測得的放射性的數(shù)值;(2)為了讓樣品達均質化，至少要搖動裝了樣品的塑料容器150次以上，或必須通過手工翻滾一次性塑料袋以破壞樣品土壤的團聚結構;(3)為了降低測量不確定性，在一個3米×3米的區(qū)域最少要采集5個樣品。

吃一塹長一智

國外對于各種環(huán)境事故在事故后都會汲取深刻的教訓，并借此制定出各種技術、立法以免重蹈覆轍。

就意大利塞維索災難來說，它引發(fā)了許多科學的研究和標準化的工業(yè)安全法規(guī)，導致歐盟在1982年制定了“歐盟理事會指令”(塞維索指令)，1996更新成了塞維索II指令(Seveso-II)，到2013年進一步發(fā)展成塞維索III指令(Seveso-III)。

對于1984年的印度博帕爾事件，到1985年，加州民主黨亨利˙韋克斯曼呼吁美國政府調查的博帕爾事件，這促成了美國關于在美有毒化學品的意外釋放的立法。

而日本，借著福島核事故，開發(fā)了“緊急土壤取樣指南”。

2010年，在“塞維索指令”的基礎上，數(shù)位法國科學家針對工業(yè)事故后的土壤污染問題在意大利卡利亞里召開的“關于土壤、地下水和沉積物管理的UFZ-Deltares/TNO第十一屆國際會議”上發(fā)表了“工業(yè)事故后的土壤污染：走向有效的調查和評估”一文，這堪稱工業(yè)事故后土壤污染的調查和評估手冊，待下期我們將慢慢道來。

以上可見，工業(yè)事故由于排出的高毒物質導致的土壤污染會給居民生活和生態(tài)環(huán)境帶來極大的危害。為此我們建議：(1)正如我們曾經在《上海經濟評論》專欄文章“重霾地區(qū)的蔬菜葉更吃‘金’”(2014年9月23日)所指出，植物葉片會吸收細微顆粒的污染物質，因此在事故發(fā)生后，由于污染物的大氣沉降，污染物可能滯留在葉片表面甚至進入植物，事故發(fā)生區(qū)域特別是下風方向的地域要提高警惕，因為污染物極可能污染蔬菜水果;(2)土壤污染就是外來物質對土壤的侵入并帶來土壤功能的破壞，事故型的外來污染物往往是瞬間大量的侵入，事故發(fā)生后，很有必要立即開展土壤污染的調查和監(jiān)測行動，并采取必要的防控措施;(3)在化工事故多發(fā)的今天，中國很有必要成立針對土壤污染的“快速反應專家隊”，開發(fā)土壤調查、監(jiān)測設備，編制土壤采集和事故緊急處理指南等。

污染事故的代價是巨大的，為避免重蹈覆轍，是時候“吃一塹長一智”了。