军事场地环境污染中的化学污染

　　一、前言

　　军队机构庞大，组织机构多样化，对装备、化学品和其他材料的需求量大，同时也产生大量的有毒有害废物，这些废物中有很多与民用工业企业的废物相似，但有些是与军事任务相关的特殊污染物。军队在履行职能的过程中，需要涉及含能物质(推进剂、炸药)和核生化防护方面的训练，这些活动会产生有毒有害废物，对环境造成严重污染。世界范围内的裁军进程为生态利益与国防任务的融合提供了机遇。正因为如此，越来越多的人开始关注“环境保护和国防任务”相关的复杂问题。

　　和平时期的活动或多或少会对环境造成严重影响。在大多数国家，军队的规模与国家大小有关，武装力量对本国的环境状况有重要的影响。

　　冷战结束后，欧洲许多大的前军事区域可转为民用，但废弃和现有军事场地上严重的环境问题必须得以解决。这些军事区域的典型特征是场地范围相对较小、污染严重，但却与未被污染的较大区域毗邻，也因此具有较大的民用再开发利用价值。文章将对过去和当前军事活动的环境影响中的化学污染问题进行讨论。

　　二、军事场地的类型及特征污染

　　军事基地的占地范围、场地上军事活动的类型、军事活动持续时间都存在较大差异，因此，每个军事场地的环境问题都有其独特性。典型军事基地包括实施军工生产、训练演习、后勤保障、装备维修的设施场所，以及其他一支现代军队为使自己保持良好战备能力所必需的军事设施。最复杂和具有最大潜在危害的污染场地往往是那些涉及军工生产设施的场地。在基地，可能造成污染的军事活动包括：

　　●军事设施的能源供应

　　●军人及其家属住宿营房、行政大楼、司令部、教学楼

　　●武器及武器系统的研发、生产和试验

　　●燃料、军火等军事材料的储存

　　●国防基础设施建设

　　●运输活动(公路、铁路和空中运输)

　　●军事演习

　　●通信活动

　　一个正常运转的军事基地就像一个小型城市或社区一样，会产生许多生活垃圾、商业废物和技术性废物。不同军事基地典型的设施和建筑类型见表1。

　　表1 不同军事场地及相应的典型建筑类型

　　军事活动造成的污染物进入环境，大多数污染物浓度通常较低，但有一些污染物浓度却很高。

　　最终导致军事基地污染的原因大体可分为3类：物质的储存、操作引起的污染(如管道、储罐和污水管道系统的泄漏)，以及各种事故和火灾。

　　可能造成场地污染的原因包括：

　　● 储存环境有害物质

　　● 管道和储罐泄漏

　　● 储罐装填溢出

　　● 污水管网系统的跑、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，所有这些可造成工业场地污染的潜在原因通常在军事场地上都存在。几乎所有的军事基地的污染都是由煤油、氯代烃类的燃料或溶剂的溢出或泄漏引起的。

　　大型的前军事设施可能存在的潜在废物类型包括：

　　● 航空燃料——煤油

　　● 机动车燃料——汽油和柴油

　　● 润滑剂和切削油

　　● 清洗剂——氯代烃类

　　● 火箭燃料和氧化剂——胺和硝酸

　　● 绝缘材料——石棉

　　● 炸药和军火

　　● 实验试剂和光化学物质

　　● 涂料

　　● 除冰剂

　　● 市政固体废物

　　● 医疗废物和药品

　　● 农用物质，化肥

　　● 杀虫剂

　　在军事射击场，每年都会有数以吨计的铜、锌、铅、镉和锑等重金属沉积进入土壤。很多国家对此类活动所导致的重金属污染进行过研究。一般的研究结论认为：在靶区和弹着区存在轻微的局部污染，但对水生生态系统影响较大。

　　三、军事场地的化学污染物

　　在军事场地，通常存在很多种污染物。除了通常用于工业活动的各种原材料和产品外，在军事场地发现的很多污染物都有其独特的军事用途。

　　表2 军事场地上使用的物质、材料和装备引起的潜在环境风险

　　从化学的观点考虑，军事场地通常存在下列物质或某类物质：

　　● 矿物油烃类(MHC)

　　● 单环芳香烃——苯、甲苯、二甲苯(BTEX)

　　● 高挥发性卤代烃(HVHC)

　　● 多环芳烃(PAH)

　　● 重金属或类金属(如砷、镍、汞、硒、铊、铅、铜、镉、锌)

　　● 硝酸盐、亚硝酸盐

　　● 芳香胺、脂肪胺

　　● 硝酸、硫酸

　　(一)卤代烃类

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

　　(二)酚类

　　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)炸药类

　　表3列出了对废弃军事基地实施污染调查应关注的炸药类物质。

　　表3 废弃军事基地中可能存在的炸药类污染物

　　(四)除冰剂

　　在机场，每年会使用数吨的乙二醇或丙二醇作为跑道除冰剂，每年还会用数吨的无机盐或尿素用作跑道融冰剂。

　　(五)液体火箭燃料

　　三乙胺、二乙胺、二甲基苯胺。

　　四、军事场地的修复

　　在修复决策过程中的一个基本的问题就是“多清洁才算清洁”。这一争议的实质是，究竟是选择数值限值作为一刀切的修复目标(如荷兰标准清单)，还是采取依据场地特征的风险评估方法来指导修复工作。在实践中，一般采取将通用限值方法与实现土壤“多功能化”的因地制宜法相结合的做法。针对特定场地未来可能的用途，制定其特定的污染物清洁水平时，通常需要同时进行特定场地的风险评价。

　　污染物在地质环境中迁移时，它们会：

　　● 由于自然降解过程(生物降解、氧化、光降解、挥发)而被清除

　　● 扩散导致污染物浓度降低

　　● 累积而不发生化学变化(如重金属、DDT)

　　● 转化为具备不同化学和毒性特征的新的化学物质

　　所谓的“优先度模型”(Prioritization Model)，是用来对军事污染场地进行相对排序的方法。“优先度模型”可分为3个部分：

　　(1)释放潜能：识别废物是否已经释放和侵入地下水，或场地条件是否有利于污染物侵入地下水。释放潜能需考虑净降水量、含水层深度、渗透性和污染程度。

　　(2)污染特征：鉴别废物中有毒和移动的成分，以及可能会迁移至地下水的污染物数量。依据毒性和可迁移性，模型的污染特征部分将污染物分为14类。

　　(3)潜在影响人群：识别最近的地下水井和受该水井可能影响的人群范围。

　　开展区域污染调查，通常的方法是将化学分析和风险评估结合使用。风险评估将环境介质(如地下水、土壤、地表水、沉积物)中主要的潜在风险因子进行了综合。在对土壤、沉积物、地表水或地下水进行污染物浓度检测和可获取的毒理学基准值、致癌斜率因子(CSF)的基础上，通过污染指示物分析，鉴别出哪种污染物造成显著的潜在风险。这样的方法步骤能确保风险评估针对那些对潜在场地危害造成主要影响的化合物。

　　污染场地的修复有如下几种可行的方法：

　　● 封装或隔离

　　● 异位清运至特定废物填埋场

　　● 将水或空气抽出至地面以上

　　● 物理化学处理或淋洗

　　● 微生物处理

　　● 焚烧炉热处理或高温分解

　　● 其他物理化学方法

　　这些技术的应用，依赖于：

　　● 污染土壤结构

　　● 污染物类型

　　● 修复后场地的预期用途

　　热处理技术是最有效的处理技术，适用于所有土壤结构类型和有机污染。淋洗技术能够清除土壤中的有机和无机污染物，对于处理军事污染物污染的土壤很有用。由于污染土壤结构方面的原因，大约10%~30%的污染土壤必须采取存放或其他方法处置。

　　微生物处理是利用微生物的自然能力，将有机污染物转化为水和二氧化碳，该方法能够清除矿物油。根据污染物种类的不同，处理周期大约需要12~24个月。

　　五、结论

　　军队存在很多不同的环境问题。在军事活动期间，产生了许多低浓度或高浓度的，或者与其他物质混合在一起的各种有毒有害物质。单一方法往往不能解决这些复杂问题。军队应支持这一领域的研究和开发计划，以推动对不同领域基础知识的认知，以便在不久的将来，这些知识将在清理技术上发挥强大的应用潜力。除了特定的军事用途外，军队研发的这些修复清理技术将有广泛的用途。这些技术能够有效处理更多的有毒废物——除草剂、杀虫剂以及民用工业产生的其他有机污染物。

　　最新的资料和经验表明，军事场地中的大多数的可疑污染物是脂肪族、多环芳烃(PAH)等芳香烃、氯代脂肪烃、重金属(Cr、Cu、Pb、Hg、Zn和Cd)、有机胺、塑料、无机盐、酸和碱。由于与军队事故、火灾和爆炸等有关的文件记录难以获取，迄今为止记录在案的因事故导致的场地污染的案例很少。

　　总之，需要认真的调查才能确定地下土壤(如地下水是否受影响)可能的污染程度。将来人们可以想象，很多其他的场地在风险评估之后不用经过修复就可以被开发再利用，而前军事训练区域则必须经过彻底的调查和修复才能被再利用。