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驻韩美军返还军事基地土壤污染特征的调查研究

来源:中国环境修复网 点击:   2018-11-07 13:32:48

前言

美军的海外驻军分布在全世界约150个国家,共29万余人。其中千人以上的战斗部队驻扎在包括韩国在内的德、日、伊拉克、阿富汗、科威特等12个国家,驻德、日、科威特美军基地发挥着战力配置、执行作战、空间中心区和备用区的作用,属于战略要区。

驻韩美军陆军是由第八军司令部、步兵师、航空旅、装甲旅、航空装甲旅等编成,空军由第七空军司令部、战斗机飞行团、飞行大队、特战大队编成,海军和海军陆战队由于没有作战部队,仅编成了各司令部和参谋人员。

美军实现海外驻扎的46年后(即1996年),韩国绿色联合组织提出美军基地环境问题的时候,其周围人的认识还停留在“美国的环境政策标准很高,不会产生污染”的认识上。但是对韩国境内11个区域30多个美军基地的河流水质综合调查报告结果显示,其军事基地已经造成了超出预想的污染问题(驻韩美军根治犯罪运动本部,1999年)。

此后,尽管2000年发生了梅香里误炸事故、汉江剧毒物排放事件,2001年发生了原州营地漏油致周边耕地土壤污染等一系列事件,但美国仍以韩美同盟和驻韩美军稳定驻扎为目的,忽视美军基地环境污染带来的社会问题,使环境污染问题进一步恶化(美军基地损害环境调查委员会,2008年)。

在驻韩美军重新部署过程中,美军为了推动返还基地这项任务,于2004年与韩国政府签订了《联合土地管理计划》(LPP计划)。《美军返还基地环境污染净化工程白皮书》中明确,两国将致力于高效灵活使用LPP计划中返还的美军基地,谋求国土均衡发展,保障驻韩美军稳定驻扎的条件,以未来为指向,强化韩美同盟(韩国国防部,2012年)。

返还美军基地环境污染调查是根据2003年驻韩美军地位协议联合委员会(SOFA,Status of Forces Agreement)中韩美协议签署的《环境信息共享及接近程序附录A》中明确的各项条款和程序执行的(韩国环境部,2003年)。包括美军在内的军队在环境敏感的洁净地区拥有大量的土地,虽有管理自然生态保护区的积极一面,但也有执行任务期间不可避免的损害环境的担忧和使用大量军用物资产生废弃物、排出污染环境物质的消极一面(刘东俊,2008年)。因此以驻扎50多年的驻韩美军中具代表性的装甲旅、航空旅、空军射击场、保障油料供给的工兵部队为对象,对环境污染调查结果进行了比较分析,该结果可以掌握返还美军基地不同功能的作战任务和训练引发的环境污染特征和问题症结所在。这一结果对于美军今后以基地内各种具有污染的设施和周边土壤为对象寻求解决土壤污染问题的环境政策,保证再部署时执行不损害环境的行为具有积极的意义。此外,该结果也可为美军在世界各国驻扎制定基地环境政策时,提供参考依据。同时,也可告知美国因其海外驻军基地的错误环境政策使相关国家的环境正遭受破坏,也为联合国环境规划署(UNEP)等国际机构倾力解决环境问题提供依据。

一、研究方法

迄今为止,一直还没有以美军基地为研究对象,以区分不同任务功能而进行土壤污染特征研究的资料,由于涉军情报保密和情报缺乏,限制了以事实为根据的调查分析。因此,必要的研究调查选定了4种不同类型的部队,分别是:由K1战车M2装甲车编成的装甲旅装甲大队和由攻击直升机编成的航空旅攻击直升机大队;担负大量油料配给和建筑工事的工兵部队;为空军战斗机设置的空对地射击场目标区(地面及海上目标),处理未爆弹的射击场管理部队。理由是为了比较分析具有特定潜在污染源的功能部队引发的固有土壤污染特征,基于部队任务和战斗装备不同,污染特征也不同的假设。研究对象基地位于京畿道坡州、汶山、华城及江原道春川,研究人员搜集了韩国国内外的文献及行政资料和媒体报道,进行相关资料分析,与司令部环境负责人和不同基地设施管理者等相关人士面谈,以美军基本环境信息(BEI)资料等为基础,对驻韩美军、韩国环境部、韩国国防部等部门进行了联合调查后,发行了各基地环境污染调查结果报告书。

该研究对4份结果报告书中提出的污染状况进行了比较分析,同时,结合长期军队经验和军事知识,详细分析比较了不同功能部队的土壤环境污染特征和原因。

驻韩美军返还军事基地土壤污染特征的调查研究

图1  A、B、C、D营区的位置

(一)不同基地现状

表1中,通过驻扎时间、不同基地面积、基地内各种设施数量,可以估计出设施规模。任意命名A、B、C、D等4个基地名称,驻扎时间和环境调查的结果以2005年为基准,理由是2005年3月基地封闭时最能反映土壤污染特征,价值最高,与之后执行实施设计的2009年有时间差异,这期间会发生污染扩散和自然衰减等部队污染特征变化,所以判断为以过去的资料为基础进行分析比较妥当。驻韩美军返还军事基地土壤污染特征的调查研究

(二)不同基地诱发污染的设施

以各军事基地所属用地为调查研究对象,区分判断为“有可能引起污染”和“较少造成污染”的区域,实施环境污染调查。

在地下及地上油料储藏罐和车辆装备修理库、油水分离机、有害废弃物集存场、装甲部队车间、陆军航空部队的机库、工兵部队的油料存放区、其他射击场和标靶区域,分布着各部队具有污染特征的主要有可能诱发污染的设施。区分返还基地环境污染概况调查和精密调查展开实施,对必要调查项目进行全覆盖分析。

基地调查是由环境管理公团(社)实施的,用地调查追加了对背景调查必要的取样分析,土壤污染包含了无法单独实施的地下水和水文地质调查。对象基地地质分布均透水性良好,这成为了污染物质流向土壤内部的迁移途径,地下水会流向邻近河流。由于这种特性,我们判断在土壤和地下水污染的情况下,污染物质流进河流的可能性很高。今后,美军返还基地计划开发为居住地和公园,因此,适用于土壤污染风险筛选值“1区域”。

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二、分析结果

(一)土壤污染度调查结果

军事区域发生的具有代表性的土壤和地下水污染,其诱发物质有油料储存和车辆装备引发的油类和溶剂类,步枪、机关枪、战车、炮、航空器等各种火器射击场中存在的铅铜等重金属污染,具有污染物种类多样,污染区域较民用领域更为严重的特征(韩国国防部2001年;刘东俊2008年;郑相祖2008年)。

根据韩国环境部、环境研究院和绿色联合组织2009年共同发表的“军队环境管理问题和发展方向研究”资料,引用美韩国国防部2005年资料,美本土军事基地重新部署或基地关闭的情况下,相关基地中57%的面积受到了污染,特别是欧洲区驻德美军基地,对环境污染影响最大的设施有储油设施、油漆储藏设施、化学物质储藏设施、坦克停车区域,燃料储藏和大部分作业区造成土壤污染,有必要实施环境修复。

驻韩美军返还军事基地土壤污染特征的调查研究

():关注土壤污染的一级标准值

该研究调查结果也让驻德美军和类似污染状态显现出来。驻韩美军返还军事基地中检出了纳入韩国土壤环境保护法调查对象污染物项中的BTEX超标,这是总石油烃和汽油污染造成的,重金属中锌、铅、铜、镍、镉也超出风险筛选值(美军基地环境损害调查委员会,2008年)。

(二)油类污染物分析

(1)总石油烃TPH

返还美军基地中发生的油类污染主要是轻质燃油及航空煤油JP8,一直主要使用轻质燃油的美军于90年代后期开始,出于高效支援,不区分设施供暖及装备燃料,改为使用煤油系美军规格的航油JP8(赵石熙等,2012年)。总石油烃(TPH)污染深度受驻地的土壤地质条件影响,最深污染深度达6m,大部分污染深度为2~4m以内。不同基地地下水位在1.7~3.39m深度,受降雨和重力影响产生垂直方向移动。由于地下水的流动,伴随横向迁移,形成“污染羽”,造成污染面积进一步增加。从不同基地TPH污染最高浓度分析来看,一般污染情况为最低11 615mg/kg~最高50 552mg/kg,浓度相当高。

驻韩美军返还军事基地土壤污染特征的调查研究

图2  总石油烃TPH最大污染浓度

与此相同的高浓度石油烃类化合物,由于对土壤微生物产生毒性,在设施生物学修复时,有可能造成生物降解效率逐渐降低的情况。

(2)苯系物BTEX

苯系物(BTEX)作为苯、甲苯、乙苯、二甲苯的统称,汽油航油是主要供给源和污染源。2009年土壤环境保护法修订之前,BTEX没有统一标准,因为应用了土壤污染风险筛选值“Ⅱ区域”80mg/kg,所以这次的资料适用于2005年的土壤环境保护法。

汽油中含有相当含量的BTEX,军用航油JP8中BTEX含有率尽管较汽油低,但比轻质燃油(柴油)的含有比例高。该次调查中以BTEX为根据,污染区域有和TPH污染区相一致的特征。可以发现,不能检测出高挥发性BTEX的蒸气挥发时,在2005年基地封闭之后,仍存在持续泄露污染;能判断出特别是20世纪90年代后期开始,使用同种油类的美军,特性上只有陆军航空部队和射击场管理部队被污染,基地内其他汽油储藏罐和JP8储藏罐平时的管理体系是靠不住的。

(三)重金属污染物分析

根据韩国国防部(2002年)发表的重金属土壤污染相关资料,射击场弹着地附近铜、铅、锌、铁等重金属形成了污染,但是重金属污染物项中的锌铅等物质,在不存在土壤污染源的地区仍超过基准,所以对相关基地周边背景浓度进行了确认。其中,坡州地区锌的自然含量110~136mg/kg,是土壤污染风险筛选值(300mg/kg)的37%~45%,其他重金属是风险筛选值的10%左右,处于比较安全值范围(韩国环境部,2006年)。

在此次调查结果当中,在射击场弹着地、车辆及装备维修库、车辆及装备隐蔽壕周边、装备及建筑材料露天堆存场中,也发现了超过土壤污染风险筛选值的重金属污染。可以判断出2005年前,土壤污染防治意识并不高的时期,在长期没有积极预防措施的时间内,由于频繁的污染活动造成污染物逐步在周边土壤聚集,造成严重污染后果。

(1)锌(Zn)

以锌为调查对象,所有部队重金属均超过基准,致使其成为了污染物质。

主要原因判断为,战斗部队特性上为防止装备损坏和腐蚀,每年进行油漆粉刷,维修装备活动中打磨和擦拭产生的粉末在维修库周边进行掩埋处理,建筑和篱笆铁网上使用镀锌材料,被酸雨腐蚀,使土壤污染。美军军事设施中排出的10大有害物质中,锌化合物排出量占第七位,是重金属类唯一包含的物质(韩国国防部设施本部,2005年,居里欧文环境污染调查结果报告书)。

(2)镍(Ni)

镍是为了提高军用武器的强度主要在合金中使用的,而且汽油中也含有该物质,所以在引擎燃烧时也会产生(李民孝,2011年)。

考虑镍合金制成的履带在运行间由于摩擦产生污染物的可能和作为军用装备燃料曾使用汽油,轨道车辆部队与其他部队相比污染相对较高。主要在所有部队的维修库和车辆隐蔽壕周边土壤中都检测到了该金属污染。

(3)镉(Cd)

镉是在军用伪装涂色材料、军用金属镀金和合金等之中广泛应用的金属。为军队供应的车辆润滑油和轮胎中也有一定含量,所以维修设施周边和军队专用训练道路周边土壤中相对大量集中。经判断,为防止装备腐蚀,在进行伪装涂色过程中,镉聚集到维修库和隐蔽壕周边土壤;部队内部射击场标靶区域中,在炮弹的镀金和合金爆炸时,镉被聚集到周边土壤中(李民孝等,2011年)。

(4)铅(Pb)

军用汽油燃烧时,一旦下雨,其中所含的铅就会被聚集到土壤表面,发生污染(李民孝等,2011年);伴随着实施周期性射击训练,铅集中聚集到射击场标靶区域土壤中。战车射击场标靶区域和航空器射击场标靶区域土壤中,可以看到超过基准的铅污染,被评价为一般军队射击场污染中主要呈现的特性和类似的污染。

(5)铜(Cu)

铜主要用于弹药合金,大部分部队土壤中检测不出。在实施周期性大规模射击训练的航空器射击场标靶区域土壤中可检出。

三、结论

(一)不同部队污染特征共性分析

不同功能的部队的共性污染特征,是所有部队驻地土壤均发生高浓度油类污染。

美军作为临时驻军,比起永久性设施,更依地形设置了小规模临时设施,这些设施中设置了供暖锅炉和油料储罐,跟随支援保障,使有可能引起污染的设施在全区域平均分布。

为应对敌人和恐怖活动攻击,保障安全,驻地尽可能将油类储存罐和管道埋入地下,停战50多年期间,地下埋设的油料储罐及配管因老旧发生了油类泄露。由于地下掩埋油类泄露不易被发现,长期以来,使广阔区域受到高浓度污染,这被判断为污染原因。另外,训练中,野外使用油罐车、各种战车等大型装备,因管理疏忽,随之引发的油类泄露和供给用输油管破损造成的大量泄露事故的情况也经常发生。

依据韩国环境部(2003年)实施的土壤污染基准和复原基准研究,美军基地封闭时,57%的对象用地被污染,这与美联邦政府进行用地评价复原时运用的以110个污染物质为对象的土壤筛选基准测定的面积进行单纯比较是没有可比性的,当考虑韩国土壤环境保护法中规定的21个污染物质的时候,就不能说污染面积比例低了。

(二)不同功能部队的污染特征评价结果

通过掌握不同部队主要污染分布情况,可以看到,油类污染区域占总面积的91%,重金属污染以维修库等部分区域为中心,占污染面积的9%。

(1)装甲部队(A营区)污染特征

装甲部队污染特征深刻体现在,K1战车和M2装甲车维修活动中,使用润滑油和JP8等油类很多,油类引发的TPH土壤污染覆盖整个基地。维修活动可以产生的锌、镍、铅等重金属污染在维修库周边、有害废弃物集存场、车辆和装备隐蔽壕、射击场中检出。

驻韩美军返还军事基地土壤污染特征的调查研究

图3  各营区TPH污染状况

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图4  A营区环境污染调查评估报告  图5  B营区环境污染调查评估报告

锌(Zn)特征污染区,在用地面积1%即2580㎡范围内超过基准值,原因判断为,车辆隐蔽壕中,每年反复进行驾驶员维修、现存涂色刮削、新涂料喷雾式着色过程中,锌在车辆隐蔽壕周边较广范围的土壤中集聚。

镍多用于履带合金,在装备运行及机动训练期间,考虑有因摩擦产生的可能,且过去装甲部队曾使用汽油,汽油中被燃烧的镍向周边集聚。因此,与其他部队相比,呈现出相对较高水准的镍污染。另外,部队内射击场标靶区域土壤中显示出铅(Pb)污染。

由于土壤污染,基地内地下水和地表水中检出了TPH,浓度2.99mg/L,虽然浓度较低,但地下水流向邻近河流,所以需要尽早采取修复措施。

(2)陆军航空部队(B营区)污染特征

陆军航空部队的污染特征:包括旋翼航空器维修活动中使用的润滑油、油料存放区中航油JP8产生的TPH、以及汽油中产生的BTEX在内的油类土壤污染,覆盖基地全域。主要完成航空器基本维修及装备涂色活动的维修库及露天堆存场周围被检测出超过基准值的锌。基地内步枪射击场土壤中检出了铅(Pb)和铜(Cu)污染。

       由于土壤污染,基地内地下水和地表水中TPH与其他基地比较,为208mg/L,浓度较高,自由相油类(Free product)也分不同区域,污染深度最大达到1m。其中,也检测出苯、甲苯、二甲苯、聚氯乙烯(PCE)等物质。地下水向邻近的北汉江流入或正在流入,所以需要进行早期净化。

驻韩美军返还军事基地土壤污染特征的调查研究

图6  C营区的环境污染调查评估报告

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图7  D营区的环境污染调查评估报告

(3)工兵部队(C营区)污染特征

工兵部队固有的污染特征,为向周边部队支援大量用火车运来的油类,供给用燃油、润滑油中油类泄露严重,土壤中以地下水位为中心,大量自由相油类被确认。工兵部队执行任务露天堆放镀锌钢管、铁网等建筑材料时,因酸雨导致泄露,进行装备涂色活动的维修库和露天存放场、有害废弃物集存场周围与其他基地比较,被检出最高浓度的锌。可评价为与步枪射击场地区出现的铅污染特征相同的污染。维修活动中会产生的锌铅等重金属污染在维修库周围被检出。

由于土壤污染,基地内1个点位检出地下水和地表水中的TPH,与其他基地比较,检出浓度在8.95mg/L,显示比较高。自由相油类在不同区域最大显示达2.4m,地下水流向邻近河流或正在流动中,所以需要早期净化。

(4)射击场管理部队(D营区)污染特征

射击场管理部队固有的污染特征,尽管包括广阔海洋、海滩,但决定海洋海滩环境调查另行进行,除海滩外,仅在管理用为标靶区域的小岛和射击场的陆上区域实施了调查。作为平时没有管理人员,只有训练时使用的基地,使用航油JP8和汽油较少的部队也严重显示出,含有BTEX的油类引发了土壤污染,这是由于训练时油类使用不当,车辆维修活动中使用润滑油后没有处理而搁置,可能发生了油类土壤污染。这些从没有可能造成油类污染的设施的停车场中也发现油类污染来看,可能是训练中由于在野外使用油罐车和输油管发生破损引发了泄露事故造成的。

航空器和对空武器射击时产生的弹壳和爆炸产生的锌、铅等重金属污染,在陆地标靶区域周边和海上标靶区域周边等地点被检出。特别是小岛周边除弹壳外,尽管没有有可能诱发污染的设施,但在射击场周边搁置有射击残渣。由于土壤污染,基地内地下水和地表水中检出了TPH、苯、PCE和TCE,没有发现自由相油类。

(朱勇兵 李明旭编译,本文发表于《国外防化科技动态》2018年第8期)

文章来源:中国环境修复网  作者:朱勇兵李明旭编译
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