第五章 案例場址
5.4 BCA 場址模擬結果與風險評估
BCA 場址過去使用 PCE 與 TCE 長期排放於場址地下水中,實際場址調查中 都可見 PCE、TCE 原本的污染物。場址地下水環境也有明顯還原降解之反應,
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場址內 DCE、VC 有衍生和擴散的現象。場址調查歷程裡也可見污染場址內濃度 隨時間沒有降低消散,反而持續有穩定的濃度分佈,且發現場址外也有高濃度的 污染分佈,存在 DNAPL 持續溶解且向外擴散。
根據 BCA 場址調查,第一含水層上層黏土質含量較高,下層為礫石層。本 研究評估 BCA 第一含水層導水度變異性大,對於 BCA 場址 24 年住宅區使用其 健康風險評估之影響。BCA 場址模擬 24 年期間 PCE、TCE 污染源連續注入,在 設定皆基於相同情境下,PCE、TCE 連續還原降解反應,變化 BCA 含水層中導 水度垂直異質性分佈,模擬結果與假設其為均質含水層做比較,進行討論。
5.4.1 BCA 均質導水度模擬結果與風險評估
BCA 均質導水度含氯有機溶劑污染傳輸模擬,模擬時間第 24 年時 DNAPL 之污染團其擴散濃度之分佈見圖 5-4,紅色為超過第一類管制標準濃度範圍。模 擬結果顯示紅色範圍內管制標準濃度,健康風險評估都超過可接受標準,此一案 例假設場址 PCE、TCE 與衍生物地下水污染影響範圍超出模擬邊界。
1 號觀測井距離污染源 100 m,第二十四年 PCE 最高濃度為 0.0344 mg/L、
TCE 為 0.348 mg/L、DCE 為 0.00653 mg/L、VC 為 0.0000652 mg/L,濃度呈現穩 定狀態,隨時間改變不大。1 號觀測井各關切污染物,最高濃度值隨時間都已接 近穩定狀態。24 年模擬過程中,1 號觀測井各關切污染物暴露途徑健康風險評估 見表 5-4、5-5,食入污染地下水的總致癌風險是 2.11E-03,總非致癌風險是 5.66E+01,吸入污染地下水的總致癌風險是 4.92E-03,總非致癌風險是 1.30E+02,
接觸污染地下水的總致癌風險是 2.23E-04,總非致癌風險是 5.87E+00,總合所 有暴露途徑其總致癌風險是 7.25E-03,總非致癌風險是 1.93E+02。其中 1 號觀 測井影響致癌風險的主要關切污染物是 TCE 所給予的風險,占總風險的 99%,
其中又以吸入途徑為最高風險途徑,該途徑造成的風險占總風險的 68%,其次是 食入途徑占總風險的 29%。影響非致癌風險的主要關切污染物是 TCE,占總風 險的 99%,其中又以吸入途徑為最高風險途徑,該途徑造成的風險占總風險的 67%,其次是食入途徑占 30%。其關切污染物 PCE、TCE、VC 的總致癌風險都
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超過標準,但 VC 接近可接受標準;而 TCE 的非致癌風險超過標準,PCE、DCE、
VC 的非致癌風險未超過標準。
11 號觀測井距離污染源 1100 m,第二十四年 PCE 最高濃度為 0.00872 mg/L、
TCE 為 0.0965 mg/L、DCE 為 0.01 mg/L、VC 為 0.000378 mg/L,濃度呈現穩定 狀態,隨時間改變不大。24 年模擬過程中,11 號觀測井各關切污染物暴露途徑 健康風險評估見表 5-6、5-7,食入污染地下水的總致癌風險是 5.81E-04,總非致 癌風險是 1.58E+01,吸入污染地下水的總致癌風險是 1.36E-03,總非致癌風險 是 3.61E+01,接觸污染地下水的總致癌風險是 6.10E-05,總非致癌風險是 1.63E+00 ,總合 所有暴 露 途徑其 總 致癌風 險 是 2.00E-03 ,總 非致癌 風險是 5.35E+01。其中 11 號觀測井影響致癌風險的主要關切污染物是 TCE,占所有總 風險的 98%。其中又以吸入途徑為最高風險途徑,該途徑造成的風險占總風險的 68%,其次是食入途徑占總風險的 29%。影響非致癌風險的主要關切污染物是 TCE,占總風險的 99%,其中又以吸入途徑為最高風險途徑,該途徑造成的風險 占總風險的 68%,其次是食入暴露途徑占 29%。其關切污染物 PCE、TCE、VC 的總致癌風險都超過標準;而 TCE 的非致癌風險超過標準,PCE、DCE、VC 的 非致癌風險未超過標準。
BCA 場址因模擬 PCE 連續降解的關係,使得 TCE、DCE、VC 的擴散與衍 生。健康風險評估結果顯示主要危害暴露途徑為吸入途徑,其次為食入,而其致 癌和非致癌風險都是由 TCE 所導致。模擬結果顯示 PCE 和 TCE 達法規管制標 準濃度之範圍距離污染 1600 m 之遠,然而 DCE 和 VC 無超過管制標準。因導水 度傳輸速度快,DCE 與 VC 也因吸附作用較低,使得污染團向外擴散,在模擬 範圍內其濃度值不高。
污染團濃度分佈模擬結果與實際調查濃度比對,BCA 場址實際地下水污染 濃度調查結果,場址內 PCE 為 1.53 mg/L、TCE 為 0.252 mg/L、DCE 為 0.384 mg/L、
VC 為 0.05 mg/L,場址外 PCE 為 0.2106 mg/L、TCE 為 0.09345 mg/L、DCE 為 0.0824 mg/L、無氯乙烯。在此一 BCA 場址模擬結果,假設水文地質參數設定與 PCE、TCE 溶解量連續注入濃度和降解率之設定,場址內和場址外其模擬濃度都 相對較實際場址調查濃度低。
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圖5-4 BCA導水度分佈一第24年模擬結果與健康風險值
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導水度分佈二:
高導水度 1.539×10-2 m/s 與低導水度 1×10-5 m/s 夾雜,高導水度於第一層,
1540 倍之異質性比,模擬結果見圖 5-5。
1 號觀測井總致癌風險值為 5.95E-03,總非致癌風險值為 1.58E+02。穩態濃 度較低,致癌致癌風險變低為均質導水度 0.82 倍,非致癌風險為均質導水度 0.82 倍,差異不大。
11 號觀測井總致癌風險值為 1.91E-03,總非致癌風險值為 5.10E+01。穩態 濃度較低,致癌風險變低為均質導水度 0.96 倍,非致癌風險為均質導水 0.95 倍,
差異不大。
導水度分佈三:
低導水度 1×10-4 m/s 於上層 6m 厚,下層為高導水度 1.53×10-2 m/s,153 倍 之異質性比,模擬結果見圖 5-6。
1 號觀測井總致癌風險值為 1.58E-01,總非致癌風險值為 3.38E+03。因上層 為低導水度傳輸緩慢,穩態濃度較高,致癌風險變高為均質導水度 22 倍,非致 癌風險為均質導水度 18 倍。
11 號觀測井總致癌風險值為 1.50E-03,總非致癌風險值為 2.50E+01。因上 層為低導水度傳輸緩慢,穩態濃度較低,致癌風險變低為均質導水度 0.75 倍,
非致癌風險為均質導水度 0.47 倍。
導水度分佈四:
高導水度 2.29×10-2 m/s 於中層 4m 厚,上下兩層低導水度 1×10-4 m/s 和帄均 導水度 7.7×10-3 m/s 厚度小,各 4m,229 倍之異質性比,模擬結果見圖 5-7。
1 號觀測井總致癌風險值為 4.54E-02,總非致癌風險值為 1.07E+03。因上層 為低導水度傳輸緩慢,穩態濃度較高,致癌風險變高為均質導水度 6.26 倍,非 致癌風險為均質導水度 5.5 倍。
11 號觀測井總致癌風險值為 1.56E-03,總非致癌風險值為 3.73E+01。因上 層為低導水度傳輸緩慢,穩態濃度較低,致癌風險變低為均質導水度 0.78 倍,
非致癌風險為均質導水度 0.7 倍。
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導水度分佈五:
低導水度 1×10-3 m/s 分佈於上層 6m 厚,下層為高導水度 1.44×10-2 m/s,14 倍之異質性比,模擬結果見圖 5-8。
1 號觀測井總致癌風險值為 2.98E-02,總非致癌風險值為 7.94E+02。因上層 為低導水度傳輸緩慢,穩態濃度較高,致癌風險變高為均質導水度 4 倍,非致癌 風險為均質導水度 4 倍。
11 號觀測井總致癌風險值為 1.82E-03,總非致癌風險值為 4.77E+01。因上 層為低導水度傳輸緩慢,穩態濃度較低,致癌風險變低為均質導水度 0.91 倍,
非致癌風險為均質導水度 0.89 倍。
由表 5-8、5-9 彙整 BCA 場址之模擬結果,可發現垂直異質性導水度對於模 擬結果之影響程度。
由以上結果,可將導水度分佈狀況區分為兩類:
1. 低導水度分佈於上層,汙染傳輸緩慢導致 1 號觀測井穩態濃度較高,風險變 高,11 號觀測井的穩態濃度較低,風險變低。
2. 高導水度與低導水度夾雜,污染傳輸快速導致 1 號觀測井穩態濃度較低,風 險變低,11 號觀測井穩態濃度較高,風險變高。
在 BCA 模擬條件下,模擬導水度可能實際存在之變異性分佈,使觀測井各 關切污染物模擬結果有所差異。觀測井所得的濃度與時間分佈曲線,可見垂直異 質性導水度分佈影響濃度傳輸與風險計算之結果,如圖 5-9~5-16。1 號觀測井穩 態濃度較高的,上層為低導水度。11 號觀測井 PCE、TCE 穩態濃度較低的,DCE、
VC 穩態濃度較高的,上層為低導水度。
數值模擬可初步評估導水度變異性對 BCA 場址健康風險評估之影響,可見 濃度分佈與風險值之不同,其差異範圍見表 5-10。模擬結果可見導水度變異性對 場址範圍內 1 號觀測井風險差異影響甚大,致癌風險值為 1.58E-01~5.95E-03 差 27 倍,非致癌風險值為 3.38E+03~1.58E+02 差 21 倍;距離場址外更遠之 11 號觀 測井風險差異影響小,致癌風險值為 2.00E-03~1.50E-03 差 1.3 倍,非致癌風險
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值為 5.35E+01~2.50E+01 差 2 倍。藉此一模擬結果,場址內導水度變異性影響甚 大,可初步評估場址內和場址外的導水度調查需要之精確程度。
圖 5-5 BCA 導水度分佈二第 24 年模擬結果與健康風險值
圖 5-6 BCA 導水度分佈三第 24 年模擬結果與健康風險值
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圖 5-7 BCA 導水度分佈四第 24 年模擬結果與健康風險值
圖 5-8 BCA 導水度分佈五第 24 年模擬結果與健康風險值
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圖 5-9 BCA #1 觀測井各導水度分佈 PCE 模擬濃度與時間分佈曲線
圖 5-10 BCA #1 觀測井各導水度分佈 TCE 模擬濃度與時間分佈曲線
圖 5-11 BCA #1 觀測井各導水度分佈 DCE 模擬濃度與時間分佈曲線
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圖 5-12 BCA #1 觀測井各導水度分佈 VC 模擬濃度與時間分佈曲線
圖 5-13 BCA #11 觀測井各導水度分佈 PCE 模擬濃度與時間分佈曲線
圖 5-14 BCA #11 觀測井各導水度分佈 TCE 模擬濃度與時間分佈曲線
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圖 5-15 BCA #11 觀測井各導水度分佈 DCE 模擬濃度與時間分佈曲線
圖 5-16 BCA #11 觀測井各導水度分佈 VC 模擬濃度與時間分佈曲線
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表 5-8 BCA #1 觀測井各導水度分佈風險與濃度之匯整
表 5-9 BCA #11 觀測井各導水度分佈風險與濃度之匯整
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表 5-10 BCA 觀測井各導水度分佈模擬結果其風險與濃度之範圍
#1 #11
PCE 3.75E-01~2.82E-02 8.72E-03~2.69E-03 TCE 6.01E+00~2.86E-01 9.65E-02~4.39E-02 DCE 3.16E+00~5.07E-03 2.90E-02~8.79E-03 VC 6.41E-01~4.92E-05 1.10E-02~3.16E-04 總致癌風險 1.58E-01~5.95E-03 2.00E-03~1.50E-03 總非致癌風險 3.38E+03~1.58E+02 5.35E+01~2.50E+01