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华南某典型香料厂地块土壤污染状况调查与风险评估

2021-11-17吕明超徐梦劼董敏刚李洪伟刘丽丽陆海建邓一荣

农业与技术 2021年21期
关键词:布点车间污染物

吕明超徐梦劼董敏刚李洪伟刘丽丽陆海建邓一荣

(1.广东省环境科学研究院,广东 广州 510045;2.华南农业大学,广东 广州 510642)

随着近年来城市产业结构调整和“退二进三”、“三旧改造”政策的实施,大量工业企业面临关停和搬迁,企业退役后遗留了大量的污染地块,面临二次开发[1]。据根《中华人民共和国土壤污染防治法》第59条规定,用途变更为住宅、公共管理与公共服务用地的,变更前应当按照规定进行土壤污染状况调查。本文选取华南地区某典型香料厂地块为例,探讨香料厂地块调查和风险评估的技术要点,在敏感用地情景下,敏感受体为住宅区内的成人和儿童,根据地块污染源特征、水文地质条件等实际情况,构建地块概念模型,计算不同暴露途径下土壤及地下水污染物的风险控制值与风险和危害商,并对地块的土壤与地下水中的污染物进行风险表征;结合相关标准,确定最终的修复目标值,筛选出超过修复目标值的污染物,分析其污染分布与超标范围,估算土壤的修复土方量及地下水修复体积,为该类项目调查和评估工作提供借鉴和参考。

1 研究区概况

目标地块位于珠江三角洲北缘,北回归线以南,濒临南海,属南亚热带季风气候,年平均降雨量为1650.33mm,年平均相对湿度为77%,常年主导风向为北风,地块周围地势平坦,主要由冲积形成,地下层大部分为沙质粘土、粘质砂土,最下层多属砂岩、页岩,地表土壤主要为冲积土,经长期耕作,演变为冲积水稻土和菜园土。地块内地下水水位埋深为0.250~0.969m,平均埋深0.608m,位于填土层,属上层滞水。该地块规划用地面积约5万m2,从1956年建厂至2015年已有59a历史,主要生产香料、食品香精、烟用香精、日化香精、饲料香精、调味品等。该地块将从现行控规的工业用地为主,调整为以居住用地为主。

2 调查方法与结果

2.1 第1阶段地块环境调查

本阶段为污染识别阶段。通过资料收集与分析、现场踏勘、人员访谈等形式,对地块的历史、现状和未来的使用情况以及与之相关的生产过程进行分析,识别潜在的地块污染状况、污染源和污染特征。

项目组在踏勘期间对目标地块内的建筑、地面、植被、管线以及周边环境进行了详细调查。在目标地块周边没有发现需要特别关注的地块外污染源,地块外敏感受体存在1条地表河流,该河流不作为集中供水水源地。在目标地块内的办公区和仓储区没有发现明显的污染痕迹,生产区存在潜在的污染痕迹和污染源。根据厂区功能划分,调查分析目标地块平面布置、生产工艺、原辅料、污染物排放和污染痕迹的可能性,确定可能导致土壤和地下水污染的潜在污染源为酯化车间、烟用车间、新羟基车间、檀香车间、紫罗兰酮车间、新日化车间、皂用车间等生产车间的原辅材料、废旧原料桶、冷冻机房、配电房、各式储罐、污水收集池、隔油池及污水管道。以上建筑区域及管道沿线作为第2阶段地块环境调查采样的潜在关注区域。

根据工艺流程以及地块功能区分析,目标地块主要涉及的污染物为挥发性和半挥发性有机污染物(苯系物、甲苯、丙酮等)、石油烃类、酞酸酯类,可能涉及到重金属类及多氯联苯类污染物。地块内可能存在的所有污染物在第1阶段调查阶段均被认为是潜在关注污染物。可通过检测重金属、总石油烃、半挥发性有机物、挥发性有机物、多氯联苯等指标定量确认,以上检测因子可涵盖地块内涉及的有毒有害物质。

2.2 第2阶段地块环境调查

本阶段包括初步采样调查和详细采样调查2个阶段。初步采样调查阶段根据第1阶段地块环境调查的污染识别结果,采用判断布点法布设采样点位,详细采样调查阶段根据初步采样调查阶段识别的污染区域布设加密采样点,采用系统布点和判断布点结合的方法,对关注区域进行网格布点。初步采样结果显示,检出的污染物主要存在于填土层、淤泥层中,详细采样设计深度为初见水位以下3~4m,每个采样深孔设计3~6个不同深度的土壤样品,最大调查深度为7.5m。共钻取土壤取样点47个,单点最大调查深度13.5m,采集103个土壤样品(含10个平行样,2个对照样品)检测挥发性有机物(VOCs)、半挥发性有机物(SVOCs)、重金属、总石油烃等污染物。

图1 土壤和地下水调查点位布设图

2.3 调查结果

酯化车间附近点位土壤存在苯并(a)蒽和苯并(a)芘超标现象,可能由隔油池中污染物的渗漏引起;新羟基车间附近点位土壤存在邻苯二甲酸双(2-乙基己基)酯、1,2,4-三甲苯、总石油烃的污染,污染深度为1.5m,可能是香茅油系列产品生产过程中产生邻苯二甲酸双(2-乙基己基)酯、1,2,4-三甲苯等有机污染物;新羟基车间土壤的甲苯和二硫化碳超过筛选值,新羟基车间生产过程中存在硫化反应,并且有硫化物吸收装置,期间可能存在二硫化碳的跑冒滴漏,随地下水迁移造成污染;皂用车间土壤的总石油烃、乙苯存在污染,可能是历史上使用的有机溶剂跑冒滴漏造成的。

废酸池和化工原料仓附近地下水重金属砷、汞超过筛选值,最大超标5.7倍。污水处理站和新羟基车间附近地下水中邻苯二甲酸双(2-乙基己基)酯超过筛选值,可能由于管道渗漏造成的地下水污染。冷冻机房的地下水中二氯二氟甲烷超过筛选值7.7倍,判断为冷冻机房的冷冻液长期渗漏所致;紫罗兰酮车间的地下水中甲苯超过筛选值,超标1.3倍,判断污染原因为该车间生产过程中使用的甲苯跑冒滴漏所致,随废水流入隔油池,隔油池渗漏所致。冷冻机房、化工原料仓、皂用车间、新羟基车间附近、污水处理站、酊类车间与麝香草酚车间、紫罗兰酮车间、新日化车间附近地下水均存在不同程度的总石油烃超标情况。

第2阶段地块土壤污染状况调查结果表明,地块土壤和地下水存在不同程度的污染,需启动地块健康与风险评估。

3 风险评估结果

根据《建设用地土壤污染风险评估技术导则》(HJ 25.3—2019)要求,地块风险评估按照危害识别、暴露评估、毒性评估、风险表征和风险控制值计算5个步骤展开。根据土壤风险表征结果发现,土壤中共有S8、S12和S36共3个点位存在风险和危害超标的情况,其中,S8为苯并(a)蒽、苯并(a)芘致癌风险超标,污染深度达2.5m;S12点位邻苯二甲酸双(2-乙基己基)酯、石油烃存在超标情况,其中邻苯二甲酸双(2-乙基己基)酯的致癌风险和非致癌危害均超标,石油烃C10-C14、C15-C28、C29-C36危害商超标,污染深度达1.5m;S36点位为石油烃类污染物危害商超标,其中0.5m处超标污染物为石油烃C10-C14、C15-C28,1.0m处超标污染物为石油烃C10-C14、C15-C28、C29-C36。

根据地下水的风险表征结果,地下水中未发现污染物超过可接受的风险水平的情况。而该结果是建立在场地的风险评估暴露模型——仅考虑地下水中挥发性污染物进入室内外空气-吸入室内空气中气态污染物的前提下,不考虑人体直接接触和饮用地下水的暴露途径。目标地块敏感用地类型下土壤中关注污染物的风险控制值见表1。根据土壤风险控制值对土壤样品数据进行筛选分析,超过风险控制值的污染物为邻苯二甲酸双(2-乙基己基)酯、苯并(a)蒽、苯并(a)芘。

表1 土壤风险控制值

4 思考

4.1 污染识别至关重要

污染识别是地块土壤污染状况调查的第1步,也是最重要最基本的一步,主要是判断该地块是否存在潜在污染源。对于潜在的污染源,识别可能的污染物,以确定进一步调查工作需要重点关注的目标污染物和污染区域。从地块平面布局、生产工艺、原辅材料的资料收集分析到判断重点区域、疑似污染物,污染识别是否全面、准确对地块调查起到至关重要的作用。

4.2 布点方法选择和采样深度的判断有讲究

布点方法一般采用系统布点法和专业判断布点法,初步采样调查建议结合平面布局,以系统布点法为基础,辅助专业判断布点法进行布点;详细采样调查则建议根据初步采样调查的结果进行系统布点。采样深度一般需结合地块水文地质情况以及《工业企业场地环境调查评估与修复工作指南(试行)》来确定,按照变层取样的原则开展[2]。

4.3 风险评估应因地制宜

按照《建设用地土壤污染风险评估技术导则》(HJ 25.3—2019),根据地块现状和未来土地利用规划,可以制定受污染土壤和地下水的风险控制值,保障场地未来安全利用。风险控制值的计算较为复杂,暴露途径选取需合理,应根据地块实际情况进行选择,少选择导致保护目标有遗漏,多选择导致过度修复;风险评估参数选择和调整需合理,土壤理化性质、场地水文地质等参数,应通过规范的水文地质勘察和岩土工程实验方法获取[3]。

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