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某金属冶炼企业场地环境污染现状调查与分析

2020-01-09徐桂茹黄文平

关键词:表层污染物样品

徐桂茹, 韦 晨, 王 帆, 黄文平

(中海环境科技(上海)股份有限公司,上海 200135)

0 引 言

随着城市化进程的不断加快和产业结构的不断调整,土地利用格局正面临着巨大变化,大量工业企业关停、搬迁,使得其原址遗留有大量环境污染问题,主要环境污染途径为污染物进入土壤和地下水[1],造成土壤环境污染事件频发。为保证人的健康不受污染场地的影响,对场地环境进行调查、评估和治理显得尤为重要。

金属冶炼企业在运营期间不可规避地会给场地内及其周边的环境带来污染,进而影响生态环境和人体健康[2]。近年来,国内相关学者[3-5]已针对金属冶炼企业关停或搬迁后土壤环境受到的影响开展相关研究。本文以某已关停的锌冶炼厂场地为研究对象,通过场地“三废”历史资料分析、现场勘察、人员访谈和污染识别,结合地质调查情况制订监测方案,采用土壤钻探取样调查、室内化学检测分析和结果评估等方法研究锌冶炼厂场地及其周边土壤污染物的含量和空间分布特征,为土壤环境污染防治和场地后续开发提供实证依据。

1 材料和方法

1.1 场地概况

该锌冶炼厂占地约190.8亩,采用“黄铁钒法”等工艺技术炼锌,属于电解锌、提炼有价金属(镉、锗等)、硫酸生产型企业。2008年该工厂受国际金融危机和天气的双重影响,被迫停产。该工厂目前已无人员办公,厂区内各生产车间(硫酸车间、电锌车间、浸出及渣处理车间、镉回收车间和原料仓库等)、车间工艺设备、部分产品原料、库存产品和管线等仍有保留。

1.2 样品采集和测定

此次场地环境调查监测的范围为厂区及其周边区域,重点关注资料分析、现场勘察和人员访谈阶段识别出的疑似污染区域。根据《场地环境调查技术导则》(HJ 25.1—2014)[6]、《场地环境监测技术导则》(HJ 25.2—2014)[7]和《建设用地土壤环境调查评估技术指南》[8]等相关规定及技术要求,综合场地历史使用情况,采用分区和专业判断法布设采样点位,共设置32个采样点位,共采集97个样本(包括78个表层和深层土壤样品、15个场区固体废物堆放处及周边区域疑似污染表层样品和4个平行样品),另采集2个地下水样品和3个地表水样品;同时,在场界外东北侧和南侧火车隧道沿江边布设2个对照点位。对照点采样区域选择人为扰动少的区域,采集2个土壤样品(场地东北侧江水沿岸区域为山地宽缓沟谷岩溶地貌,山间缓坡下部地带未见土壤扰动现象,在该区域设置对照点1;场地外靠隧道江边人为干扰少,在该区域设置对照点2)。此次样品检测在上海实朴检测技术服务有限公司进行。图1为调查场地监测点位布设图。图2为对照点位置图。

1.3 测定指标

根据对场地历史情况和现状的分析,识别出该场地的污染物主要为重金属污染物。土壤和地下水重点关注指标因子有pH、六价铬、镉、铅、铬、铜、锌、镍、汞、砷、锰、钴、硒、钒、锑、铊、铍、钼和锗。对场地疑似污染区域相关点位样品进行土壤和地下水污染物综合指标分析,选测氰化物(CN-)、挥发性有机物(VOCs,59种)、半挥发性有机物(SVOCs,130种)、多氯联苯(总)和总石油烃(C10~C40)。

1.4 评价标准

该调查场地的后期规划用途不明确,按照《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 36600—2018)[9]对建设用地土壤污染风险筛选值的使用要求,土壤样品评估适用第一类用地风险筛选值。采集的地下水样品采用《地下水质量标准》(GB 14848—2017)[10]第III类标准进行分析;未列出的相关检测项目采用荷兰地下水标准干预值[11]和《美国爱荷华州土壤及地下水标准》[12]进行评价;采集的地表水样品采用《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)[13]进行评价。

2 结果与分析

2.1 场地地质条件

该调查场地位于中低山地区,属于山地宽缓沟谷岩溶地貌,总体海拔高程在563.00~599.00 m,相对高差为36.00 m,场区内各勘探点的标高在581.79~594.51 m,最大相对高差为12.72 m。根据环境地质调查和钻探资料,厂区出露地层较为简单,主要为寒武系娄山关群(∈ls)白云岩,第四系人工填土层和红粘土直接覆盖在寒武系娄山关群地层上。根据区域地质构造图,场区位于区域性断层带南西侧20 m处。受此影响,场区内岩石节理裂较发育,岩体较破碎。根据该场地钻探揭露情况,场地内岩土构成较为简单,自上而下发育有素填土、红粘土和白云岩。

2.2 土壤样品检测结果分析

表1为土壤样品检测结果分析。对该调查场地的土壤样品检测结果进行分析可知:土壤样品的pH值在4.80~11.44;土壤样品中的氰化物、六价铬和铍的检出值均低于GB 36600—2018中第一类用地筛选值;土壤样品中钒、铜、镍、锑、铅、镉、砷、钴和汞的检出值均超过GB 36600—2018第一类用地筛选值。

续表1

2.3 厂区固体废物堆放处及周边区域疑似污染样品检测结果分析

考虑到疑似污染的区域(REC 点)现场钻探采样困难,以及重点车间区域存在历史遗留的或处理不当的固体废弃物,在废沟槽沉积土、边坡废渣土、锌精矿车间堆置表层渣、废旧设备出渣口、废渣堆放区和原设备收尘区等区域采集表层样品进行检测分析,共采集15个表层样品,结果见表2。由表2可知:表层样品的pH值在3.3~11.91,点位之间酸碱度水平相差较大;从表层样品中检出18种重金属,包括六价铬、锰、钒、锗、铜、铬、镍、锌、锑、铅、镉、铊、铍、砷、硒、钼、钴和汞,超标重金属污染物主要为钒、铜、铅、镉、镍、钴、砷、锑和汞。图3为疑似污染区域表层样品污染物超标因子。

2.4 厂区周边地下水样品检测结果分析

由该厂区周围环境地质调查和相邻场地详勘资料及场地钻探情况可知,厂区地下水为上层滞水(孔隙水)和岩溶裂隙水。厂区地势较高,厂区内河流切割较深,使得地下水不易贮存,在钻探期间,采用XY-180型钻机和XY-1A型钻机对8个点位进行深钻,在钻探揭露范围内未见稳定的地下水位。场地内没有符合要求的浅层地下水富集,在距离场地1 km 范围内的敏感区域,通过走访踏勘了解到存在2处地下水采样点(疑似基岩裂隙水),现场采样人员采集2套样品,用于分析以往的生产活动是否对地下水造成了污染。

表2 表层样品检测结果与分析

图3 疑似污染区域表层样品污染物超标因子

场地周边区域地下水样品的pH值在7.79~8.20;氟化物、氰化物和氯化物检出值低于GB/T 14848—2017 Ⅲ类标准值。地下水样品中锰、钒、铜、镍、锌、锑、铅、镉、砷、硒、钼和铬的检出值低于GB/T 14848—2017 Ⅲ类标准值;地下水样品中锗的浓度范围为<0.02~0.08 μg/L。表3为地下水样品检测结果分析。

表3 地下水样品检测结果分析

2.5 地表水样品结果分析

为调查场地地表径流对沿岸地表水的影响,采集1套水样,得到地表水样品检测结果见表4。由表4可知:地表水样品的pH值为7.98,氟化物、氰化物和氯化物的检出值低于GB 3838—2002 Ⅲ类标准值;锗的浓度范围为0.02~0.35 μg/L;钒、铜、铬、镍、锑、铅、砷、钼、锰、锌和镉的检出值均满足GB 3838—2002 Ⅲ类标准值或其他相关标准的限值要求。

2.6 土壤对照样分析

场地外对照点土壤样品的检出数据除了砷以外,其他污染物与土壤污染筛选值相比均未超标;对照点污染物锰、锗、铜、镍、锌、铅、镉、铊、砷、硒、钼、钴和汞的检出值低于场地内土壤样品的检出值,其他污染物的检出值与场地内土壤样品检出值无明显差异。场地采样点氟化物平均检出值与对照点检出结果相近,场地采样点氟化物最大检出值为1 600 mg/kg,超过对照点背景值最大倍数1.8倍。场地钒、铜、镍、锑、铅、镉、砷、钴和汞的检出值均超过GB 36600—2018第一类用地筛选值;场地钒、铜、镍、锑、铅、镉、砷、钴和汞的平均检出值与对照点1相比,超标倍数分别为 0.5、9.8、1.0、12.9、13.2、401.8、6.7、1.8、1.8和535.7。具体对照点与场地内土壤点位样品检出数据对比见表5。

表4 地表水样品检测结果与分析

续表5

3 结 语

根据调查场地环境检测结果,建议该场地开展场地详细调查和健康风险评估工作,进一步框定风险范围和风险程度,为后续场地修复提供数据支持。

根据《关于加强工业企业关停、搬迁及原址场地再开发利用过程中污染防治工作的通知》[14]和《企业拆除活动防治技术规定》[15]的要求,该关停场地应首先制订厂区主要建筑物、设备设施、废渣废液和废弃化学品拆解清除方案,进行厂区拆解、清理之后,对场地进行污染详细调查、风险评估和修复整治;若该地块后期未开展建设,应保证环境风险得到有效控制,排查引发环境污染的风险源和风险因素,对遗留的有害化学品、工业固体废物、废液和废渣等污染物予以规范清理,制订并实施各类污染物防治方案和污染物应急处置方案,合理处置遗留的固体废物、废液和废渣等,防止污染扩散。对暂不开发利用的污染地块实施以防止污染扩散为主的风险管控,防止发生二次污染和次生突发环境事件。

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