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        某蓄電池企業(yè)遺留污染地塊詳細(xì)調(diào)查與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

        2021-07-03 07:52:24永仕達(dá)環(huán)境上海有限公司諶磊
        區(qū)域治理 2021年5期
        關(guān)鍵詞:污染

        永仕達(dá)環(huán)境(上海)有限公司 諶磊

        一、引言

        近些年來(lái),隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型,城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整優(yōu)化,城市布局結(jié)構(gòu)也隨之進(jìn)行調(diào)整。大量工業(yè)企業(yè)由于污染嚴(yán)重而停產(chǎn)或從中心城區(qū)向外遷移。地塊原有企業(yè)從事諸如紡織、石油加工、造紙、金屬冶煉制造業(yè)等,在歷史生產(chǎn)過(guò)程中由于跑冒滴漏產(chǎn)生的污染物,通過(guò)大氣沉降、雨水淋溶入滲、地表徑流等方式遷移到土壤和地下水中而造成污染,長(zhǎng)此以往,勢(shì)必會(huì)對(duì)周邊環(huán)境及人群造成危害。

        根據(jù)《關(guān)于加強(qiáng)工業(yè)企業(yè)關(guān)停、搬遷及原址場(chǎng)地再開發(fā)利用過(guò)程中污染防治工作的通知》,對(duì)于關(guān)停或者搬遷的工業(yè)企業(yè)用地,需要進(jìn)行土壤和地下水污染調(diào)查,了解地塊污染狀況,評(píng)估環(huán)境污染物對(duì)人體的健康風(fēng)險(xiǎn)[1,2]。

        本次以浙江某蓄電池制造企業(yè)地塊為研究目標(biāo),對(duì)重金屬污染地塊土壤以及地下水等介質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查,并根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)開展地塊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,分析地塊對(duì)人體的健康風(fēng)險(xiǎn)水平是否可接受,為后續(xù)該地塊的開發(fā)利用提供管理依據(jù)。

        二、地塊詳細(xì)調(diào)查采樣分析

        (一)地塊概況

        地塊占地面積約52000m2。2000年以前,地塊為荒地;2001年開始,地塊內(nèi)建設(shè)鉛酸蓄電池生產(chǎn)企業(yè)。主要生產(chǎn)布局包括:污水處理車間、原料成品倉(cāng)庫(kù)、極板包裝車間、鍋爐房、涂片車間、化成車間等。主要原料有合金鉛、電解鉛、硫酸、硼酸、玻纖隔膜等。主要產(chǎn)品為全封閉免維護(hù)膠體蓄電池。2013年該企業(yè)關(guān)停,地塊內(nèi)建構(gòu)筑物以及生產(chǎn)設(shè)備等均被拆除。場(chǎng)地內(nèi)目前無(wú)遺留的原輔材料和固體廢物,閑置至今。地塊內(nèi)部分區(qū)域硬化地面破損,且有明顯的污染痕跡。根據(jù)土地利用規(guī)劃,該地塊未來(lái)規(guī)劃為工業(yè)用地使用。

        根據(jù)前期所做的初步調(diào)查顯示,該地塊內(nèi)土壤砷和鉛檢測(cè)結(jié)果超過(guò)《土壤環(huán)境質(zhì)量 建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB36600-2018)[3](以下簡(jiǎn)稱“土壤標(biāo)準(zhǔn)”)中第二類用地篩選值,需進(jìn)一步開展土壤污染狀況詳細(xì)調(diào)查以及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

        (二)點(diǎn)位布設(shè)與樣品采集

        1.土壤樣品采集

        根據(jù)國(guó)家相關(guān)導(dǎo)則規(guī)范要求,該項(xiàng)目土壤點(diǎn)位布設(shè)及采集要點(diǎn)如下:

        (1)水平布點(diǎn):初步調(diào)查發(fā)現(xiàn)污染的區(qū)域滿足土壤采樣點(diǎn)位數(shù)每400m2不少于1個(gè),其他區(qū)域每1600m2不少于1個(gè);

        (2)垂向加密:各點(diǎn)位垂向方向最大鉆探深度處均兜底(除已揭露基巖點(diǎn)位),垂向超標(biāo)深度需滿足精準(zhǔn)刻畫污染深度的要求;

        (3)場(chǎng)外污染擴(kuò)散:根據(jù)加密布點(diǎn)的情況,如地塊紅線邊界處存在污染,則對(duì)紅線外進(jìn)行控制性布點(diǎn),以識(shí)別污染擴(kuò)散情況。

        本次詳細(xì)調(diào)查在初步調(diào)查的基礎(chǔ)上,按照上述布點(diǎn)原則共布設(shè)了100個(gè)土壤監(jiān)測(cè)點(diǎn)位。如圖1所示。采樣深度和間隔方面,超標(biāo)點(diǎn)四周加密點(diǎn)位按照0.5m間隔進(jìn)行取樣,其中送檢表層土、超標(biāo)層土壤、超標(biāo)層上下0.5-1.0m間隔土壤,其余深度樣品視快檢結(jié)果,若超標(biāo)則送測(cè),未超標(biāo)則實(shí)驗(yàn)室留樣;一般區(qū)域點(diǎn)位按照表層土、初見水位線附近土壤、飽和含水層土壤、底層土壤進(jìn)行送檢,其他深度土壤視快檢結(jié)果而定。

        圖1 土壤采樣布點(diǎn)圖

        2.地下水樣品采集

        根據(jù)《建設(shè)用地土壤污染狀況調(diào)查技術(shù)導(dǎo)則》(HJ25.1-2019)[4]等導(dǎo)則規(guī)范,地下水采樣點(diǎn)位應(yīng)根據(jù)地塊可能污染狀況及地塊地下水的流動(dòng)方向,在疑似污染區(qū)域地下水的下游進(jìn)行布點(diǎn)。為確定地塊污染物的來(lái)源及污染范圍,地下水樣品的采集還需要在地塊地下水的上下游進(jìn)行點(diǎn)位布設(shè)。

        本次調(diào)查在土壤主要超標(biāo)區(qū)域及上下游布設(shè) 3處地下水監(jiān)測(cè)井,如圖2所示。結(jié)合初步調(diào)查及詳細(xì)調(diào)查點(diǎn)位,整個(gè)地塊地下水點(diǎn)位密度滿足80*80m的密度要求。

        圖2 地下水采樣布點(diǎn)圖

        (三)檢測(cè)分析指標(biāo)

        根據(jù)蓄電池制造企業(yè)生產(chǎn)工藝、原輔材料等信息以及初步調(diào)查超標(biāo)因子,本次詳細(xì)調(diào)查項(xiàng)目中,土壤檢測(cè)因子為:重點(diǎn)調(diào)查區(qū)域檢測(cè) pH、重金屬 7項(xiàng)。其他區(qū)域按照 pH+土壤標(biāo)準(zhǔn)中表1中45項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)。地下水監(jiān)測(cè)指標(biāo)為:pH、重金屬7項(xiàng)。

        表1 重金屬的危害效應(yīng)

        (四)樣品分析方法及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

        土壤樣品指標(biāo)的分析測(cè)試按照土壤標(biāo)準(zhǔn)中的指定方法,評(píng)價(jià)以第二類用地篩選值為準(zhǔn);地下水樣品檢測(cè)按照《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 14848-2017)[5](以下簡(jiǎn)稱“地下水標(biāo)準(zhǔn)”)中指定的方法分析,評(píng)價(jià)以IV類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

        三、詳細(xì)調(diào)查結(jié)果

        (一)土壤調(diào)查結(jié)果

        詳細(xì)調(diào)查結(jié)論與初步調(diào)查所識(shí)別的污染區(qū)域及污染因子表現(xiàn)出一致性,兩次調(diào)查共布設(shè) 122個(gè)土壤采樣點(diǎn),兩次調(diào)查主要結(jié)論如下:

        從檢測(cè)結(jié)果可知:地塊存在2種超標(biāo)污染物(鉛和砷)。

        地塊中鉛超標(biāo)點(diǎn)位有6個(gè),點(diǎn)位超標(biāo)率為4.9%。整個(gè)地塊鉛污染集中在淺層,最小超標(biāo)深度為0.2m,最大超標(biāo)深度為1.5m,最大污染濃度為26000mg/kg。

        地塊中砷超標(biāo)點(diǎn)位有63個(gè),整體點(diǎn)位超標(biāo)率為51.6%。砷污染各深度均存在,最小超標(biāo)深度為0.2m,最大超標(biāo)深度為8m,最大污染濃度為199.0mg/kg。

        (二)地下水調(diào)查結(jié)果

        初步調(diào)查與詳細(xì)調(diào)查期間,地塊范圍內(nèi)共計(jì)布設(shè)9口地下水點(diǎn)位,兩次調(diào)查地下水監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示,本地塊地下水所有檢測(cè)指標(biāo)均滿足地下水的Ⅳ類水標(biāo)準(zhǔn)。

        綜上,該地塊土壤存在砷和鉛超過(guò)土壤標(biāo)準(zhǔn)的第二類用地篩選值,為進(jìn)一步調(diào)查污染物的超標(biāo)程度對(duì)人體健康風(fēng)險(xiǎn)是否可接受,需進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作。

        四、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

        (一)危害識(shí)別

        本地塊初步調(diào)查階段和詳細(xì)調(diào)查階段發(fā)現(xiàn)土壤樣品鉛和砷超過(guò)土壤標(biāo)準(zhǔn)中第二類用地篩選值。地下水檢測(cè)結(jié)果顯示,所有檢測(cè)指標(biāo)均滿足Ⅳ類水標(biāo)準(zhǔn)。

        綜上所述,本地塊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估介質(zhì)為土壤,評(píng)價(jià)因子為砷和鉛。

        (二)暴露評(píng)估

        1.暴露受體

        在第二類用地情景下,本地塊開發(fā)及后續(xù)使用過(guò)程中,可能受污染物影響的受體為:成人。

        2.暴露途徑

        本地塊土壤關(guān)注污染物為重金屬。由于超標(biāo)因子砷和鉛不具有揮發(fā)性,且該地塊地下水無(wú)污染且不飲用,因此不用考慮吸入室外空氣中來(lái)自表層土壤的氣態(tài)污染物途徑、吸入室內(nèi)室外空氣中來(lái)自下層土壤的氣態(tài)污染物途徑、吸入室內(nèi)室外空氣中來(lái)自地下水的氣態(tài)污染物途徑。故本地塊污染物暴露途徑主要有三種:(1)經(jīng)口攝入土壤;(2)皮膚接觸土壤;(3)吸入土壤顆粒物。

        (三)毒性評(píng)估

        本項(xiàng)目主要關(guān)注污染物為砷和鉛,二者均為致癌污染物,按照美國(guó)IRIS污染物致癌等級(jí)劃分[6],其危害效應(yīng)如表1:

        (四)風(fēng)險(xiǎn)表征

        在上述工作基礎(chǔ)上,采用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估導(dǎo)則中的模型計(jì)算土壤中不同污染物經(jīng)單一途徑的致癌風(fēng)險(xiǎn)和非致癌危害商,并匯總計(jì)算單一污染物的總致癌風(fēng)險(xiǎn)及危害商。為了保護(hù)人體健康,導(dǎo)則中規(guī)定場(chǎng)地土壤中的單一污染物的致癌風(fēng)險(xiǎn)值超過(guò)10-6或非致癌危害商值超過(guò) 1代表的地塊區(qū)域作為風(fēng)險(xiǎn)不可接受的污染區(qū)域,應(yīng)采取措施進(jìn)行管控或修復(fù)。反之,則說(shuō)明受體所承受的健康風(fēng)險(xiǎn)水平可接受,無(wú)需采取下一步措施。

        通過(guò)對(duì)超標(biāo)的63個(gè)點(diǎn)位內(nèi)每個(gè)超標(biāo)污染濃度進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算,超標(biāo)樣品土壤致癌風(fēng)險(xiǎn)均大于10-6,大多數(shù)超標(biāo)樣品土壤非致癌危害商大于1,超過(guò)了人體健康風(fēng)險(xiǎn)可接受水平。

        (五)風(fēng)險(xiǎn)控制值和修復(fù)目標(biāo)值

        1.風(fēng)險(xiǎn)控制值

        針對(duì)超標(biāo)因子砷,采用《建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則》(HJ25.3-2019)[7](以下簡(jiǎn)稱“風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估導(dǎo)則”)中推薦的模型,按照非敏感用地下的暴露場(chǎng)景來(lái)推導(dǎo)基于健康風(fēng)險(xiǎn)的風(fēng)險(xiǎn)控制值,計(jì)算致癌效應(yīng)及非致癌效應(yīng)下其對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)控制值,并把較小的值作為計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)控制值。計(jì)算結(jié)果見表2。

        表2 地塊土壤健康模型下風(fēng)險(xiǎn)控制值

        針對(duì)超標(biāo)因子鉛,由于鉛對(duì)兒童的認(rèn)知能力和神經(jīng)系統(tǒng)具有強(qiáng)烈的毒性,故普遍認(rèn)為不存在允許鉛暴露量最低限值的安全可接受水平,因此在對(duì)鉛污染的毒性評(píng)價(jià)時(shí)不再采用RfD/RfC方法,轉(zhuǎn)而采用基于受體血鉛濃度水平的方法[8]。目前針對(duì)工業(yè)用地鉛的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估普遍采用由美國(guó)環(huán)保署(USEPA)提出的成人血鉛模型(ALM)。該方法通過(guò)評(píng)估暴露于商業(yè)工業(yè)用地鉛污染土壤的孕婦胎兒血鉛含量來(lái)表征鉛污染土壤的人體健康風(fēng)險(xiǎn)并用于推導(dǎo)鉛的土壤鉛環(huán)境基準(zhǔn)[9]。通過(guò)該模型計(jì)算,可得到本項(xiàng)目第二類用地方式下基于人體健康風(fēng)險(xiǎn)的土壤鉛環(huán)境基準(zhǔn)值PbS為829 mg/kg。根據(jù)兩次調(diào)查結(jié)果,該地塊鉛的最大檢出濃度為26000mg/kg,遠(yuǎn)高于土壤鉛環(huán)境基準(zhǔn)值829mg/kg,人體健康風(fēng)險(xiǎn)不可接受。

        2.修復(fù)目標(biāo)值

        本項(xiàng)目修復(fù)目標(biāo)值的確定依據(jù)計(jì)算得出的土壤風(fēng)險(xiǎn)控制值(鉛為環(huán)境基準(zhǔn)值)及土壤標(biāo)準(zhǔn)中第二類用地篩選值及管制值。修復(fù)目標(biāo)值的選取原則為:(1)當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)控制值大于管制值時(shí),修復(fù)目標(biāo)值為管制值;(2)當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)控制值介于篩選值和管制值之間時(shí),修復(fù)目標(biāo)值為計(jì)算得出的風(fēng)險(xiǎn)控制值;(3)當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)控制值小于篩選值時(shí),修復(fù)目標(biāo)值為篩選值?;谝陨显瓌t,本地塊修復(fù)目標(biāo)值如表3。

        表3 地塊土壤修復(fù)目標(biāo)值

        (六)修復(fù)范圍及方量

        根據(jù)土壤各深度污染范圍,得出本地塊各層污染面積及修復(fù)方量,如表4。

        表4 地塊污染面積及修復(fù)方量

        五、結(jié)論

        (1)地塊土壤和地下水污染狀況:本地塊內(nèi)地下水檢測(cè)指標(biāo)均未超標(biāo)。地塊內(nèi)土壤檢測(cè)結(jié)果表明:土壤中的砷和鉛超過(guò)土壤標(biāo)準(zhǔn)中第二類用地篩選值,其中砷的最大檢出濃度為199mg/kg,鉛的最大檢出濃度為26000mg/kg。故砷和鉛作為關(guān)注污染物進(jìn)入下一步的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估環(huán)節(jié)。

        (2)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估:在第二類用地(非敏感用地)情景下,地塊的關(guān)注污染物砷和鉛,其中砷的致癌風(fēng)險(xiǎn)超過(guò)10-6,非致癌危害商超過(guò)1,人體健康風(fēng)險(xiǎn)不可接受;對(duì)于鉛,根據(jù)第二類用地方式下基于人體健康風(fēng)險(xiǎn)的土壤鉛環(huán)境基準(zhǔn)值PbS為829 mg/kg。根據(jù)調(diào)查結(jié)果,該地塊鉛的最大檢出濃度為26000mg/kg,遠(yuǎn)高于土壤鉛環(huán)境基準(zhǔn)值829mg/kg,人體健康風(fēng)險(xiǎn)不可接受。對(duì)比風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估導(dǎo)則計(jì)算得出的風(fēng)險(xiǎn)控制值以及土壤標(biāo)準(zhǔn)第二類用地篩選值和管制值,確定本地塊修復(fù)目標(biāo)值為:砷60 mg/kg,鉛 829 mg/kg。

        (3)地塊污染土壤方量:地塊土壤重金屬污染面積約為42000m2,土壤污染修復(fù)總方量為146665.6m3。

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