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        華南某典型香料廠地塊土壤污染狀況調(diào)查與風(fēng)險評估

        2021-11-17 07:10:38呂明超徐夢劼董敏剛李洪偉劉麗麗陸海建鄧一榮
        農(nóng)業(yè)與技術(shù) 2021年21期
        關(guān)鍵詞:污染

        呂明超徐夢劼董敏剛李洪偉劉麗麗陸海建鄧一榮

        (1.廣東省環(huán)境科學(xué)研究院,廣東 廣州 510045;2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué),廣東 廣州 510642)

        隨著近年來城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和“退二進(jìn)三”、“三舊改造”政策的實施,大量工業(yè)企業(yè)面臨關(guān)停和搬遷,企業(yè)退役后遺留了大量的污染地塊,面臨二次開發(fā)[1]。據(jù)根《中華人民共和國土壤污染防治法》第59條規(guī)定,用途變更為住宅、公共管理與公共服務(wù)用地的,變更前應(yīng)當(dāng)按照規(guī)定進(jìn)行土壤污染狀況調(diào)查。本文選取華南地區(qū)某典型香料廠地塊為例,探討香料廠地塊調(diào)查和風(fēng)險評估的技術(shù)要點,在敏感用地情景下,敏感受體為住宅區(qū)內(nèi)的成人和兒童,根據(jù)地塊污染源特征、水文地質(zhì)條件等實際情況,構(gòu)建地塊概念模型,計算不同暴露途徑下土壤及地下水污染物的風(fēng)險控制值與風(fēng)險和危害商,并對地塊的土壤與地下水中的污染物進(jìn)行風(fēng)險表征;結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),確定最終的修復(fù)目標(biāo)值,篩選出超過修復(fù)目標(biāo)值的污染物,分析其污染分布與超標(biāo)范圍,估算土壤的修復(fù)土方量及地下水修復(fù)體積,為該類項目調(diào)查和評估工作提供借鑒和參考。

        1 研究區(qū)概況

        目標(biāo)地塊位于珠江三角洲北緣,北回歸線以南,瀕臨南海,屬南亞熱帶季風(fēng)氣候,年平均降雨量為1650.33mm,年平均相對濕度為77%,常年主導(dǎo)風(fēng)向為北風(fēng),地塊周圍地勢平坦,主要由沖積形成,地下層大部分為沙質(zhì)粘土、粘質(zhì)砂土,最下層多屬砂巖、頁巖,地表土壤主要為沖積土,經(jīng)長期耕作,演變?yōu)闆_積水稻土和菜園土。地塊內(nèi)地下水水位埋深為0.250~0.969m,平均埋深0.608m,位于填土層,屬上層滯水。該地塊規(guī)劃用地面積約5萬m2,從1956年建廠至2015年已有59a歷史,主要生產(chǎn)香料、食品香精、煙用香精、日化香精、飼料香精、調(diào)味品等。該地塊將從現(xiàn)行控規(guī)的工業(yè)用地為主,調(diào)整為以居住用地為主。

        2 調(diào)查方法與結(jié)果

        2.1 第1階段地塊環(huán)境調(diào)查

        本階段為污染識別階段。通過資料收集與分析、現(xiàn)場踏勘、人員訪談等形式,對地塊的歷史、現(xiàn)狀和未來的使用情況以及與之相關(guān)的生產(chǎn)過程進(jìn)行分析,識別潛在的地塊污染狀況、污染源和污染特征。

        項目組在踏勘期間對目標(biāo)地塊內(nèi)的建筑、地面、植被、管線以及周邊環(huán)境進(jìn)行了詳細(xì)調(diào)查。在目標(biāo)地塊周邊沒有發(fā)現(xiàn)需要特別關(guān)注的地塊外污染源,地塊外敏感受體存在1條地表河流,該河流不作為集中供水水源地。在目標(biāo)地塊內(nèi)的辦公區(qū)和倉儲區(qū)沒有發(fā)現(xiàn)明顯的污染痕跡,生產(chǎn)區(qū)存在潛在的污染痕跡和污染源。根據(jù)廠區(qū)功能劃分,調(diào)查分析目標(biāo)地塊平面布置、生產(chǎn)工藝、原輔料、污染物排放和污染痕跡的可能性,確定可能導(dǎo)致土壤和地下水污染的潛在污染源為酯化車間、煙用車間、新羥基車間、檀香車間、紫羅蘭酮車間、新日化車間、皂用車間等生產(chǎn)車間的原輔材料、廢舊原料桶、冷凍機(jī)房、配電房、各式儲罐、污水收集池、隔油池及污水管道。以上建筑區(qū)域及管道沿線作為第2階段地塊環(huán)境調(diào)查采樣的潛在關(guān)注區(qū)域。

        根據(jù)工藝流程以及地塊功能區(qū)分析,目標(biāo)地塊主要涉及的污染物為揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機(jī)污染物(苯系物、甲苯、丙酮等)、石油烴類、酞酸酯類,可能涉及到重金屬類及多氯聯(lián)苯類污染物。地塊內(nèi)可能存在的所有污染物在第1階段調(diào)查階段均被認(rèn)為是潛在關(guān)注污染物??赏ㄟ^檢測重金屬、總石油烴、半揮發(fā)性有機(jī)物、揮發(fā)性有機(jī)物、多氯聯(lián)苯等指標(biāo)定量確認(rèn),以上檢測因子可涵蓋地塊內(nèi)涉及的有毒有害物質(zhì)。

        2.2 第2階段地塊環(huán)境調(diào)查

        本階段包括初步采樣調(diào)查和詳細(xì)采樣調(diào)查2個階段。初步采樣調(diào)查階段根據(jù)第1階段地塊環(huán)境調(diào)查的污染識別結(jié)果,采用判斷布點法布設(shè)采樣點位,詳細(xì)采樣調(diào)查階段根據(jù)初步采樣調(diào)查階段識別的污染區(qū)域布設(shè)加密采樣點,采用系統(tǒng)布點和判斷布點結(jié)合的方法,對關(guān)注區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格布點。初步采樣結(jié)果顯示,檢出的污染物主要存在于填土層、淤泥層中,詳細(xì)采樣設(shè)計深度為初見水位以下3~4m,每個采樣深孔設(shè)計3~6個不同深度的土壤樣品,最大調(diào)查深度為7.5m。共鉆取土壤取樣點47個,單點最大調(diào)查深度13.5m,采集103個土壤樣品(含10個平行樣,2個對照樣品)檢測揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)、半揮發(fā)性有機(jī)物(SVOCs)、重金屬、總石油烴等污染物。

        圖1 土壤和地下水調(diào)查點位布設(shè)圖

        2.3 調(diào)查結(jié)果

        酯化車間附近點位土壤存在苯并(a)蒽和苯并(a)芘超標(biāo)現(xiàn)象,可能由隔油池中污染物的滲漏引起;新羥基車間附近點位土壤存在鄰苯二甲酸雙(2-乙基己基)酯、1,2,4-三甲苯、總石油烴的污染,污染深度為1.5m,可能是香茅油系列產(chǎn)品生產(chǎn)過程中產(chǎn)生鄰苯二甲酸雙(2-乙基己基)酯、1,2,4-三甲苯等有機(jī)污染物;新羥基車間土壤的甲苯和二硫化碳超過篩選值,新羥基車間生產(chǎn)過程中存在硫化反應(yīng),并且有硫化物吸收裝置,期間可能存在二硫化碳的跑冒滴漏,隨地下水遷移造成污染;皂用車間土壤的總石油烴、乙苯存在污染,可能是歷史上使用的有機(jī)溶劑跑冒滴漏造成的。

        廢酸池和化工原料倉附近地下水重金屬砷、汞超過篩選值,最大超標(biāo)5.7倍。污水處理站和新羥基車間附近地下水中鄰苯二甲酸雙(2-乙基己基)酯超過篩選值,可能由于管道滲漏造成的地下水污染。冷凍機(jī)房的地下水中二氯二氟甲烷超過篩選值7.7倍,判斷為冷凍機(jī)房的冷凍液長期滲漏所致;紫羅蘭酮車間的地下水中甲苯超過篩選值,超標(biāo)1.3倍,判斷污染原因為該車間生產(chǎn)過程中使用的甲苯跑冒滴漏所致,隨廢水流入隔油池,隔油池滲漏所致。冷凍機(jī)房、化工原料倉、皂用車間、新羥基車間附近、污水處理站、酊類車間與麝香草酚車間、紫羅蘭酮車間、新日化車間附近地下水均存在不同程度的總石油烴超標(biāo)情況。

        第2階段地塊土壤污染狀況調(diào)查結(jié)果表明,地塊土壤和地下水存在不同程度的污染,需啟動地塊健康與風(fēng)險評估。

        3 風(fēng)險評估結(jié)果

        根據(jù)《建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險評估技術(shù)導(dǎo)則》(HJ 25.3—2019)要求,地塊風(fēng)險評估按照危害識別、暴露評估、毒性評估、風(fēng)險表征和風(fēng)險控制值計算5個步驟展開。根據(jù)土壤風(fēng)險表征結(jié)果發(fā)現(xiàn),土壤中共有S8、S12和S36共3個點位存在風(fēng)險和危害超標(biāo)的情況,其中,S8為苯并(a)蒽、苯并(a)芘致癌風(fēng)險超標(biāo),污染深度達(dá)2.5m;S12點位鄰苯二甲酸雙(2-乙基己基)酯、石油烴存在超標(biāo)情況,其中鄰苯二甲酸雙(2-乙基己基)酯的致癌風(fēng)險和非致癌危害均超標(biāo),石油烴C10-C14、C15-C28、C29-C36危害商超標(biāo),污染深度達(dá)1.5m;S36點位為石油烴類污染物危害商超標(biāo),其中0.5m處超標(biāo)污染物為石油烴C10-C14、C15-C28,1.0m處超標(biāo)污染物為石油烴C10-C14、C15-C28、C29-C36。

        根據(jù)地下水的風(fēng)險表征結(jié)果,地下水中未發(fā)現(xiàn)污染物超過可接受的風(fēng)險水平的情況。而該結(jié)果是建立在場地的風(fēng)險評估暴露模型——僅考慮地下水中揮發(fā)性污染物進(jìn)入室內(nèi)外空氣-吸入室內(nèi)空氣中氣態(tài)污染物的前提下,不考慮人體直接接觸和飲用地下水的暴露途徑。目標(biāo)地塊敏感用地類型下土壤中關(guān)注污染物的風(fēng)險控制值見表1。根據(jù)土壤風(fēng)險控制值對土壤樣品數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選分析,超過風(fēng)險控制值的污染物為鄰苯二甲酸雙(2-乙基己基)酯、苯并(a)蒽、苯并(a)芘。

        表1 土壤風(fēng)險控制值

        4 思考

        4.1 污染識別至關(guān)重要

        污染識別是地塊土壤污染狀況調(diào)查的第1步,也是最重要最基本的一步,主要是判斷該地塊是否存在潛在污染源。對于潛在的污染源,識別可能的污染物,以確定進(jìn)一步調(diào)查工作需要重點關(guān)注的目標(biāo)污染物和污染區(qū)域。從地塊平面布局、生產(chǎn)工藝、原輔材料的資料收集分析到判斷重點區(qū)域、疑似污染物,污染識別是否全面、準(zhǔn)確對地塊調(diào)查起到至關(guān)重要的作用。

        4.2 布點方法選擇和采樣深度的判斷有講究

        布點方法一般采用系統(tǒng)布點法和專業(yè)判斷布點法,初步采樣調(diào)查建議結(jié)合平面布局,以系統(tǒng)布點法為基礎(chǔ),輔助專業(yè)判斷布點法進(jìn)行布點;詳細(xì)采樣調(diào)查則建議根據(jù)初步采樣調(diào)查的結(jié)果進(jìn)行系統(tǒng)布點。采樣深度一般需結(jié)合地塊水文地質(zhì)情況以及《工業(yè)企業(yè)場地環(huán)境調(diào)查評估與修復(fù)工作指南(試行)》來確定,按照變層取樣的原則開展[2]。

        4.3 風(fēng)險評估應(yīng)因地制宜

        按照《建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險評估技術(shù)導(dǎo)則》(HJ 25.3—2019),根據(jù)地塊現(xiàn)狀和未來土地利用規(guī)劃,可以制定受污染土壤和地下水的風(fēng)險控制值,保障場地未來安全利用。風(fēng)險控制值的計算較為復(fù)雜,暴露途徑選取需合理,應(yīng)根據(jù)地塊實際情況進(jìn)行選擇,少選擇導(dǎo)致保護(hù)目標(biāo)有遺漏,多選擇導(dǎo)致過度修復(fù);風(fēng)險評估參數(shù)選擇和調(diào)整需合理,土壤理化性質(zhì)、場地水文地質(zhì)等參數(shù),應(yīng)通過規(guī)范的水文地質(zhì)勘察和巖土工程實驗方法獲取[3]。

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