機(jī)械工業(yè)勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司 蔣立榮,孟軍省,李曉玲,劉玥,田棟
根據(jù)《全國土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)》(2014年,環(huán)保部和國土資源部公布),我國土壤總超標(biāo)率是16.1%,其中重金屬鉻超標(biāo)率是1.1%,鉻是被調(diào)查的工業(yè)場(chǎng)地的主要污染物。近年來,我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,城市不斷擴(kuò)張,很多高污染工業(yè)企業(yè)逐步搬遷或關(guān)閉,但由于環(huán)保意識(shí)不足,企業(yè)所在地的土壤均存在或多或少的遺留問題。由于城市化建設(shè)的展開,遺留的污染場(chǎng)地被重新使用,在再開發(fā)利用前,必須對(duì)潛在的土壤污染進(jìn)行調(diào)查和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,進(jìn)而對(duì)污染嚴(yán)重地塊進(jìn)行土壤修復(fù)。
鉻污染的首要來源是制革、電鍍、化工及冶煉行業(yè)產(chǎn)生的廢水、廢渣。由于傳統(tǒng)生產(chǎn)方式粗放,缺乏相應(yīng)的環(huán)境管理,電鍍、制革等工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)造成所在地及周邊土壤、水體鉻污染嚴(yán)重。Cr的存在主要有三價(jià)和六價(jià)兩種價(jià)態(tài)。其中Cr3+毒性相對(duì)較低,是人體和動(dòng)物生長(zhǎng)所需的微量元素;Cr6+的毒性是Cr3+的上百倍,且容易進(jìn)入人體,對(duì)肝、腎等器官及DNA細(xì)胞造成損害,能夠致癌、致畸、致突變。此外,Cr6+易遷移,極易溶于水,在污染場(chǎng)地水平遷移會(huì)導(dǎo)致污染范圍不斷擴(kuò)大,垂直遷移會(huì)導(dǎo)致污染土壤量增加,使修復(fù)難度增大,隨著時(shí)間的遷移會(huì)進(jìn)一步造成所在地及周邊地下水的污染,Cr6+已被美國 EPA列為環(huán)境優(yōu)先控制污染物。因此,開展鉻污染場(chǎng)地的土壤修復(fù)工作,是我國當(dāng)前亟待解決的環(huán)境問題之一。
關(guān)中地區(qū)某電鍍廠成立于1996年,2011年停產(chǎn),占地面積約1800m2,主要從事電鍍加工生產(chǎn),主要工藝為鍍鉻。電鍍車間、拋光車間為其主要生產(chǎn)區(qū)域,輔助生產(chǎn)設(shè)施有污水池、雜物庫等。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)踏勘、收集相關(guān)資料和訪談相關(guān)人員等,企業(yè)場(chǎng)地內(nèi)主要的生產(chǎn)區(qū)域及車間歷年未發(fā)生明顯變化。2017年拆除原有的部分建筑物,擴(kuò)大廠區(qū)范圍,新建成兩間鋼結(jié)構(gòu)棚,棚內(nèi)無生產(chǎn)設(shè)備,未從事任何生產(chǎn)活動(dòng)。停產(chǎn)前該廠總平面布置見圖1。
圖1 停產(chǎn)前總平面布置圖
本文土壤初步調(diào)查分為資料收集、制訂采樣工作方案、現(xiàn)場(chǎng)采樣檢測(cè)、評(píng)估與分析數(shù)據(jù)、編制報(bào)告等5個(gè)階段,土壤初步調(diào)查的流程如圖2。
圖2 初步調(diào)查工作程序圖
通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查得知該電鍍廠鍍鉻主要原輔料為鍍鉻溶液與硫酸、鹽酸;鉻酐為鍍鉻溶液的主要成分;主要鍍鉻工件有衣帽架、沙發(fā)架等;主要生產(chǎn)設(shè)施有酸洗槽、鍍鉻槽、水洗槽、拋光機(jī)等。主要工序?yàn)樗嵯?、鍍鉻、水洗、機(jī)械拋光。鍍鉻工藝流程及產(chǎn)污環(huán)節(jié)見圖3。結(jié)合行業(yè)特征、企業(yè)生產(chǎn)工藝、污染物產(chǎn)排環(huán)節(jié)及平面布置情況,識(shí)別出該場(chǎng)地潛在的主要污染物為六價(jià)鉻、銅、鋅、鎘、鉛、鎳等重金屬,重點(diǎn)污染分布區(qū)在污水池區(qū)域、電鍍車間、拋光車間。
圖3 鍍鉻工藝流程及產(chǎn)污環(huán)節(jié)
根據(jù)實(shí)地踏勘結(jié)果,場(chǎng)地主要情況匯總?cè)缦拢孩匐婂兩a(chǎn)線已全部停產(chǎn),生產(chǎn)設(shè)施均已拆除,廠房地面進(jìn)行了硬化處理,但部分區(qū)域存在地面水泥破損的現(xiàn)象,鍍鉻溶液泄漏入滲可能對(duì)場(chǎng)地土壤環(huán)境產(chǎn)生污染。②企業(yè)生產(chǎn)過程中不存在儲(chǔ)罐等裝置,硫酸、硼酸、鉻酐以桶裝在生產(chǎn)車間暫存,早期電鍍生產(chǎn)模式粗獷,加料、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)可能存在跑、冒、滴、漏等情況,存在場(chǎng)地土壤環(huán)境污染的可能性。③企業(yè)生產(chǎn)時(shí)期污水池存在滲漏現(xiàn)象;現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查時(shí)污水池回填地面有明顯滲水、發(fā)黑現(xiàn)象,周圍土地污染跡象明顯。④地塊曾進(jìn)行過場(chǎng)地平整、回填,電鍍車間和拋光車間地勢(shì)較高,場(chǎng)地平整過程中對(duì)此地土方進(jìn)行開挖并填至廠內(nèi)辦公樓、雜物庫等區(qū)域,導(dǎo)致場(chǎng)地內(nèi)污染物分布情況復(fù)雜。
對(duì)使用功能及污染特征差異明顯的地塊,監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的布設(shè)采用專業(yè)判斷布點(diǎn)法。本次電鍍廠共布設(shè)5個(gè)土壤采樣點(diǎn),分別為污水池、電鍍車間、拋光車間、雜物庫、背景對(duì)照點(diǎn)(廠界外北側(cè)),各點(diǎn)位均采集表(-0.2m)、中(-2m)、深(-5m)3個(gè)不同深度的樣品。土壤最終檢測(cè)點(diǎn)位見圖4。
布設(shè)地下水采樣點(diǎn)應(yīng)結(jié)合場(chǎng)地內(nèi)水文地質(zhì)條件,如地下水流向、含水層的滲透性、水力坡度、地下水埋深和厚度等,并考慮污染源和污染物遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律等因素,同時(shí)應(yīng)在疑似污染源所在區(qū)域(如生產(chǎn)區(qū)、污染泄漏區(qū)等)和污染物遷移的下游方向設(shè)置,優(yōu)先考慮污染源所在地土壤鉆孔為地下水取樣點(diǎn)。場(chǎng)地所在區(qū)域地下水流向整體上由西南向東北,故按地下水的流向間隔一定距離在場(chǎng)界北側(cè)下游布置一個(gè)點(diǎn),監(jiān)測(cè)下游相鄰地塊受場(chǎng)地污染的影響情況;在場(chǎng)地內(nèi)和場(chǎng)地西側(cè)分別布設(shè)一個(gè)監(jiān)控點(diǎn);在上游設(shè)一個(gè)對(duì)照點(diǎn);為了解地下水深層污染狀況,增加一口深井監(jiān)測(cè)點(diǎn)位。地下水檢測(cè)點(diǎn)位見圖4。
圖4 地下水檢測(cè)點(diǎn)位圖
根據(jù)污染物初步識(shí)別,該地塊檢測(cè)方案見表1。
表1 土壤和地下水檢測(cè)方案
(1)土壤質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)依據(jù)。結(jié)合場(chǎng)地的規(guī)劃用途性質(zhì),土壤標(biāo)準(zhǔn)為《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)中的第二類用地篩選值。其中土壤鋅、氟化物無風(fēng)險(xiǎn)篩選值,選用北京地標(biāo)《場(chǎng)地土壤環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)篩選值》(DB11/T811-2011)中工業(yè)/商服用地鋅、氟化物的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)篩選值。(2)地下水質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)依據(jù)。地下水標(biāo)準(zhǔn)為《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T14848-2017)III類水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
根據(jù)檢測(cè)結(jié)果,本文列出土壤超標(biāo)因子見表2。
表2 土壤監(jiān)測(cè)結(jié)果
結(jié)果顯示,該場(chǎng)地各區(qū)域均有不同程度的六價(jià)鉻污染,超過土壤污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值,最大超標(biāo)倍數(shù)為30.5;污水池是電鍍生產(chǎn)時(shí)污水收集、暫存的地方,是該場(chǎng)地土壤污染最嚴(yán)重的區(qū)域;除污水池外,其他各區(qū)域最大污染層均不在表層,分析其原因?yàn)樵摰貕K曾進(jìn)行場(chǎng)地平整、回填,各區(qū)域均有不同深度的建筑垃圾填埋情況,土層受到翻動(dòng)影響,污染物分布情況復(fù)雜,導(dǎo)致其土壤六價(jià)鉻在表層土含量低、深層土含量高的現(xiàn)象。
根據(jù)檢測(cè)結(jié)果,地下水超標(biāo)因子見表3。結(jié)果顯示,對(duì)照井及深層井砷含量超過III 類標(biāo)準(zhǔn)限值,說明該地區(qū)地下水環(huán)境總體質(zhì)量一般;廠內(nèi)井、廠區(qū)北側(cè)井(下游井)、廠外西側(cè)井均超標(biāo)的污染因子為六價(jià)鉻、陰離子表面活性劑和色度,其中超標(biāo)最嚴(yán)重的是六價(jià)鉻,最大超標(biāo)達(dá)3079倍;廠外西側(cè)井水質(zhì)指標(biāo)普遍偏高,超標(biāo)倍數(shù)最大,污染最嚴(yán)重,究其原因,可能是由于廠外西側(cè)井為多年老井,井內(nèi)存有受污染井水,其污染較新建井更嚴(yán)重。
表3 地下水監(jiān)測(cè)結(jié)果
(1)本次土壤調(diào)查結(jié)果可確認(rèn)該地塊屬于污染地塊,應(yīng)進(jìn)一步開展詳細(xì)調(diào)查和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作。(2)該地塊土壤主要污染因子為六價(jià)鉻;場(chǎng)地各區(qū)域均有不同程度的六價(jià)鉻污染,其中污染最嚴(yán)重的區(qū)域?yàn)槲鬯貐^(qū)域;本次土壤采樣最大深度5m 處仍存在污染,詳細(xì)調(diào)查中應(yīng)加大采樣深度,最大采樣深度應(yīng)達(dá)到未受污染的區(qū)域。(3)本次地下水調(diào)查范圍內(nèi)潛水井均受到不同程度的污染,主要污染因子為六價(jià)鉻;在后續(xù)進(jìn)一步詳細(xì)調(diào)查中,確認(rèn)區(qū)域的地下水污染范圍;建議對(duì)周邊居民進(jìn)行告知,并禁止居民使用該區(qū)域潛水井井水。