某金屬冶煉企業(yè)場(chǎng)地環(huán)境污染現(xiàn)狀調(diào)查與分析

徐桂茹， 韋 晨， 王 帆， 黃文平

(中海環(huán)境科技(上海)股份有限公司，上海 200135)

0 引 言

隨著城市化進(jìn)程的不斷加快和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，土地利用格局正面臨著巨大變化，大量工業(yè)企業(yè)關(guān)停、搬遷，使得其原址遺留有大量環(huán)境污染問(wèn)題，主要環(huán)境污染途徑為污染物進(jìn)入土壤和地下水[1]，造成土壤環(huán)境污染事件頻發(fā)。為保證人的健康不受污染場(chǎng)地的影響，對(duì)場(chǎng)地環(huán)境進(jìn)行調(diào)查、評(píng)估和治理顯得尤為重要。

金屬冶煉企業(yè)在運(yùn)營(yíng)期間不可規(guī)避地會(huì)給場(chǎng)地內(nèi)及其周邊的環(huán)境帶來(lái)污染，進(jìn)而影響生態(tài)環(huán)境和人體健康[2]。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)相關(guān)學(xué)者[3-5]已針對(duì)金屬冶煉企業(yè)關(guān)?；虬徇w后土壤環(huán)境受到的影響開展相關(guān)研究。本文以某已關(guān)停的鋅冶煉廠場(chǎng)地為研究對(duì)象，通過(guò)場(chǎng)地“三廢”歷史資料分析、現(xiàn)場(chǎng)勘察、人員訪談和污染識(shí)別,結(jié)合地質(zhì)調(diào)查情況制訂監(jiān)測(cè)方案，采用土壤鉆探取樣調(diào)查、室內(nèi)化學(xué)檢測(cè)分析和結(jié)果評(píng)估等方法研究鋅冶煉廠場(chǎng)地及其周邊土壤污染物的含量和空間分布特征，為土壤環(huán)境污染防治和場(chǎng)地后續(xù)開發(fā)提供實(shí)證依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 場(chǎng)地概況

該鋅冶煉廠占地約190.8畝，采用“黃鐵釩法”等工藝技術(shù)煉鋅，屬于電解鋅、提煉有價(jià)金屬(鎘、鍺等)、硫酸生產(chǎn)型企業(yè)。2008年該工廠受國(guó)際金融危機(jī)和天氣的雙重影響，被迫停產(chǎn)。該工廠目前已無(wú)人員辦公，廠區(qū)內(nèi)各生產(chǎn)車間(硫酸車間、電鋅車間、浸出及渣處理車間、鎘回收車間和原料倉(cāng)庫(kù)等)、車間工藝設(shè)備、部分產(chǎn)品原料、庫(kù)存產(chǎn)品和管線等仍有保留。

1.2 樣品采集和測(cè)定

此次場(chǎng)地環(huán)境調(diào)查監(jiān)測(cè)的范圍為廠區(qū)及其周邊區(qū)域，重點(diǎn)關(guān)注資料分析、現(xiàn)場(chǎng)勘察和人員訪談階段識(shí)別出的疑似污染區(qū)域。根據(jù)《場(chǎng)地環(huán)境調(diào)查技術(shù)導(dǎo)則》(HJ 25.1—2014)[6]、《場(chǎng)地環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)導(dǎo)則》(HJ 25.2—2014)[7]和《建設(shè)用地土壤環(huán)境調(diào)查評(píng)估技術(shù)指南》[8]等相關(guān)規(guī)定及技術(shù)要求，綜合場(chǎng)地歷史使用情況，采用分區(qū)和專業(yè)判斷法布設(shè)采樣點(diǎn)位，共設(shè)置32個(gè)采樣點(diǎn)位，共采集97個(gè)樣本(包括78個(gè)表層和深層土壤樣品、15個(gè)場(chǎng)區(qū)固體廢物堆放處及周邊區(qū)域疑似污染表層樣品和4個(gè)平行樣品)，另采集2個(gè)地下水樣品和3個(gè)地表水樣品；同時(shí)，在場(chǎng)界外東北側(cè)和南側(cè)火車隧道沿江邊布設(shè)2個(gè)對(duì)照點(diǎn)位。對(duì)照點(diǎn)采樣區(qū)域選擇人為擾動(dòng)少的區(qū)域，采集2個(gè)土壤樣品(場(chǎng)地東北側(cè)江水沿岸區(qū)域?yàn)樯降貙捑彍瞎葞r溶地貌，山間緩坡下部地帶未見土壤擾動(dòng)現(xiàn)象，在該區(qū)域設(shè)置對(duì)照點(diǎn)1；場(chǎng)地外靠隧道江邊人為干擾少，在該區(qū)域設(shè)置對(duì)照點(diǎn)2)。此次樣品檢測(cè)在上海實(shí)樸檢測(cè)技術(shù)服務(wù)有限公司進(jìn)行。圖1為調(diào)查場(chǎng)地監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)圖。圖2為對(duì)照點(diǎn)位置圖。

1.3 測(cè)定指標(biāo)

根據(jù)對(duì)場(chǎng)地歷史情況和現(xiàn)狀的分析，識(shí)別出該場(chǎng)地的污染物主要為重金屬污染物。土壤和地下水重點(diǎn)關(guān)注指標(biāo)因子有pH、六價(jià)鉻、鎘、鉛、鉻、銅、鋅、鎳、汞、砷、錳、鈷、硒、釩、銻、鉈、鈹、鉬和鍺。對(duì)場(chǎng)地疑似污染區(qū)域相關(guān)點(diǎn)位樣品進(jìn)行土壤和地下水污染物綜合指標(biāo)分析，選測(cè)氰化物(CN-)、揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs，59種)、半揮發(fā)性有機(jī)物(SVOCs，130種)、多氯聯(lián)苯(總)和總石油烴(C10～C40)。

1.4 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

該調(diào)查場(chǎng)地的后期規(guī)劃用途不明確，按照《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)》(GB 36600—2018)[9]對(duì)建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值的使用要求，土壤樣品評(píng)估適用第一類用地風(fēng)險(xiǎn)篩選值。采集的地下水樣品采用《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 14848—2017)[10]第III類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析;未列出的相關(guān)檢測(cè)項(xiàng)目采用荷蘭地下水標(biāo)準(zhǔn)干預(yù)值[11]和《美國(guó)愛荷華州土壤及地下水標(biāo)準(zhǔn)》[12]進(jìn)行評(píng)價(jià)；采集的地表水樣品采用《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)[13]進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2 結(jié)果與分析

2.1 場(chǎng)地地質(zhì)條件

該調(diào)查場(chǎng)地位于中低山地區(qū)，屬于山地寬緩溝谷巖溶地貌，總體海拔高程在563.00～599.00 m，相對(duì)高差為36.00 m，場(chǎng)區(qū)內(nèi)各勘探點(diǎn)的標(biāo)高在581.79～594.51 m，最大相對(duì)高差為12.72 m。根據(jù)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查和鉆探資料，廠區(qū)出露地層較為簡(jiǎn)單，主要為寒武系婁山關(guān)群(∈ls)白云巖，第四系人工填土層和紅粘土直接覆蓋在寒武系婁山關(guān)群地層上。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造圖，場(chǎng)區(qū)位于區(qū)域性斷層帶南西側(cè)20 m處。受此影響，場(chǎng)區(qū)內(nèi)巖石節(jié)理裂較發(fā)育，巖體較破碎。根據(jù)該場(chǎng)地鉆探揭露情況，場(chǎng)地內(nèi)巖土構(gòu)成較為簡(jiǎn)單，自上而下發(fā)育有素填土、紅粘土和白云巖。

2.2 土壤樣品檢測(cè)結(jié)果分析

表1為土壤樣品檢測(cè)結(jié)果分析。對(duì)該調(diào)查場(chǎng)地的土壤樣品檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析可知：土壤樣品的pH值在4.80～11.44；土壤樣品中的氰化物、六價(jià)鉻和鈹?shù)臋z出值均低于GB 36600—2018中第一類用地篩選值；土壤樣品中釩、銅、鎳、銻、鉛、鎘、砷、鈷和汞的檢出值均超過(guò)GB 36600—2018第一類用地篩選值。

續(xù)表1

2.3 廠區(qū)固體廢物堆放處及周邊區(qū)域疑似污染樣品檢測(cè)結(jié)果分析

考慮到疑似污染的區(qū)域(REC 點(diǎn))現(xiàn)場(chǎng)鉆探采樣困難,以及重點(diǎn)車間區(qū)域存在歷史遺留的或處理不當(dāng)?shù)墓腆w廢棄物，在廢溝槽沉積土、邊坡廢渣土、鋅精礦車間堆置表層渣、廢舊設(shè)備出渣口、廢渣堆放區(qū)和原設(shè)備收塵區(qū)等區(qū)域采集表層樣品進(jìn)行檢測(cè)分析，共采集15個(gè)表層樣品，結(jié)果見表2。由表2可知：表層樣品的pH值在3.3～11.91，點(diǎn)位之間酸堿度水平相差較大；從表層樣品中檢出18種重金屬，包括六價(jià)鉻、錳、釩、鍺、銅、鉻、鎳、鋅、銻、鉛、鎘、鉈、鈹、砷、硒、鉬、鈷和汞，超標(biāo)重金屬污染物主要為釩、銅、鉛、鎘、鎳、鈷、砷、銻和汞。圖3為疑似污染區(qū)域表層樣品污染物超標(biāo)因子。

2.4 廠區(qū)周邊地下水樣品檢測(cè)結(jié)果分析

由該廠區(qū)周圍環(huán)境地質(zhì)調(diào)查和相鄰場(chǎng)地詳勘資料及場(chǎng)地鉆探情況可知，廠區(qū)地下水為上層滯水(孔隙水)和巖溶裂隙水。廠區(qū)地勢(shì)較高，廠區(qū)內(nèi)河流切割較深，使得地下水不易貯存，在鉆探期間，采用XY-180型鉆機(jī)和XY-1A型鉆機(jī)對(duì)8個(gè)點(diǎn)位進(jìn)行深鉆，在鉆探揭露范圍內(nèi)未見穩(wěn)定的地下水位。場(chǎng)地內(nèi)沒(méi)有符合要求的淺層地下水富集，在距離場(chǎng)地1 km 范圍內(nèi)的敏感區(qū)域，通過(guò)走訪踏勘了解到存在2處地下水采樣點(diǎn)(疑似基巖裂隙水)，現(xiàn)場(chǎng)采樣人員采集2套樣品，用于分析以往的生產(chǎn)活動(dòng)是否對(duì)地下水造成了污染。

表2 表層樣品檢測(cè)結(jié)果與分析

圖3 疑似污染區(qū)域表層樣品污染物超標(biāo)因子

場(chǎng)地周邊區(qū)域地下水樣品的pH值在7.79～8.20；氟化物、氰化物和氯化物檢出值低于GB/T 14848—2017 Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)值。地下水樣品中錳、釩、銅、鎳、鋅、銻、鉛、鎘、砷、硒、鉬和鉻的檢出值低于GB/T 14848—2017 Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)值；地下水樣品中鍺的濃度范圍為<0.02～0.08 μg/L。表3為地下水樣品檢測(cè)結(jié)果分析。

表3 地下水樣品檢測(cè)結(jié)果分析

2.5 地表水樣品結(jié)果分析

為調(diào)查場(chǎng)地地表徑流對(duì)沿岸地表水的影響，采集1套水樣，得到地表水樣品檢測(cè)結(jié)果見表4。由表4可知：地表水樣品的pH值為7.98，氟化物、氰化物和氯化物的檢出值低于GB 3838—2002 Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)值；鍺的濃度范圍為0.02～0.35 μg/L;釩、銅、鉻、鎳、銻、鉛、砷、鉬、錳、鋅和鎘的檢出值均滿足GB 3838—2002 Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)值或其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的限值要求。

2.6 土壤對(duì)照樣分析

場(chǎng)地外對(duì)照點(diǎn)土壤樣品的檢出數(shù)據(jù)除了砷以外，其他污染物與土壤污染篩選值相比均未超標(biāo)；對(duì)照點(diǎn)污染物錳、鍺、銅、鎳、鋅、鉛、鎘、鉈、砷、硒、鉬、鈷和汞的檢出值低于場(chǎng)地內(nèi)土壤樣品的檢出值，其他污染物的檢出值與場(chǎng)地內(nèi)土壤樣品檢出值無(wú)明顯差異。場(chǎng)地采樣點(diǎn)氟化物平均檢出值與對(duì)照點(diǎn)檢出結(jié)果相近，場(chǎng)地采樣點(diǎn)氟化物最大檢出值為1 600 mg/kg，超過(guò)對(duì)照點(diǎn)背景值最大倍數(shù)1.8倍。場(chǎng)地釩、銅、鎳、銻、鉛、鎘、砷、鈷和汞的檢出值均超過(guò)GB 36600—2018第一類用地篩選值；場(chǎng)地釩、銅、鎳、銻、鉛、鎘、砷、鈷和汞的平均檢出值與對(duì)照點(diǎn)1相比，超標(biāo)倍數(shù)分別為 0.5、9.8、1.0、12.9、13.2、401.8、6.7、1.8、1.8和535.7。具體對(duì)照點(diǎn)與場(chǎng)地內(nèi)土壤點(diǎn)位樣品檢出數(shù)據(jù)對(duì)比見表5。

表4 地表水樣品檢測(cè)結(jié)果與分析

續(xù)表5

3 結(jié) 語(yǔ)

根據(jù)調(diào)查場(chǎng)地環(huán)境檢測(cè)結(jié)果，建議該場(chǎng)地開展場(chǎng)地詳細(xì)調(diào)查和健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作，進(jìn)一步框定風(fēng)險(xiǎn)范圍和風(fēng)險(xiǎn)程度，為后續(xù)場(chǎng)地修復(fù)提供數(shù)據(jù)支持。

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》[14]和《企業(yè)拆除活動(dòng)防治技術(shù)規(guī)定》[15]的要求，該關(guān)停場(chǎng)地應(yīng)首先制訂廠區(qū)主要建筑物、設(shè)備設(shè)施、廢渣廢液和廢棄化學(xué)品拆解清除方案，進(jìn)行廠區(qū)拆解、清理之后，對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行污染詳細(xì)調(diào)查、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和修復(fù)整治；若該地塊后期未開展建設(shè)，應(yīng)保證環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)得到有效控制，排查引發(fā)環(huán)境污染的風(fēng)險(xiǎn)源和風(fēng)險(xiǎn)因素，對(duì)遺留的有害化學(xué)品、工業(yè)固體廢物、廢液和廢渣等污染物予以規(guī)范清理，制訂并實(shí)施各類污染物防治方案和污染物應(yīng)急處置方案，合理處置遺留的固體廢物、廢液和廢渣等，防止污染擴(kuò)散。對(duì)暫不開發(fā)利用的污染地塊實(shí)施以防止污染擴(kuò)散為主的風(fēng)險(xiǎn)管控，防止發(fā)生二次污染和次生突發(fā)環(huán)境事件。