江西某在產(chǎn)企業(yè)土壤重金屬污染分析與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

俞新玲，羅 建

（1.江西省環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院，江西 南昌 330039；2.江西德綠環(huán)保有限公司，江西 南昌 330039）

隨著“土十條”的出臺(tái)，農(nóng)用地和建設(shè)用地土壤環(huán)境質(zhì)量狀況也逐步引起人們的關(guān)注。由于早期工業(yè)企業(yè)管理水平的欠缺，企業(yè)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物有可能對場地內(nèi)土壤造成污染，其中重金屬污染是常見的污染之一。土壤重金屬污染具有隱蔽性，主要指重金屬在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化并在生物體中富集，難以被察覺，而且產(chǎn)生的負(fù)面效應(yīng)在短期內(nèi)無法顯現(xiàn)出來[1]。土壤中常見的重金屬污染通常包括Cd、Pb、As、Hg、Cr、Cu、Zn、Mn、Al等。受重金屬污染的土壤會(huì)因土壤的理化性質(zhì)的不同、重金屬的類別以及污染對象的差異而表現(xiàn)出同的效應(yīng)機(jī)制[2]，進(jìn)而加大復(fù)合型重金屬污染土壤的治理難度。涉重金屬冶煉企業(yè)是建設(shè)用地土壤重金屬污染的重要來源之一，該類企業(yè)在生產(chǎn)過程中堆放的含重金屬原料或固廢、工藝過程中產(chǎn)生或外排的含重金屬廢水或廢氣，可通過下滲或沉降等方式對區(qū)域土壤或地下水造成一定程度的影響[3]。為了解涉重金屬在產(chǎn)企業(yè)場地土壤污染狀況，本文以江西某在產(chǎn)濕法冶煉企業(yè)為研究對象，通過初步采樣和詳細(xì)采樣測試分析，摸清場地內(nèi)重金屬污染物類別和污染程度，以期為下一步土地再開發(fā)利用提供參考意見。

1 材料與方法

1.1 污染地塊概況

本次調(diào)查的場地為金屬資源回收企業(yè)，現(xiàn)已經(jīng)營11年。企業(yè)主要采用濕法冶煉工藝回收電解鋅、電解銅和電解鉛。主要原輔料涉及含金屬廢料銅泥、含鉛鋅廢渣、含銅廢渣、含鉛廢渣等。場地位于工業(yè)園區(qū)內(nèi)，占地面積約160畝。廠區(qū)內(nèi)設(shè)有回轉(zhuǎn)窯車間、浸出凈化車間、除雜車間、過濾車間和電解車間等。場地內(nèi)回轉(zhuǎn)窯車間已拆除，其余已建車間基本均在使用。該企業(yè)擬計(jì)劃搬遷，搬遷后土地用途規(guī)劃為教育用地。

1.2 樣品采集

采樣按照《場地環(huán)境監(jiān)測技術(shù)導(dǎo)則》（HJ25.2-2014）和《工業(yè)企業(yè)場地環(huán)境調(diào)查評(píng)估與修復(fù)工作指南（試行）》中要求進(jìn)行。初步采樣采用“系統(tǒng)布點(diǎn)+專業(yè)判斷”相結(jié)合的原則，在不影響企業(yè)正常生產(chǎn)情況下，在靠近重點(diǎn)區(qū)域外圍布設(shè)點(diǎn)位；在廠區(qū)東南面人為干擾相對較小的林地內(nèi)設(shè)置對照點(diǎn)。全廠共布設(shè)土壤點(diǎn)位25個(gè)，對照點(diǎn)1個(gè)。采樣測試項(xiàng)目為pH值、鎳、銅、鋅、鉛、鎘、砷、汞、六價(jià)鉻、鉬、鈹、銻、鈷、鉈。初步采樣平面布點(diǎn)見圖1。

為進(jìn)一步摸清污染重金屬分布情況，本次調(diào)查在超標(biāo)點(diǎn)位周邊加密采樣。詳細(xì)采樣采用系統(tǒng)布點(diǎn)法，在初步調(diào)查超過土壤篩選值的點(diǎn)位周邊以不超過20m*20m的網(wǎng)格外推進(jìn)行土壤污染范圍界定。采樣測試項(xiàng)目為鎘。詳細(xì)采樣平面布點(diǎn)見圖2。

采樣方法：按照《土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ/T166-2004）[4]、《場地環(huán)境監(jiān)測技術(shù)導(dǎo)則》（HJ25.2-2014）[5]、《工業(yè)企業(yè)場地環(huán)境調(diào)查評(píng)估與修復(fù)工作指南（試行）》及《場地環(huán)境調(diào)查監(jiān)測布點(diǎn)方案》進(jìn)行操作?，F(xiàn)場采樣使用Geoprobe DT22雙套管土壤取樣系統(tǒng)，在鉆探至目標(biāo)深度后，取出PVC管，將PVC管一面直接剝離，直接從PVC 管中選取對應(yīng)深度位于巖心中間未與采樣設(shè)備直接接觸的土壤樣品裝入由實(shí)驗(yàn)室提供的最終容器，并做好土壤形態(tài)特征、采樣深度等做詳細(xì)記錄。所有采集的樣品均現(xiàn)場低溫保存，樣品保存、運(yùn)輸、流轉(zhuǎn)均按照《土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ/T166—2004）的要求執(zhí)行。所有采樣點(diǎn)均采集表層樣和深層樣，土壤鉆孔最大深度達(dá)7.5m。采集的樣品由經(jīng)計(jì)量認(rèn)證合格或國家認(rèn)證委員會(huì)認(rèn)可（CMA認(rèn)證）的檢測單位進(jìn)行測定。

圖1 初步采樣布點(diǎn)平面布置圖

圖2 詳細(xì)加密采樣布點(diǎn)平面布置圖

1.3 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

按擬規(guī)劃土地用途，采用《土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn) 建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值(試行)》（GB36600-2018）中第一類用地標(biāo)準(zhǔn)；對于上述標(biāo)準(zhǔn)中缺乏的污染物，參考《江西省土壤環(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）（征求意見稿）》的第一類用地標(biāo)準(zhǔn)和美國聯(lián)邦環(huán)保署的區(qū)域篩選值中居民區(qū)土壤篩選值。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1 建設(shè)用地第一類用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值和管控制

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤測試結(jié)果與分析

初步采樣階段共設(shè)置24個(gè)采樣點(diǎn)，共150個(gè)樣品，其中平行樣28個(gè)。測試結(jié)果表明，地塊內(nèi)重金屬除鎘超出《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）中第一類用地土壤篩選值外，其余重金屬指標(biāo)均未超標(biāo)。初步采樣土壤數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)見表2。

表2 初步采樣土壤數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析（單位：mg/kg）

在初步采樣超標(biāo)點(diǎn)位周邊進(jìn)行加密詳細(xì)采樣，共設(shè)置6個(gè)采樣點(diǎn)，采集34個(gè)樣品。測試結(jié)果表明，有一個(gè)點(diǎn)位的表層和深層土樣中重金屬鎘超出對應(yīng)的篩選值。詳細(xì)采樣土壤數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)見表3。

表3 詳細(xì)采樣土壤數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析（單位：mg/kg）

調(diào)查結(jié)果表明，場地內(nèi)重金屬污染區(qū)域主要集中在回轉(zhuǎn)窯區(qū)所在區(qū)域周邊?；剞D(zhuǎn)窯主要用于處理含鉛鋅廢渣進(jìn)而得到品位較高的氧化鋅。含鉛鋅廢渣中含有金屬鎘，廢渣的不合理堆存可能造成重金屬下滲；而回轉(zhuǎn)窯外排的含鎘煙塵經(jīng)大氣沉降作用有可能對區(qū)域土壤造成污染。此外，現(xiàn)場調(diào)查時(shí)回轉(zhuǎn)窯所在區(qū)域已拆除，現(xiàn)場遺留有拆除建筑物及少量的廢渣，上述廢棄物的不合理處置，也可能造成土壤重金屬污染。

2.2 健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

健康風(fēng)險(xiǎn)是指因?yàn)槿梭w暴露到各類危害因子的污染場地可能造成的致癌和非致癌危害[6]。不同污染物通過不同暴露途徑攝入人體所引起的致癌效應(yīng)和非致癌效應(yīng)不同。本文根據(jù)《污染場地風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則》（HJ25.3－2014），按照危害識(shí)別、暴露評(píng)估、毒性評(píng)估、風(fēng)險(xiǎn)表征、風(fēng)險(xiǎn)控制值計(jì)算五個(gè)方面進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，并運(yùn)用中國科學(xué)院南京土壤研究所污染場地修復(fù)中心編制的污染場地健康與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估（HERA Version 1.1）軟件進(jìn)行人體健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

危害識(shí)別：確定場地污染源和暴露點(diǎn)濃度，為后續(xù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估確定對象。經(jīng)調(diào)查檢測分析，確定地塊內(nèi)關(guān)注污染物為鎘；根據(jù)《工業(yè)企業(yè)場地環(huán)境調(diào)查評(píng)估與修復(fù)工作指南（試行）》附錄3場地污染源濃度計(jì)算方法規(guī)定，采用敏感用地區(qū)域內(nèi)污染介質(zhì)所有采樣點(diǎn)濃度的最大值作為暴露點(diǎn)濃度進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算，確定鎘的暴露點(diǎn)濃度為60mg/kg。

暴露評(píng)估：根據(jù)收集的資料和實(shí)地調(diào)查，分析建立污染物從源到人體的各種可能的暴露途徑，主要包括暴露情景分析、暴露途徑識(shí)別、暴露量估算及暴露參數(shù)的確定[7]。按未來土地規(guī)劃用途，確定場地內(nèi)重金屬的暴露途徑為土壤經(jīng)口攝入、皮膚接觸土壤、表層土壤起塵―吸入土壤顆粒物。單一污染物土壤暴露途徑致癌和非致癌風(fēng)險(xiǎn)貢獻(xiàn)率見表4。

表4 單一污染物土壤暴露途徑的致癌和非致癌風(fēng)險(xiǎn)貢獻(xiàn)率（單位%）

表5 場地關(guān)注污染物鎘的毒性參數(shù)一覽表

表6 場地土壤關(guān)注污染物風(fēng)險(xiǎn)表征

毒性評(píng)估：在危害識(shí)別的基礎(chǔ)上，分析關(guān)注污染物對人體健康的危害效應(yīng)，包括致癌效應(yīng)和非致癌效應(yīng)；確定與關(guān)注污染物相關(guān)的參數(shù)，包括參考劑量、參考濃度、致癌斜率因子和呼吸吸入單位致癌因子等。根據(jù)《污染場地風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則（HJ25.3—2014）》規(guī)范性附錄B確定污染物鎘的毒性參數(shù)如表5所示。

風(fēng)險(xiǎn)表征評(píng)估：風(fēng)險(xiǎn)表征分為致癌風(fēng)險(xiǎn)表征和非致癌風(fēng)險(xiǎn)表征，以致癌風(fēng)險(xiǎn)值和非致癌危害商表示。致癌風(fēng)險(xiǎn)值是致癌污染物每日攝入劑量/濃度與參考劑量/濃度的比值，用于表征人體暴露于致癌污染物而受到危害的水平。毒理學(xué)研究認(rèn)為當(dāng)致癌風(fēng)險(xiǎn)值小于1×10-6時(shí)，該劑量/濃度不會(huì)導(dǎo)致人體健康風(fēng)險(xiǎn)。非致癌危害商為非致癌污染物每日攝入劑量/濃度與參考劑量/濃度的比值，用于表征人體暴露于非致癌污染物而受到危害的水平。毒理學(xué)研究認(rèn)為當(dāng)非致癌危害商小于1時(shí)，該劑量/濃度不會(huì)導(dǎo)致人體健康風(fēng)險(xiǎn)。場地土壤關(guān)注污染物風(fēng)險(xiǎn)表征見表6。

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果顯示，場地內(nèi)土壤中污染物鎘的總致癌風(fēng)險(xiǎn)值為9.46×10-7，小于1×10-6，場地不存在致癌風(fēng)險(xiǎn)。場地內(nèi)土壤中污染物鎘的總非致癌危害商為4.97，大于1，場地存在非致癌風(fēng)險(xiǎn)。

土壤風(fēng)險(xiǎn)控制值：根據(jù)《污染場地風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則》（HJ25.3—2014），分別計(jì)算污染物基于致癌效應(yīng)和非致癌效應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)控制值，詳見表7。

表7 敏感用地場地基于健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的土壤風(fēng)險(xiǎn)控制值

3 結(jié)論

通過對多金屬資源回收濕法冶煉在產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行場地調(diào)查及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，結(jié)果表明，場地內(nèi)西北部部分區(qū)域土壤重金屬鎘的濃度超過對應(yīng)的土壤篩選值。通過污染場地健康與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估（HERA Version 1.1）軟件進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，受污染土壤中鎘的非致癌危害商超過1，非致癌危害為不可接受水平，表明土壤中鎘污染有可能會(huì)對敏感地塊內(nèi)受體產(chǎn)生健康風(fēng)險(xiǎn)，土地再開發(fā)利用前應(yīng)對土壤進(jìn)行修復(fù)治理。根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)表征結(jié)果推算，場地關(guān)注污染物鎘的土壤風(fēng)險(xiǎn)控制值為12.1mg/kg。

4 建議

調(diào)查期間地塊處于正常生產(chǎn)狀態(tài)，采樣點(diǎn)位布設(shè)受采樣條件及采樣安全性等因素影響存在一定的制約性，建議該地塊再開發(fā)利用前，應(yīng)對調(diào)查期間尚在生產(chǎn)使用的濕法冶煉車間、危險(xiǎn)固廢倉庫周邊等重點(diǎn)區(qū)域周邊（此次調(diào)查方均顯示達(dá)標(biāo)單元）進(jìn)行補(bǔ)充監(jiān)測，以進(jìn)一步明確地塊污染狀況。