南京亘屹环保科技有限公司 江苏南京 210000
摘要:以南京市某关停化工企业遗留场地为例,采用分区布点法进行土壤、地下水调查与分析。结果表明:地块内8个点位不同深度土壤样品中,VOCs、SVOCs均未检出,而重金属与总石油烃检出含量均未超标。地下水总硬度相对于场地外的对照井偏高的原因可能与地下水采样井所处的地质位置有关。该地块不属于污染地块,符合第二类建设用地要求。
关键词:化工企业;场地调查;污染分析
引言
土壤污染是继水污染和大气污染后必须高度重视的环境问题,对周边居民和环境构成了重大威胁[1,2]。近年来,很多企业在生产过程、设备拆除搬迁等过程中由于不重视土壤环境保护,导致污染物通过大气沉降及地下水流动等方式迁移到地块土壤当中造成土壤污染的现象较为严重,尤其是大型工业污染场地已是一个全球性环境问题[4,5]。一些西方发达国家在污染场地环境管理方面开展了大量工作[6-9]。在生态文明背景下,随着用地规划调整,一些企业搬迁后产生的污染地块将再次进行开发利用,为降低土地再利用对人体健康产生影响,需要对污染场地进行调查分析。本次研究以南通市某镍矿精选企业地块为研究对象,通过现场踏勘、前期资料收集、污染因子识别、土壤样品采集,结合区域水文地质资料,确定场地内特征污染因子、程度及空间分布情况,以期为该场地污染治理提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 场地概况
该地块占地总面积约13333m2,约合20亩。地块2001年前为荒地,2001年之后一直作为工业用地进行生产经营活动。随着长三角经济带的发展和苏沪皖一体化的发展格局变化,该企业于2015年启动搬迁扩能建设项目,2016年开始进行产能转移,2017年8月底前该地块全面停产并对生产设备进行清理,同年10月1日公司的研发、生产全部搬迁至公司的新厂。原厂区功能单元主要有1栋办公楼、1个仓库、1个车间、配电间、泵房、事故池(地下)、一车间、储罐区、实验楼、二、三车间、烘房等构筑物。
根据现场踏勘情况:该项目场区大门与厂边界完好,有专职人员看守;地块内原企业平面布局功能分区明显,主要分成办公区与生产区,办公区仍保存完好,未被拆除,生产区部分构筑物已被拆除,部分区域存着些碎砖块、废钢筋等建筑垃圾;地块内大部分区域仍是硬化地面,原厂地内的构筑物仍能明显确定分界线;靠近办公区分布着数个集装箱,作为场地内拆除工作人员的办公生活临时场所;厂区并未闻到特殊气味,地块内未发现固废、危废以及水体。
1.2 污染识别
该企业主要从事表面活性剂生产,产品为有机硅匀泡剂,主要原辅材料包括聚醚、含氢硅油(高氢)、八甲基环四硅氧烷(D4)、六甲基二硅氧烷(MM)、二甘醇、醋酸异丁酯、甲苯(使用年限仅为一年)等。主要生产工艺以八甲基环四硅氧烷(D4)、含氢硅油(高氢)、六甲基二硅氧烷(MM)为聚合原料,借助调聚反应制备含氢聚硅氧烷,再使之与聚醚制备有机硅匀泡剂。
企业在生产过程产生的污染物主要为有机废气(VOC)、废水(COD、SS、氨氮、总磷等)、固体废物(废液、废渣、废活性炭等)。同时,企业生产过程中会进行设备的检修,会使用到润滑油,可能会产生石油类污染物,这些污染物可能会随着大气沉降扩散到土壤中,在土壤中常常会发生挥发、氧化、分解、生物转化和积累等过程,而土壤有机质是这些污染物主要吸附载体。因此,本次场地调查考虑地块的特征污染物为挥发性有机物、半挥发性有机物、总石油烃等。
1.3 采样方案
该地块土地使用功能的单元及污染特征明显的单元易于区分,且地块面积较小,根据《建设用地土壤环境调查评估技术指南》确定土壤采样采用分区布点法,在地块内布置8个土壤采样点。
根据地块已完成的岩土工程勘察报告,该地块所在区域为岗坡地地貌单元,经人类改造活动,原始地形已不复存在,现地形局起伏较大孔口高程在30.00-31.98m,相对高差为1.98m。从上至下地块的地层分层主要包括:①素填土(深度约0-0.80m);②粉质黏土(深度约0.80-3.00m);③粉质黏土(深度约3.00-5.50m);④粉质黏土(深度约5.50-7.90 m);⑤粉质黏土(深度约7.90-14.80m);⑥残积土(深度约14.80-15.70m);⑦强风化砂岩(深度约15.70-16.50m)。因此设定土壤采样深度为6m 可充分说明地块内土壤垂向污染状况。
该地块所在区域的地下水为上层滞水,赋水性较差,地下水主要为孔隙潜水,主要赋存于填土和基岩的孔隙中,主要接受大气降水及地表水补给,迳流滞缓,以蒸发排泄为主,水位动态受季节性变化影响明显。根据区域水文地质地质资料表明,场地地下水年变幅在1.00m左右,场地内地下水流向基本为自南向北流。根据《建设用地土壤污染状况风险管控和修复监测技术导则》(HJ 25.2-2019)要求,按照“摸清情况,控制边界”的原则进行布设,地下水监测井与土壤采样结合设置,在地块内布设3口地下水监测。根据本地块的水文地质条件,设计地下水监测井深度6.0m(不包括表层覆盖的建筑垃圾和杂填土等),采样深度在地下水水位线0.5m以下。场地布局及采样点位布设见见图1。
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图1 场地布局及采样点位布设
1.4 分析分析检测方案
根据场地污染识别结果,该地块潜在污染物包括重金属、挥发性有机物、半挥发性有机物、石油烃等,同时还考虑到污染物类型存在复杂性和不确定性,地块的土壤、地下水样品检测因子参照《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 36600-2018)。另外地下水加测《地下水质量标准》(GB14848-2017)表1 中“感官性状及一般化学指标”20 项。
该场地调查按照工业用地即《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB36600-2018)中第二类用地作为场地土壤污染调查的评价标准。
2 结果与讨论
2.1土壤检测结果分析
本次调查在地块内共布设土壤采样点8个,现场共采集76个土壤样品,经快速检测及筛选,共送检40个土壤样品(含送检样品总数10%的平行样4个)。
土壤中检出污染物含量统计见表1。
表1 土壤中检出污染物含量统计表
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注:筛选值为《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB366020-2018)规定限值。
将该地块土壤的检测结果与《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB36600-2018)中第二类用地筛选值标准对比,结果表明:该该地块内的土壤样品pH均呈无酸化或碱化;其重金属和总石油烃(C10-C40)的检出浓度均未超过《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 36600-2018)第二类用地筛选值(也未超过一类用地筛选值);此外,场地内所有土壤样品的挥发性有机物、半挥发性有机物含量均低于样品检出限。
2.2 地下水检测结果分析
本次调查在地块内共布设了3口地下水监测井,共采集4个地下水样品,送检4个样品(包括1个平行样)。地下水水中检出污染物含量统计见表2。
表2 地下水中检出污染物含量统计表
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注:*表示其评价标准引用《荷兰住房、空间规划与环境部发布的污染土壤和地下水修复干预值》(DIV,2013)。
将该地块的地下水检测结果与《地下水质量标准》(GB/T14848-2017)、《荷兰住房、空间规划与环境部发布的污染土壤和地下水修复干预值》(DIV,2013)对比,结果表明:场地内所有地下水样品中溶解性总固体、阴离子表面活性剂、硫酸根、氯离子及重金属汞、砷指标均有检出,但未超过《地下水质量标准》(GB/T14848-2017)中的Ⅲ类标准;耗氧量、挥发酚和氨氮超过了GB/T14848-2017中的Ⅲ类标准,但未超过其Ⅳ类标准;浑浊度、总硬度均超过了GB/T14848-2017中的Ⅳ类标准;总石油烃(C10-C40)均有检出,但其检出浓度值均低于《荷兰住房、空间规划与环境部发布的污染土壤和地下水修复干预值》(DIV,2013)中相对应的浓度值;其余检测指标均未检出。
将本次调查场地内的地下水监测结果(1)与场地外的对照井的监测结果(表1)进行对比,发现场地内的地下水的总硬度和浑浊度指标监测值,明显高于对照井的。
引起地下水总硬度指标偏高的原因主要有以下几个方面:
①地下水不合理开发利用发生地下水超采现象,其总硬度会明显增高;
②人为的污染,主要是由于人类的活动导致土壤的酸化,使得土壤中的水溶性Ca2+、Mg2+ 离子增加,从而使得地下水的总硬度偏高,这种情况下,通常地下水中的其他污染物指标也会偏高。
③地质原因。
对照上述可能的原因,该地块所在地是地下水禁采区,未经许可不得开采地下水,因此不可能是由于地下水超采而导致其总硬度偏高;其次,对地块内企业生产过程所用原辅材、产品、生产工艺等详细的核查,发现不论何种类型的酸,该企业营运期均没有涉及到,而且场地地下水的其他污染物监测指标也在合理范围内,这说明也不可能是由于企业的营运使得土壤酸化而导致地下水的总硬度偏高的;因此,场地内的地下水总硬度偏高可能与地下水采样井所处的地质位置有关。
实际上,该地块的地下水监测井相对于地下水监测的对照井,其位置更靠近乌龙山,而乌龙山附近的丘岗和洼地(平地)交界区附近,属于广泛发育白垩系的岩溶区,岩溶区的地下水的总硬度通常均较高[3],本次调查的场地位置就与乌龙山附近的丘岗和洼地交界区相临很近,这也是可能导致本次调查场地的地下水总硬度偏的主要原因。
至于场地地下水的浑浊度偏高,除了与上述导致总硬度偏高的原因相似以外,还可能与地下水采样时的洗井不够充分有关,若地下水采样井洗井不彻底,通常为使得所采地下水的污染物监测指标偏高(实际其水质应该会好一点)。
3 结论
(1)地块内8个点位不同深度土壤样品中,分析项目包括pH、重金属、VOCs、SVOCs、总石油烃。其中VOCs、SVOCs均未检出,而重金属与总石油烃检出含量均未超标。
(2)场地内的地下水总硬度相对于场地外的对照井偏高的原因可能与地下水采样井所处的地质位置有关。由于地块内的地下水监测井相对于对照井,其位置更靠近乌龙山,而乌龙山附近的丘岗和洼地(平地)交界区附近,属于广泛发育白垩系的岩溶区,岩溶区的地下水的总硬度通常均较高,因此本次调查场地的地下水总硬度偏高。
(3)该地块不属于污染地块,符合第二类建设用地要求。
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作者简介:吴文清(1987-),女,硕士,主要从事环保咨询工作。E-mail:175691882@qq.com