重點區(qū)域建設用地污染地塊特征分析

喬 斐,王錦國,鄭詩鈺,衛(wèi)云波,莊 超,楊 棟

重點區(qū)域建設用地污染地塊特征分析

喬 斐,王錦國*,鄭詩鈺,衛(wèi)云波,莊 超,楊 棟

(河海大學地球科學與工程學院,江蘇 南京 211100)

以我國工業(yè)發(fā)展的重點區(qū)域京津冀、長三角和珠三角為研究對象,基于2018～2021年納入《建設用地土壤污染風險管控和修復名錄》的共496個污染地塊,對其區(qū)域分布、土壤和地下水超標污染物特征、污染的行業(yè)相關性、場地地質(zhì)條件等數(shù)據(jù)進行相關數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析.結(jié)果表明:京津冀污染地塊主要分布于京津和冀南,長三角污染地塊數(shù)量最大且分布廣,珠三角污染地塊則密布于珠江口.整體上土壤污染以重金屬-有機復合污染為主(48.43%),地下水則是有機污染占比(42.49%)最大.化學原料及化學品制造業(yè)和金屬冶煉及延壓加工業(yè)污染地塊風險負荷指數(shù)大于0.25,為較高風險;塑料和橡膠制品業(yè)、機械制造、金屬制品業(yè)、電器機械及器材制造業(yè)和皮革、皮毛制造業(yè)污染地塊為中風險,其余行業(yè)污染地塊為低風險.場地土壤和地下水污染分布與歷史行業(yè)類型息息相關,如土壤中化學原料及化學品制造業(yè)超標污染物種類最復雜,鹵代烴(占比12%)和苯系物(占比10.4%)相比其余行業(yè)占比更重,地下水中各行業(yè)重金屬污染和常規(guī)指標如氨氮需要關注.土層深度上各類典型污染物最大超標普遍分布在0～5m,整體上重金屬最大污染超標深度大于有機污染最大超標深度;土壤性質(zhì)方面超標污染則更集中于黏性土等低滲透性土層.

重點區(qū)域；污染地塊；行業(yè)類型；地質(zhì)特征

城市中的建設用地污染地塊對人類健康[1]和自然環(huán)境產(chǎn)生危害[2],嚴重阻礙了城市土地的再利用和社會的可持續(xù)發(fā)展[3].這些地塊土壤和地下水中的污染物,包括重金屬、VOCs(揮發(fā)性有機物)和SVOCs(半揮發(fā)性有機物)等,濃度遠超過建設用地土壤污染風險管控標準篩選值或相應地下水質(zhì)量標準[4].越來越多的學者開始關注重點區(qū)域污染地塊的空間污染水平和健康風險[1,5]問題.京津冀、長三角和珠三角,作為我國工業(yè)化發(fā)展水平相對較高的三個地區(qū),區(qū)域內(nèi)大量建設用地污染地塊亟需調(diào)查和修復處理[1,6-9],其作為研究對象具有一定典型性.

由于不同區(qū)域土壤及地下水特征等自然條件和工業(yè)化水平的差異,其污染地塊污染類型和分布不同[1].同時,污染地塊的歷史行業(yè)類型與其污染特征息息相關[10-11],如化工制造業(yè)苯系物和多環(huán)芳烴污染物突出[12-13]、金屬冶煉及延壓加工業(yè)重金屬超標占比更重[14]等.不同場地的土壤巖性和水文地質(zhì)條件也會對污染物的遷移和分布產(chǎn)生影響[15-16].我國部分區(qū)域建設用地污染地塊研究多集中于小范圍的研究區(qū)[17],缺乏區(qū)域之間對比性[18-19]且只針對土壤污染[20],對土壤和地下水污染同時研究較少,或是僅針對特征污染物進行研究,比如單獨關注重金屬[21]或有機物污染[16]特征及其對人類和環(huán)境的風險評價.多數(shù)建設用地污染地塊研究集中于污染物風險和污染程度分析[1,22],極少將前期場地調(diào)查、監(jiān)測、行業(yè)特點和污染分布特征結(jié)合起來分析.目前,國內(nèi)缺乏完整的對納入名錄場地信息庫的建立[23],因此,將建設用地污染地塊地理信息、環(huán)境調(diào)查信息、污染特征等進行整合,為場地修復工作者、規(guī)劃者和政策制定者提供數(shù)據(jù)支撐具有重要意義.

本研究對3個重點區(qū)域納入名錄的污染地塊的行業(yè)類型和污染特征對比分析;從污染地塊地質(zhì)調(diào)查和監(jiān)測為切入分析討論其特點;結(jié)合場地巖性與土壤中主要超標污染物垂向分布進行分析,以期為我國建設用地污染地塊的土壤-地下水污染防治和風險管控提供參考.

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

京津冀:研究對象為北京市、天津市和河北省.屬溫帶季風氣候區(qū),整體地勢呈西北高、東南低的特征,區(qū)域內(nèi)部自然地理要素齊全.土地資源類型多樣,不同地貌單元的土壤類型差異較大.壩上高原區(qū)土壤類型主要為鈣層土,山地區(qū)主要分布淋溶土、半淋溶土、鈣層土和初育土,泛濫平原、黃泛平原主要分布半水成土,山前沖積扇地區(qū)以淋溶土為主,海積平原則主要發(fā)育鹽堿土.該地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)復雜,重點行業(yè)如化工、冶煉、垃圾填埋場等排放的污染物種類繁多[24].

長三角:研究對象為上海市、江蘇省和浙江省.屬亞熱帶濕潤季風氣候,地貌以平原為主,西部和南部存在山地和丘陵.土壤類型主要有鐵鋁土、淋溶土、初育土、半水成土、鹽堿土和人為土.其中,地帶性土壤中黃紅壤亞類分布面積最大,而水稻土則以潴育型為主,此外,沿江和沿海地區(qū)還有較大面積的灰潮土分布.該地區(qū)紡織業(yè)、電子設備制造業(yè)、交通運輸設備制造業(yè)、醫(yī)藥制造業(yè)發(fā)達.

珠三角:研究對象為廣東省.屬南亞熱帶濕潤季風氣候,地貌以丘陵和平原為主.土壤類型以赤紅壤、紅壤和水稻土為主,赤紅壤分布于山地、丘陵地帶,紅壤分布于低山丘陵盆地,水稻土主要分布于西江、北江、東江、潭江及其支流沖積平原和沿海岸濱海平原.該地區(qū)工業(yè)行業(yè)類別豐富,電子、電氣機械和石油化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛.

1.2 數(shù)據(jù)來源

收集3個重點區(qū)域被生態(tài)環(huán)保廳納入《建設用地土壤污染風險管控和修復名錄》[25](自名錄制定起至2021年底凡是被納入過的)共496塊建設用地污染地塊的名稱、歷史地塊行業(yè)類型、地理坐標、地層巖性、潛水位埋深、土壤和地下水超標污染物等(部分地塊信息收錄不全).首先,通過研究區(qū)內(nèi)各省份和直轄市生態(tài)環(huán)保廳公開的建設用地污染地塊名錄獲取污染地塊名稱和地理位置分布,再根據(jù)地塊名稱通過相關合作修復單位以及搜索引擎以“xx地塊場地環(huán)境調(diào)查與風險評估報告”或“xx地塊修復項目方案報告”為檢索內(nèi)容獲取其歷史行業(yè)信息、地質(zhì)信息和超標污染物信息.

建設用地污染地塊行業(yè)類型參考《國民經(jīng)濟行業(yè)分類》[26](GB/T 4754-2017)以及《建設用地土壤污染狀況調(diào)查技術導則》[27](HJ 25.1-2019),將常見污染地塊行業(yè)類型和對應區(qū)域納入名錄污染地塊數(shù)量進行總結(jié).

1.3 研究方法

對搜集的報告中的不同行業(yè)類型污染地塊占比、區(qū)域分布、污染面積、污染土方量、污染物類型、污染種類、地質(zhì)特征及其相互關系等進行分析,探討不同行業(yè)的污染特征差異及同一行業(yè)的污染共性.

土壤污染風險分析采用污染負荷指數(shù)法(PLI)[28]進行評價,對同一行業(yè)類型污染地塊占比及單位面積污染土方量進行綜合表征,各行業(yè)負荷指數(shù)結(jié)果取均值,計算公式:

式中:CF1為同一行業(yè)類型污染地塊占比,%;CF2為污染地塊每平方米調(diào)查范圍的污染土方量,m3.PLI值越大,地塊污染風險水平越高.

聚類分析是一種根據(jù)研究對象本身提供的信息將其進行分類的數(shù)理統(tǒng)計方法,其實質(zhì)是按照變量距離的遠近將數(shù)據(jù)分類,在多元統(tǒng)計分析中達到降維的目的.系統(tǒng)聚類的變量可以是連續(xù)型變量也可以是分類變量,它的類間距離計算方法和結(jié)果表示方法十分豐富.

為進一步對各行業(yè)污染地塊進行風險歸類,采用污染地塊占比、生產(chǎn)歷史、污染面積及單位面積土壤污染量等數(shù)據(jù)對各行業(yè)進行系統(tǒng)聚類分析,并運用歐氏距離對結(jié)果進行風險表征,與污染負荷指數(shù)法結(jié)合分析,為污染地塊分類管理提供參考.

1.4 數(shù)據(jù)處理

土壤污染物閾值選自《土壤環(huán)境質(zhì)量建設用地土壤污染風險管控標準(試行)》[29](GB36600- 2018)規(guī)定的第一類或第二類建設用地土壤污染風險篩選值(根據(jù)地塊未來規(guī)劃而定),該標準中沒有規(guī)定的依次參考各地塊場調(diào)報告中依據(jù)的地方標準、《美國環(huán)保署區(qū)域篩選值》[30](US EPA Regional Screening Levels,Nov.,2020).

地下水污染指標限值參考《地下水質(zhì)量標準》[31](GB/T 14848-2017)中的地下水質(zhì)量分類,以第Ⅳ類或第Ⅲ類限值作為閾值(依據(jù)場地未來規(guī)劃而定).對于該標準沒有規(guī)定的污染物,采用《荷蘭土壤及地下水干預值》[32](Circulaire streefwaarden en interventiewaarden bodemsanering,原荷蘭住房、空間規(guī)劃與環(huán)境部(Ministry of Housing,Spatial Planning and Environment,VROM,2000))作為閾值.

以上標準中未列出的有毒有害物質(zhì),只要檢出,即作為關注污染物.分析僅針對污染地塊包含的土壤和地下水中超過上述閾值的數(shù)據(jù).

采用Microsoft Excel 2016軟件對所有數(shù)據(jù)從多個維度,包括區(qū)域、行業(yè)類別、各行業(yè)典型污染物、特征污染物超標深度等進行匯總整理,采用Origin2019b進行圖形繪制.聚類分析采用SPSS 26.0軟件完成.

2 結(jié)果與討論

2.1 污染地塊行業(yè)區(qū)域分布

表1 常見地塊行業(yè)類型及地塊數(shù)量

由于不同區(qū)域、不同行業(yè)類型地塊存在較大差異,為了把握3個重點區(qū)域的污染地塊整體現(xiàn)狀,首先對行業(yè)類型數(shù)據(jù)完整的462個地塊進行行業(yè)類型統(tǒng)計(34個地塊行業(yè)類型數(shù)據(jù)缺失),參考表1,京津冀、長三角和珠三角地塊數(shù)量分別為110、285、67.京津冀污染地塊的行業(yè)類型占比前6依次是化學原料及化學品制造(36.4%)、機械制造(10.9%)、復合行業(yè)(9.1%)、電氣機械及器材制造(8.2%)、塑料和橡膠制品(6.4%)、金屬冶煉及延壓加工(5.5%)和煉焦廠(5.5%);長三角污染地塊行業(yè)類型占比前6依次是化學原料及化學品制造(32.6%)、金屬冶煉及延壓加工(17.5%)、復合行業(yè)(9.8%)、金屬制品業(yè)(6.3%)、電氣機械及器材制造(6.3%)、機械制造(4.9%);珠三角地區(qū)占比前5則依次為化學原料及化學品制造(23.9%)、金屬冶煉及延壓加工(11.9%)、復合行業(yè)(11.9%)、塑料和橡膠制品業(yè)(10.4%)、金屬制品業(yè)(7.5%).3個地區(qū)污染地塊行業(yè)類型占比前幾的行業(yè)大致相同.珠三角相較于長三角和京津冀,塑料和橡膠制品業(yè)及金屬制品業(yè)占比較大;京津冀機械制造、電氣機械制造及器材制造業(yè)占比較長三角和珠三角大;長三角金屬冶煉及延壓加工業(yè)占比突出.3個地區(qū)化學原料及化學品制造業(yè)占比均最大.

從圖1可知,京津冀污染地塊主要分布于京津一帶工業(yè)區(qū)及冀南.長三角污染地塊分布廣,數(shù)量多,杭州灣口和上海地區(qū)密度較大.珠三角污染地塊則主要密布于珠江口,其余地方零散分布.

圖1 污染地塊空間分布示意

審圖號:GS(2016)2923號

2.2 污染地塊污染類型

本次統(tǒng)計數(shù)據(jù)中具有土壤超標污染物信息和地下水超標污染物信息的地塊數(shù)量分別為317和225,土壤和地下水超標污染物信息同時包含的地塊有200個.參考《土壤環(huán)境質(zhì)量建設用地土壤污染風險管控標準(試行)》[29](GB36600-2018),對3個地區(qū)納入名錄的污染地塊進行污染類別分類(缺少超標污染物信息的地塊不納入下述統(tǒng)計,地下水分類依據(jù)同土壤).從表2可以看出,土壤重金屬-有機物復合污染場地占比48.43%,有機污染場地占比31.71%,重金屬污染場地占19.86%.根據(jù)相關研究,重金屬-有機物復合污染存在交互作用[33]可能導致污染加劇,二者還可能具有空間相互作用[34],因此需要重點關注.長三角重金屬污染、有機物污染、重金屬-有機物復合污染場地數(shù)量占比均明顯多于珠三角和京津冀.總體上地下水有機污染場地占比最大,為42.49%,其次為重金屬-有機物復合污染,占比39.38%,最后為重金屬污染,占比18.13%.因此,未來污染場地土壤修復和地下水修復應將重點分別放在重金屬-有機物復合污染和有機污染物方面,同時需考慮復合污染帶來的污染加劇.

表2 土壤和地下水污染類型及地塊數(shù)量

2.3 地塊污染風險表征

對具有詳細污染信息的12個行業(yè)污染地塊采用污染負荷指數(shù)法進行風險表征(圖3),其余行業(yè)具有詳細污染信息的地塊數(shù)小于3,具有偶然性,不予討論.結(jié)果表明,化學原料及化學品制造業(yè)和金屬冶煉及延壓加工業(yè)污染風險較大,PLI值均大于0.25,塑料和橡膠制品業(yè)、機械制造、金屬制品業(yè)、電器機械及器材制造和皮革、皮毛制造業(yè)的PLI值為0.1～0.2,其余行業(yè)PLI值小于0.1.

圖3 各行業(yè)PLI值分布

進一步采用系統(tǒng)聚類分析對12個行業(yè)進行風險等級劃分,并通過歐氏距離法呈現(xiàn)(圖4).結(jié)果表明,聚類分析結(jié)果與污染負荷指數(shù)結(jié)果基本一致,化學原料及化學品制造業(yè)污染最為嚴重,金屬冶煉及延壓加工業(yè)污染風險次之,塑料和橡膠制品業(yè)、機械制造、金屬制品業(yè)、電器機械及器材制造和皮革、皮毛制造業(yè)污染風險等級為中風險,其余行業(yè)為污染風險等級為低風險.因此,相關人員在進行場地調(diào)查和修復時,可以分類管理和對待,如針對低風險歷史行業(yè)地塊,且其生產(chǎn)歷史較短,可簡化管理,以提高效率.

圖4 各行業(yè)污染風險系統(tǒng)聚類結(jié)果

2.4 各行業(yè)土壤和地下水污染物分布

同時具有行業(yè)類型和土壤超標污染物數(shù)據(jù)的場地有265個,同時具有行業(yè)類型和地下水超標污染物數(shù)據(jù)的場地有196個.對污染地塊數(shù)量占比較大的6個行業(yè)進行土壤(圖5)和地下水(圖6)超標污染物出現(xiàn)頻率進行統(tǒng)計,其余行業(yè)地塊數(shù)占比小于5%,數(shù)據(jù)具有一定偶然性,不進行討論和分析.

圖5 各行業(yè)污染地塊土壤污染物

圖6 各行業(yè)污染地塊地下水污染物

從圖5和圖6可以看出,6個行業(yè)污染地塊相互之間及自身的土壤、地下水污染分布特征差別較大,行業(yè)特點明顯.

各行業(yè)土壤污染中,總體上占比較大的均為PAHs和重金屬,其中污染嚴重的重金屬為砷、鎳、鉛和銅.化學原料及化學品制造業(yè)鹵代烴和苯系物污染占比較其余行業(yè)大.金屬冶煉、機械制造、金屬制品業(yè)和電氣機械及器材制造原材料涉及大量重金屬,重金屬污染特征明顯.電氣機械及器材制造業(yè)汞污染突出,需要留意汞遷移風險[35].金屬冶煉及延壓加工和金屬制品業(yè)銅污染則相對突出.各行業(yè)中塑料和橡膠制品業(yè)PAHs污染占比最大.同時,各個行業(yè)TPHs污染也較為突出.需要注意的是化工地塊出現(xiàn)的PAEs(鄰苯二甲酸酯類)污染物,作為一種難降解、有毒的有機物,逐漸成為環(huán)境中廣泛存在的污染物[36].

地下水中行業(yè)污染特點與土壤差別較大,各行業(yè)重金屬和常規(guī)指標(如氨氮、耗氧量等)超標占比均較大,金屬冶煉及延壓加工、電氣機械及器材制造和金屬制品業(yè)重金屬污染最為突出,總占比均大于40%.化學原料及化學品制造業(yè)和塑料及橡膠制品業(yè)鹵代烴和苯系物污染相對其他行業(yè)較為明顯.除塑料和橡膠制品業(yè)外,其它5個行業(yè)重金屬主要污染為砷、鎳和鉛,電氣機械及器材制造業(yè)還需特別注意銻污染.同時,各行業(yè)的TPHs污染占比均超過5%.

因此,實際生產(chǎn)過程中對不同行業(yè)地塊進行修復應遵循其污染特點,進行區(qū)分對待,如化學原料及化學品制造業(yè)應著重進行鹵代烴和苯系物修復,塑料和橡膠制品業(yè)則需重點關注PAHs污染.

2.5 場地調(diào)查和監(jiān)測特征

分析污染地塊地質(zhì)勘探、采樣、監(jiān)測等數(shù)據(jù),有助于相關工作人員優(yōu)化場地調(diào)查和監(jiān)測方案.該研究收集到的具有土壤勘探深度、土壤初步采樣深度、土壤補充采樣深度和地下水監(jiān)測井深度數(shù)據(jù)的污染地塊數(shù)量分別為62、87、90和88.從圖7和圖8中可以看出,現(xiàn)場調(diào)查過程中土層揭露深度小于10m和介于10～20m的場地數(shù)量分別為23處(占比37.1%)和20處(占比32.26%),介于20～30m的有12處(占比19.35%),超過30m的共有7處(占比11.29%),這表明當前我國污染場地現(xiàn)場調(diào)查中對土壤的勘探深度基本介于0～30m,在20m附近波動,超過30m的較少.另一方面,現(xiàn)場土壤初查采樣深度小于5m的有18處(占比20.69%),介于5～10m的有50處(占比57.47%),超過10m的共有19處(占比21.84%),補充采樣深度小于10m的占比83.34%,而10～15m和15～20m的占比為5.56%和10%.同時,現(xiàn)階段重點區(qū)域污染地塊地下水監(jiān)測井建井深度基本在0～20m之間(約占87%),超過20m的約占1/7.且監(jiān)測井深度因地區(qū)不同差異明顯,京津冀地區(qū)污染地塊地下水監(jiān)測井深度20m以上的較多,最深55m.

地下水位由于氣候變化和人類活動影響而產(chǎn)生波動形成的最高水位與最低水位之間的區(qū)域叫做地下水位波動帶[37].地下水位波動會導致地下水水動力條件發(fā)生變化[38],并且可能引起地下水環(huán)境條件和地下水水文地球化學作用發(fā)生改變[39],進而影響地下水中污染物組分的遷移轉(zhuǎn)化[40].

收集到的場調(diào)報告中具有勘察期間地下水位穩(wěn)定埋深數(shù)據(jù)的污染地塊有87處(圖9),缺失相應數(shù)據(jù)的地塊不計入分析.從圖9可以看出,所有場地的地下水位埋深最大值不超過50m,其中珠三角和長三角場地地下水位埋深變化范圍為0～7.5m,京津冀地區(qū)污染地塊地下水位埋深不同場地之間差別較大,最深達45.6m,而最淺為9.51m,整體地下水位埋深大于珠三角和長三角地區(qū).

圖7 污染地塊調(diào)查深度分布占比

圖8 污染地塊勘探-采樣-監(jiān)測深度分布

調(diào)查結(jié)果表明,補充采樣深度和初次采樣深度均值基本一致,部分地塊補充采樣深度大于初次采樣深度.補充采樣往往是根據(jù)初次采樣濃度結(jié)果來進行密度和深度上的擴充,因此補充采樣深度可以作為污染物最大超標深度的側(cè)面反映,表明當前地塊初次調(diào)查最大深度基本包含了最大污染超標深度,部分污染嚴重地塊需適當增加采樣深度.而監(jiān)測井布置情況與初次采樣深度、詳細采樣深度和水位埋深結(jié)合起來分析,京津冀、長三角監(jiān)測井深度布置大于整體水位埋深和兩期采樣深度,比較合理,而珠三角地下水監(jiān)測井深度可適當增加,應盡量大于2期采樣深度.

圖9 污染地塊地下水位埋深變化統(tǒng)計

2.6 主要超標污染物埋深和地質(zhì)特征

污染地塊典型污染物為VOCs、SVOCs、重金屬和TPHs,針對這4類污染物,對所有地塊土壤污染物超標最大深度進行整理,繪制這幾類污染物中占比最大的幾種污染物的最大超標深度(圖10).從圖10可以看出,超篩選值VOCs污染物中,苯污染深度一般在0～4m和6～8m,最大向下污染深度可達18.2m.1,2-二氯乙烷污染深度在0～8m穩(wěn)定分布,氯仿和乙苯主要分布在0～7m,個別地塊污染深度較大.超篩選值SVOCs污染物中,苯并[a]芘污染地塊數(shù)目最多,污染最深可達16.5m,整體上苯并[a]芘、二苯并[a,h]蒽、苯并[a]蒽、苯并[b]熒蒽、茚并[1,2,3-cd]芘在0-5m深度范圍內(nèi)穩(wěn)定分布,最大9m左右.超篩選值重金屬污染物中,砷、鎳、鉛、總鉻和銅超標深度整體上穩(wěn)定在0～4m,砷和鉛污染占比較大,二者污染深度最大可達18m和15m.超篩選值TPHs在0～14m深度均有分布,其中0～4m超標地塊較多,占比超70%.

圖10 污染地塊土壤主要超標污染物最大深度統(tǒng)計

圖10場地代號與圖9不同

提取出同時包含場地概化巖性、潛水位埋深和主要超標污染物最大埋深數(shù)據(jù)的地塊,長三角、珠三角和京津冀分別為9、12、9.繪制圖11,其中京津冀潛水位埋深過大未標出.

將巖層、潛水位埋深和主要超標污染物埋深結(jié)合起來觀察.從土壤深度角度來看,涉及重金屬超標的污染地塊,最大污染超標深度多集中于0～5m,占比65.4%,且整體上重金屬最大污染超標深度大于有機污染最大超標深度.此外,PAHs和苯系物最大超標深度多在潛水位埋深附近,考慮與其不溶于水隨地下水遷移有關.區(qū)域上京津冀污染地塊由于地下水埋深較大,石油烴污染下沉深度較長三角和珠三角石油烴污染地塊更大,污染物多集中在包氣帶中,污染嚴重時,穿透粉土和卵石層,污染深度較大.

從土壤性質(zhì)上來看,3個地區(qū)場地土層多以粉質(zhì)黏土和淤泥質(zhì)黏土等低滲透性巖性為主,整體上回填土深度一般不大于2.5m.京津冀和長三角地區(qū)污染場地巖性出現(xiàn)粉質(zhì)土、砂質(zhì)土的數(shù)量大于珠三角.整體上超標污染物多集中于黏性土中,占比40.3%,另有17.7%污染物最大超標深度位于回填土和黏性土的交界面,說明黏性土的低滲透性對污染物的垂向擴散具有一定阻礙作用[41].

圖11 各地區(qū)污染場地巖性與超標污染物垂向分布特征

因此,場地調(diào)查在深度上需要針對其污染物類型來確定初步采樣深度,對0～5m這一深度范圍采樣間距可以適當加密.土壤性質(zhì)方面需留意黏性土等低滲透性土層以及回填土和黏性土的交界面.然而需要指出的是,巖性并不是影響污染物垂向分布特征的唯一因素,污染深度還與生產(chǎn)歷史、行業(yè)主流工藝、廠區(qū)管理等息息相關.

3 結(jié)論

3.1 京津冀污染地塊主要分布于京津和冀南,長三角污染地塊數(shù)量最大且分布廣,珠三角污染地塊則密布于珠江口.整體上土壤污染以重金屬-有機復合污染為主(48.43%),地下水則是有機污染占比(42.49%)最大,在場地調(diào)查和監(jiān)測過程中土壤和地下水應針對性管理.

3.2 污染地塊的土壤和地下水典型污染物與行業(yè)類型密不可分,化學原料及化學品制造業(yè)鹵代烴和苯系物污染嚴重;電器機械及器材制造業(yè)汞污染突出;塑料和橡膠制品業(yè)PAHs污染明顯;因此實際場地修復時可以參考其歷史行業(yè)類型選擇適宜的修復方法.

3.3 地塊污染風險與其行業(yè)類型息息相關.其中化學原料及化學品制造業(yè)和金屬冶煉及延壓加工業(yè)風險較高,應重點監(jiān)管.紡織業(yè)等低風險行業(yè)地塊則可以適當簡化管理,提高效率.

3.4 各類污染物最大超標深度具有一定規(guī)律.整體上0～5m深度污染最為嚴重,實際采樣過程中可以對該深度范圍適當加密,此外重金屬污染深度較大,對重金屬污染場地采樣深度應適當增加.

3.5 污染物最大超標深度與土壤性質(zhì)有關.黏性土的低滲透性對污染物遷移具有一定抑制作用,實際修復過程中應提高黏性土的修復.

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Characterization of contaminated construction sites in key regions.

QIAO Fei, WANG Jin-guo*, ZHENG Shi-yu, WEI Yun-bo, ZHUANG Chao, YANG Dong

(Department of Earth Science and Engineering, Hohai University, Nanjing 211100, China)., 2022,42(11)：5265～5275

In this paper, three key regions of industrial development in China were investigated(i.e., Beijing-Tianjin-Hebei, Yangtze River Delta and Pearl River Delta regions), based on the 496contaminated sites included in the List of Soil Contamination Risk Control and Remediation of Construction Sites from 2018 to 2021. Statistical analysis was conducted on the regional distribution, soil-groundwater excess contamination characteristics, industry contamination correlation and geological conditions of the sites. The results showed that: The contaminated sites of Beijing-Tianjin-Hebei region were mainly located in Beijing-Tianjin and southern Hebei Province. The number of contaminated sites of Yangtze River Delta is the largest and the sites were widely distributed. The contaminated sites of Pearl River Delta is densely located in the Pearl River Estuary. Generally,soil contamination was dominated by the combined contamination of organic pollutants and heavy metals(48.43%), while groundwater was dominated by organic contamination(42.49%). High risk industries were chemical raw material and chemical manufacturing, metal smelting and rolling processing industry, with the risk load index greater than 0.25. The industry types of medium risk contaminated sites were plastics and rubber products industry, machinery manufacturing, metal products industry, electrical machinery and equipment manufacturing, and leather and fur manufacturing industry. The rest industry types of contaminated sites are low risk. The characteristics of the site soil-groundwater contamination were closely related to the historical industries. For example, the chemical raw materials and chemicals manufacturing industry, having the most diverse contaminations with halogenated hydrocarbons (12% of the total) and benzene (10.4% of the total), accounted for a heavier proportion than the rest of the industries. At the same time, heavy metal contamination in groundwater was serious in all industries, and conventional indicators such as ammonia nitrogen should also be noted. The maximum soil depth of exceedance for all types of typical contaminants was generally 0～5m at soil depth. The maximum soil depth of exceedance for heavy metals was greater than organic contamination. In terms of soil properties, the excess contamination was concentrated in low permeability layers such as clayey soils.

key regions；contaminated site；types of industry；geological features

X508

A

1000-6923(2022)11-5265-11

喬 斐(1998-),男,河南駐馬店人,河海大學碩士研究生,主要從事地下水資源與環(huán)境和水文地質(zhì)研究.

2022-04-10

國家重點研發(fā)計劃項目(2019YFC1804301,2019YFC1804302)

* 責任作者, 教授, wang_jinguo@hhu.edu.cn