典型工業(yè)遺留場地土壤污染特征分析及風(fēng)險評估

林斌

（福建省環(huán)保設(shè)計院有限公司，福建 福州 350002）

城市化進程的加快和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的發(fā)展，導(dǎo)致越來越多的工業(yè)企業(yè)開始搬遷，這一行為有利于改善城市環(huán)境衛(wèi)生，保障居民身體健康。但是大量污染場地遺留下來，使土地利用類型不斷發(fā)生變化。目前，關(guān)于污染土壤的風(fēng)險評價大多集中于正在運行中的工業(yè)場地，對退役遺留場地關(guān)注較少，尤其是對有機物、重金屬復(fù)合污染的工業(yè)遺留場地關(guān)注較少[1]。工業(yè)企業(yè)搬遷后遺留場地將對人體和周邊環(huán)境產(chǎn)生風(fēng)險，也關(guān)系其后續(xù)恢復(fù)、開發(fā)與利用的方向。因此，非常有必要對遺留場地的污染現(xiàn)狀進行調(diào)查和風(fēng)險評估?，F(xiàn)以河南省中部某城鎮(zhèn)工業(yè)遺留場地為研究區(qū)域，開展環(huán)境調(diào)查及風(fēng)險評估，以期為政府有關(guān)部門對遺留場地的使用和開發(fā)決策提供科學(xué)依據(jù)，也為我國化工廠搬遷后退役遺留場地的土壤污染評估及風(fēng)險評價起到借鑒作用[2]。

1 研究區(qū)域

研究區(qū)域為位于河南省中部某重要工業(yè)城鎮(zhèn)內(nèi)的工業(yè)遺留場地。該場地歷史上建有某染料化工總廠（以下簡稱總廠）、某染料化工一分廠（以下簡稱一廠）和某染料化工二分廠（以下簡稱二廠）。3家化工廠始建于1993年，2002年左右關(guān)閉，生產(chǎn)年限久，主要生產(chǎn)染料中間體、顏料中間體等多種產(chǎn)品，均屬于化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)。

2 材料與方法

2.1 采樣點布設(shè)

依據(jù)《場地環(huán)境調(diào)查技術(shù)導(dǎo)則》（HJ25.1-2014）相關(guān)要求在調(diào)查場地內(nèi)布設(shè)土壤采樣點。根據(jù)地塊的具體情況、地塊內(nèi)外的污染源分布以及污染物的遷移和轉(zhuǎn)化等因素，對地塊內(nèi)不同類型的土壤或有不同污染特征的土壤分開采集。

通過前期現(xiàn)場踏勘調(diào)查，發(fā)現(xiàn)各化工廠內(nèi)分為不同的區(qū)塊單元：已廢棄原染料廠生產(chǎn)區(qū)、新單位辦公區(qū)、已廢棄原排污池。采用分區(qū)布點法布設(shè)采樣點，保證各分區(qū)及分區(qū)內(nèi)不同單元都有樣點控制；針對存在污染的原生產(chǎn)區(qū)等重點區(qū)域，加密布點[3]，共布設(shè)18個表層土壤點、1個深層土壤點。其中，總廠布設(shè)6個表層土壤點：原生產(chǎn)車間附近2個（T01、T06），原排污池附近2個（T03、T05），新辦公區(qū)2個（T02、T04）；一廠布設(shè)6個表層土壤點和1個深層土壤點：原生產(chǎn)區(qū)3個表層土壤點（T10、T11、T13），新辦公區(qū)3個表層土壤點（T07-T09），并在原生產(chǎn)區(qū)可能存在“跑冒滴漏”的生產(chǎn)裝置區(qū)布設(shè)1個深層土壤點（T12）；二廠布設(shè)6個表層土壤點：原生產(chǎn)區(qū)5個表層土壤點（T14、T15、T17-T19），新辦公區(qū)附近1個表層土壤點（T16）。

2.2 樣品采集

2017年6月根據(jù)土壤采樣點布設(shè)情況使用鐵鍬、竹片、洛陽鏟等工具在3個廠區(qū)共采集18件表層土壤樣品，5件深層土壤分層樣品（1個深層土壤采樣點），共計23件土壤樣品。采樣位置用GPS定位，并記錄采樣過程。在采集測試有機物的土壤樣品時采用棕色玻璃瓶裝滿、裝實并密封。所采樣品均于保溫箱內(nèi)低溫保存，送至檢測機構(gòu)。

2.3 樣品分析和質(zhì)量控制

土壤無機物測試指標(biāo)為砷（A s）、鎘（C d）、總鉻（Cr）、銅（Cu）、汞（Hg）、鎳（Ni）、鉛（Pb）、鋅（Zn）和pH值共9項；土壤有機物測試指標(biāo)為多環(huán)芳烴（PAHs）16項、有機氯農(nóng)藥（OCPs）24項和總石油烴（TPH）。

9項無機物測定參照《多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查規(guī)范（1∶250000）》（DZ/T0258-2014）《區(qū)域地球化學(xué)樣品分析方法》（DZ/T0279-2016）中的相關(guān)方法。PAHs、OCPs和TPH測定分別參照《土壤和沉積物 多環(huán)芳烴的測定高效液相色譜法》（HJ784-2016）《土壤和沉積物 多氯聯(lián)苯的測定 氣相色譜－質(zhì)譜法》（HJ743-2015）中的有關(guān)方法。PAHs的替代物對三聯(lián)苯-D14m控制限在60%～130%之間，回收率為106%。OCPs的替代物2，4，5，6-四氯間二甲苯控制限在60%～130%之間，回收率為82.6%；替代物二丁基氯菌酸酯控制限在60%～130%之間，回收率為97.9%。表明分析測試數(shù)據(jù)可控。

2.4 土壤污染風(fēng)險評估標(biāo)準(zhǔn)及方法

該工業(yè)遺留場地未明確用地規(guī)劃。場地土壤污染狀況評價參照當(dāng)?shù)赝寥辣尘爸?，背景值為?dāng)?shù)爻擎?zhèn)全域2017年的1∶50000土地質(zhì)量地球化學(xué)調(diào)查項目采集的土壤樣品重金屬含量均值。篩選值采用《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）》（GB36600-2018）中的第一類用地篩選值和第二類用地篩選值，以及《污染場地風(fēng)險評估技術(shù)導(dǎo)則》（DB33/T892-2013）[21]中的住宅及公共用地篩選值和商服及工業(yè)用地篩選值作為評價依據(jù)。所檢測的土壤污染物質(zhì)量比超過篩選值的將被作為關(guān)注污染物。同時，考慮當(dāng)?shù)赝寥辣尘爸?，若場地土壤污染物質(zhì)量比超過當(dāng)?shù)赝寥辣尘爸递^高，為安全考慮則也將其作為關(guān)注污染物。根據(jù)《建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險評估技術(shù)導(dǎo)則》（HJ25.3-2019）以下簡稱《HJ25.3-2019》進行第一類用地和第二類用地的土壤風(fēng)險評估[4]。

3 結(jié)果與討論

3.1 場地土壤污染狀況

3.1.1 有機物污染狀況

檢測土壤中有機物43項，其中PAHs中二氫苊未檢出（檢出限為0.001 μg/kg），OCPs中24項未檢出，除七氯、艾氏劑、環(huán)氧七氯、α－氯丹、β－氯丹、狄氏劑、異狄氏劑的檢出限為0.001 μg/kg外，其余均為0.5 μg/kg），共檢出有機物18項（總DDT包含o，p'-DDT和p，p'-DDT兩項）。

3.1.2 無機物污染狀況

土壤樣品pH值范圍為7.51～8.73。檢測的23件土壤樣品中各元素均有檢出，其質(zhì)量比統(tǒng)計見表1。由表1可知，除了Zn最大值（3858 mg/kg）和Cr最大值（599 mg/kg）超出《DB33/ T892—2013》中住宅及公共用地篩選值外，其余所檢測的元素的平均值和最大值均低于標(biāo)準(zhǔn)篩選值。與當(dāng)?shù)赝寥辣尘爸当容^，除了Cd和Pb的平均值低于背景值外，其余所檢測的元素的平均值和最大值均高于背景值。其中，Cu、Hg最大值超出背景值70多倍，Zn最大值超出背景值50多倍。結(jié)合土壤采樣情況，發(fā)現(xiàn)Zn和Cr最大值均出現(xiàn)在T01樣點土壤中，T01樣點位于總廠原生產(chǎn)區(qū)內(nèi)，靠近原生產(chǎn)車間和排污池，可能與染料生產(chǎn)、廢料運輸過程中的“跑冒滴漏”有關(guān)。

表1 土壤各類元素質(zhì)量比統(tǒng)計

3.2 建設(shè)用地污染風(fēng)險評估

3.2.1 確定關(guān)注污染物

Zn和Cr最大值超過篩選值；Cu、Hg最大值超出背景值70多倍；Cd毒性較大，是致癌、致畸和致突變的有毒重金屬元素，其能破壞人體肝、腎等組織的正常生理功能。鑒于《HJ25.3-2019》附錄B中無Cr的毒性參數(shù)，所以無法開展毒性評估。綜合考慮后，確定關(guān)注污染物為重金屬Cd、Cu、Hg、Zn，并用土壤中這4種重金屬的最大值進行風(fēng)險計算。

3.2.2 暴露評估

該工業(yè)遺留場地未明確用地規(guī)劃，故按照第一類用地和第二類用地暴露情景分別進行風(fēng)險評估。未來場地的暴露人群主要為小孩、成人；未來暴露人群主要通過不慎經(jīng)口攝入、皮膚接觸、呼吸吸入顆粒物等暴露途徑攝入淺層和下層土壤中相應(yīng)的污染物。

3.2.3 毒性評估

毒性評估包括致癌效應(yīng)和非致癌效應(yīng)的評估。根據(jù)《HJ25.3-2019》附錄B表B.1中的毒性參數(shù)，重金屬Cd、Cu、Hg、Zn均無經(jīng)口攝入致癌斜率因子（SFo）；Cd呼吸吸入單位致癌因子（IUR）為1.8～1 mg/m3，Cu、Hg、Zn均無IUR；Cd、Cu、Hg、Zn經(jīng)口攝入?yún)⒖紕┝浚≧fDo）分別為0.001 mg/（kg·d）、0.04 mg/（kg·d）、0.0003 mg/（kg·d）、0.3 mg/（kg·d）；Cd、Hg呼吸吸入?yún)⒖紳舛龋≧fC）分別為0.00001 mg/m3、0.0003 mg/m3，Cu、Zn均無RfC；Cd、Cu、Hg、Zn消化道吸收效率因子（ABSgi）分別為0.025、1、0.07、1；Cd皮膚接觸吸收效率因子（ABSd）為0.001，Cu、Hg、Zn均無ABSd。

3.2.4 風(fēng)險表征

根據(jù)《HJ25.3-2019》附錄C計算致癌風(fēng)險和危害熵的公式，土壤中單一污染物（第n種）經(jīng)所有暴露途徑的總致癌風(fēng)險（CRn）參照公式C.1—C.3及C.7計算，公式如下：

土壤中單一污染物（第n種）經(jīng)所有暴露途徑的總非致癌危害熵（HIn）參照公式C.8—C.10及C.14計算，公式如下：

Cd存在致癌風(fēng)險和非致癌危害熵，Cu、Hg、Zn僅存在非致癌危害熵。用地規(guī)劃為第一類用地，Cd的致癌風(fēng)險為2.70×10-8，小于可接受致癌風(fēng)險10-6；Cd、Cu、Hg、Zn的非致癌危害熵分別為0.023、0.542、0.518、0.257，均小于可接受非致癌危害熵1。用地規(guī)劃為第二類用地，Cd的致癌風(fēng)險為1.42×10-8，小于可接受致癌風(fēng)險10-6；Cd、Cu、Hg、Zn的非致癌危害熵分別為0.006、0.060、0.059、0.028，均小于可接受非致癌危害熵1。可見，場地土壤中重金屬Cd、Cu、Hg、Zn的風(fēng)險值均在可接受范圍內(nèi)。

4 結(jié)論

（1）研究場地為有機物－重金屬復(fù)合型污染場地，土壤檢測包括有機物多環(huán)芳烴（PAHs）、有機氯農(nóng)藥（OCPs）和總石油烴（TPH）共43項，共檢出18項，均無超標(biāo)；有機物檢出的土壤點位多位于場地原生產(chǎn)區(qū)內(nèi)，可能與染料的生產(chǎn)過程有關(guān)。

（2）場地土壤中除Zn和Cr最大值超出河南住宅及公共用地篩選值外，其余均未超標(biāo)。Cu、Hg最大值超出背景值較高，達(dá)70多倍。Zn和Cr污染較大的點位于總廠原生產(chǎn)車間和排污池附近，可能與染料生產(chǎn)、廢料運輸過程中的“跑冒滴漏”有關(guān)。

（3）場地健康風(fēng)險評估結(jié)果表明，用地規(guī)劃為第一類用地和第二類用地時Cd的致癌風(fēng)險分別為0.023～0.542和0.006～0.060，均小于可接受非致癌危害熵1。Cd、Cu、Hg、Zn風(fēng)險值均在可接受范圍內(nèi)。