某電鍍作坊退場土壤污染狀況調(diào)查及評價(jià)

劉文強(qiáng) 牟業(yè)龍 黨偉民 王佳奇 王君寶

（1．天津華北地質(zhì)勘查局；2．西北礦冶研究院）

在我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展時(shí)期出現(xiàn)的許多電鍍企業(yè)基本沒有防滲措施，生產(chǎn)經(jīng)營過程中污染防治與風(fēng)險(xiǎn)防控水平有限，可能污染場地土壤及地下水環(huán)境。若污染源未被清除，污染物持續(xù)擴(kuò)散，將可能造成嚴(yán)重的環(huán)境污染事故。因此，污染場地環(huán)境管理逐漸成為我國環(huán)境保護(hù)主管部門關(guān)注的重點(diǎn)［1］。根據(jù)生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《中華人民共和國土壤污染防治法》（2019年1月1日）及《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）等要求，對于存在污染風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)停企業(yè)場地，應(yīng)按規(guī)定開展土壤污染狀況調(diào)查等工作［2］。本次調(diào)查對象為華北平原北部某關(guān)停電鍍作坊場地，查明場地內(nèi)土壤環(huán)境狀況，為下一步的污染治理打下科學(xué)基礎(chǔ)。

1 歷史用途及污染概念模型

1.1 歷史用途

1.1.1 地塊內(nèi)歷史用途

華北平原北部某關(guān)停電鍍作坊場地總面積約300 m2，西至居民房屋，東、南、北均至居民圍墻。自2019年9月起將正房對面的院落改建為鍍鋅作坊，2019年12月被政府查封，將鍍鋅池、酸洗池等回填，填土來自房屋西側(cè)荒地，廢液由具有專業(yè)處理資質(zhì)的公司回收處理。目前，該居民院已恢復(fù)原貌，現(xiàn)狀為牲畜棚。

1.1.2 地塊周邊歷史用途

地塊周邊歷史上均為村莊住宅、耕地以及養(yǎng)殖廠。

1.2 地塊污染概念模型

1.2.1 地塊內(nèi)污染分析

（1）住宅。住宅冬季取暖使用煤炭等石化燃料，廢渣隨意堆放和填埋，煙塵隨大氣沉降，可能造成土壤和地下水重金屬、多環(huán)芳烴等污染，確定關(guān)注的污染物為重金屬（Cd、Pb、Hg等）和多環(huán)芳烴等。

（2）電鍍作坊。鍍鋅工藝是將管件除油、酸洗后放入成分為鋅鹽的鍍鋅池中，利用電解設(shè)備在管件上沉積一層鋅。污染主要的可能來源為酸液、鍍鋅液的泄露，以及管件搬運(yùn)過程中及廢料堆放過程中的污染。污染物可能會對土壤和地下水造成重金屬（Zn、Cd、Pb、Hg等）污染、揮發(fā)性有機(jī)物污染以及半揮發(fā)性有機(jī)物污染。

1.2.2 地塊周邊污染分析

（1）耕地。耕地污染主要指農(nóng)作物種植過程中使用的化肥、農(nóng)藥污染，以磷肥為例，生產(chǎn)原料為磷礦石，它含有的As、Cr、Hg、Cd可能會造成土壤中相應(yīng)重金屬元素的富集；種植過程中使用的農(nóng)藥（殺蟲劑、除草劑）中難以降解的有機(jī)磷、有機(jī)氯會在土壤中殘留、富集，逐漸滲入地下水體，并隨地下水對流彌散，污染本地塊內(nèi)的土壤和地下水；同時(shí)，農(nóng)藥在噴灑過程中可能通過大氣沉降作用進(jìn)入場地，污染本場地內(nèi)的土壤和地下水。

（2）住宅。村內(nèi)設(shè)施落后，無集中供暖設(shè)施，冬季村民取暖使用煤炭等化石燃料，廢煤渣隨意堆放和填埋，煙塵隨大氣沉降，都可能造成土壤和地下水重金屬、多環(huán)芳烴等污染，確定關(guān)注的污染物也為重金屬（Cd、Pb、Hg等）和多環(huán)芳烴（如苯并（a）芘）等。

（3）養(yǎng)雞場。養(yǎng)殖過程中，為了保證蛋雞正常成長及產(chǎn)蛋，會在基礎(chǔ)飼料的基礎(chǔ)上添加飼料添加劑等；同時(shí)，為了防止發(fā)生雞瘟，還要定期對養(yǎng)雞場進(jìn)行防疫工作。因此，在飼養(yǎng)和后期防疫過程中，礦物質(zhì)飼料、飼料添加劑的使用和防疫藥品的噴灑，可能會造成土壤中相應(yīng)重金屬元素的富集，以及添加劑和防疫藥品中有機(jī)物的殘留、富集，這些都會造成土壤和地下水的污染。

1.2.3 區(qū)域水文地質(zhì)條件

場區(qū)及周邊區(qū)域的第四系含水層系統(tǒng)可劃分為3個(gè)含水巖組。第一含水組底界埋深＜70 m，為全淡水；第二含水組底界埋深＜160 m；第三含水組底界埋深＜265 m。第二、第三含水組屬于深層地下水系統(tǒng)，在巖性結(jié)構(gòu)上屬于以沖湖積為主的多層粗細(xì)相間結(jié)構(gòu)，以細(xì)粒砂和黏性土互層為主，第一層相對穩(wěn)定，隔水層粉質(zhì)黏土埋深約13 m。

第一含水組按照水力性質(zhì)，自上而下進(jìn)一步分為潛水、微承壓水或淺層承壓水，地層時(shí)代為全新統(tǒng)-上更新統(tǒng)，本次主要調(diào)查對象為第一含水組上部的潛水含水層。巖性結(jié)構(gòu)為黏性土與砂土交互沉積或上細(xì)下粗雙層結(jié)構(gòu)，地下水參與現(xiàn)代水循環(huán)，地下水徑流交替較快，接受大氣降水和地表水補(bǔ)給，并對深層水產(chǎn)生越流補(bǔ)給，第一層相對穩(wěn)定潛水含水層埋深約5 m。因此，本地塊主要關(guān)注第一層隔水層以上的淺層地下水和土壤，主要的檢測指標(biāo)為有機(jī)農(nóng)藥、重金屬、石油烴、揮發(fā)性有機(jī)物以及半揮發(fā)性有機(jī)物。

2 采樣點(diǎn)布設(shè)

2.1 采樣點(diǎn)水平布設(shè)方法

根據(jù)監(jiān)測點(diǎn)系統(tǒng)結(jié)合專業(yè)布點(diǎn)情況，參考場區(qū)周邊區(qū)域地下水流向、含水層滲透性、埋深和厚度等水文地質(zhì)條件以及潛在污染源，本項(xiàng)目在場地中設(shè)置3個(gè)水井，鍍鋅池位置布設(shè)1個(gè)水井S2（GW2），酸洗池布設(shè)1個(gè)水井S3（GW3），廢料堆放位置布設(shè)1個(gè)水井S1（GW1），在場地外上游設(shè)置1個(gè)水井SW1（GW4）。

2.2 垂直采樣布設(shè)

根據(jù)前期污染識別結(jié)論，按照地塊內(nèi)土層分布情況、水位地質(zhì)條件、土層滲透性、潛在污染物富集位置及明顯的污染痕跡等因素，確定土壤樣品采集深度。本次調(diào)查采樣深度主要集中在6.0 m，均已穿透人工填土層。在樣品代表性基礎(chǔ)上，總體遵循：①不同性質(zhì)土層至少采集1件土壤樣品；②根據(jù)是否有回填土情況確定表層采樣深度，一般不超過0.5 m；③在含水層間至少取1個(gè)土樣。

2.3 地下水采樣位置布設(shè)

本地塊地下水采樣監(jiān)測的目標(biāo)為潛水含水層，前期污染識別的有機(jī)污染物主要為揮發(fā)性有機(jī)物、半揮發(fā)性有機(jī)物，地下水樣采樣深度為穩(wěn)定水位0.5 m以下，因此地下水監(jiān)測井深度5～9 m，花管寬度4 m。

地下水環(huán)境監(jiān)測井均為單管單層監(jiān)測井，井管組成包括三部分，自上至下依次為井壁管、濾水管和沉淀管。所建監(jiān)測井均為全井，即濾水管長度范圍從含水層底板或沉淀管頂?shù)降叵滤灰陨系牟糠?。沉淀管視弱透水層的厚度而定，長度為50 cm。沉淀管底部放置在隔水層底板內(nèi)。

3 檢測因子

參照《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）》（GB36600—2018）等相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求，以全面性評價(jià)為目標(biāo)，本次共采集土壤樣品21件，地下水樣品5件，確定土壤和地下水檢測因子包括重金屬（包括鋅）、揮發(fā)性有機(jī)污染物、半揮發(fā)性有機(jī)污染物，地下水檢測因子加測色度、pH值、懸浮物、化學(xué)需氧量、氨氮等。

4 調(diào)查結(jié)果分析與風(fēng)險(xiǎn)篩選

4.1 土壤調(diào)查結(jié)果分析

土壤樣品共送檢21件，重金屬和無機(jī)物檢測項(xiàng)目包括砷、鎘、銅、鉛、汞、鎳、鋅、總鉻，其中六價(jià)鉻均未檢出，其余檢出率為100%。砷檢出含量為2.82～14.1 mg/kg，鎘檢出含量為0.05～0.2 mg/kg，銅檢出含量為7～43 mg/kg，鉛檢出含量為18.3～31.9 mg/kg，汞檢出含量為3.2～150μg/kg，鎳檢出含量為41～78 mg/kg，鋅檢出含量為140～245 mg/kg，鉻檢出含量為21～89 mg/kg。揮發(fā)性有機(jī)物、半揮發(fā)性有機(jī)物、總石油烴未檢出。

場地地下水共采集樣品5件，樣品的重金屬及無機(jī)物類中檢出項(xiàng)目包砷、鎘、銅、鉛、鎳、鋅、總鉻、氨氮、CODCr、BOD5，其余未檢出。鎘檢出率80%，含量為0～0.06μg/L；鋅檢出率20%，含量為3.21μg/L；鉻檢出率20%，含量為0.12μg/kg。其他檢出率均為100%，其中，砷含量為0.6～7.2μg/kg，銅含量為0.50～0.82μg/kg，鉛含量為0.42～0.77μg/kg，鎳含量為0.12～1.56μg/kg，氨氮含量為0.04～0.39 mg/L，CODCr為6.70～12.7 mg/L，BOD5為1.0～2.7 mg/L。揮發(fā)性有機(jī)物、半揮發(fā)性有機(jī)物、總石油烴未檢出。

4.2 風(fēng)險(xiǎn)篩選

土壤中檢測污染物含量未超過《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）》（GB 36600—2018）第一類用地篩選值；地下水中石油烴（C10-C40）含量未超過2020年3月26日發(fā)布的《上海市建設(shè)用地土壤污染狀況調(diào)查、風(fēng)險(xiǎn)評估、風(fēng)險(xiǎn)管控與修復(fù)方案編制風(fēng)險(xiǎn)管控與修復(fù)效果評估工作的補(bǔ)充規(guī)定（試行）》第一類用地篩選值，鉻含量未超過《美國EPA區(qū)域篩選值（2020年）》保護(hù)水環(huán)境MCL值，其他檢測污染物含量未超過《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 14848—2017）中Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)限值。地下水水常規(guī)指標(biāo)化學(xué)需氧量（CODCr）、5日生化需氧量（BOD5）、總磷、總氮含量及糞大腸菌菌群數(shù)未超過《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838—2002）Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)限值［3-6］。

5 結(jié) 論

通過資料收集和人員訪談，對電鍍作坊場地土壤污染狀況進(jìn)行了分析研究，確定了潛在污染物主要包括揮發(fā)性有機(jī)物、半揮發(fā)性有機(jī)物、石油烴及重金屬等，根據(jù)場地水文地質(zhì)和工程地質(zhì)資料，共布設(shè)4個(gè)水文勘察孔（地下水和土壤采樣共用），共采集土壤樣品21件，地下水樣品5件，所有樣品均未超過相應(yīng)篩選值，因此該地塊符合繼續(xù)保持第一類居住用地的要求。