某廢棄化工廠土壤污染狀況調(diào)查研究

方 琦，徐 雯

(1.襄陽(yáng)市城區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)站，湖北 襄陽(yáng) 441021；2.湖北省生態(tài)環(huán)境廳襄陽(yáng)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，湖北 襄陽(yáng) 441021)

1 引言

土壤是人類賴以生存的基礎(chǔ)，土壤污染、修復(fù)及再利用得到越來(lái)越多的關(guān)注[1～4]。為了防治土壤污染，保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境，保障公眾健康，我國(guó)不斷深入調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)和用地結(jié)構(gòu)，出現(xiàn)大量化工企業(yè)關(guān)停搬遷。這些企業(yè)在原生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)排放廢水、廢氣及堆放廢渣等，其遺留場(chǎng)地因曾經(jīng)存儲(chǔ)、遷移、處置過(guò)有害物質(zhì)，這些有害物質(zhì)容易在土壤中積累[5～7]，造成土壤污染物含量過(guò)高或超標(biāo)，進(jìn)而破壞土壤原有的生態(tài)平衡，同時(shí)對(duì)人類的健康及動(dòng)植物生長(zhǎng)產(chǎn)生潛在威脅[8～10]。

關(guān)停企業(yè)在原生產(chǎn)生活過(guò)程中可能有遺留污染的問(wèn)題，在再利用之前須對(duì)其進(jìn)行污染狀況調(diào)查。本文以曾生產(chǎn)氰化鈉的某廢棄化工廠遺留場(chǎng)地作為研究對(duì)象，對(duì)廠區(qū)內(nèi)外土壤進(jìn)行采樣、分析，測(cè)定重金屬、有機(jī)物和特征污染物氰化物和石油烴，評(píng)價(jià)該廢棄場(chǎng)地土壤污染物狀況，為該遺留場(chǎng)地的土地規(guī)劃與再利用以及城市生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展提供一定的理論依據(jù)。

2 化工廠概況

該化工廠位于某工業(yè)園區(qū)，1997年建成投產(chǎn)，有兩條4500 t/a氰化鈉水溶液生產(chǎn)線，生產(chǎn)工藝為輕油裂解法，2010年公司停產(chǎn)，生產(chǎn)設(shè)備拆除及殘余廢棄物清理之后該地塊一直空置。地塊東南側(cè)約50 m外、北側(cè)110 m外分布有居民區(qū)，廠界東側(cè)約60 m與道路并行的溝渠。

其主要污染物有：①?gòu)U氣：主要來(lái)源于生產(chǎn)過(guò)程中堿吸收器產(chǎn)生的有組織和無(wú)組織排的放 HCN、NH3氣體；②廢水：主要有含氰化鈉高濃度生產(chǎn)廢水、清洗等低濃度廢水，生活廢水；③固廢：主要為生產(chǎn)中的反應(yīng)爐產(chǎn)生的爐內(nèi)廢焦、除塵器收集的炭灰，以上固廢含有氰化物，為危險(xiǎn)廢物。

3 點(diǎn)位布設(shè)及樣品采集

該化工廠原生產(chǎn)過(guò)程中的主要構(gòu)筑物基本保持完好，原生產(chǎn)期間廠區(qū)平面圖見(jiàn)圖1。廠區(qū)內(nèi)土地主要分生產(chǎn)區(qū)、廢水處理區(qū)、儲(chǔ)罐區(qū)以及辦公區(qū)等。根據(jù)歷史土壤環(huán)境調(diào)查結(jié)果，識(shí)別的主要潛在污染區(qū)域?yàn)樯a(chǎn)區(qū)及儲(chǔ)罐區(qū)，本次土壤監(jiān)測(cè)點(diǎn)位主要布設(shè)在具有潛在污染源的區(qū)域。

圖1 原生產(chǎn)期間廠區(qū)平面圖

廠區(qū)內(nèi)共計(jì)布設(shè)9個(gè)土壤監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，主要分布在生產(chǎn)車間及其附近、廠區(qū)西側(cè)廢水池、氨罐區(qū)、辦公區(qū)、東側(cè)空地以及東側(cè)廢水處理區(qū)。另外，為考慮廠區(qū)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)期間對(duì)周邊環(huán)境的影響，參考《重點(diǎn)區(qū)域土壤環(huán)境質(zhì)量 監(jiān)測(cè)方案風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)位布設(shè)方案》在廠區(qū)周邊布設(shè)農(nóng)用地監(jiān)測(cè)點(diǎn)位。據(jù)調(diào)查，該地常年主導(dǎo)風(fēng)向以北風(fēng)為主，因此廠外農(nóng)用地監(jiān)測(cè)點(diǎn)位主要布設(shè)在廠區(qū)南側(cè)。因?yàn)閺S區(qū)廢水不外排，參考廢氣型企業(yè)的布點(diǎn)方法，以企業(yè)為中心，建立75 m、200 m、400 m 的緩沖區(qū)，布設(shè)3個(gè)土壤監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

3.1 廠內(nèi)土壤樣品采集

廠內(nèi)建設(shè)用地土壤主要采集柱狀樣，并為深層土壤，首先采集揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)檢測(cè)樣，用于檢測(cè)揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)的土壤樣品單獨(dú)采集，用非擾動(dòng)采樣器采集不少于5 g土壤樣品快速推入裝有10 mL甲醇(色譜級(jí)或農(nóng)殘級(jí))保護(hù)劑的40 mL棕色樣品瓶?jī)?nèi)，推入時(shí)將樣品瓶?jī)A斜，防止保護(hù)劑濺出。

然后采集用于檢測(cè)重金屬、半揮發(fā)性有機(jī)物(SVOCs)等指標(biāo)的土壤樣品，其中檢測(cè)重金屬的土壤樣品用木鏟采集1000 g左右的新鮮切面土樣裝入聚乙烯塑料袋，檢測(cè)其他項(xiàng)目的土壤樣品同樣用木鏟采集新鮮切面土壤至250 mL棕色玻璃瓶?jī)?nèi)并壓實(shí)。采樣過(guò)程應(yīng)剔除石塊等雜質(zhì)，保持采樣瓶口清潔以防止密封不嚴(yán)。

3.2 廠區(qū)外農(nóng)用地土壤樣品采集

經(jīng)過(guò)實(shí)地踏勘，地塊廠區(qū)外農(nóng)用地土壤主要種植油菜、玉米等糧食作物，土質(zhì)較疏松。因此本次廠外農(nóng)用地主要采集表層樣(0～20 cm)。測(cè)量重金屬的樣品盡量用竹片或竹刀去除與金屬采樣器接觸的部分土壤，再用其取樣。每個(gè)土壤樣品采集1 kg左右，裝入樣品袋。

4 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目

該企業(yè)主要生產(chǎn)工藝涉及的特征污染物包括pH值、氰化物和石油烴，監(jiān)測(cè)范圍包括廠內(nèi)建設(shè)用地以及廠區(qū)外農(nóng)用地。依據(jù)《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)以及《土壤環(huán)境質(zhì)量 農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB15618-2018)相關(guān)規(guī)定，分別確定廠區(qū)內(nèi)土壤監(jiān)測(cè)項(xiàng)目和廠區(qū)外農(nóng)用地監(jiān)測(cè)項(xiàng)目見(jiàn)表1。

表1 廠區(qū)內(nèi)外土壤監(jiān)測(cè)項(xiàng)目

5 土壤監(jiān)測(cè)結(jié)果及評(píng)價(jià)

5.1 廠區(qū)內(nèi)土壤監(jiān)測(cè)結(jié)果分析

土壤環(huán)境調(diào)查廠區(qū)內(nèi)共布設(shè)9個(gè)土壤監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，采集44個(gè)土壤樣品。 廠區(qū)內(nèi)土壤監(jiān)測(cè)結(jié)果詳見(jiàn)表2。

由表2可見(jiàn)，廠區(qū)內(nèi)9個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的所有監(jiān)測(cè)因子中共檢測(cè)7種重金屬元素，砷、鎘、銅、鉛、鎳、汞6種重金屬在所有樣品中均被檢出，5個(gè)點(diǎn)位六價(jià)鉻未檢出，4個(gè)土壤監(jiān)測(cè)點(diǎn)位有不同程度的檢出；車間內(nèi)2個(gè)土壤監(jiān)測(cè)點(diǎn)位設(shè)置了有機(jī)污染物監(jiān)測(cè)指標(biāo)，共檢測(cè)了27種揮發(fā)性有機(jī)物和11種半揮發(fā)性有機(jī)物因子，其中有6項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)被不同程度檢出，9個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位樣品特征因子石油烴均被檢出，含量范圍為14.3～185 mg/kg，氰化物有8個(gè)點(diǎn)位檢出，含量范圍為0.07～12.7 mg/kg。結(jié)果表明，所有檢出的重金屬元素含量、有機(jī)物含量、石油烴含量、氰化物含量均低于《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)中第一類用地篩選值。

5.2 廠區(qū)外土壤監(jiān)測(cè)結(jié)果分析

土壤環(huán)境調(diào)查廠外共布設(shè)3個(gè)土壤監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，采集3個(gè)土壤樣品。 廠外土壤監(jiān)測(cè)結(jié)果詳見(jiàn)表3。

由表3可見(jiàn)，廠外3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位8種重金屬元素均被檢出，氰化物含量范圍為0.10～0.38 mg/kg，石油烴含量范圍為41.4～114 mg/kg，pH值測(cè)試范圍為 7.28～7.52，但檢出結(jié)果均低于《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)第一類用地篩選值。

表2 廠區(qū)內(nèi)土壤監(jiān)測(cè)結(jié)果

表3 廠外土壤監(jiān)測(cè)結(jié)果

6 結(jié)論

本次土壤污染狀況調(diào)查廠區(qū)內(nèi)共設(shè)9個(gè)建設(shè)用地土壤監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，采集44個(gè)土壤樣品，廠外共設(shè)3個(gè)農(nóng)用地土壤監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，采集3個(gè)表層(0～20 cm)樣品，重金屬、有機(jī)物和特征污染物氰化物和石油烴監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，所有監(jiān)測(cè)因子含量均低于《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)第一類用地風(fēng)險(xiǎn)篩選值。本次調(diào)查結(jié)果表明：該地塊土壤中污染物含量對(duì)人體健康的風(fēng)險(xiǎn)可忽略，可根據(jù)第一類用地進(jìn)行規(guī)劃，但在地塊開(kāi)發(fā)過(guò)程中應(yīng)及時(shí)進(jìn)行跟蹤觀測(cè)，避免對(duì)此地塊造成新的污染。