開發(fā)建設(shè)項目不同深度土壤污染狀況調(diào)查與分析

盧 楠，閆 波，魏 樣

(1.陜西省土地工程建設(shè)集團有限責(zé)任公司，陜西 西安 710075； 2.陜西地建-西安交大土地工程與人居環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新中心，陜西 西安 712000； 3.自然資源部退化及未利用土地整治工程重點實驗室，陜西 西安 710075； 4.陜西省土地整治工程技術(shù)研究中心，陜西 西安 710075；5.陜西地建土地工程技術(shù)研究院有限責(zé)任公司，陜西 西安 710075)

1 引言

開展場地環(huán)境調(diào)查是土地整治工程實施前最為重要的環(huán)節(jié)[1,2]。通過場地調(diào)查，明確整治場地的自然、社會、人文等因素，開展土、水環(huán)境條件調(diào)查，可依據(jù)規(guī)劃用地類型評估適用性[3,4]。對于污染場地，從源頭消除污染往往導(dǎo)致修復(fù)成本過高[5]，對已有污染物遷移擴散進行阻控，成為更符合實際情況，更加經(jīng)濟有效的做法[6,7]。因此，快速、準(zhǔn)確地查明污染物分布情況和特征是調(diào)查工作的重點，可為制定環(huán)保策略、實施精準(zhǔn)修復(fù)奠定堅實基礎(chǔ)[8,9]。國外的場地調(diào)查工作已經(jīng)開展了50多年，為我國場地調(diào)查提供了大量的政策、法規(guī)、導(dǎo)則和技術(shù)方法的借鑒和指導(dǎo)[10,11]。多年來，我國也針對建設(shè)用地制定了包括《建設(shè)用地環(huán)境調(diào)查技術(shù)導(dǎo)則》(HJ 25.1-2019)等在內(nèi)的多項指導(dǎo)文件[12]，因此，在開發(fā)建設(shè)項目實施前期，以生態(tài)環(huán)境保護修復(fù)為基礎(chǔ)[13,14]，以生態(tài)文明建設(shè)引領(lǐng)經(jīng)濟社會綠色循環(huán)發(fā)展為目的，開展前期場地調(diào)查[15]。

2 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于陜西南部漢中盆地某縣，屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，溫暖濕潤，雨熱同季，干濕交替。年平均氣溫14.3～15.0 ℃，≥10 ℃的有效積溫4800 ℃以上，年降雨量800～1000 mm，相對濕度74%左右，年日照時數(shù)大于1500 h，無霜期218～238 d。漢江橫貫縣境東西，水資源豐富，時空分布差異基本吻合植物生長的生理要求。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，項目區(qū)用地類型現(xiàn)狀包括農(nóng)業(yè)用地、生態(tài)用地和建設(shè)用地，其中以耕地、園地、林地、荒地為主，局部存在建筑與房屋。此次僅針對規(guī)劃為建設(shè)用地區(qū)域開展土壤污染狀況調(diào)查與評估工作，以期為項目的前期設(shè)計和后期實施奠定基礎(chǔ)。

3 試驗材料與方法

3.1 土壤樣品采集

為全面掌握項目區(qū)內(nèi)規(guī)劃為建設(shè)用地不同土層(0～100 cm)重金屬和無機物、揮發(fā)和半揮發(fā)性有機物的污染風(fēng)險，依據(jù)《土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(HJ 166-2004)和《土地工程普探技術(shù)規(guī)范》(DB61/T 1322-2020)，分別采集0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm、60～80 cm、80～100 cm土層土壤樣品，共3個采樣點(分別編號為T1、T2、T3)，合計15 個樣品，經(jīng)四分法留取不少于1 kg，去除礫石、雜物及植物根系等進行自然風(fēng)干。擬對土壤pH值、砷、鎘、鉻(六價)、銅、鉛、汞、鎳等建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險基本項目45項指標(biāo)含量進行測定。

3.2 樣品的處理及測定

風(fēng)干后的土壤樣品研磨后分別過直徑1 mm和0.149 mm尼龍篩，完成所采土壤樣品的前處理工作。土壤pH值測定方法參照NY/T 1377-2007，砷(As)、鎘(Cd)、六價鉻(Cr6+)、銅(Cu)、鉛(Pb)、汞(Hg)、鎳(Ni)等指標(biāo)的測定方法參照《土壤和沉積物 12種金屬元素的測定王水提取-電感耦合等離子體質(zhì)譜法》(HJ 803-2016)和《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)》(GB 36600-2018)。

3.3 數(shù)據(jù)處理

本研究采用單項污染指數(shù)法和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法對土壤剖面重金屬和無機物是否存在污染及其污染程度進行評價。

單因子污染指數(shù)計算方法：

(1)

式(1)中，Pij是土壤樣品中j個樣點i污染物的污染指數(shù)；Cij是j個樣點i污染物的實測含量(mg/kg)；Sij是i污染物的評價標(biāo)準(zhǔn)(mg/kg)，對應(yīng)選取《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)》(GB 15618-2018)中土壤污染風(fēng)險篩選值，進行單因子污染指數(shù)評價。

內(nèi)梅羅(NL Nemerow)綜合污染指數(shù)計算方法：

(2)

式(2)中，P為內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)；Pi為重金屬i實測含量與其評價參考值(以不同的評價參考背景值)的比值；Pimax各重金屬污染指數(shù)的最大值；n為重金屬種類總數(shù)。土壤污染分級標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 土壤污染等級劃分標(biāo)準(zhǔn)

4 結(jié)果與討論

4.1 研究區(qū)土體剖面pH值、重金屬和無機物含量

項目區(qū)建設(shè)用地區(qū)域不同土層深度pH值、重金屬和無機物含量范圍及平均值見表2。

表2 建設(shè)用地區(qū)域土壤重金屬和無機物含量 mg/kg

研究區(qū)不同土層深度土壤樣品整體上呈酸性-堿性，表層0～20 cm pH值平均值為酸性，20～40 cm平均值為弱堿性，40～100 cm pH值變化范圍為中性-堿性，平均值為堿性，且隨著土層深度的增加，pH值逐漸增大。

以《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)》(GB 36600-2018)第一類用地篩選值為基準(zhǔn)，建設(shè)用地區(qū)域土壤重金屬和無機物砷(As)、鎘(Cd)、六價鉻(Cr6+)、銅(Cu)、鉛(Pb)、汞(Hg)、鎳(Ni)含量低于第一類用地篩選值(表2)，一般情況下，污染風(fēng)險可以忽略；應(yīng)用單因子污染指數(shù)法和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)進行計算，并對結(jié)果進行評價，各采樣點及不同土層剖面土壤重金屬和無機物污染指數(shù)分別低于1和0.7，土壤清潔，處于安全狀態(tài)。

4.2 研究區(qū)土體剖面揮發(fā)性有機物含量

項目區(qū)建設(shè)用地區(qū)域不同土層深度揮發(fā)性有機物含量見表3。建設(shè)用地區(qū)域土壤四氯化碳、氯仿、氯甲烷等27項揮發(fā)性有機物指標(biāo)含量均低于相應(yīng)檢出限，同樣低于《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)》(GB 36600-2018)第一類用地篩選值(表3)，建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險一般情況下可以忽略。

表3 建設(shè)用地區(qū)揮發(fā)性有機物含量 μg/kg

4.3 研究區(qū)土體剖面半揮發(fā)性有機物含量

項目區(qū)建設(shè)用地區(qū)域不同土層深度半揮發(fā)性有機物含量見表4。

表4 建設(shè)用地區(qū)域半揮發(fā)性有機物含量 μg/kg

建設(shè)用地區(qū)域土壤硝基苯、苯胺、2-氯酚等11項半揮發(fā)性有機物指標(biāo)含量均低于相應(yīng)檢出限，同樣低于《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)》(GB 36600-2018)第一類用地篩選值(表3)，建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險一般情況下可以忽略。

5 結(jié)論

研究區(qū)土壤屬酸性-堿性，變化幅度較大，且隨土層深度的增加，pH值逐漸增大。區(qū)域土壤重金屬和無機物、揮發(fā)性有機物、半揮發(fā)性有機物等45項指標(biāo)含量均低于《土壤環(huán)境質(zhì)量 建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB 36600-2018)第一類用地篩選值，建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險一般情況下可以忽略，可開展后續(xù)的規(guī)劃設(shè)計施工等工作。