熱回收焦化廠污染地塊土壤環(huán)境初步調(diào)查研究

谷艾婷

（太原市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測與科學(xué)研究中心，山西 太原 030002）

引言

為貫徹落實(shí)國家發(fā)展改革委《國家發(fā)展改革委關(guān)于加快焦化行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的指導(dǎo)意見的通知》等相關(guān)文件要求，2021 年5 月13 日，山西省人民政府辦公廳印發(fā)《關(guān)于印發(fā)山西省空氣質(zhì)量鞏固提升2021 年行動(dòng)計(jì)劃的通知》。

文件要求大力整治結(jié)構(gòu)性污染。加速淘汰退出炭化室高度4.3 m 焦?fàn)t，穩(wěn)步有序關(guān)停淘汰。熱回收搗固煉焦技術(shù)是一種回收利用煉焦燃燒煙氣余熱的焦炭生產(chǎn)技術(shù)[1]，因早期投產(chǎn)建設(shè)的熱回收焦?fàn)t炭化室高度較低，山西現(xiàn)有熱回收焦?fàn)t大部分將面臨關(guān)停淘汰。

同時(shí)，焦化行業(yè)作為“土十條”[2]提出的重點(diǎn)監(jiān)管的土壤污染重點(diǎn)行業(yè)，關(guān)停搬遷后的熱回收焦化企業(yè)地塊的土壤環(huán)境調(diào)查成為山西省土壤污染防治工作的任務(wù)之一。本文將以某熱回收焦?fàn)t地塊的環(huán)境質(zhì)量調(diào)查為例，分析其主要土壤環(huán)境影響和調(diào)查要點(diǎn)。

1 某熱回收焦?fàn)t焦化廠概況

本次作為案例的焦化廠采用清潔型熱回收“冷裝冷出型”鑄造焦生產(chǎn)工藝。該企業(yè)2000 年起為冷裝冷出鑄造焦生產(chǎn)，2019 年停產(chǎn)拆除。地塊總占地面積27.83 萬m2（418 畝）。主要產(chǎn)品為鑄造焦，地塊內(nèi)設(shè)有4 組熱回收焦?fàn)t，配套2 組汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組，2 個(gè)熄焦水循環(huán)池，配有煙氣脫硫設(shè)備及其他公輔建筑。

該地塊人工填土以灰渣煤屑為主，平均厚度1.57m。原土層依次為粉質(zhì)黏土、粉土、粉質(zhì)黏土，各層平均厚度分別為1.98、1.51、4.37 m。區(qū)域地下水埋深1.5 m左右，含水層位于雜填土層或粉質(zhì)黏土層位置。

2 地塊環(huán)境污染識別

2.1 污染識別工作內(nèi)容

地塊環(huán)境污染識別工作包括[3]：資料收集、現(xiàn)場踏勘、人員訪談。資料收集內(nèi)容包括：地塊歷史沿革、生產(chǎn)工藝、“三廢”產(chǎn)生及處理情況；區(qū)域地質(zhì)與水文地質(zhì)，工程地質(zhì)勘探資料；歷史主要廢水、廢氣監(jiān)測資料等。

主要現(xiàn)場踏勘內(nèi)容包括：地塊自然環(huán)境概況，地塊地形地貌現(xiàn)狀；地塊調(diào)查范圍，現(xiàn)場確認(rèn)企業(yè)平面布置，主要建構(gòu)筑物規(guī)格、位置以及與規(guī)劃、設(shè)計(jì)圖件的符合度，地下管網(wǎng)布置情況；現(xiàn)場遺跡與可疑污染痕跡等分布情況等。

主要訪談內(nèi)容包括：與地塊企業(yè)相關(guān)人員補(bǔ)充核實(shí)地塊邊界、工藝、主要設(shè)施以及地下管線布置情況、歷史環(huán)境事件的細(xì)節(jié)，識別地塊的可能的污染物質(zhì)和可能污染區(qū)域[4]。

2.2 案例地塊污染識別

案例地塊焦化工藝為無化產(chǎn)回收的煉焦工藝，故地塊內(nèi)不存在化產(chǎn)設(shè)備及?；穬薜瓤赡馨l(fā)生危化品泄漏的區(qū)域。由地塊內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)涉及的工藝可知，可能造成案例地塊污染的工藝環(huán)節(jié)主要有：煉焦、熄焦、物料貯存、汽輪機(jī)發(fā)電、事故水收集。

根據(jù)地塊建構(gòu)筑物建設(shè)情況、生產(chǎn)工藝特點(diǎn)、原輔材料及歷史沿革等相關(guān)材料，結(jié)合地塊水文地質(zhì)條件，可以初步完成地塊環(huán)境污染識別，見下頁表1。

表1 地塊潛在污染識別

2.3 污染模型建立

通過場地踏勘、人員訪談，收集場地現(xiàn)狀和歷史資料，深入分析地塊生產(chǎn)工藝、污染物泄漏特征，地塊平面布置等信息。可以初步建立地塊污染模型。案例地塊污染模型為：

主要潛在污染區(qū)域：焦?fàn)t區(qū)、熄焦池、汽輪機(jī)發(fā)電區(qū)、儲焦區(qū)。

潛在污染物：重金屬、SVOCs（多環(huán)芳烴、酚類）、VOCs（苯系物）、氰化物、TPH（總石油烴）、氟化物。

主要潛在污染途徑：各構(gòu)筑物池體內(nèi)廢水下滲；焦?fàn)t區(qū)大氣干濕沉降；汽輪機(jī)房、維修車間油類滲漏。

潛在污染介質(zhì)：表層土壤、深層土壤、地下水。

3 采樣布點(diǎn)

3.1 污染地塊土壤初步調(diào)查布點(diǎn)原則

企業(yè)地塊的土壤環(huán)境調(diào)查，布點(diǎn)原則要參考《建設(shè)用地土壤環(huán)境調(diào)查評估技術(shù)指南》、《工業(yè)企業(yè)場地環(huán)境調(diào)查評估與修復(fù)工作指南（試行）》、《建設(shè)用地土壤污染狀況調(diào)查技術(shù)導(dǎo)則》（HJ25.1）、《建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控和修復(fù)監(jiān)測技術(shù)導(dǎo)則》（HJ25.2）的相關(guān)要求。

布點(diǎn)是土壤環(huán)境調(diào)查最重要的環(huán)節(jié)。布點(diǎn)數(shù)量應(yīng)當(dāng)綜合考慮針對性、經(jīng)濟(jì)性和可行性的原則。采用專業(yè)判斷和隨機(jī)布點(diǎn)相結(jié)合的方法布設(shè)點(diǎn)位，土壤點(diǎn)位應(yīng)位于最有可能受污染的位置[5]。

3.2 案例地塊布點(diǎn)方案

根據(jù)污染識別和現(xiàn)場踏勘等工作的結(jié)果，案例地塊共布設(shè)45 個(gè)土壤采樣點(diǎn)位，其中主要潛在污染區(qū)域布設(shè)點(diǎn)位30 個(gè)，非潛在污染區(qū)域布設(shè)點(diǎn)位15 個(gè)。同時(shí)在地塊外布設(shè)4 個(gè)土壤對照點(diǎn)。案例地塊土壤環(huán)境初步調(diào)查共采集土壤樣品259 個(gè)，送檢136 個(gè)。

監(jiān)測指標(biāo)：pH、《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）》（GB 36600—2018）表1 基本項(xiàng)目45 項(xiàng)（重金屬7 項(xiàng)、揮發(fā)性有機(jī)物27 項(xiàng)、半揮發(fā)性有機(jī)物11 項(xiàng)）、表2 其他項(xiàng)目中石油烴（C10～C40）、氟化物、氰化物以及標(biāo)準(zhǔn)外的行業(yè)特征污染物（8 項(xiàng)多環(huán)芳烴：苊烯、蒽、苊、芴、菲、熒蒽、芘、苯并（g，h，i）芘）。

4 調(diào)查結(jié)果評價(jià)

4.1 調(diào)查結(jié)果評價(jià)依據(jù)

土壤環(huán)境質(zhì)量評價(jià)依據(jù)為《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）》（GB 36600—2018）。標(biāo)準(zhǔn)中未制定標(biāo)準(zhǔn)值的情況，根據(jù)《建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)評估技術(shù)導(dǎo)則》（HJ 25.3—2019）要求計(jì)算篩選值[6]。

4.2 案例地塊調(diào)查結(jié)果

案例地塊初步調(diào)查階段送檢土壤樣品共計(jì)136件。檢出污染物為重金屬（6 種）、氟化物、VOCs（單環(huán)芳烴和鹵代脂肪烴）、SVOCs（PAHs）、TPH（C10～C40）。

案例地塊土壤篩選值按照一類用地規(guī)劃用途評價(jià)。參考《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）》（GB 36600—2018）中一類用地篩選值，該地塊所有檢測樣品均未超出標(biāo)準(zhǔn)限值，部分指標(biāo)檢出及超標(biāo)情況見表2。

表2 案例地塊土壤樣品檢測結(jié)果統(tǒng)計(jì)

4.3 案例地塊調(diào)查結(jié)果分析

根據(jù)案例場地污染物檢出情況和特征污染物類型，選取苯并[a]芘作和總石油烴（C10～C40）在不同重點(diǎn)設(shè)施設(shè)備點(diǎn)位的分布情況（見下頁圖1、圖2）來說明場地的污染分布特征。

圖1 場地土壤中苯并(a)芘檢出垂向分布圖

圖2 場地土壤中C10～C40 檢出垂向分布圖

苯并[a]芘在案例對照點(diǎn)檢出平均值為0.06 mg/kg，對比場地內(nèi)樣品檢測數(shù)據(jù)。超過對照點(diǎn)平均值的點(diǎn)位分別位于熄焦池、焦場、焦?fàn)t熄焦水渠、事故池等重點(diǎn)場所。焦場點(diǎn)位檢出深度較淺，說明鑄造焦存儲主要影響了表層土壤的環(huán)境，主要遷移途徑是雨水淋溶。由于熄焦池、焦?fàn)t熄焦水渠、事故池都有一定的埋深，這幾處的檢出位置為雜填土以下的原土層位置。較高的檢出值說明，由于防滲系統(tǒng)不完善，存在池體或管道滲漏情況，污染物滲入土壤影響了區(qū)域土壤環(huán)境。

總石油烴（C10～C40）在案例對照點(diǎn)檢出平均值為45.5 mg/kg，對比場地內(nèi)樣品檢測數(shù)據(jù)。超過對照點(diǎn)平均值的點(diǎn)位分別位于熄焦池、焦場、焦?fàn)t熄焦水渠、事故池、機(jī)械維修間、汽輪機(jī)油箱等幾個(gè)重點(diǎn)區(qū)域?？梢钥闯?，汽輪機(jī)油箱附近石油烴檢出值較高，說明油箱可能存在滲漏的歷史。機(jī)械維修間曾有2 m～3 m 的維修坑，坑內(nèi)防滲系統(tǒng)不完善，造成維修過程中有油類物質(zhì)滲漏入土壤中。

通過2 個(gè)較為有代表性的污染物分布特征分析，該地塊對土壤產(chǎn)生影響的重點(diǎn)設(shè)施設(shè)備和重點(diǎn)區(qū)域?yàn)椋合ń顾?、熄焦水渠、焦場、汽輪機(jī)油箱等。

5 結(jié)論與建議

根據(jù)《山西省土壤污染防治條例》第二十八條的要求：建設(shè)用地地塊從事過焦化、鋼鐵、化工、煤焦油加工、火力發(fā)電等企業(yè)關(guān)停、搬遷的土地使用權(quán)人應(yīng)當(dāng)按照規(guī)定進(jìn)行土壤污染狀況調(diào)查。

結(jié)合案例地塊的調(diào)查結(jié)果，熱回收焦?fàn)t屬于清潔型焦?fàn)t，對土壤環(huán)境影響較小。在調(diào)查過程中，布點(diǎn)位置重點(diǎn)應(yīng)關(guān)注熄焦池及熄焦廢水排水管道、堆焦區(qū)域、汽輪機(jī)油箱、事故池或初期雨水池。其次，應(yīng)關(guān)注企業(yè)內(nèi)使用機(jī)械油、危險(xiǎn)化學(xué)品的區(qū)域。重點(diǎn)關(guān)注的污染物圍繞苯系物、多環(huán)芳烴、總石油烴等有機(jī)污染物為主，另外，根據(jù)煤和焦的主要化學(xué)組成，加強(qiáng)重金屬、氰化物的檢測。