典型重點行業(yè)在產(chǎn)企業(yè)土壤與地下水污染風(fēng)險管控研究

摘要：“十四五”期間，我國土壤與地下水保護工作策略轉(zhuǎn)向源頭防控，加強在產(chǎn)企業(yè)污染源頭預(yù)防、探索邊生產(chǎn)邊管控是重要工作之一。文章以華南某電鍍企業(yè)為例，通過現(xiàn)場調(diào)查、樣品采集與分析，識別可能存在的土壤與地下水污染及其來源，提出了針對性的風(fēng)險管控對策。研究結(jié)果表明，該企業(yè)土壤存在三氯乙烯污染且風(fēng)險不可接受，可能來源于廢水處理站調(diào)節(jié)池滲漏，同時，廠區(qū)內(nèi)存在跑冒滴漏、工藝落后等問題。針對這些問題，提出了綠色化提標(biāo)改造、風(fēng)險管控和效果監(jiān)測等措施，以期為重點行業(yè)企業(yè)開展邊生產(chǎn)邊管控提供參考。

關(guān)鍵詞：在產(chǎn)企業(yè)；重點行業(yè)；風(fēng)險管控；土壤；地下水

中圖分類號：X53" 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

基金項目：國家重點研發(fā)計劃；項目名稱：重點行業(yè)場地優(yōu)先控制污染物及其復(fù)合污染風(fēng)險機制；項目編號：2022YFC3703105。廣東省環(huán)保專項資金項目；項目名稱：廣東省地球關(guān)鍵帶（土壤）污染歸趨與風(fēng)險防控實驗室；項目編號：粵財預(yù)〔2024〕4號。

作者簡介：沈芳（1997— ），女，助理工程師，碩士；研究方向：土壤與地下水環(huán)境管理。

*通信作者：鄧一榮（1985— ），男，正高級工程師，博士；研究方向：生態(tài)規(guī)劃與土壤環(huán)境管理。

0" 引言

依據(jù)《“十四五”土壤、地下水和農(nóng)村生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃》，我國在“十四五”時期將土壤與地下水環(huán)境保護工作逐步由末端治理轉(zhuǎn)向源頭防控，工作重點由關(guān)閉地塊轉(zhuǎn)向在產(chǎn)企業(yè)，其中一個重要工作是加強在產(chǎn)企業(yè)土壤和地下水污染源頭預(yù)防、風(fēng)險管控與修復(fù)，探索在產(chǎn)企業(yè)邊生產(chǎn)邊管控土壤與地下水污染新模式［1］。因此，如何抓好在產(chǎn)企業(yè)土壤與地下水污染防治工作，嚴(yán)格預(yù)防和控制在產(chǎn)企業(yè)新增污染，降低后續(xù)治理和修復(fù)成本，已經(jīng)成為擺在環(huán)境管理工作者面前的一個重要任務(wù)［2］。

華南地區(qū)作為我國經(jīng)濟發(fā)展的前沿陣地，工業(yè)體系完善、發(fā)達(dá)，涵蓋了石油加工、化工、電鍍、制革等重點監(jiān)管行業(yè)。其中，電鍍作為制造業(yè)不可或缺的工藝環(huán)節(jié)之一，對推動制造業(yè)發(fā)展壯大和做強具有重要作用。然而，電鍍過程中產(chǎn)生的酸堿、有毒有害廢氣、含重金屬污染物等易對土壤與地下水環(huán)境構(gòu)成威脅，具體包括砷、鎳、氯乙烯、六價鉻、氰化物、氟化物、銅、鎘、鉛、汞、苯和石油烴（C10-C40）等行業(yè)重點污染物，這使得電鍍行業(yè)探索開展有效的土壤與地下水環(huán)境風(fēng)險管控措施迫在眉睫，以確保行業(yè)得到可持續(xù)發(fā)展［3-4］。

本文以華南某電鍍企業(yè)為例，通過現(xiàn)場調(diào)查、監(jiān)測點位布設(shè)、樣品采集與分析，識別廠區(qū)內(nèi)可能存在的土壤和地下水污染，進行風(fēng)險評估和污染溯源分析，開展典型重點行業(yè)在產(chǎn)企業(yè)土壤與地下水污染風(fēng)險管控研究，以期為企業(yè)開展邊生產(chǎn)邊管控提供決策參考，進而為深入打好凈土保衛(wèi)戰(zhàn)奠定堅實基礎(chǔ)。

1" 研究區(qū)概況

本文選取的某電鍍企業(yè)地處北回歸線以南，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，周圍地勢平坦，地質(zhì)結(jié)構(gòu)自上而下依次為人工填土層、沖積層、殘坡積土層和基巖。地下水類型包括松散巖類孔隙水和基巖裂隙水，埋深較淺，其主要補給來源為降雨入滲和河流滲入，排泄方式有滲入河流排泄、潛流排泄和蒸發(fā)及植物蒸騰排泄。

該企業(yè)占地面積約163000 m2，自1996年建廠并正式投產(chǎn)運營至今，主要經(jīng)營金屬表面處理及熱處理加工，包括鍍銅、鍍焦磷酸銅、鍍鎳、鈍化鍍鉻和酸洗堿洗等工藝，生產(chǎn)產(chǎn)品主要為五金電鍍配件。企業(yè)的主要特征污染物包括苯并［a］芘、二甲苯、乙苯、氯乙烯、三氯乙烯、氰化物、總石油烴、氟化物、鎳、銅、六價鉻、鋅、鉛、鎘、汞等。廠區(qū)內(nèi)設(shè)有生產(chǎn)車間、辦公樓、廢水處理站、固廢倉和倉庫等。

2" 數(shù)據(jù)獲取方法

2.1" 點位布設(shè)與樣品采集分析

根據(jù)《建設(shè)用地土壤污染狀況調(diào)查技術(shù)導(dǎo)則》（HJ 25.1—2019）、《建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險管控和修復(fù)監(jiān)測技術(shù)導(dǎo)則》（HJ 25.2—2019）、《土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ/T 166—2004）、《地下水環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ/T 164—2020）和《工業(yè)企業(yè)污染場地調(diào)查與修復(fù)管理技術(shù)指南（試行）》，企業(yè)相關(guān)資料分析和現(xiàn)場踏勘結(jié)果在廠區(qū)內(nèi)進行監(jiān)測點位布設(shè)。廠區(qū)內(nèi)共布設(shè)17個土壤監(jiān)測點位，采樣深度為表層土壤，不同性質(zhì)土層至少采集一個土壤樣品且采樣間隔不超過2 m，共采集82個土壤樣品；基于廠區(qū)的地下水自東向西流，共布設(shè)13個地下水監(jiān)測點位，采集13個地下水樣品進行檢測，如圖1所示。

2.2" 土壤與地下水檢測指標(biāo)

根據(jù)對企業(yè)的原輔材料、工藝流程、產(chǎn)排污等情況進行研究分析，結(jié)合識別出的企業(yè)特征污染物，本次研究調(diào)查工作土壤檢測指標(biāo)選取《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）表1中的45項［5］，包括砷、鎘、鉻（六價）、銅、鉛、汞、鎳、四氯化碳、氯仿、氯甲烷、1，1-二氯乙烷、1，2-二氯乙烷、1，1二氯乙烯、順-1，2-二氯乙烯、反-1，2-二氯乙烯、二氯甲烷、1，2-二氯丙烷、1，1，1，2-四氯乙烷、1，1，2，2-四氯乙烷、四氯乙烯、1，1，1-三氯乙烷、1，1，2-三氯乙烷、三氯乙烯、1，2，3-三氯丙烷、氯乙烯、苯、氯苯、1，2-二氯苯、1，4-二氯苯、乙苯、苯乙烯、甲苯、間-二甲苯+對-二甲苯、鄰-二甲苯、硝基苯、苯胺、2-氯酚、苯并［a］蒽、苯并［a］芘、苯并［b］熒蒽、苯并［k］熒蒽、、二苯并［a，h］蒽、茚并［1，2，3-cd］芘、萘，以及其余的企業(yè)特征污染物氰化物、石油烴（C10-C40）、氟化物、鋅。地下水檢測指標(biāo)選取《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 14848—2017）表1中的37項指標(biāo)（不包含表1中的微生物指標(biāo)、放射性指標(biāo)）［6］，包括色（度）、嗅和味、渾濁度、肉眼可見物、pH、總硬度（以CaCO3計）、溶解性總固體、硫酸鹽、氯化物、鐵、錳、銅、鋅、鋁、揮發(fā)性酚類（以苯酚計）、陰離子表面活性劑、耗氧量（CODMn法，以O(shè)2計）、氨氮（以N計）、硫化物、鈉、亞硝酸鹽、硝酸鹽、氰化物、氟化物、碘化物、汞、砷、硒、鎘、鉻（六價）、鉛、三氯甲烷（氯仿）、四氯化碳、苯、甲苯，以及其余的企業(yè)特征污染物苯并［a］芘、二甲苯、乙苯、氯乙烯、氰化物、石油烴（C10-C40）、鎳、銅、鋅。

3" 環(huán)境調(diào)查結(jié)果與分析

3.1" 土壤環(huán)境狀況調(diào)查結(jié)果

企業(yè)地塊用地類型為工業(yè)用地（M），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）》（GB 36600—2018）中對應(yīng)的第二類用地進行評價。土壤調(diào)查結(jié)果表明，52項檢測指標(biāo)中共檢出21種，其中僅三氯乙烯超過二類用地篩選值，含量范圍為0.0013～12.2 mg/kg，平均值為1.3 mg/kg，超篩樣品數(shù)2個，均位于土壤監(jiān)測點位S14，超篩深度為5.0～5.4 m，最大超篩倍數(shù)為3.36。

三氯乙烯超篩點位位于廢水處理站內(nèi)部，考慮到三氯乙烯是電鍍行業(yè)常用的有機溶劑，主要應(yīng)用于電鍍前處理環(huán)節(jié)的金屬表面去污清洗，因此，廠區(qū)土壤中的超標(biāo)三氯乙烯可能來自廢水處理站房調(diào)節(jié)池的滲漏。廠區(qū)內(nèi)部全部土壤點位污染物的相關(guān)性分析（見圖2）和聚類分析（見圖3）結(jié)果表明，氯乙烯、三氯乙烯等氯代烴類污染物獨自聚為一大類，主要來自生產(chǎn)過程中鍍件清洗等前處理環(huán)節(jié)；銅與鎳緊密相關(guān)，且與鉛、鋅、石油烴、二甲苯等相關(guān)性較強，此類污染物主要是五金電鍍生產(chǎn)過程中的特征污染物。

3.2" 地下水環(huán)境狀況調(diào)查結(jié)果

研究區(qū)地下水水質(zhì)類別執(zhí)行《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 14848—2017）Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)限值。地下水調(diào)查結(jié)果表明，企業(yè)地下水常規(guī)指標(biāo)共檢出24項，除感官性狀指標(biāo)和一般化學(xué)指標(biāo)外，有碘化物、硫化物、氟化物、鈉、鐵、錳、銅、鋁等19項指標(biāo)超過地下水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)限值；石油烴（C10-C40）有不同程度檢出，均未超篩選值；其他重金屬共檢出7項，其中砷、鎳超過篩選值；揮發(fā)性及半揮發(fā)性有機物指標(biāo)共檢出23項，僅氯乙烯超地下水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)。

廠區(qū)內(nèi)地下水超標(biāo)污染物較多，來源也相對復(fù)雜。地下水污染物的相關(guān)性分析和聚類分析結(jié)果均表明，鎳與銅、鋅、苯系物、陰離子表面活性劑等明顯聚成一類，都是生產(chǎn)中前處理和電鍍環(huán)節(jié)的特征污染物，主要來自電鍍生產(chǎn)過程中的滲漏；砷與硫呈正相關(guān)且與鐵、錳、銅、鋅等元素呈明顯負(fù)相關(guān)，說明砷與企業(yè)生產(chǎn)無關(guān)，可能主要來自區(qū)域背景。氯乙烯與揮發(fā)酚、砷、硫等聚為一類，同時與氨氮、苯系物、鎳等具有一定正相關(guān)，表明當(dāng)前氯乙烯的影響因素較為復(fù)雜，可能來自歷史污染，氯乙烯附著在土壤中，持續(xù)向地下水中釋放，經(jīng)長期緩慢衰減，與后續(xù)其他排放物混合；氟化物與硝酸鹽、硫酸鹽、鈉離子、高錳酸鹽指數(shù)、苯系物、鉛、砷、鋁等均呈現(xiàn)一定正相關(guān)，可能主要來自電鍍前處理環(huán)節(jié)。由于廠區(qū)生產(chǎn)的所有原輔材料均不涉及砷和碘化物，廠區(qū)內(nèi)地下水砷和碘化物濃度的空間分布與氯乙烯、鎳等特征污染物的空間分布模式?jīng)]有明顯一致性，這進一步表明了砷和碘化物超標(biāo)可能是由于區(qū)域背景造成的，如圖4和圖5所示。

3.3" 風(fēng)險評估結(jié)果

企業(yè)地塊作為工業(yè)用地，屬于《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）中的第二類用地情景。根據(jù)第二類用地方式暴露情景進行人體健康風(fēng)險評估，確定相應(yīng)暴露情景下土壤和地下水中目標(biāo)污染物的控制值和控制范

圍［7］。該企業(yè)受體為在廠工人，其暴露時間、暴露頻率等依托工廠生產(chǎn)運營的實際情況進行風(fēng)險評估。

基于本次土壤與地下水調(diào)查結(jié)果，土壤中關(guān)注污染物為三氯乙烯，最大檢出含量為12.2 mg/kg，超出第二類用地篩選值，需開展土壤人體健康風(fēng)險評估。三氯乙烯致癌風(fēng)險水平6.53×10-6，非致癌危害商為7.38，超過可接受致癌風(fēng)險和非致癌危害商。地下水中超標(biāo)污染物揮發(fā)酚、錳、銅、砷、鎳和氯乙烯屬于《地下水污染健康風(fēng)險評估工作指南》（環(huán)辦土壤函〔2019〕770號）附錄H中的有毒有害物質(zhì)，因此，將上述5種超標(biāo)物質(zhì)列為關(guān)注污染物，開展地下水風(fēng)險評估。在不作為開發(fā)飲用的暴露情景下，地下水中所有有毒有害物質(zhì)的致癌風(fēng)險均小于1.0×10-6，非致癌危害商也均小于1，這表明地下水超標(biāo)污染物的人體健康風(fēng)險均可接受。

4" 風(fēng)險管控對策

在產(chǎn)企業(yè)開展風(fēng)險管控時，首要原則應(yīng)為不影響企業(yè)正常生產(chǎn)經(jīng)營，由于廠區(qū)內(nèi)作業(yè)空間相對受限，大型異位修復(fù)設(shè)備可能難以施工，同時還需兼顧修復(fù)過程可能帶來新的環(huán)境、安全和職業(yè)衛(wèi)生問題，需保障企業(yè)職工健康風(fēng)險。因此，在產(chǎn)企業(yè)更適宜采用邊生產(chǎn)邊管控模式，包括綠色化改造、提標(biāo)改造，以及污染阻隔、監(jiān)測自然衰減等原位風(fēng)險管控或修復(fù)技術(shù)。

4.1" 在產(chǎn)企業(yè)綠色化提標(biāo)改造

綠色化提標(biāo)改造包括綠色化改造和提標(biāo)改造，其中綠色化改造是指在產(chǎn)達(dá)標(biāo)排放企業(yè)為減少重金屬或有機污染物等土壤有毒有害物質(zhì)進行的改造，如因地制宜實施管道化、密閉化改造，以及物料、污水、廢氣管線架空建設(shè)和改造，對重點區(qū)域和重點設(shè)施設(shè)備進行防腐防滲升級、加裝二次保護設(shè)施和泄漏檢測設(shè)施等。提標(biāo)改造是指在產(chǎn)達(dá)標(biāo)排放企業(yè)為減少重金屬或有機污染物等土壤有毒有害物質(zhì)排放進行的生產(chǎn)工藝、設(shè)施設(shè)備升級改造以及污染治理設(shè)施提標(biāo)改造等。

通過現(xiàn)場踏勘，發(fā)現(xiàn)企業(yè)架設(shè)污水管線的三腳架因使用年限長，銹跡斑斑，存在較大安全隱患；廠區(qū)內(nèi)電鍍池及其車間地面臟亂差，設(shè)備簡單陳舊、工藝落后，大量生產(chǎn)線仍為半機械化和半自動化，生產(chǎn)車間物品堆放凌亂、管理混亂，未分區(qū)整理擺放，容易產(chǎn)生電鍍液及生產(chǎn)廢水的“跑、冒、滴、漏”問題。針對上述問題，企業(yè)可及時更換新三腳架或采用型鋼支吊架、構(gòu)筑物架空污水管線；對生產(chǎn)車間和污水處理池進行防腐防滲升級改造，包括車間內(nèi)實行干濕區(qū)分離和物品分類分區(qū)存放以及更新陳舊的電鍍設(shè)備，實施二次保護與泄漏檢測設(shè)施加裝工程。

4.2" 在產(chǎn)企業(yè)土壤與地下水污染風(fēng)險管控

基于建設(shè)用地現(xiàn)有的土壤與地下水污染風(fēng)險管控、修復(fù)技術(shù)，綜合考慮安全性、技術(shù)有效性、時間合理性、經(jīng)濟合理性和施工可行性，篩選出適用于在產(chǎn)企業(yè)的土壤污染風(fēng)險管控技術(shù)，包括原位阻隔、原位化學(xué)氧化/還原、原位固化/穩(wěn)定化、原位熱脫附、原位土壤氣相抽提，地下水污染修復(fù)的主要技術(shù)有原位化學(xué)氧化/還原、地下水抽出處理和多相抽提、水力控制、監(jiān)控自然衰減［8-9］。

針對企業(yè)邊界內(nèi)的土壤超標(biāo)污染物三氯乙烯，考慮到污染區(qū)域位于廢水處理站內(nèi)部，修復(fù)范圍相對較小、環(huán)境相對狹窄，不適合放置大量或大型修復(fù)施工設(shè)施設(shè)備，而原位阻隔技術(shù)涉及沖擊鉆、液壓式抓斗、液壓雙輪銑槽機、垂直鋪膜機、挖掘機、推土機、焊膜機等大量的施工工程設(shè)備，因此，企業(yè)廠區(qū)內(nèi)也不宜采用原位阻隔技術(shù)，可以考慮通過原位化學(xué)氧化或原位化學(xué)還原注入修復(fù)，消除次生污染。

4.3" 在產(chǎn)企業(yè)風(fēng)險管控效果監(jiān)測

隨著企業(yè)生產(chǎn)工藝的不斷升級、生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，以及綠色化改造、提標(biāo)改造等工程實施，現(xiàn)有廢水在線監(jiān)測裝置可能無法滿足未來監(jiān)測廠區(qū)內(nèi)土壤與地下水污染防控的需求，因此，通過布設(shè)土壤與地下水監(jiān)測點位、開發(fā)建設(shè)土壤與地下水污染在線監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)對企業(yè)廠區(qū)內(nèi)土壤與地下水污染的有效監(jiān)測預(yù)警，將源頭管控效果長期監(jiān)測與企業(yè)自行監(jiān)測有機結(jié)合，以保證在產(chǎn)企業(yè)污染源頭管控能長期有效執(zhí)行。

5" 結(jié)語

本文以華南某電鍍企業(yè)為例，通過現(xiàn)場調(diào)查、樣品采集與分析等開展典型重點行業(yè)在產(chǎn)企業(yè)土壤與地下水污染風(fēng)險管控研究。結(jié)果表明，在二類用地情況下，土壤僅存在三氯乙烯污染，可能來源于廢水處理站房調(diào)節(jié)池滲漏且風(fēng)險不可接受，可選擇原位化學(xué)氧化/還原進行修復(fù)；以GB/T 14848—2017中地下水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)進行評價，22項指標(biāo)超篩，除感官性狀指標(biāo)和一般化學(xué)指標(biāo)外，毒理學(xué)指標(biāo)及特征污染物中有銅、氟化物、砷、鎳和氯乙烯超標(biāo)，在不作為開發(fā)飲用的暴露情境下，風(fēng)險均可接受。此外，提出對廠區(qū)陳舊的污水管網(wǎng)及時更換三腳架；對生產(chǎn)車間和污水處理池進行防腐防滲升級改造，包括車間內(nèi)實行干濕區(qū)分離和物品分類分區(qū)存放，以及更新陳舊的電鍍設(shè)備；實施二次保護與泄漏檢測設(shè)施加裝工程，并開展保障源頭管控的效果長期監(jiān)測。

針對在產(chǎn)企業(yè)可能存在的土壤與地下水污染風(fēng)險，可采用不同措施開展風(fēng)險管控，主要包括源頭防控、風(fēng)險管控和效果監(jiān)測。其中，源頭防控包括生產(chǎn)工藝綠色化提標(biāo)改造和污染治理設(shè)施提標(biāo)改造；土壤風(fēng)險管控可選擇原位阻隔技術(shù)、原位化學(xué)氧化、原位固化/穩(wěn)定化技術(shù)、原位熱脫附和原位土壤氣相抽提，地下水風(fēng)險管控可選用水力控制、監(jiān)控自然衰減、抽出處理和多相抽提；效果監(jiān)測則是對土壤與地下水污染進行在線監(jiān)測或自行監(jiān)測。

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（編輯" 何" 琳編輯）

Study on the risk control of soil and groundwater pollution in operating enterprises of typical key industries： taking an electroplating enterprise as an example

SHEN" Fang， DENG" Yirong*， WU" Jian， LU" Haijian， WANG" Jun， LIU" Jing

（Guangdong Provincial Academy of Environmental Science， Guangzhou 510045， China）

Abstract：" During the “14th Five Year Plan” period， China’s soil and groundwater protection strategy has shifted towards source prevention and control. Strengthening the prevention of pollution sources in industrial enterprises and exploring simultaneous production and control are important tasks. The article takes a certain electroplating enterprise in South China as an example， identifies possible soil and groundwater pollution and its sources through on-site investigation， sample collection and analysis， and proposes targeted risk control measures. The research results indicate that the soil of the enterprise is contaminated with trichloroethylene and the risk is unacceptable， which may be caused by leakage from the regulating tank of the wastewater treatment station. At the same time， there are problems such as leakage and outdated processes in the factory area. In response to these issues， measures such as green upgrading， risk control， and effectiveness monitoring have been proposed to provide reference for key industry enterprises to carry out simultaneous production and control.

Key words： in production enterprises; key industries; risk management and control; soil; groundwater