好文分享:疑似污染地塊土壤和地下水調查與評估研究
隨著社會經濟的高速發展,各地城鎮化進程不斷加快,原有工業企業退城進園后遺留地塊逐步轉為城市建設用地,為了保障公眾健康,地塊環境污染問題亟待解決。國家和地方已經建立污染地塊管理系統,要求土地所有權人或當地政府對土壤、地下水污染狀況展開深層次分析和調查?;诖?,本文針對某疑似污染地塊的歷史建設狀況展開深入探析,進而對該地塊土壤和地下水環境質量展開科學評估,明確此地塊是否屬于污染地塊場地修復,對工業用地退出后的合理開發使用提供有力的安全保障。
關鍵詞:疑似污染地塊 環境調查 地下水 土壤 風險評估
在城市化發展及產業結構調整背景下,某化工企業完成退城進園,因企業在多年生產過程中對原地塊可能造成一定的污染,為防止污染對該地塊未來開發利用過程中帶來不必要的影響,需要對該地塊環境質量進行全面調查,進而明確該地塊是否存在污染,為后續風險評估及修復打好基礎。
1 場地環境調查工作程序
場地環境調查主要劃分為3 個階段:第一階段是資料收集、人員訪談及現場踏勘;第二階段主要是以采樣為主的污染證實階段;第三階段以補充監測和優化地塊具體參數為主。因該地塊屬于化工企業遺留場地,存在有毒有害物質生產使用活動,歷史生產時間較長,加之原有污染治理水平有限,因此,該地塊在第一階段基本確認地塊存在污染,第二階段通過初步采樣分析來明確污染物基本類型、污染物種類和濃度、污染物的大致位置分布等信息[1]。
2 疑似污染地塊的布點取樣及檢測分析
2.1 疑似污染地塊基本概況
2.1.1 地塊生產信息
某化工企業于1981年在現址進行異地改造建設,主要產品包括油漆、順丁烯二酸酐,以及醇酸樹脂、酚醛樹脂和氨基樹脂等各類合成樹脂;主要原料包括苯、甲苯、二甲苯、環烷酸鈷、甲醛、苯酚、雙酚A、環烷酸、苯甲酸、醇類、酯類、酮類和各種顏料添加劑;主要構筑物包括油漆車間、順酐車間、精苯車間若干、原料罐區3 處、成品倉庫若干、污水處理區1 處、廢物倉庫1 處,以及配套配電房、鍋爐房、機修車間、技術樓和辦公樓。本文調查研究地塊與某化工疑似污染地塊歷史變革情況類似,主要用于化工企業生產、生活辦公及農業用地使用,在組建生產基地前始終用于農業生產,然而在廠房建設后的一段時間后已經停業閑置[2]。原企業生產歷史信息如表1所示。
表1 原企業生產歷史信息
2.1.2 地塊水文地質信息
根據前期水文地質調查掌握的信息,該地塊土層分布特點,地層結構由上而下主要由人工填土(Qml)、中更新統沖積層(Q2 al)、白堊系上統南雄組上段(K2n2)組成;按其巖性及工程特性,自上而下依次劃分為人工回填土、粘土、粉質粘土、全風化砂巖、砂巖。
2.1.3 地下水分布特點
(1)上層滯水。主要分布于地勢低洼區,棕紅色人工填土層(Qml),為弱含水層。揭露含水層厚度0.31~1.90m,平均厚度0.93m,層底高程為41.40~60.54m。由于人工填土層厚度不一,局部地段填土較薄地勢較高,部分鉆孔未見上層滯水,上層滯水分布不連續。
(2)第一相對隔水層。主要賦存于第四紀中更新統沖積層(Q2 al),巖性為粘土、粉質粘土層,為地塊相對隔水層,分布于區內地勢低洼、河流兩岸,揭露隔水層厚度2.1~8.3m,平均厚度5.225m,層底高程為51.23~59.80m。
(3)含水層。主要賦存于白堊系上統南雄組上段(K2n2)全風化砂巖中,屬碎屑巖類孔隙裂隙水,為弱含水層,揭露含水層厚度0.2~2.5m,平均厚度1.275m,層底高程為34.30~57.80m,根據抽水試驗測得其滲透系數為0.032m/d,地下水流向基本為從中間向四周擴散態勢。
2.2 污染識別
通過第一階段調查,污染識別過程中重點關注以下區域污染問題。其一,生產過程中累積污染。此化工企業主要負責生產油漆、順酐和樹脂,倉儲區、生產區會涉及大量的化學原材料,生產過程中還會產生大量副反應產物、廢液、廢渣和高濃度有機廢水。由于跑冒滴漏等原因,這些物質極有可能會向土壤內部滲透,進而對該地塊土壤環境及地下水造成污染,因該地塊生產歷史較長,累積影響不容小覷。其二,儲罐、生產設施泄漏等事故污染,事故污染存在偶發性,但一旦發生,污染物產生量大,影響范圍廣。其三,拆除過程中新增污染。企業生產設施在拆除過程中產生的建筑垃圾、廢棄物及微量工業原料由于堆存過程中管理不夠嚴謹,可能會對土壤產生一定的影響及污染。另外,化工企業廠區設備修理區域地塊部分存有部分油污,這些物質和濾液會在陰雨天氣的沖洗下逐步滲入地下水和土壤環境中,導致土壤和淺層地下水出現嚴重的污染問題[3]。因此,污染識別過程中重點關注區域包括生產區、儲罐區、污水處理區和廢物暫存區。據原輔材料及現場咨詢調查分析,確定潛在關注污染物(見表2)。
表2 潛在關注污染物
2.3 地塊采樣布點及采集
2.3.1 土壤采樣布點
根據該地塊用地歷史、具體的生產工藝、潛在污染識別成果及現場踏勘數據,按照系統布點法+專業判斷法[4]合理布置監測點位,點位主要設置在生產區域、儲罐區域、廢物存儲間和污水處理區,該區域為重點調查區,共布設28個土壤采樣點位。為判斷地下水對污染物的遷移作用,結合地下水流向,在地塊邊界下游相鄰區域布設6 個采樣點位。此外,在場地周邊地下水上游流向設置土壤背景點位,點位所在地塊應確保歷史活動期間無工業生產內容。
2.3.2 地下水采樣布點
本次調查共設置18口地下水監測井,采集了18個地下水檢測樣品,其中,調查地塊內設置16 個地下水監測井,為調查對重要敏感目標影響,下游相鄰地塊設置地下水監測井1 口,同時,地塊外背景點處建設1 個地下水監測井。地下水采樣可使用一次性貝勒管,要做到一井一管,采樣一般在儲水中部,但水中含有重質非水相液體時,取水位置應在含水層底部和不透水層的頂部,水中含有輕質非水相液體時,取水位置應在輕質非水相液體頂部。另外,如果地下水環境不存在顯著性的污染特征,便可以要求土壤采樣位置深度低于15m左右[5]。監測因子如表3所示。
表3 監測因子
2.3.3 采樣注意事項
明確采樣點過程中相關勘測人員需要規避地下構筑物,防止后續的鉆探工作造成嚴重泄漏問題。另外,采樣點現場確定過程中,工作人員需要熟練掌握采樣點的具體布設位置,并了解周圍地下設施、管線和儲罐分布狀況,可以借助現代化監測技術如探地雷達等物理手段進行全面化判斷[6]。當疑似污染地塊的土質條件受到外界因素約束導致無法正常采樣,或者采樣位置存有地下管線、鉆探可能引起安全隱患等問題時,污染檢測團隊需要結合現場實際情況做出適當的整頓和優化,還要保障采樣點位在調整過程中滿足布點位置的基本要求。
2.4 評估標準
根據地塊未來的規劃用途,污染物存在的介質種類,選擇國內對應的環境質量標準,評判關注污染物濃度是否超過對應的標準值。此地塊規劃為學校、居住及道路建設用地,歸屬于一類用地范圍,土壤環境質量評估標準主要采用國家土壤環境風險管控相關文件中的一類用地篩選值。結合疑似污染地塊的地下水基本狀況,考慮該地區已經完成自來水覆蓋,地下水基本不作為生活用水開發利用,綜合考慮后采用《地下水質量標準》IV類水質標準對其展開評估。IV類水以農業和工業用水質量要求及一定的人體健康風險為依據,適用于農業和部分工業用水。
3 結果與分析
3.1 土壤檢測結果
經統計,最終獲取的37個點位171個土壤樣品中,1個樣品石油烴(C10-C40))超過了對應的第一類用地土壤風險篩選值(1402mg/kg);9個樣品苯超標(最大檢測濃度值為61.9mg/kg);5 個樣品乙苯超標(最大檢測濃度值為62.5mg/kg);3 個樣品對—二甲苯超標(最大檢測濃度值為305mg/kg);其余因子均未超標。超標土壤點位位于地上苯罐區域、地下苯罐區、原污水處理站附近、精苯車間、粗苯罐區、歷史影像圖上疑似水塘。
3.2 地下水檢測結果
(1)地塊內地下水的色度(以倍數計)、嗅和味、渾濁度(NTU)、pH 值(無量綱)、總硬度、溶解性固體、硫酸鹽、錳、鋁、揮發酚、陰離子表面活性劑、高錳酸鹽指數、氨氮、鈉、總大腸菌群、氰化物、氟化物、碘化物、鎘、鉛、苯、甲苯、鎳、二甲苯(總量)、滴滴涕超過《地下水質量標準》(GB/T14848-2017)表中的IV類標準限值。石油類檢測濃度值超過了《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)IV類標準限值。
(2)地下水上游背景井GW18#點位所有檢測指標濃度均滿足《地下水質量標準》(GB/T14848-2017)表中的IV類標準限值。
通過對疑似污染地塊的土壤和地下水的檢測,可以看出土壤和地下水中多種污染物超過評估標準,基本確定該地塊受到污染。污染因子與污染識別過程中確定的重點關注污染物基本吻合,以有機污染物為主;超標點位與原生產功能分區高度重合,污染區域基本分布在地上及地下儲罐區、順酐生產區、污水處理區,其中,地塊北側低畦處存在明顯污染,顯示該處歷史上可能存在廢棄物傾倒填埋或者污染事故。
4 結語
綜上所述,為了保障人體健康且滿足土地規劃用途需求,針對化工企業尤其是有多年生產歷史的化工企業,需要在土地開發利用前對疑似污染地塊展開全面的土壤、地下水環境調查、健康風險評估及修復治理,采用有效措施消除地塊中潛在的污染風險,為地塊后續的開發利用提供安全保障。
作者:李新 謝安勇
來源:土行者