多环芳烃类污染场地的分布特征及来源分析

周金倩，马建立，林晓泉，张良运，贾小菲

（1.天津环科立嘉环境修复科技有限公司，天津 300191；2.天津市环境保护科学研究院，天津 300191；3.国环危险废物处置工程技术（天津）有限公司，天津 300350）

多环芳烃类污染场地的分布特征及来源分析

周金倩1，马建立2，林晓泉3，张良运1，贾小菲1

（1.天津环科立嘉环境修复科技有限公司，天津 300191；2.天津市环境保护科学研究院，天津 300191；3.国环危险废物处置工程技术（天津）有限公司，天津 300350）

以某发电厂污染地块为研究对象，分析该场地污染物含量，并研究了多环芳烃类物质在不同功能区域的分布特征。结果表明：场区内土层分布自上而下依次为粉质粘土、淤泥质黏土和粘土，垂直渗透系数范围为1.0×10-8～1.0×10-6cm/s；该场区浓度较高的污染物主要为苯并（a）蒽、苯并（b）荧蒽和苯并（a）芘，主要集中在杂填土层。初步勘察筛选出的浓度偏高的多环芳烃类物质虽未超过标准，但必要时仍需实施场地环境管理措施。

污染地块；多环芳烃类；环境管理措施

1 引言

随着城市化进程的不断加快，城市功能和经济结构不断调整，越来越多的污染企业从市区搬迁至产业园区，但大部分遗留场地的土壤和地下水均已被污染。环保部于2004年发布了《关于切实做好企业搬迁过程中环境污染防治工作的通知》，2006年发布了《关于土壤污染防治工作的意见》[1]，2014年颁布了《场地环境调查技术导则》等系列标准[2]，但很多遗留的污染场地在开发前并未按照政府的相关规定进行调查与治理，导致发生施工工人中毒等事件[3]，因此污染场地的环境调查及修复应引起重视。土壤和地下水环境是多环芳烃类污染物的中转站和储藏库，土壤和地下水中多环芳烃类污染物对人体健康具有潜在的危害[4]。我国处于污染场地环境调查与修复的快速发展阶段，其中对于企业搬迁后遗留的多环芳烃污染土壤和地下水的调查研究较少[5～7]。

本文结合实际场地案例，初步探讨了多环芳烃类污染场地的环境调查与评价方法等，以期为污染土壤环境的调查与修复提供借鉴。

2 污染场地环境调查

2.1 污染场地概况

该案例所在的场区曾是发电厂，因国家相关产业政策的规定被关停后，该地块拟被开发为居住用地。该场区潜在污染区域为线圈车间、机加工车间、模具车间、铸造车间和仓库。调查开展时，该厂区已停产，机械设备和厂房车间等均已完全被拆除，厂房处的地面大部分为硬化地面。

2.2 环境污染识别分析

该厂区主要生产发电设备，原材料均为外协的铸件，该厂只进行机加工工艺，经分析可知，该场区可能涉及的污染物包括总石油烃和多环芳烃等有机污染物，也不排除重金属污染的可能性。

2.2.1 污染物可能的迁移方式

生产车间等在拆除过程中，由于挥发、渗透等原因，可能给场区及周边环境带来污染。根据现场踏勘情况，部分车间地面硬化已不完整，由于降雨等原因有可能对土壤、地下水及周边环境产生污染。

换句话说，如果把自己喜欢的食物留到最后享用，无法确保自己一定能吃得到。其实，这对有钱人来说，就是很大的“风险”。

2.2.2 场地潜在污染区域

通过现场踏勘、人员访谈及相关资料的收集，初步掌握了场地的相关信息，根据场区车间的分布、现场遗留的污染痕迹、污染物的排放方式和迁移特性等，分析出场区潜在的污染区域为线圈车间、机加工车间、模具车间、铸造车间和仓库等，该场区的平面布置图见图1。

图1 场区平面布置及采样点位图

2.3 场区样品采集

根据前期调查与分析的结果，该场区初步调查阶段按照判断布点的原则，对线圈车间、机加工车间、模具车间、铸造车间、仓库及场内生活区进行布点采样，共设置了24个采样点，其中监测井7个，钻土孔17个（见图1）；监测井在钻探过程中也采集了同样深度的土壤样品，并选择了场地外的居民区作为土壤和地下水的对照点。按照《土壤环境监测技术规范》（HJ/T166-2004）的规定，调查共采集土壤样品288个，包括表层土样（0～50cm）和深层土样（50cm以下），采样深度至6m；地下水样品的采集按照《地下水环境监测技术规范》（HJ/T164-2004）的规定采集相应的地下水样品。

样品采集前以及采集不同层土样时需对采样工具进行清理，避免交叉污染；并在采样过程中设置重复、空白与标准样品；在场区地下水监测井的钻探过程中，按照《土工试验方法标准》（GB/T 50123-1999）在不同类型的土层下采集土柱样品，分析测定土壤样品的含水率、密度、干密度、孔隙比、饱和度和渗透系数，为后期场地环境详细调查和风险评估提供土壤理化性质参数。

一般场区环境初步勘察需对场区无机、有机污染情况进行全面勘察，结合该厂区的实际情况，选取检测项目包括：重金属（包括砷、汞、铅等共11种）、多环芳烃、挥发性有机化合物（VOC）、半挥发性有机化合物（SVOC）和总石油烃（C＜16和C≥16）。

2.4 样品分析方法

2.5 评估方法

因《土壤环境质量标准》（GB15618-1995）是根据土壤环境背景值以及生态环境效应法指定的，设计的污染物种类较少，主要用于农林业用地，不适用于居住以及工商业等用地，也不能完全适用于拆搬迁场地的土壤环境污染评价[8]，因此本研究土壤采用我国《场地土壤环境风险评价筛选值》（DB11/T 811-2011）中住宅用地标准进行评估。因为该场区的未来规划为商住用地，以住宅用地标准进行评估可以代表土壤未受污染的环境水平，也可适用于各类的土壤利用类型。地下水采用《地下水质量标准》（GBT 14848-1993）中的三类标准进行评估。另外，对上述筛选值及标准中未包含的污染物采用《美国通用筛选值》[9]进行评估。

3 评估结果及讨论

3.1 土壤样品土工试验结果

表1列出了场区土壤样品土工试验的结果，土层自上而下一次为粉质粘土、黏土、淤泥质黏土和粉质黏土，各土层的渗透性较差，垂直渗透系数范围为1.0×10-8～1.0×10-6，水平渗透系数范围为1.0×10-8～2.3×10-5，土壤的含水率偏高，颗粒密度较大。

3.2 场区污染物检测结果分析

将土壤检测结果与《场地土壤环境风险评价筛选值》（DB11/T 811-2011）中的住宅用地标准对比，地下水检测结果与《地下水质量标准》（GBT 14848-1993）中的三类标准进行对比，上述标准中未涉及的污染物，则与《美国通用筛选值》进行比较。

3.3 场区土壤污染评估

土壤中检出的重金属（砷、铅、汞等11种重金属）、总石油烃和其余有机污染物的浓度均满足《场地土壤环境风险评价筛选值》（DB11/T 811-2011）中住宅用地的标准限值，因此该场地未受到重金属的污染。

表1 场区土壤样品土工试验结果

表2 场区土壤和地下水中浓度偏高污染物的分析结果

表2中列出了土壤和地下水中污染物浓度偏高的是多环芳烃类污染物（苯并（a）蒽、苯并（b）荧蒽和苯并（a）芘），对照点中相应的分析数据均满足相应的标准限值，因此，场区内土壤中的污染物浓度偏高可能是后期场区活动造成的。

用Arcgis软件模拟场区内苯并（a）蒽、苯并（b）荧蒽和苯并（a）芘的浓度分布，由表2及图2～图7可知，该场区浓度偏高的区域主要为机加工车间，浓度偏高的深度主要集中在表层土壤0.5m处，均为杂填土，0.5m以下区域污染物的浓度值均不高，主要由于杂填土本身无机及有机物浓度比较高，此外，杂填土以下黏土区域的渗透性较差，不易受到污染。

图2 土壤苯并（a）蒽（0～2.5m）检测结果（mg/kg）

图3 土壤苯并（a）蒽（＞2.5m）检测结果（mg/kg）

图4 土壤苯并（b）荧蒽（0～2.5m）检测结果（mg/kg）

图5 土壤苯并（b）荧蒽（＞2.5m）检测结果（mg/kg）

图6 土壤苯并（a）芘（0～2.5m）检测结果（mg/kg）

图7 苯并（a）芘（＞2.5m）检测结果（mg/kg）

3.4 场区地下水污染评估

在线圈车间、机加工车间、模具车间、铸造车间、仓库及居民区处各设置1个地下水监测井，由表2的数据可知，地下水中的重金属、总石油烃和有机化合物（VOC和SVOC）均符合《地下水质量标准》（GBT 14848-1993）中的三类标准，该标准中未涉及且检出的污染物符合《美国通用筛选值》的限值规定；因此该场区不涉及地下水污染的问题。

4 结论

（1）该发电厂场区地质结构单一，场区土层分布自上而下依次为粉质粘土、黏土、淤泥质黏土和粉质黏土，各土层渗透性较差，垂直渗透系数范围为1.0×10-8～1.0×10-6，水平渗透系数范围为1.0×10-8～2.3×10-5，土壤的含水率偏高，颗粒密度较大。

（2）该场区浓度偏高的污染物是多环芳烃类（苯并（a）蒽、苯并（b）荧蒽和苯并（a）芘）。

（3）场区主要生产车间和生活区处地下水未受到污染。

（4）对初步分析筛选出的浓度偏高区域，必要时需实施场地环境管理措施。

[1] 田素军.石油类污染建筑场地的环境调查与治理[J].上海国土资源，2011，32（2）：36-39.

[2] 陈梦舫.污染场地健康与环境风险评估软件（HERA）[J].土壤重金属污染治理，2014，29（3）：334-335.

[3] 罗泽娇，贾娜，刘仕翔.我国污染场地土壤风险评估的局限性[J].安全与环境工程，2015，22（5）：40-46.

[4] Menzie C.A.,Potocki B.B.,Santodonato J..Exposure to Carcinogenic PAHs in the Environment[J].Environmental Science& Technology，1992，26（7）:1278-1284.

[5] 田素军，李志博.重金属污染场地调查与健康风险评估：个案研究[J].安全与环境工程，2010，17（3）：32-35.

[6] 耿婷婷，张敏，蔡五田.北方某钢铁厂部分厂区土壤重金属污染的初步调查[J].环境科学与技术，2011，34（6）：343-346．

[7] 李纯，岑况，王雪.北京市主要公园土壤中铅含量及污染评价[J].环境科学与技术，2006，29（10）：64-68.

[8] 宋静，陈梦舫，骆永明，等.制定我国污染场地土壤风险筛选值的几点建议[J].环境监测管理与技术，2011，23（3）：26-33.

[9] Ministerie van Volkshursvesting. Rumtelyke orderning en Milieubeheer (VROM) [EB/OL].[2011-04-03].http://www.rijksoverheid.nl/ministeries/ vrom.

Distribution Characteristics and Source Analysis of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Contaminated Sites

ZHOU Jin-qian1, MA Jian-li2, LIN Xiao-quan3, ZHANG Liang-yun1, JIA Xiao-fei1
(1.Tianjin Huankelijia Environmental Remediation Technology Co., Ltd, Tianjin 300191; 2.Tianjin Academy of Environmental Sciences, Tianjin 300191; 3.Guohuan Engineering Center (Tianjin) for Hazardous Waste Disposal, Tianjin 300350, China)

By taking a contaminated site of a certain power plant as a study object, this paper analyzes the content of pollutants and studies the distribution characteristics of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in the different functional areas. Although the higher concentrations of polycyclic aromatic hydrocarbons selected in the preliminary survey do not exceed the standard, yet we should implement the environmental management measures of the site if necessary.

contaminated site; polycyclic aromatic hydrocarbons; environmental management measures

X53

A

1006-5377（2017）08-0069-04