某厂区搬迁遗留场地环境调查研究

汤 斌，武桂芝，赵 葆，于宗民

(青岛理工大学 环境与市政工程学院，山东 青岛 266033)

1 引言

随着我国城市化进程的加快，各地主城区不断向外围扩展[1]。在这种大规模的城市化进程中，出现了数以万计的化工、冶金、钢铁、轻工、机械制造等行业的企业搬迁而遗留的场地[2]，这些城市工业用地转变为城市绿化、公用设施甚至居住用地[3]。这些工业遗留场地由于多年的工业生产，其土壤、地下水可能会受到不同程度的污染。如直接开发使用，会对地表的人群与动植物健康造成巨大的隐患。因此，在改变原有土地性质之前，必须对原址土地进行污染调查分析，以判断原址土地是否受到污染，如受到污染，需要进行环境风险评价，从而决定原土地是否需要进行土壤修复及合理地界定其土壤的使用性质[1]。我国的污染场地调查工作起步于20世纪末，经过多年的发展逐步形成完善的体系[4]。我国于2004年颁布了《关于切实做好企业搬迁过程中环境污染防治工作的通知》，2014年颁布了《场地环境调查技术导则》(HJ25.1—2014)[5]。2016年5月，国务院印发《土壤污染防治行动计划》(简称“土十条”)。2016年12月，环境保护部通过《污染地块土壤环境管理办法(试行)》，并于2017年7月1日起实施。2018年8月31日，十三届全国人大常委会第五次会议全票通过了《中华人民共和国土壤污染防治法》。此系列导则、法律法规的颁布加强了对土壤环境的保护，改善了土壤环境质量，增强了污染源的监管，保障了人民的生产生活安全。

在我国，早年由于缺少合理的规划，存在多种企业共用同一场地的情况。随着城市化的发展和经济转型，这些厂区大都已搬迁。本文将根据我国东部沿海某市工业遗留场地历史生产情况，对场地土壤、地下水进行采集，分析检测其污染物含量并与相关导则规定阈值相比较。依据检测结果对该场地土壤、地下水环境状况做综合评价。旨在为此多种生产类型并存的工业遗留场地的后续开发和环境管控做参考依据。

2 场地概况

2.1 场地使用历史

本次调查的场地位于我国东部沿海某市，占地面积52749.1 m2。1958年某电气制修厂最早于此地生产，经营高低压配电盘，大、中、小型电动机、磨煤机用钢球、塔吊、手摇水泵等。设有机加工车间、装配车间、成品库房、办公楼等建筑。1980年改制后主要产品为高压开关板、低压控制屏、动力照明控制台箱，扭动自动化仪表屏等。2000年该场地内又入驻某加气砖建材厂和某水洗厂。综合该厂区历史生产情况，此场地共有电气制修、建材制造和水洗厂3家企业使用生产。2010年场地内企业生产全部关闭，场内建筑于2015年拆除，目前该场地为空地。综上，该场地是一个最早为电气制修生产，后又进行加气砖制造和水洗的混合使用场地。

2.2 场地水文地质

调查区位于某海湾东偏南海岸，地形平坦、开阔。地面标高3.6～4.5 m。所处大地构造位置为苏鲁造山带之胶南——威海隆起区IV之胶莱盆地东部IVa之海阳——青岛断陷IVa1之崂山IV3 a1。根据调查区地貌特征，调查区属海积平原地貌。场地表层主要为杂填土，含碎砖块、石块，厚度约为3.8～5.7 m。该土层根据其颜色为黄褐色，因此推测其应该为青岛广泛分布的棕壤土。从颜色、土壤形状分析，棕壤土与褐土较为相似，因褐土在青岛分布仅为0.77%，分布零星，且形成为石灰岩作用形成，该场地的基岩类型为花岗岩，因此基本排除褐土的情况，判断其为棕壤土。下层为淤泥质粘土，特性为黑色、紧密、稍湿，含贝类生物残骸，厚度0.2～1.5 m。根据土壤发生条件分析，其淤泥质粘土该土层最早为河水沉积物形成，土壤类型应为潮土，根据细节描述黑色、含贝类生物残骸，推测其被海水盐化，因此该层土壤类型应该为介于盐化潮土-盐土之间。底层为全风化花岗岩、强风化花岗岩和中风化花岗岩。

调查区土壤有机质含量4.9%～8.1%，容重14.602～16.660 kN/m3，含水率50.0%～74.2%，土壤孔隙率0.59～0.70。调查区土壤平均渗透系数为0.006 m/d。区域地下水主要为松散岩类孔隙水及块状岩类裂隙水，松散岩类孔隙水单井日涌水量小于500 m3，块状岩类裂隙水单井日涌水量小于100 m3。地下水主要为不连续分布的上层滞水，依靠大气降水补给，由于其孔隙发育程度较低，因此，透水性富水性均弱。地下水水位天然稳定状态下标高为0.774～2.215 m，埋深为2.2～3.5 m。水流流向为214°。区域水文地质图详见图1和图2。

图1 区域水文地质

注：zk1—zk6为钻孔点

图2 A-B水文地质剖面示意

3 样品采集与评估方法

3.1 采样点布设

监测点的布设是否合理，样品是否具有代表性，决定了样品分析是否准确，其结果会直接影响场地再开发工作的方向和进程[6]。《场地环境调查技术导则》(HJ25.1—2014)中给出了4种监测点位布设方法：系统随机布点法、专业判断布点法、系统布点法和分区布点法。通过走访调查和资料收集，得知厂区内各个车间分工明确，电气制修厂产品为电子器件或是金属制品。建材厂生产是以粉煤灰为原料进行加气砖的生产，水洗厂仅仅占用厂区内小片车间，主要进行服装面料的喷砂、水洗等业务。本次调查属初步调查，采用专业判断布点法。即根据原场地使用功能和污染特征，选择可能污染较重的若干地块，作为土壤污染物识别的监测地块。《建设用地土壤环境调查评估技术指南》土壤布点要求中指出：布点数量应当综合考虑代表性和经济性原则，鉴于具体地块的差异性，布点的数量和位置应当主要基于专业的判断。初步调查阶段，地块面积>5000 m2，土壤采样点不少于6个，并可根据实际情况酌情增加。该场地内南侧建筑面积较少，考虑到场地西侧临近发电厂，又兼顾调查成本和布点的合理性，本次调查对原车间所在位置进行重点调查，布设监测点16个。其他空地区域考虑到未曾有过生产使用，布设监测点6个。此外在场地西侧场地外部布设对照点1个。因此该场地共布设土壤监测点23个。《场地环境监测技术导则》(HJ25.2—2014)地下水布点要求：对于地下水流向及地下水位，可结合环境调查结论间隔一定距离按三角形或地形至少布置3～4个点位监测判断。因此该场地共布设包括对照点在内的地下水监测点位5个。土壤、地下水采样布点方式详见图3。土壤监测点为S1～S23，其中S23为对照点。地下水监测点为GW1～GW5，其中GW5为对照点。

3.2 监测项目

由于此场地曾共有三家企业在此地生产，因此每一监测点需根据其原有的生产性质制定合理的监测分析项目。依据《建设用地土壤风险管控标准》(GB36600—2018)中表1所列7种重金属为初步调查阶段建设用地土壤污染风险筛选必测项目。另外针对该场地三家企业的生产性质，电气制修厂主要生产内容为电器元件的组装和机械零件的加工，因此电气制修厂产生的主要可疑污染物为重金属和石油烃。水洗厂主要进行服装面料的喷砂和水洗工序，因此主要特征污染物为氰化物和氯化物。建材厂生产加气砖主要原料为粉煤灰另加铝粉作为辅料，因粉煤灰和铝粉并无污染性，因此建材厂车间主要进行基本的7种重金属检测。地下水污染物的监测结果可以从一定程度反映场地土壤的污染状况。地下水监测项目除基本的水质指标外，结合土壤监测项目，在基本的重金属基础上增设氯化物、挥发酚和总石油烃的监测。综上分析，各个区域土壤和地下水调查监测项目见表1。

图3 土壤、地下水采样布点位置表1 土壤监测因子

场地监测点位监测指标电气制修厂生产区域S1—S5pH值、砷、镉、总铬、六价铬、汞、铅、铜、镍、总石油烃水洗厂生产区域S6—S7pH值、总氰化物、SVOC加气混凝土建材生产区域及其它非生产区域S8—S22pH值、镉、总铬、六价铬、汞、铅、铜、镍地下水GW1—GW5pH值、溶解性总固体、高锰酸盐指数、氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐、硫酸盐、氯化物、挥发酚、总石油烃、镉、六价铬、汞、铅、铜、镍、锰。土壤对照点S23pH、镉、总铬、六价铬、汞、铅、铜、镍、总石油烃、总氰化物、SVOC

3.3 样品采集

土壤采集采用钻机取得土壤样品。地表0～3 m土层分别取0.5 m、1 m、1.5 m、2 m、2.5 m、3 m土样进行监测；3～6 m土层分别取4 m、5 m、6 m土样进行监测；6 m至基岩每隔2 m采样。测定SVOC土样需充满1 L棕色玻璃瓶，重金属取样需充满250 mL塑料瓶。采集地下水样品时需用去离子水荡洗贝勒管采样器，再用水润洗一遍。全部样品需在4 ℃以下密封保存，并严防样品的损失、混淆和污染。运回实验室后，经分类、整理、造册，等待检测。

3.4 评估方法

本次调查采用国家生态环境部最新发布的《建设用地土壤风险管控标准》(GB36600—2018)中的建设用地土壤污染风险筛选值作为土壤评价标准。此标准中将建设用地分为两类：第一类用地和第二类用地。本场地规划为商住用地，未来地表人群活动较为密集，因此选取第一类用地筛选值作为评价标准。由于该场地地下水不会作为饮用等用途，地下水评价采用《地下水质量标准》(GB/T 14848—2017)中的Ⅳ类水标准。

4 结果与分析

4.1 场地土壤与地下水监测结果

4.1.1 土壤监测结果

样品经实验室检测分析，分析方法采用《建设用地土壤风险管控标准》(GB36600—2018)中表3给定的方法。土壤监测结果详见表2。监测结果表明，该场地土壤大部分区域为中性偏碱性，极少数区域存在弱酸性土壤。重金属除六价铬外均有检出，但都未超过《建设用地土壤风险管控标准》(GB36600—2018)中一类用地规定的筛选值。表层土壤重金属含量处于较低浓度，极个别点位铅含量地下2～3 m、5～6 m有达到100 mg/kg甚至最大340 mg/kg的水平，但对于筛选值400 mg/kg还有较大差距。土壤砷监测浓度有部分样品超过筛选值，最高达到47 mg/kg，但砷的统计最大置信上限未超过筛选值20 mg/kg。另外，总石油烃、总氰化物和SVOC均未检出。综上，场地土壤环境没有污染物超标情况出现。

4.1.2 地下水监测结果

地下水质量检测指标分析方法采用《地下水质量标准》(GB/T 14848—2017)中附录B中推荐的方法。场地内地下水监测结果详见表3。由监测数据可知，地下水总体呈弱碱性。重金属中有1样品检出镍，未超过《地下水质量标准》(GB/T 14848—2017)中的Ⅳ类水标准，其余重金属均未检出。特征污染物中总石油烃和挥发酚未检出。常规指标中，溶解性总固体(GW1)、硫酸盐(GW1、GW3)和氯化物(GW1)均有样品超出《地下水质量标准》(GB/T 14848—2017)中的Ⅳ类水标准，其余监测项目无超标。从监测数据可知，地下水监测点GW1水质较差，溶解性总固体、硫酸盐和氯化物均超过筛选值。对照监测点GW5溶解性总固体、硫酸盐和氯化物监测值分别为1070 mg/mL、263 mg/mL和296 mg/mL，虽未超过标准中的筛选值，但污染物浓度都较为接近阈值。GW1地下水监测点位于场地南侧，该点地下水中溶解性总固体含量约是对照监测点的2倍，氯化物含量约是对照监测点的3倍之多。该场地南方向1000m为港口，通过之前场地水文地质勘查知场地南侧3～4m深度土层多为黑色淤泥质土，地下水受场外南侧海水入侵影响较大。

4.2 监测结果分析

该场地相关污染物土壤监测值中存在砷超出《建设用地土壤风险管控标准》(GB36600—2018)一类用地标准中规定的阈值。有些污染物在土壤环境中会大量聚集，然后进入到地下水体环境中，污染地下水。对比地下水中的砷含量，该场地土壤砷含量较为接近筛选值，而地下水砷含量均为未检出。通过资料调查原场地生产不涉及砷的使用和排放，且土壤砷含量的分布显示表层土壤小于下层土壤，场地外对照点土壤砷含量最大值为24 mg/kg，和场地内处于同一水平，由此分析可以推断土壤的砷较高非场地生产所致。参考水文地质调查知该场地土壤类型以棕壤为主。根据《建设用地土壤风险管控标准》(GB36600—2018)中附录A中表A1知棕壤中砷的背景值为40 mg/kg。因此，该场地土壤砷含量较高为背景值所致。

场地地下水监测指标中，溶解性总固体、硫酸盐和氯化物存在部分数据超出《地下水质量标准》(GB/T 14848—2017)中的Ⅳ类水标准，不能达到直接饮用水要求。场地原存在三家企业主要产生的污染物为电气制修厂的重金属和水洗厂从服装面料冲洗下的染料成分氰化物以及氧化剂。依据土壤和地下水检测结果来看，此地块土壤中未检出相关污染物含量过高，仅有地下水中检出3项常规指标过高。在以后的开发中，地下水不可直接作为生活用水，场地满足商住用地要求。

表2 土壤监测结果

表3 地下水监测结果

5 结论

(1) 该场地土壤重金属、总氰化物、总石油烃和SVOC污染物监测值满足《建设用地土壤风险管控标准》(GB36600—2018)中一类用地健康风险筛选值要求。土壤砷背景值较高，暴露风险较小。即土壤风险一般情况下可以忽略，土壤环境满足商住用地要求。

(2) 该场地地下水监测存在3项常规指标不能达到《地下水质量标准》(GB/T 14848—2017)中的Ⅳ类水要求，特征污染物无超标。分析认为受海水倒灌影响较大。根据规划，此地计划建成为商住用地后不会使用地下水，因此该场地地下水环境不会对未来建成后的商住用的造成污染影响。

(3) 结合土壤和地下水监测结果，地下水中仅有常规监测指标超出筛选值，土壤砷含量未超出背景值，无需进一步对地下水和土壤做风险健康评价。该场地不属于污染地块，满足商住用地要求，开发建成后健康风险可以忽略。

6 建议

(1)对于多个生产企业共存于一个场地的情况，要根据每个企业的生产性质选择具有代表性的监测污染物，对其原有生产车间或仓储间分别进行重点采样监测。做到明确监测对象，合理简化过程。分区域分别监测特征污染物带来的好处是降低了调查的成本和提高了监测效率。

(2)依据《污染地块土壤环境管理办法(试行)》中明确规定：“按照国家技术规范确认超过有关土壤环境标准的疑似污染地块，称为污染地块”。但是场地监测存在许多偶然因素会导致个别监测数据过高，从而超出筛选值。笔者认为几个数据的过高并不能代表整个场地污染物超标，应在判断无污染源的前提下，于一定的数据量基础上，按照统计结果取其95%置信区间来反映场地的真实状况。这样才能在谨慎调查的同时避免许多场地过度修复。

(3)我国只有少数发达地区有专门针对该区域土壤制定的土壤标准，绝大多数地区只能参考全国或是其他地方标准。我国幅员辽阔，土壤类型众多，各物质含量差异明显，不同土壤在不同的地区有着不同的元素背景值，因而建议各地部门尽早根据当地环境状况出台适用于本地区的标准。