关于土壤污染状况调查项目中单点偶然性污染的探讨
2020-07-13欧前美王凌文
欧前美,陈 峰,王凌文
(上海环钻环保科技股份有限公司,上海 201800)
土壤是人类赖以生存的物质基础,是构成生态系统的基本要素,也是经济社会发展不可或缺的重要资源[1]。近年来,随着我国城市化步伐的不断加快,对城市建设用地的需求亦呈现大幅度的增长,对工业企业、居住及公共建设等用地进行搬迁、拆除过程中所产生的土壤环境问题日益凸显,给生态及人类居住环境带来了严重威胁[2]。为了保证原有地块得到有效安全的开发利用,需要对原有地块进行土壤污染状况调查或风险评估工作。
土壤污染状况调查项目中,可能会出现地块内单个点位某项监测因子检出浓度出现异常,且远高于地块内其他点位,但并不能代表整个地块内污染物超标。本文以华东某地块土壤中总石油烃单点污染为例,分析疑似污染因子,并根据补充采样分析结果综合判断调查地块污染情况,为其他同类土壤污染调查项目的后续开发及利用提供参考意义。
1 研究内容与方法
根据《建设用地土壤污染状况调查技术导则》(HJ25.1-2019)中相关要求,土壤污染状况调查分为三个阶段:第一阶段为污染识别,以资料收集、现场踏勘及实地人员访谈为主;第二阶段为污染证实阶段,以采样与分析为主;第三阶段以补充采样分析为主,与风险评估工作衔接。
2 地块概况
本次调查地块位于华东某市,地块面积约为35000 m2。地块南侧主要为农地和居民宅基地,地块北侧自2013~2018年一直工棚和大型施工设备停车场。工棚主要用于建筑施工人员办公和存放施工机具。经现场踏勘发现,地块北侧停车场区域地面均为裸露土壤,无任何硬化防渗措施,可能存在一定油类物质的“跑冒滴漏”;地块南侧居民住宅大部分已拆除,且现场堆放有建筑垃圾。地块周边敏感目标主要为居民区、学校及医院,地块外南侧50 m处即为居民住宅区。
3 污染识别与监测介质确定
依据本地块用地历史性质及使用现状,基于保守的角度对污染物进行筛查,该地块可能存在的污染物类型有重金属、挥发性有机物、半挥发性有机物、总石油烃及有机农药。在土地后续利用过程中如处理不当易造成地表土壤污染向下淋溶,导致地下水污染,因此本次土壤污染状况调查监测介质为土壤和地下水。
4 工作方案
4.1 点位布设及样品采集
根据地块用地历史情况,依据国家相关技术导则要求按照系统布点和专业判断布点法对土壤和地下水进行点位布设[3-4]。地块南侧居民宅基地区域按照不大于6400 m2的网格共布设5个监测点;北侧按照不大于1600 m2的网格共布设6个监测点,结合地块用地历史及现场踏勘情况在工棚、停车场及建筑垃圾堆放区域按照专业判断法布设4个监测点,共计15个监测点。其中,土壤和地下水联合监测点12个,土壤单一监测点3个。另外在地块外东侧设置一个土壤和地下水对照点。点位布设情况见图1。
本次调查分别在0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5 m采集1个样品,共采集135个土壤样品。现场采用现场快速检测设备X射线荧光光谱分析仪(XRF)、手持式光离子检测器(PID)分别检测重金属及挥发性有机物的含量,并依据XRF及PID的检测结果及现场人员的专业判断在每个监测点位表层、下层及饱和带分别选取三个有代表性的土壤样品进行送检[5]。本次共送检51个土壤样品,14个地下水样品。
土壤监测因子包括pH值、重金属、六价铬、挥发性有机物、半挥发性有机物、有机氯农药、有机磷农药及总石油烃。地下水监测因子同土壤。
图1 土壤及地下水采样布点图
4.2 评估方法
本次调查采用生态环境部最新发布的《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)(GB36600-2018)中建设用地土壤污染风险筛选值作为本次土壤环境质量评价标准,本地块未来规划性质属于居住用地(R),为第一类用地,故选取第一类用地筛选值作为评价标准。对于地下水,由于本地块地下水未来不会作为饮用水使用,故采用《地下水质量标准》(GBT 14848-2017)中Ⅳ类水标准作为地下水评价标准。
5 结果与分析
5.1 土壤监测结果
对照点土壤样品中仅重金属有检出,且检出值均未超过筛选值。监测结果统计表见表1。
表1 土壤样品检测结果
表1(续)
综合对比地块内外土壤样品检测结果可知,地块外土壤环境质量优于地块内土壤环境质量。
5.2 地下水监测结果
地下水监测结果(见表2)表明,地下水主要呈碱性,属于《地下水质量标准》(GBT 14848-2017)中Ⅲ类水标准,重金属中铜、镍、铅、砷有检出,但检出值均远低于Ⅳ水标准值,其余重金属均未检出;六价铬、总石油烃、挥发性有机物及半挥发性有机物均未检出。
地下水对照点监测结果表明,除重金属镍和砷外,其余监测因子均未检出,重金属镍和砷的检出值远低于Ⅳ水标准值。监测结果统计表见表2。
综合对比地块内外地下水环境质量,地块内地下水环境与地块外地下水环境基本相当,无明显差异。
表2 地下水检测结果
5.3 讨论分析
根据土壤及地下水样品检测结果,地下水所检测因子均未超过《地下水质量标准》(GBT 14848-2017)中Ⅳ类水标准。土壤样品中除总石油烃外,其余监测因子均未超过于《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)(GB36600-2018)中第一类用地筛选值,总石油烃最大检测值为7720 mg/kg,超过筛选值,超标点位为S10点位,样品深度为0.0~0.5 m,属于表层土壤,该点位于地块北侧停车场区域,可能为车辆油箱跑冒滴漏所导致,为进一步探明该点土壤总石油烃污染情况,需进行下一步补充采样工作。
6 补充采样调查
6.1 补充采样
于原超标点S10点位附近(相距20 cm)及其周边四个方向各5 m处分别加密布设1个土壤监测点位,分别编号为1#、2#、3#、4#、5#。每个监测点位分别采集2个样品(0.0~0.5 m、1.0~1.5 m)进行送检。另外,根据《建设用地土壤环境调查评估技术指南》(原环境保护部2017年第72号令)等要求在地块内布设1个10 m的地勘点用于监测土壤的理化性质,为后期污染特征的分析提供支撑。采样过程中样品的采集、保存、运输、检测及质量控制等措施均与第一次采样相同。点位布设情况见图2。
图2 加密监测点位布设图
6.2 土工试验结果
根据土工实验结果,调查地块自上而下主要为杂填土和粉质黏土,土壤颗粒以粉粘为主,含水率较高,密度大,渗透性差。土工试验结果如表3所示。
表3 土工试验结果
6.3 结果分析
表4 补充采样检测结果
由表4可知,原超标点(S10)点位的补测点位(5#)及其邻近四个方位5 m处的采样点1#、2#、3#、4#点位的土壤样品在1.5 m深度内均未出现总石油烃超过筛选值的情况。
结合初步采样检测结果,S10点位的下层(1.5~2.0 m)、饱和带以下(4.0~4.5 m)土壤总石油烃均未超过筛选值。通过对S10点位及其周围空间土壤总石油烃含量分析,表明周围土壤总石油烃含量均未超过筛选值。
初步采样调查中,仅S10点位总石油烃检出结果超出筛选值,且与周边其他点位检测浓度存在较大差异;依据前期对地块用地历史的调查结果表明,地块内无相关生产历史。综上,判断本次土壤中S10点位总石油烃超过筛选值,应为大型施工设备停放期间车辆油箱跑冒滴漏造成的单点偶然性污染。另外,结合土工试验的分析结果,地块内土壤渗透系数较差,故表层浓度较高。
若调查地块为局部污染时,可根据局部区域采样点检测浓度95%置信水平的上限值(UCL)作为污染源浓度进行风险表征[6-7]。根据本次补充加密采样点所有样品检测结果,计算所有监测点95%置信水平的上限值为295.05 mg/kg,远低于《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB36600-2018)第一类用地筛选值。
7 结论与建议
7.1 结论
地块内土壤样品中除S10点位总石油烃外,重金属、六价铬、挥发性有机物、半挥发有机物及农药等均未超过第一类用地筛选值;根据对S10点位补充加密采样调查结果,以及所有样品检测结果的95%置信水平上限值,本调查地块无需开展下一步风险评估工作。
地下水样品中除铜、镍、铅、砷有检出浓度外,其余监测因子均未检出,对比《地下水质量标准》(GBT 14848-2017)中Ⅳ类水标准值,铜、镍、铅、砷检出值均符合Ⅳ类水标准值,无需对本调查区域地下水进行风险评估。
7.2 建议
土壤污染状况调查项目中可能会存在一些偶然因素导致个别点位检测结果过高,并超过相应评价标准值,但个别点位数据超标并不能代表整个地块内污染物的超标,可能是由于一些不可预知的偶然因素所导致。可根据调查地块实际情况在判别地块无相关生产经营利用历史或污染源的前提下,对地块进行补充采样分析,根据该点及其周边加密点位所有样品检测浓度的95%置信水平上限值来判别地块真实污染情况,若95%置信上限值未超过评价标准值,则不需要进行风险评估,以避免进行不必要的风险评估工作及对地块进行过度修复。