福建省某化工企业场地重金属污染调查与风险分析
2021-10-30陈龙照王贤兴陈文庆罗晓华陈郑榕赖正生
陈龙照,王贤兴,陈文庆,郭 腾,罗晓华,陈郑榕,赖正生
(中国冶金地质总局第二地质勘查院,福建 福州 350108)
1 项目概况
该福建省的某化工厂前身为化肥厂,创办于1958年,主要经营工业硫酸、过磷酸钙、建筑材料、白炭黑、复混肥、氟硅酸钙、亚硫酸氢铵、硫酸渣、铁精矿的制造、销售。2016年1月,该化工企业出现抽水泵漏水,生产废水泄露外排,废水中的总铅、镉、砷、氟化物等污染物均严重超标,后被生态环境部门责令停产,同年,由自然资源部门对该停产后的化工厂区土地进行整体收储[1]。
2 样品采集与评估方法
2.1 采样点布设和样品采集
场地内的硫一~硫三生产车间设置5个土壤取样点、污水处理池设置5个土壤取样点、原料库设置3个土壤取样点和1个地下水采样点、厂区西南角渣场设置12个土壤取样点3个地下水采样点、东南侧广场及办公区域设置15个土壤取样点和2个地下水采样点、磷肥和动力车间设置14个土壤取样点和1个地下水采样点,共布设土壤取样点位共54个,每个点位垂直方向的0m~3m深度内每0.5m采集一个样品,3m~6m深度内每1.0m采集一个样品[2]。场地内布设地下水点位7个,场地周边设置地表水点位4个。
2.2 风险评估方法及内容
风险评估的工作内容包括以下几个方面:①筛选关注污染物,进行土壤的危害识别;②确定污染物暴露途径,计算土壤和地下水暴露量;③计算污染物的致癌风险和危害商进行风险表征;④计算并分析确定场地土壤和地下水风险控制值。
3 调查结果与分析
3.1 场地污染源识别
结合原企业员工和地块周边居民的人访谈以及现场踏勘情况分析,识别出的污染物主要为铅、铬、砷、镉、铜、锌、镍、汞、PAHs、硫酸、氢氟酸、COD、BOD5。
3.2 土壤调查结果
场地内部布设的54个土壤取样点位中共检出13个点位重金属砷、镉、铅超过第二类用地标准筛选值。其中,土壤污染最严重的为重金属砷,砷浓度最高达660 mg/kg,超过标准(60mg/kg)达10倍,54个点位中共有11个超过上述标准值,超标率达20%以上,砷检出浓度范围为4.1mg/kg~660.0mg/kg。
3.3 地下水调查结果
设置的7口地下水井中,地下水共检出砷、镉、镍、锌、钴、铁、锰、氟化物、硫酸盐及硫化物超过III水质类。除了铁及锰最高超标达1200倍以上,第三严重超标的重金属为锌,浓度最高达40.4mg/L超过标准(1.00mg/L)达39倍,锌检出浓度范围为0.0012mg/L~40.4mg/L。
3.4 地表水调查结果
本次共采集4个地表水样品,皆检出重金属汞超过Ⅲ类水质标准,汞浓度最高达0.00204mg/L超过标准(0.0001mg/L)达19倍,汞检出浓度范围为0.00015mg/L~0.00204mg/L。
3.5 超标污染物分布情况
依据土壤调查结果,土壤中存在砷、镉、铅、锌的污染,污染物超标点位及浓度分别如表1、2、3、4所示。
表1 砷超标点位检出情况一览表
表2 隔超标点位检出情况一览表
表3 铅超标点位检出情况一览表
表4 锌超标点位检出情况一览表
3.6 超标成因分析
根据场地内砷检出浓度范围及深度,结合场地生产区布局及工艺特点,砷超标的可能原因(表5)。
表5 砷超标点位可能原因
4 场地污染风险评估
4.1 确定关注污染物
根据检测结果,针对土壤取重金属污染检测浓度最高的样品作为风险评估关注污染物(表6)。
表6 土壤污染风险评估关注污染物
4.2 暴露评估
该地块被自然资源部门收储后,规划归类为绿地与广场用地(G),属于非敏感用地。考虑到本场地关注污染物皆为非挥发性的重金属污染物,确定应评估以下四种暴露途径:①经口摄入土壤途径,②皮肤接触土壤途径,③吸入土壤颗粒途径,④饮用地下水途径[3]。
4.3 风险评估
经计算得知土壤中砷、镉总致癌风险值(CRn)为5.41×10-4、1.29×10-5,均超出致癌风险容许值10-6,土壤中的砷经所有暴露途径的危害商(HIn)高达1.55×10,已超出危害商容许值1,显示有必要进一步控制土壤中砷、镉的致癌风险与非致癌风险,对风险不可接受区域进行进一步的风险管控或土壤修复,砷、镉风险控制值建议采用砷、镉的筛选标准值60mg/kg、65mg/kg。
5 结论和建议
(1)场地内共布设54个土壤采样点位,采样深度为4m~9.7m不等,结合检测结果得知,场地内存在重金属砷、镉、铅、锌及氟化物污染。
(2)依据污染模拟结果,应修复的污染土壤总面积约6090平方米,应修复的污染土壤总数量约15870立方米。
(3)位于采样点位S13的废渣中,重金属镉及锌浓度为7.94mg/L及221mg/L,分别超过危险废物标准(1mg/L及100mg/L)6.94及1.21倍,此处的废渣及淤泥属于危险废物,应清挖集中在钢结构膜大棚中进行预处理和异位固化稳定化处理处理,检测达标后外运至接收单位进行路基回填;场地土壤修复范围内的地下水、基坑水以及施工过程中产生的废水采用化学沉淀处理,处理达标后进行场地内回用或排入市政管网。
(4)场地污染修复完成前,严格禁止任何闲杂人员进入场地,防止场地内残余污染物造成其他人身伤害。