开发建设项目不同深度土壤污染状况调查与分析

卢 楠，闫 波，魏 样

(1.陕西省土地工程建设集团有限责任公司，陕西 西安 710075； 2.陕西地建-西安交大土地工程与人居环境技术创新中心，陕西 西安 712000； 3.自然资源部退化及未利用土地整治工程重点实验室，陕西 西安 710075； 4.陕西省土地整治工程技术研究中心，陕西 西安 710075；5.陕西地建土地工程技术研究院有限责任公司，陕西 西安 710075)

1 引言

开展场地环境调查是土地整治工程实施前最为重要的环节[1,2]。通过场地调查，明确整治场地的自然、社会、人文等因素，开展土、水环境条件调查，可依据规划用地类型评估适用性[3,4]。对于污染场地，从源头消除污染往往导致修复成本过高[5]，对已有污染物迁移扩散进行阻控，成为更符合实际情况，更加经济有效的做法[6,7]。因此，快速、准确地查明污染物分布情况和特征是调查工作的重点，可为制定环保策略、实施精准修复奠定坚实基础[8,9]。国外的场地调查工作已经开展了50多年，为我国场地调查提供了大量的政策、法规、导则和技术方法的借鉴和指导[10,11]。多年来，我国也针对建设用地制定了包括《建设用地环境调查技术导则》(HJ 25.1-2019)等在内的多项指导文件[12]，因此，在开发建设项目实施前期，以生态环境保护修复为基础[13,14]，以生态文明建设引领经济社会绿色循环发展为目的，开展前期场地调查[15]。

2 研究区概况

研究区位于陕西南部汉中盆地某县，属亚热带湿润季风气候，温暖湿润，雨热同季，干湿交替。年平均气温14.3～15.0 ℃，≥10 ℃的有效积温4800 ℃以上，年降雨量800～1000 mm，相对湿度74%左右，年日照时数大于1500 h，无霜期218～238 d。汉江横贯县境东西，水资源丰富，时空分布差异基本吻合植物生长的生理要求。根据现场调查，项目区用地类型现状包括农业用地、生态用地和建设用地，其中以耕地、园地、林地、荒地为主，局部存在建筑与房屋。此次仅针对规划为建设用地区域开展土壤污染状况调查与评估工作，以期为项目的前期设计和后期实施奠定基础。

3 试验材料与方法

3.1 土壤样品采集

为全面掌握项目区内规划为建设用地不同土层(0～100 cm)重金属和无机物、挥发和半挥发性有机物的污染风险，依据《土壤环境监测技术规范》(HJ 166-2004)和《土地工程普探技术规范》(DB61/T 1322-2020)，分别采集0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm、60～80 cm、80～100 cm土层土壤样品，共3个采样点(分别编号为T1、T2、T3)，合计15 个样品，经四分法留取不少于1 kg，去除砾石、杂物及植物根系等进行自然风干。拟对土壤pH值、砷、镉、铬(六价)、铜、铅、汞、镍等建设用地土壤污染风险基本项目45项指标含量进行测定。

3.2 样品的处理及测定

风干后的土壤样品研磨后分别过直径1 mm和0.149 mm尼龙筛，完成所采土壤样品的前处理工作。土壤pH值测定方法参照NY/T 1377-2007，砷(As)、镉(Cd)、六价铬(Cr6+)、铜(Cu)、铅(Pb)、汞(Hg)、镍(Ni)等指标的测定方法参照《土壤和沉积物 12种金属元素的测定王水提取-电感耦合等离子体质谱法》(HJ 803-2016)和《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 36600-2018)。

3.3 数据处理

本研究采用单项污染指数法和内梅罗综合污染指数法对土壤剖面重金属和无机物是否存在污染及其污染程度进行评价。

单因子污染指数计算方法：

(1)

式(1)中，Pij是土壤样品中j个样点i污染物的污染指数；Cij是j个样点i污染物的实测含量(mg/kg)；Sij是i污染物的评价标准(mg/kg)，对应选取《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》(GB 15618-2018)中土壤污染风险筛选值，进行单因子污染指数评价。

内梅罗(NL Nemerow)综合污染指数计算方法：

(2)

式(2)中，P为内梅罗综合污染指数；Pi为重金属i实测含量与其评价参考值(以不同的评价参考背景值)的比值；Pimax各重金属污染指数的最大值；n为重金属种类总数。土壤污染分级标准见表1。

表1 土壤污染等级划分标准

4 结果与讨论

4.1 研究区土体剖面pH值、重金属和无机物含量

项目区建设用地区域不同土层深度pH值、重金属和无机物含量范围及平均值见表2。

表2 建设用地区域土壤重金属和无机物含量 mg/kg

研究区不同土层深度土壤样品整体上呈酸性-碱性，表层0～20 cm pH值平均值为酸性，20～40 cm平均值为弱碱性，40～100 cm pH值变化范围为中性-碱性，平均值为碱性，且随着土层深度的增加，pH值逐渐增大。

以《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 36600-2018)第一类用地筛选值为基准，建设用地区域土壤重金属和无机物砷(As)、镉(Cd)、六价铬(Cr6+)、铜(Cu)、铅(Pb)、汞(Hg)、镍(Ni)含量低于第一类用地筛选值(表2)，一般情况下，污染风险可以忽略；应用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数进行计算，并对结果进行评价，各采样点及不同土层剖面土壤重金属和无机物污染指数分别低于1和0.7，土壤清洁，处于安全状态。

4.2 研究区土体剖面挥发性有机物含量

项目区建设用地区域不同土层深度挥发性有机物含量见表3。建设用地区域土壤四氯化碳、氯仿、氯甲烷等27项挥发性有机物指标含量均低于相应检出限，同样低于《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 36600-2018)第一类用地筛选值(表3)，建设用地土壤污染风险一般情况下可以忽略。

表3 建设用地区挥发性有机物含量 μg/kg

4.3 研究区土体剖面半挥发性有机物含量

项目区建设用地区域不同土层深度半挥发性有机物含量见表4。

表4 建设用地区域半挥发性有机物含量 μg/kg

建设用地区域土壤硝基苯、苯胺、2-氯酚等11项半挥发性有机物指标含量均低于相应检出限，同样低于《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 36600-2018)第一类用地筛选值(表3)，建设用地土壤污染风险一般情况下可以忽略。

5 结论

研究区土壤属酸性-碱性，变化幅度较大，且随土层深度的增加，pH值逐渐增大。区域土壤重金属和无机物、挥发性有机物、半挥发性有机物等45项指标含量均低于《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 36600-2018)第一类用地筛选值，建设用地土壤污染风险一般情况下可以忽略，可开展后续的规划设计施工等工作。