福建某化工企业地块土壤调查及污染成因分析

余梅花

（福建龙源环境工程技术有限公司，福州 350001）

根据《关于保障工业企业场地再开发利用环境安全的通知》《关于加强工业企业关停、搬迁及原址场地再开发利用过程中污染防治工作的通知》的有关要求，关停并转、搬迁工业企业原地块在进行重新供地及土地出让之前，应完成地块环境调查和风险评估工作，确保地块遗留污染不会在后续开发利用过程中对人体健康产生危害。

以福建某化工企业地块（该厂目前已搬迁完毕，构筑物已拆除）作为研究对象[1]，通过现场踏勘及收集资料，充分识别潜在特征污染物和潜在重污染区域，按照有关导则和规范要求，对初步调查超标区域和超标污染物进一步详细采样分析调查，进一步明确土壤及地下水污染程度、范围及边界，旨在为该化工企业未来开展风险评估工作提供依据，为同类型化工项目土壤地块详细调查提供参考意义。

1 工程概况

1.1 项目概况

福建某化工企业占地面积为72 359.3m2，组建于20 世纪70 年代，于2003 年改制重组，重组原设计规模为合成氨3000t/a，经过几十年的发展和技术改造，最终形成合成氨2.5 万t/a 的恒产规模，工厂于2011 年关停，地块目前处于闲置待开发阶段。

该地块规划拟作商住用地，土壤检测结果采用《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB36600—2018）中第一类用地的筛选值进行评价，地下水检测结果采用《地下水质量标准》（GB/T 14848—2017）Ⅳ类标准进行评价。

1.2 初步调查检测结果

初步调查结果显示的地块土壤检测项目超标指标及数值见图1。

图1 初步调查土壤项目检测结果图

初步调查地块内重金属超标点位为S4-1（碳化车间）、S5-1（造气房）、S8-1（循环水池）和S11-1（废催化剂堆放区），这些点位分布在生产区中部及中南部区域，超标点位污染深度为表层土（0—50cm）。

地下水W-1、W-2 存在氨氮超标现象，具体超标点位见图2。

图2 初步调查地下水项目检测结果图

由图2 可知，地块地下水上游氨氮浓度低，下游氨氮浓度高；西侧生活办公区氨氮浓度低、东侧生产区的氨氮浓度高。

2 详细调查采样布点方案

2.1 土壤布点位置、检测项目及采样深度

2.1.1 布点位置

根据《建设用地土壤污染状况调查技术导则》（HJ 25.1—2019）[4]和《建设用地土壤环境调查评估技术指南》，污染识别和初步调查筛选的重点区域土壤采样点位数每400m2不少于1 个，其他区域每1600m2不少于1 个。结合地块情况，初查超筛选值点位所在的重点区域约14 000m2，对其进行20×20加密布点，土壤采样点位数量不少于35 个，实际布设35 个点位。

本地块总占地面积为72 359.3m2，其他区域的面积为58 359.3m2，对其他区域进行40×40 网格布点，因此其他区域内的土壤采样点位不少于36 个，实际布设36 个点位。此外，按要求应在地块外部区域设置土壤对照监测点位，故在地块外部区域选择在一定时间内未经外界扰动的裸露土壤区域布设1 个土壤对照点位[2]。具体点位布设详见图3。

图3 详细调查土壤和地下水采样点位布设图

2.1.2 检测项目

检测项目选择的初步调查检测超标指标为总铬、锌、铅、镍、汞、砷。

2.1.3 采样深度

根据《建设用地土壤污染风险管控和修复监测技术导则》（HJ 25.2—2019）要求，本地块具体采样深度设计如下：

（1）第一层土壤：0—0.5m 一个土壤样品；

（2）第二层土壤：0.5—1.5m 一个土壤样品；

（3）第三层土壤：1.5—3.5m 一个土壤样品；

（4）第四层土壤：3.5—5.5m 一个土壤样品；

（5）第五层土壤：5.5—6.5m 一个土壤样品。

每个采样点具体的采样深度应结合钻探过程中专业人员的判断和X 射线荧光光谱仪（XRF）、光离子化检测器（PID）等现场检测设备的监测结果；钻探过程中如果在其他深度发现有明显污染痕迹（如颜色、气味），也应适当增加土壤样品采集[3]。

2.2 地下水布点位置及检测项目

2.2.1 布点位置

根据《建设用地土壤环境调查评估技术指南》，在详细调查阶段，地下水采样点位数每6400m2不少于1 个。本地块占地面积为72 359.3m2，故地下水采样点位数至少为11 个，实际布设15 个点位。此外，应在调查地块附近选择1 个清洁对照点（W12），而且应布设在地下水上游区域。因此，本地块详调阶段地下水采样点位设置16 个，具体点位布设见图3。

2.2.2 检测项目

结合土壤中超标污染物，详细调查阶段地下水检测项目设为pH 值、砷、铅、汞、镍、氨氮。因总铬没有相应的筛选值，所以不进行检测。

2.2.3 采样深度

应依据地块水文地质条件及调查获取的污染物特征进行确定。一般情况下采样深度应在监测井水面下0.5m 以下。对于低密度非水溶性有机物污染，监测点位应设置在含水层顶部；对于高密度非水溶性有机物污染，监测点位应设置在含水层底部和不透水层顶部[4]。

3 土壤和地下水环境质量评价

3.1 详细调查土壤检测结果

本次详细调查共布设土壤点位72 个，两次进场采集并送往实验室检测的样品共计387 个（其中包含平行样36 个）。采用《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB36600—2018）中第一类用地的筛选值对检测结果进行评价。在所检测的污染因子中共有2 个污染因子超过筛选值，分别为砷、铅。具体检测结果详见表1 和表2，砷和铅超标点位见图4、图5。

图4 砷超标点位图

表1 土壤检测结果统计

表2 土壤样品检测值超标结果统计

表3 地下水检测结果统计

图5 铅超标点位图

根据检测结果，土壤中超标的污染物主要为砷和铅，这主要与该企业从事合成氨原辅材料燃烧等生产工作有关，与地块的特征污染物的分析具有一致性，可以判断该企业的生产经营活动对地块内土壤造成了污染。

3.2 详细调查地下水检测结果

详细调查共布设16 个地下水点位，共建设16 口地下水监测井，采集并送往实验室检测的样品共计18 个（其中包括平行样2 个）。由于该地块为非水源保护地，因此选用《地下水质量标准》（GB/T 14848—2017）中Ⅳ类标准作为评价标准。

在所检测的污染因子中只有氨氮指标超过Ⅳ类标准限值，结果统计见表3，超标点位分布见图6。

图6 地下水样品中氨氮污染物超标点位分布图

4 土层污染物空间分布及方量计算

4.1 污染物空间分布

为更保守估算本地块污染物分布的面积并计算本地块土壤修复的土方量，将初步核实超标点位加到本次调查中所进行污染面积及修复方量的计算。

为更明确和直观地显示调查区域内污染物的超标情况及污染物水平分布情况，使用克里金插值法制作污染物分布图。第一层（表层0—50cm）各污染物污染面积统计结果见表4，第二层（50—150cm）污染物污染面积计算结果见表5。

表4 第一层（0-50cm）各污染物污染面积统计

表5 第二层（50-150cm）污染物污染面积计算

4.2 面积整合

因每个污染物存在相重合的污染区域，因此需对相重合的污染区域进行整合，从而得出准确的污染面积及污染边界。采用保守计算方法，当区域内只受一种污染物污染时，该区域内土壤污染方量=污染面积×该污染物的最大污染深度；当区域内受多种污染物污染时，该区域内污染土壤方量=污染面积×多种污染物中最大的污染深度。依据此方法，将每一种污染物的污染范围进行叠加（见图7），叠加后合并范围见图8、图9。

图7 第一层（表层0-50cm）污染范围叠加图

图8 第一层（表层0-50cm）污染范围分布图

图9 第二层（表层50cm-150cm）污染范围分布图

经计算，本地块土壤污染土方量为2686m3，其中0—50cm 处的污染方量为2301m3、50-150cm 处的污染方量为385m3，具体计算结果见表6。

表6 该地块污染物修复方量计算结果

5 结语

5.1 土壤

本次详细调查共布设土壤点位72 个，2 次进场采集并送往实验室检测的样品共计387 个（其中包含平行样36 个）。采用《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB36600—2018）中第一类用地的筛选值对检测结果进行评价。在所检测的污染因子中共有2 个污染因子超过筛选值，分别为砷、铅。

（1）在所有检测的样品中有两个点位的砷污染因子超过一类筛选值，分别为位于煤球库车间的S27 点位和S32 点位，其中砷污染因子检出最大值为位于煤球库车间的S27 点位表层（0—50cm）土壤样品，砷最大检测值为129mg/kg，是筛选值的5.45 倍。位于造气车间的S32 号点位最大污染深度可达150cm，其他点位砷污染因子均未超过筛选值。

通过分析该地块的生产工艺及企业历史可知，S27 点位所在区域为煤球库车间，在生产过程中原材料及煤球等均堆放在该车间，长时间原材料堆放导致砷污染因子超过筛选值；S32 点位位于造气车间，该车间的生产会涉及废热锅炉和造气锅炉燃烧，使用的原材料为煤球，长时间生产导致该点位的砷污染因子超过一类筛选值。因此，需对土壤中的砷进行风险评估，确定风险水平。

（2）在所有检测的样品中有两个点位的铅污染因子超过一类筛选值，分别为位于煤球库车间的S27 点位和S32 点位，其中铅污染因子检出最大值为位于煤球库车间的S27 点位表层（0—50cm）土壤样品，铅最大检测值为638mg/kg，是筛选值的0.595 倍，最大污染深度为50cm。其他点位铅污染因子均未超过筛选值。

通过分析该地块的生产工艺及企业历史可知，超标的这两个点位位于大量使用煤球的车间，煤球的长期使用导致其粉尘在表层堆积，经过雨水冲刷溶解及循环水池积水影响造成铅污染物在该点位表层堆积，长时间生产作业导致这两个点位的铅污染因子超过一类筛选值。因此，需对这些区域内土壤中的铅进行风险评估，确定风险水平。

（3）初步调查位于碳化车间的CS4 点位污染物镍超过筛选值，位于造气车间附近的CS8 点位污染物汞超过筛选值，这可能是由于场地表土堆存的金属颗粒物经长期雨水冲刷溶解到土壤造成的，需对初步调查CS4 点位土壤中的镍及CS8 点位土壤中的汞进行风险评估，确定风险水平。

综上所述，土壤中超标的污染物主要为砷、铅、镍、汞、总铬，这些污染物与该企业主要从事合成氨原辅材料燃烧等生产工作有关，与地块的特征污染物的分析具有一致性，可以判断该企业的生产经营活动对地块内土壤造成了污染。

5.2 地下水

按《地下水质量标准》（GB/T 14848—2017）中Ⅳ类标准对该化工企业地块内地下水水质进行评价，结果显示在所检测的污染因子中氨氮指标超过Ⅳ类标准限值。位于地块下游的地下水14 点位氨氮检测值最高，最大值为3.19mg/L，超标倍数为1.13 倍。该企业从事合成氨生产，两个超标点位W1 和W14 位于生产车间下游，而且循环水池积水处测得氨氮超过筛选值，推测可能是由于地块历史久远，循环水池泄漏，导致其超过《地下水质量标准》（GB/T 14848—2017）Ⅳ类标准限值。因此可以判定企业生产导致了地下水污染，同时污染有向地块其他地方扩散的趋势。

该地块的地下水已经受到污染，需要对其进行风险评估，以确定下一步工作计划。