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典型生产变迁企业场地土壤污染情况调查研究

2022-12-09双生晴

皮革制作与环保科技 2022年21期
关键词:土壤层污染物深度

双生晴

(中铝环保节能科技(湖南)有限公司,湖南 长沙 410019)

西北某化工企业占地约56亩,原址前身为铅锌选矿厂,于1991年建成年处理铅锌矿原矿3万吨的生产线一条,并于当年投入运营至2001年停产;2002~2007年期间改为生产过磷酸钙,间断式不正常生产氧化锌到2012年。2016年,当地村民将部分区域作为砂石厂使用,目前企业已关停废弃。

本文主要以上述关停企业场地为调查评估对象,按照国家场地调查导则和规范,进行该关停企业土壤调查研究,主要通过场地历史资料收集、现场踏勘、人员访谈等进行污染物识别,对场地内土壤进行全面采样分析污染物种类、浓度水平及空间分布特征,评价该关停企业土壤污染状况,为后续土壤修复或管控利用提供科学依据。

1 企业生产历史及污染识别

1.1 地块生产历史

1.1.1 石矿厂

该地块在1991年之前为白云石矿厂用地范围,场地内的生产活动主要为白云石的物理破碎、滚筒筛分及成品入库,此段使用期间,基本不会造成土壤污染。

1.1.2 铅锌选矿厂

该地块在1991~2001年为铅锌选矿厂,建成年处理铅锌矿原矿3万吨的生产线一条,进行铅锌矿的浮选。

1.1.3 磷肥厂

该地块在2002~2012年整体出让给某化工有限公司,2002~2007年期间生产过磷酸钙5年。

1.1.4 电炉炼锌厂

该地块在2002~2012年整体出让给某化工有限公司,从2007年间断式不正常生产氧化锌到2012年。其产量为年产5 000 t,厂区占地面积10亩。

1.1.5 洗砂厂

2016年,该化工厂将部分场地出租给当地村民,作为洗砂厂使用,一直使用至2019年后关停。

1.2 污染物识别

根据该地块生产历史资料分析,该地块企业变更频繁,其中铅锌选矿厂、电炉炼锌厂、磷肥厂均属于重污染企业。生产车间及仓库在长年生产与储存过程中,原辅材料的遗洒、生产固废的堆积和转移等,都可能对场区土壤从表层到深层产生不同程度的污染,也有可能通过地下水纵向迁移。可能涉及的污染物有重金属(主要为铅、锌)、挥发性有机物、半挥发性有机物[1]。

2 土壤采样方法

2.1 采样点布设

该地块为历史遗留场地,从1991年至今,在这块场地内从事生产的企业有过过多次变更,污染特征不明确且场地原始状况破坏严重,结合该地块的历史生产资料、污染识别以及现场踏勘,根据国家相关规范标准,采用系统布点法对土壤进行布点采样,将监测区域分成面积相等的若干地块,每个地块内布设一个监测点位。

将该地块土壤污染调查分为初步调查和详细调查两个阶段。初步调查采用网格布点法,采样单个监测地块面积1 600 m2(40 m×40 m),初步采样点数量25个(1~25#)。详细调查采用网格布点法,在初步调查确定的重点污染区域进行加密布点,采样单个监测地块面积400 m2(20 m×20 m),共加密布设了60个土壤采样点(J1~J60),见图1。

图1 土壤采样布点图

2.2 采样深度

土壤初步调查和详细调查每个采样点深度均为5 m,3 m以内的土壤采样间隔为0.5 m,3~5 m采样间隔为1 m。采样点的样品采集土层为:0~50 cm、50~100 cm、100~150 cm、150~200 cm、200~250 cm、250~300 cm、300~400 cm、400~500 cm(从除去上层填筑砂石及废渣后开始计算),每个采样点8个土壤样品,共采集680个土壤样品[2]。

2.3 土壤采样方式

本次采样采用直立式150型土壤采样钻取样。取土钻贯入到制定采样深度后,提出采样管。去除上层填筑砂石和废渣外,分层采集下层的原状土。每个采样层的土壤分段保留在密封的样品袋中,然后样品袋用锡纸包裹以避光,每个样品袋标记采样时间、样品编号、检测项目等内容。所有采集的土样密封后,放入现场的低温保存箱中,并于12 h内转移至实验室冷藏冰箱中保存。

2.4 土壤分析检测因子

初步调查阶段土壤分析检测因子为:pH值、重金属(砷、汞、镉、铜、铅、锌、铬、镍、六价铬、银、铍、锑、硒、铊)、氰化物、氟化物、挥发性有机物等27项、半挥发性有机物11项。根据初步采样结果,场地内土壤中出现超过评价标准的检测因子仅为砷、镉、汞、铅、锌,确定为关注污染物。因此,详细采样阶段土壤样品检测因子为:砷、镉、汞、铅、锌。

3 结果与分析

3.1 评价标准

本项目土壤污染调查的评价标准首先采用《土壤环境质量标准建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB36600-2018)第二类建设用地筛选值;GB36600-2018中未做规定的铬、锌、氟化物检测因子,参照重庆市地方标准《场地土壤环境风险评估筛选值(试行)》(DB50/T723-016)中商服/工业用地筛选值进行评价;GB36600-2018、DB50/T723-016中未做规定的银、硒、铊检测因子参照《上海市场地土壤环境健康风险评估筛选值(试行)》中非敏感用地筛选值进行评价[3]。

3.2 检测结果分析

结合初步调查和详细调查的检测结果,砷污染物的含量分布范围在2.8~145 mg/kg之间,镉污染物的含量分布范围在0.15~486 mg/kg之间,汞污染物的含量分布范围在0~74.9 mg/kg之间,铅污染物的含量分布范围在22.1~7 124 mg/kg之间,锌污染物的含量分布范围在36.8~18 185 mg/kg之间。

根据土壤检测结果,对照评价标准及《中国土壤元素背景值》,采用Surfer软件进行反距离插值法分层进行土壤污染分布模拟,结果如图2所示:(1)0~50 cm土壤层:主要表现为砷、镉、汞、铅、锌污染;(2)50~100 cm土壤层:主要表现为砷、镉、汞、铅、锌污染;(3)100~150 cm土壤层:主要表现为砷、镉、铅、锌污染;(4)150~200 cm土壤层:主要表现为镉、汞、铅、锌污染;(5)200~250 cm土壤层:主要表现为镉、铅、锌污染;(6)250~300 cm土壤层:主要表现为镉、铅、锌污染;(7)300~400 cm土壤层:主要表现为砷、镉、铅、锌污染;(8)400~500 cm土壤层:主要表现为镉、锌污染;

图2 土壤污染分布(0~200 cm土壤层)

通过对各层土壤污染分布模拟及叠加,结果显示,随着污染深度的增加,污染范围逐渐缩小,污染区域相对分散,但均位于尾矿废渣堆积处及附近。见图3。

图3 土壤污染分布(200~500 cm土壤层)

4 结语

西北某化工企业占地约56亩,地块生产类型多次变迁,主要包括石矿厂、铅锌选矿厂、磷肥厂、炼锌厂。本文通过场地历史资料收集、现场踏勘、人员访谈等对场地内土壤污染进行识别,通过土壤初步调查和详细调查,共布设85个土壤采样点,每个采样点采集深度5 m,每个采样点采集8个样品,共采集680个土壤样品。检测分析发现,该典型生产变迁企业内土壤砷、镉、汞、铅、锌超过《土壤环境质量标准 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB36600~2018)第二类建设用地筛选值。场地内砷污染主要在J18、J26采样点,最大污染深度为4 m;镉污染主要在J9、J21、J54采样点,最大污染深度为5 m;汞污染主要在J44采样点,最大污染深度为1 m;铅污染主要在J3、J4、J5、J6、J7、J17、J18、J20、J21、J38、J44、J47、J54、J60采样点,最大污染深度3 m;锌污染物主要在J2、J3、J4、J5、J6、J7、J9、J14、J20、J21、J23、J26、J38、J44、J45、J46、J47、J54采样点,最大污染深度为4 m。污染区域相对分散,但均位于尾矿废渣堆积处及附近。下阶段应关注人体健康风险评估,并根据场地土壤利用类型,有针对性地进行土壤修复或风险管控。

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