林斌
(福建省環(huán)保設(shè)計院有限公司,福建 福州 350002)
城市化進程的加快和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的發(fā)展,導(dǎo)致越來越多的工業(yè)企業(yè)開始搬遷,這一行為有利于改善城市環(huán)境衛(wèi)生,保障居民身體健康。但是大量污染場地遺留下來,使土地利用類型不斷發(fā)生變化。目前,關(guān)于污染土壤的風險評價大多集中于正在運行中的工業(yè)場地,對退役遺留場地關(guān)注較少,尤其是對有機物、重金屬復(fù)合污染的工業(yè)遺留場地關(guān)注較少[1]。工業(yè)企業(yè)搬遷后遺留場地將對人體和周邊環(huán)境產(chǎn)生風險,也關(guān)系其后續(xù)恢復(fù)、開發(fā)與利用的方向。因此,非常有必要對遺留場地的污染現(xiàn)狀進行調(diào)查和風險評估。現(xiàn)以河南省中部某城鎮(zhèn)工業(yè)遺留場地為研究區(qū)域,開展環(huán)境調(diào)查及風險評估,以期為政府有關(guān)部門對遺留場地的使用和開發(fā)決策提供科學(xué)依據(jù),也為我國化工廠搬遷后退役遺留場地的土壤污染評估及風險評價起到借鑒作用[2]。
研究區(qū)域為位于河南省中部某重要工業(yè)城鎮(zhèn)內(nèi)的工業(yè)遺留場地。該場地歷史上建有某染料化工總廠(以下簡稱總廠)、某染料化工一分廠(以下簡稱一廠)和某染料化工二分廠(以下簡稱二廠)。3家化工廠始建于1993年,2002年左右關(guān)閉,生產(chǎn)年限久,主要生產(chǎn)染料中間體、顏料中間體等多種產(chǎn)品,均屬于化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)。
依據(jù)《場地環(huán)境調(diào)查技術(shù)導(dǎo)則》(HJ25.1-2014)相關(guān)要求在調(diào)查場地內(nèi)布設(shè)土壤采樣點。根據(jù)地塊的具體情況、地塊內(nèi)外的污染源分布以及污染物的遷移和轉(zhuǎn)化等因素,對地塊內(nèi)不同類型的土壤或有不同污染特征的土壤分開采集。
通過前期現(xiàn)場踏勘調(diào)查,發(fā)現(xiàn)各化工廠內(nèi)分為不同的區(qū)塊單元:已廢棄原染料廠生產(chǎn)區(qū)、新單位辦公區(qū)、已廢棄原排污池。采用分區(qū)布點法布設(shè)采樣點,保證各分區(qū)及分區(qū)內(nèi)不同單元都有樣點控制;針對存在污染的原生產(chǎn)區(qū)等重點區(qū)域,加密布點[3],共布設(shè)18個表層土壤點、1個深層土壤點。其中,總廠布設(shè)6個表層土壤點:原生產(chǎn)車間附近2個(T01、T06),原排污池附近2個(T03、T05),新辦公區(qū)2個(T02、T04);一廠布設(shè)6個表層土壤點和1個深層土壤點:原生產(chǎn)區(qū)3個表層土壤點(T10、T11、T13),新辦公區(qū)3個表層土壤點(T07-T09),并在原生產(chǎn)區(qū)可能存在“跑冒滴漏”的生產(chǎn)裝置區(qū)布設(shè)1個深層土壤點(T12);二廠布設(shè)6個表層土壤點:原生產(chǎn)區(qū)5個表層土壤點(T14、T15、T17-T19),新辦公區(qū)附近1個表層土壤點(T16)。
2017年6月根據(jù)土壤采樣點布設(shè)情況使用鐵鍬、竹片、洛陽鏟等工具在3個廠區(qū)共采集18件表層土壤樣品,5件深層土壤分層樣品(1個深層土壤采樣點),共計23件土壤樣品。采樣位置用GPS定位,并記錄采樣過程。在采集測試有機物的土壤樣品時采用棕色玻璃瓶裝滿、裝實并密封。所采樣品均于保溫箱內(nèi)低溫保存,送至檢測機構(gòu)。
土壤無機物測試指標為砷(A s)、鎘(C d)、總鉻(Cr)、銅(Cu)、汞(Hg)、鎳(Ni)、鉛(Pb)、鋅(Zn)和pH值共9項;土壤有機物測試指標為多環(huán)芳烴(PAHs)16項、有機氯農(nóng)藥(OCPs)24項和總石油烴(TPH)。
9項無機物測定參照《多目標區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查規(guī)范(1∶250000)》(DZ/T0258-2014)《區(qū)域地球化學(xué)樣品分析方法》(DZ/T0279-2016)中的相關(guān)方法。PAHs、OCPs和TPH測定分別參照《土壤和沉積物 多環(huán)芳烴的測定高效液相色譜法》(HJ784-2016)《土壤和沉積物 多氯聯(lián)苯的測定 氣相色譜-質(zhì)譜法》(HJ743-2015)中的有關(guān)方法。PAHs的替代物對三聯(lián)苯-D14m控制限在60%~130%之間,回收率為106%。OCPs的替代物2,4,5,6-四氯間二甲苯控制限在60%~130%之間,回收率為82.6%;替代物二丁基氯菌酸酯控制限在60%~130%之間,回收率為97.9%。表明分析測試數(shù)據(jù)可控。
該工業(yè)遺留場地未明確用地規(guī)劃。場地土壤污染狀況評價參照當?shù)赝寥辣尘爸?,背景值為當?shù)爻擎?zhèn)全域2017年的1∶50000土地質(zhì)量地球化學(xué)調(diào)查項目采集的土壤樣品重金屬含量均值。篩選值采用《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風險管控標準(試行)》(GB36600-2018)中的第一類用地篩選值和第二類用地篩選值,以及《污染場地風險評估技術(shù)導(dǎo)則》(DB33/T892-2013)[21]中的住宅及公共用地篩選值和商服及工業(yè)用地篩選值作為評價依據(jù)。所檢測的土壤污染物質(zhì)量比超過篩選值的將被作為關(guān)注污染物。同時,考慮當?shù)赝寥辣尘爸?,若場地土壤污染物質(zhì)量比超過當?shù)赝寥辣尘爸递^高,為安全考慮則也將其作為關(guān)注污染物。根據(jù)《建設(shè)用地土壤污染風險評估技術(shù)導(dǎo)則》(HJ25.3-2019)以下簡稱《HJ25.3-2019》進行第一類用地和第二類用地的土壤風險評估[4]。
3.1.1 有機物污染狀況
檢測土壤中有機物43項,其中PAHs中二氫苊未檢出(檢出限為0.001 μg/kg),OCPs中24項未檢出,除七氯、艾氏劑、環(huán)氧七氯、α-氯丹、β-氯丹、狄氏劑、異狄氏劑的檢出限為0.001 μg/kg外,其余均為0.5 μg/kg),共檢出有機物18項(總DDT包含o,p'-DDT和p,p'-DDT兩項)。
3.1.2 無機物污染狀況
土壤樣品pH值范圍為7.51~8.73。檢測的23件土壤樣品中各元素均有檢出,其質(zhì)量比統(tǒng)計見表1。由表1可知,除了Zn最大值(3858 mg/kg)和Cr最大值(599 mg/kg)超出《DB33/ T892—2013》中住宅及公共用地篩選值外,其余所檢測的元素的平均值和最大值均低于標準篩選值。與當?shù)赝寥辣尘爸当容^,除了Cd和Pb的平均值低于背景值外,其余所檢測的元素的平均值和最大值均高于背景值。其中,Cu、Hg最大值超出背景值70多倍,Zn最大值超出背景值50多倍。結(jié)合土壤采樣情況,發(fā)現(xiàn)Zn和Cr最大值均出現(xiàn)在T01樣點土壤中,T01樣點位于總廠原生產(chǎn)區(qū)內(nèi),靠近原生產(chǎn)車間和排污池,可能與染料生產(chǎn)、廢料運輸過程中的“跑冒滴漏”有關(guān)。
表1 土壤各類元素質(zhì)量比統(tǒng)計
3.2.1 確定關(guān)注污染物
Zn和Cr最大值超過篩選值;Cu、Hg最大值超出背景值70多倍;Cd毒性較大,是致癌、致畸和致突變的有毒重金屬元素,其能破壞人體肝、腎等組織的正常生理功能。鑒于《HJ25.3-2019》附錄B中無Cr的毒性參數(shù),所以無法開展毒性評估。綜合考慮后,確定關(guān)注污染物為重金屬Cd、Cu、Hg、Zn,并用土壤中這4種重金屬的最大值進行風險計算。
3.2.2 暴露評估
該工業(yè)遺留場地未明確用地規(guī)劃,故按照第一類用地和第二類用地暴露情景分別進行風險評估。未來場地的暴露人群主要為小孩、成人;未來暴露人群主要通過不慎經(jīng)口攝入、皮膚接觸、呼吸吸入顆粒物等暴露途徑攝入淺層和下層土壤中相應(yīng)的污染物。
3.2.3 毒性評估
毒性評估包括致癌效應(yīng)和非致癌效應(yīng)的評估。根據(jù)《HJ25.3-2019》附錄B表B.1中的毒性參數(shù),重金屬Cd、Cu、Hg、Zn均無經(jīng)口攝入致癌斜率因子(SFo);Cd呼吸吸入單位致癌因子(IUR)為1.8~1 mg/m3,Cu、Hg、Zn均無IUR;Cd、Cu、Hg、Zn經(jīng)口攝入?yún)⒖紕┝浚≧fDo)分別為0.001 mg/(kg·d)、0.04 mg/(kg·d)、0.0003 mg/(kg·d)、0.3 mg/(kg·d);Cd、Hg呼吸吸入?yún)⒖紳舛龋≧fC)分別為0.00001 mg/m3、0.0003 mg/m3,Cu、Zn均無RfC;Cd、Cu、Hg、Zn消化道吸收效率因子(ABSgi)分別為0.025、1、0.07、1;Cd皮膚接觸吸收效率因子(ABSd)為0.001,Cu、Hg、Zn均無ABSd。
3.2.4 風險表征
根據(jù)《HJ25.3-2019》附錄C計算致癌風險和危害熵的公式,土壤中單一污染物(第n種)經(jīng)所有暴露途徑的總致癌風險(CRn)參照公式C.1—C.3及C.7計算,公式如下:
土壤中單一污染物(第n種)經(jīng)所有暴露途徑的總非致癌危害熵(HIn)參照公式C.8—C.10及C.14計算,公式如下:
Cd存在致癌風險和非致癌危害熵,Cu、Hg、Zn僅存在非致癌危害熵。用地規(guī)劃為第一類用地,Cd的致癌風險為2.70×10-8,小于可接受致癌風險10-6;Cd、Cu、Hg、Zn的非致癌危害熵分別為0.023、0.542、0.518、0.257,均小于可接受非致癌危害熵1。用地規(guī)劃為第二類用地,Cd的致癌風險為1.42×10-8,小于可接受致癌風險10-6;Cd、Cu、Hg、Zn的非致癌危害熵分別為0.006、0.060、0.059、0.028,均小于可接受非致癌危害熵1??梢?,場地土壤中重金屬Cd、Cu、Hg、Zn的風險值均在可接受范圍內(nèi)。
(1)研究場地為有機物-重金屬復(fù)合型污染場地,土壤檢測包括有機物多環(huán)芳烴(PAHs)、有機氯農(nóng)藥(OCPs)和總石油烴(TPH)共43項,共檢出18項,均無超標;有機物檢出的土壤點位多位于場地原生產(chǎn)區(qū)內(nèi),可能與染料的生產(chǎn)過程有關(guān)。
(2)場地土壤中除Zn和Cr最大值超出河南住宅及公共用地篩選值外,其余均未超標。Cu、Hg最大值超出背景值較高,達70多倍。Zn和Cr污染較大的點位于總廠原生產(chǎn)車間和排污池附近,可能與染料生產(chǎn)、廢料運輸過程中的“跑冒滴漏”有關(guān)。
(3)場地健康風險評估結(jié)果表明,用地規(guī)劃為第一類用地和第二類用地時Cd的致癌風險分別為0.023~0.542和0.006~0.060,均小于可接受非致癌危害熵1。Cd、Cu、Hg、Zn風險值均在可接受范圍內(nèi)。