杜 恒
(中國冶金地質(zhì)總局 內(nèi)蒙古地質(zhì)勘查院,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010000)
隨著我國推進(jìn)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和城市化的快速發(fā)展,近年來大量高污染企業(yè)被關(guān)停并搬遷,遺留的污染地塊由于存在環(huán)境風(fēng)險,在開發(fā)開發(fā)利用過程中將對未來居民的健康、生態(tài)環(huán)境造成潛在危害?!锻恋貎涔芾磙k法》(國土資規(guī)[2017]17 號)指出:“儲備土地必須符合土地利用總體規(guī)劃和城鄉(xiāng)規(guī)劃。存在污染、文物遺存、礦產(chǎn)壓覆、洪澇隱患、地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險等情況的土地,在按照有關(guān)規(guī)定由相關(guān)單位完成核查、評估和治理之前,不得入庫儲備。”
太原迎憲焦化集團(tuán)有限公司場地位于太原市清徐縣汾河西岸,場地分為東西2個廠區(qū),中間為晉廈公路(原307 國道),相隔距離約25 m,西廠區(qū)場地占地19.13 萬m2,東廠區(qū)場地占地17.2 萬m2。研究對象屬于焦化行業(yè),采用清潔型熱回收“冷裝冷出型”鑄造焦生產(chǎn)工藝,企業(yè)2019 年5月停止運行,目前場地內(nèi)構(gòu)筑物正在拆除階段。研究以國內(nèi)外現(xiàn)有土壤健康風(fēng)險篩選值和地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值為依據(jù),判斷研究區(qū)地塊的土壤、地下水是否存在污染,從而明確研究區(qū)場地是否為污染地塊。
太原迎憲焦化集團(tuán)有限公司場地位于太原市清徐縣縣城東北方汾河西岸。西廠區(qū)西南邊界緊鄰白石河,東鄰晉廈公路(原307 國道),西北邊界距清泉湖62 m;東廠區(qū)邊界緊鄰晉廈公路(原307 國道),東北邊界緊鄰南郊退水渠,東南邊界緊鄰白石河,廠區(qū)東側(cè)距離汾河約570 m。針對研究區(qū)場地紅線范圍進(jìn)行布點,分為東、西2個區(qū),東廠區(qū)場地占地8.7 萬m2,西廠區(qū)場地占地19.13 萬m2;調(diào)查對象為土壤、地下水。研究區(qū)范圍如圖1所示。
圖1 研究區(qū)范圍Fig.1 Study area
研究區(qū) 1987 年以后為焦化用地,焦化工藝為無化產(chǎn)回收煉焦工藝,故場地內(nèi)不存在化產(chǎn)及?;穬薜瓤赡馨l(fā)生?;沸孤┑膮^(qū)域。由場地內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)活動涉及的工藝可知,可能造成研究區(qū)污染的工藝環(huán)節(jié)主要有煉焦、熄焦、物料貯存、汽輪機(jī)發(fā)電、事故水收集、機(jī)修車間。根據(jù)調(diào)查范圍的劃定,除生產(chǎn)工藝外,東廠區(qū)設(shè)有1個正在運營的加油站。
(1)煉焦。西廠區(qū)煉焦區(qū)域位于廠區(qū)中偏北位置,貫穿整個西區(qū)生產(chǎn)區(qū),配有2個熄焦池,分別位于焦?fàn)t西側(cè)及焦?fàn)t中部位置。東區(qū)焦?fàn)t位于廠區(qū)東側(cè),熄焦池不在此調(diào)查范圍內(nèi)。該區(qū)域煉焦時產(chǎn)生主要污染物為 VOCs(苯系物)、SVOCs(多環(huán)芳烴)、氰化物、苯酚,以及脫硫產(chǎn)生的氟化物。污染途徑主要是大氣污染物的干濕沉降,污染介質(zhì)主要為表層土壤。
(2)熄焦。西區(qū)熄焦池位于廠區(qū)西側(cè)及中部焦場旁邊,東區(qū)熄焦池未在調(diào)查范圍內(nèi),東西2個廠區(qū)都配有熄焦水渠,分別位于爐體兩側(cè)。熄焦工藝主要污染物為 VOCs(苯系物)、SVOCs(多環(huán)芳烴)、總石油烴、氰化物、苯酚,污染途徑主要為熄焦廢水的外溢漫流以及熄焦池可能存在的泄漏。主要污染介質(zhì)為表層土壤、深層土壤、地下水。
(3)汽輪機(jī)發(fā)電。西廠區(qū)發(fā)電區(qū)位于焦?fàn)t南側(cè),包括兩個汽輪發(fā)電電機(jī)和循環(huán)水池、酸堿儲罐及供熱變電站。東區(qū)發(fā)電區(qū)域位于焦?fàn)t西側(cè)辦公樓東,包括1組汽輪發(fā)電機(jī)、循環(huán)水池、酸堿儲罐、事故水池。該區(qū)域重點關(guān)注的構(gòu)筑物為汽輪機(jī)發(fā)電油箱、循環(huán)水池、事故水池。汽輪機(jī)發(fā)電工藝中,冷卻循環(huán)水有可能被機(jī)械油污染以及汽輪機(jī)油箱泄漏,故在發(fā)電工藝主要污染物為總石油烴、SVOCs(多環(huán)芳烴),可能的污染途徑主要為污染后的冷卻循環(huán)水及油箱泄漏、外溢漫流,污染介質(zhì)為表層土壤、深層土壤、地下水。
(4)物料貯存。研究區(qū)共有3個儲焦場,都分布在西廠區(qū)。分別在西廠區(qū)北側(cè)、東側(cè)和中部。研究區(qū)涉及的物料貯存區(qū)域主要為堆焦場,主要污染物為重金屬、SVOCs(多環(huán)芳烴),可能的污染途徑為物料貯存時雨水的淋溶,主要污染介質(zhì)為表層土壤、深層土壤。
(5)事故水收集。事故池收集事故水后的泄漏、外溢漫流,經(jīng)人員訪談,本廠東區(qū)事故水池沒有使用過,故暫不考慮對地下水的污染。主要污染物為 VOCs(苯系物)、SVOCs(多環(huán)芳烴)、總石油烴、氰化物、酚類,主要污染介質(zhì)為表層土壤、深層土壤。
(6)加油站。東廠區(qū)設(shè)有1個外包加油站,緊鄰晉廈公路,位于主辦公樓東北側(cè),處于使用階段。加油站設(shè)有地下石油儲罐,可能存在跑冒滴漏及石油氣散逸的風(fēng)險,主要污染物為重金屬、總石油烴、VOCs(包括甲基叔丁基醚),主要污染介質(zhì)為深層土壤及地下水。
(7)機(jī)修車間。廠區(qū)內(nèi)設(shè)有1個機(jī)修車間,位于西廠區(qū)東北角,內(nèi)部曾有1個 3 m 維修坑。機(jī)修車間曾儲存有機(jī)修用油,可能存在油桶泄漏或使用中跑冒滴漏的風(fēng)險,主要污染物為 VOCs(苯系物)、SVOCs(多環(huán)芳烴)、總石油烴,主要污染介質(zhì)為淺層土壤。
企業(yè)在產(chǎn)期間自行監(jiān)測數(shù)據(jù)表明,企業(yè)熄焦廢水中氰化物未檢出,酚類物質(zhì)有檢出未超標(biāo)。廠界大氣污染物排放有苯并芘、苯、酚類、氰化物等物質(zhì)的檢出,但均未超過大氣污染物排放濃度的限值。
(1)農(nóng)藥廠。距離研究區(qū)西偏北約 150 m 處為農(nóng)藥廠,由于農(nóng)藥廠早已停產(chǎn),且其成立時間較久,目前對于農(nóng)藥廠的歷史生產(chǎn)情況已無法進(jìn)行考證,依據(jù)我國農(nóng)藥生產(chǎn)歷史發(fā)展情況推斷,本企業(yè)最有可能生產(chǎn)過的農(nóng)藥為滴滴涕、六六六、樂果、敵敵畏等有機(jī)氯農(nóng)藥和有機(jī)磷農(nóng)藥。農(nóng)藥廠對研究區(qū)的潛在污染途徑主要是大氣干濕沉降和地下水污染的遷移。由于無法確定農(nóng)藥廠的主要產(chǎn)品,對比《工業(yè)企業(yè)場地環(huán)境調(diào)查評估與修復(fù)工作指南(試行)》附錄 2 中殺蟲劑類農(nóng)藥場地各工序及重點關(guān)注污染物清單,除GB36600 中規(guī)定的有機(jī)氯農(nóng)藥相關(guān)研究外,增加五氯酚,所以主要污染物為:重金屬(砷、汞、六價鉻)和樂果、敵敵畏等有機(jī)氯農(nóng)藥、有機(jī)磷農(nóng)藥。
(2)太原市賓帝陶瓷纖維有限公司。太原市賓帝陶瓷纖維有限公司與農(nóng)藥廠緊鄰,距離研究區(qū)西偏北約150 m,該公司主要進(jìn)行陶瓷纖維的煅燒,主要原材料為氧化鋁粉、煤矸石,無工業(yè)廢水產(chǎn)生,對研究區(qū)可能造成潛在污染的途徑主要為大氣干濕沉降。主要污染物為: 多環(huán)芳烴、重金屬、氟化物等。
(3)中車雙喜輪胎有限公司。中車雙喜輪胎有限公司位于研究區(qū)西南側(cè)約450 m,該公司主要生產(chǎn)輪胎,涉及到的原材料主要為炭黑,在生產(chǎn)過程中有廢氣產(chǎn)生,對研究區(qū)可能存在的潛在污染途徑主要大氣干濕沉降。該企業(yè)廢氣中主要的污染物為:多環(huán)芳烴、苯系物等。
(4)山西臻煜新型建筑材料有限公司。山西臻煜新型建筑材料有限公司位于研究區(qū)東區(qū)西北側(cè),緊鄰研究區(qū),為封閉廠房。主要生產(chǎn)聚苯乙烯泡沫板和聚苯乙烯擠塑板,生產(chǎn)工藝涉及聚苯乙烯顆?;旌蠑嚢?、塑化加熱、發(fā)泡、擠出成型,其中生產(chǎn)過程中可能對研究區(qū)造成影響的主要為塑化加熱和發(fā)泡廢氣的排放,對本場可能存在的潛在污染途徑為大氣干濕沉降。由于工藝特點,其加熱與發(fā)泡溫度控制在160~190 ℃,在這個溫度區(qū)間,聚苯乙烯可能釋放出少量的熱解產(chǎn)物,分別為甲苯、乙烯。由于乙烯作為氣態(tài)物質(zhì)不會在土壤中穩(wěn)定存在,故影響研究區(qū)場地的主要特征污染物為甲苯。
(5)研究區(qū)原有洗煤廠。本次調(diào)查范圍內(nèi)不包括原場的洗煤區(qū)域,將洗煤區(qū)域劃分為場外潛在污染。洗煤區(qū)域位于東廠區(qū)東北側(cè)。洗煤工序中,主要污染物為重金屬、VOCs、SVOCs、總石油烴、酚類,污染途徑為洗煤廢水的外溢漫流及濃縮池、循環(huán)水池可能存在的泄漏,對研究區(qū)場地的污染途徑主要為污染物橫向遷移(土壤、地下水污染物橫向遷移)。
(6)鑄造廠。東廠區(qū)西南方向,白石河南側(cè)曾有一個鑄造廠,現(xiàn)已拆除設(shè)備平整場地。主要污染物為重金屬、總石油烴、VOCs,污染途徑為大氣沉降,因與研究區(qū)相隔白石河,不考慮污染物通過土壤及地下水遷移對調(diào)查地塊的影響。
通過分析場地內(nèi)可能的污染來源及場地內(nèi)外潛在污染環(huán)節(jié)排查和場地外可能影響研究區(qū)污染環(huán)節(jié)排查,見表1。
通過收集場地歷史及現(xiàn)狀平面布置圖,結(jié)合場地潛在污染排查結(jié)果,對研究區(qū)潛在污染區(qū)域進(jìn)行識別。
(1)潛在重污染區(qū)域。①東區(qū)和西區(qū)的生產(chǎn)區(qū)(煉焦區(qū)、發(fā)電區(qū)),可能引起污染的重點設(shè)施/構(gòu)筑物為熄焦水收集渠、熄焦池、事故池、循環(huán)水池、汽輪機(jī)油箱;②東區(qū)的加油站;③西區(qū)機(jī)修車間。
表1 場地潛在污染識別匯總Tab.1 Summary of potential site contamination identification
(2)潛在輕污染區(qū)域。①東西區(qū)的辦公生活區(qū);②東區(qū)和西區(qū)的堆焦場。
(1)土壤樣品采集方法。針對不同類型的檢測研究,采用不同的采樣容器采樣:①采集土壤VOCs樣品時,選擇3個40 mL 棕色玻璃瓶采樣。用非擾動采樣器采樣。其中,2個采取5 g左右的土壤裝入瓶中,旋緊,另一個采取滿瓶土壤裝入瓶子,旋緊。②采集土壤氰化物、SVOCs、TPH 和有機(jī)農(nóng)藥樣品時,選擇500 mL棕色廣口玻璃瓶采樣,采滿壓實,旋緊。③采集土壤重金屬樣品時,選擇8號自封袋采樣,采樣量1 kg土壤,封緊自封口。
(2)地下水樣品采集方法。地下水采樣在采樣前的洗井完成后2 h內(nèi)完成。使用一次性貝勒管,一井一管。在地下水位以下 1.0 m 處采集水樣。針對不同檢測采用不同類型的采樣容器,添加相應(yīng)的保存抑制劑?,F(xiàn)場采樣如圖2所示。
圖2 現(xiàn)場采樣Fig.2 On-site adoption
(3)樣品現(xiàn)場檢測方法。①土壤樣品。均采用PID進(jìn)行現(xiàn)場測試,并記錄數(shù)值,作為判斷樣品是否受到揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機(jī)物污染,樣品是否送檢與判斷采樣深度的依據(jù)之一。采用 PGM-7320/mini RAE 3000對土壤樣品進(jìn)行現(xiàn)場檢測,每個土壤點位垂向每隔0.5 m取1個土壤樣品測定PID值。將需測定的土壤取100~300 g放置于塑封袋中,捏散,使其穩(wěn)定10 min后將PID 探頭伸入自封袋內(nèi),讀取樣品的讀數(shù)。將數(shù)據(jù)記錄在采樣記錄單中。測試完畢后,將測試后的土壤樣品封好,放置于特定回收容器中。②地下水樣品。采用HANNA(哈納沃德)的高精度多水質(zhì)測定儀(HI9829T-04)進(jìn)行現(xiàn)場地下水樣品的現(xiàn)場檢測,現(xiàn)場檢測的項目有:溫度、pH值、濁度、電導(dǎo)率(EC)、氧化還原點位(ORP)、溶解氧(DO)等指標(biāo)。
該地塊設(shè)置 4個土壤對照點,位于場地的4個方向,分別為東于鎮(zhèn)農(nóng)用地(DZX)、姚村鎮(zhèn)荒地(DZB)、王吳村農(nóng)用地(DZD)、汾河附近未利用地(DZN)。采樣深度為 0.5 m。檢測指標(biāo)為氰化物、重金屬、SVOCs、VOCs、農(nóng)藥、氟化物、TPH。土壤對照點污染物濃度見表2。
初步調(diào)查階段共布設(shè)45個土壤采樣點位,送檢土壤樣品共計136件,檢出率接近100%污染物主要為重金屬、多環(huán)芳烴和總石油烴,另外鹵代脂肪烴也有部分點位檢出。污染物的主要來源是企業(yè)的煉焦熄焦工藝以及堆焦。鹵代脂肪烴的檢出點位主要集中在西廠區(qū),與西廠區(qū)北側(cè)的農(nóng)藥廠使用氯代有機(jī)物有關(guān)。苯并[a]芘在IDS41和IDS37號點檢出值較高,深度位于填土層附近,與填土中煤渣含量較高有關(guān)。加油站3個點位甲基叔丁基醚均有檢出,且地埋油箱下游石油烴檢出值較高,說明加油站油箱中油類的揮發(fā)對區(qū)域土壤有影響。
研究區(qū)地塊初步環(huán)境調(diào)查共新建 8 個地下水監(jiān)測井,水井編號分別為 IX10、IX11、IX12、IX19、ID31、ID33、ID36、ID40,井深為5.0~8.0 m,成井時間為4月9—19日。洗井時間為4月20—22日,洗井體積在84.5~127.0 L。對以上8口井的水質(zhì)進(jìn)行了現(xiàn)場測定并采集8口井的地下水樣品9件,檢測指標(biāo)包括氰化物、氟化物、重金屬(砷、鉛、銅、鎘、鎳、汞、六價鉻)、SVOCs、VOCs、TPH。
表2 土壤對照點污染物濃度Tab.2 Concentration of pollutants in soil control point mg/kg
(1)無機(jī)物(重金屬、氰化物、氟化物)。根據(jù)地下水監(jiān)測井樣品重金屬、氟化物、氰化物的檢測結(jié)果,六價鉻未檢出,銅、鎳、鎘、砷、汞、鉛、氰化物、氟化物都有檢出,但均未超標(biāo)。檢出及超標(biāo)結(jié)果見表3??芍?,鉛在1件樣品中有檢出,樣品檢出率11.1%;鎘在2件樣品中有檢出,樣品檢出率為22.2%;鎳、銅在全部 9 件樣品中均有檢出,樣品檢出率為100%。砷在6個樣品中有檢出,樣品檢出率為66.7%。汞和氟化物在8個樣品中有檢出,樣品檢出率為88.9%;氰化物在4件樣品中有檢出,樣品檢出率為44.4%。
(2)VOCs。8 個地下水監(jiān)測井 VOCs 的檢出及超標(biāo)結(jié)果見表4。VOCs 僅有 3 項檢出,且均未超標(biāo)。
表3 地下水重金屬檢出及超標(biāo)分析Tab.3 Detection of heavy metals in groundwater and analysis of exceeding standards
表4 地下水 VOCs 檢出及超標(biāo)分析Tab.4 Groundwater VOCs detection and over-standard analysis
(3)SVOCs。8 個地下水監(jiān)測井 SVOCs 的檢出及超標(biāo)結(jié)果見表5。VOCs 僅有 3 項檢出,且均未超標(biāo)。
表5 地下水 SVOCs 檢出及超標(biāo)分析Tab.5 Groundwater SVOCs detection and over-standard analysis
(4)TPH。地下水監(jiān)測井 TPH 的檢出及超標(biāo)結(jié)果見表6。TPH 均有檢出,但未超標(biāo)。
表6 地下水TPH檢出及超標(biāo)分析Tab.6 Detection of groundwater TPH and analysis of exceeding standard
研究地塊所有地下水樣品特征污染物檢出值均未超過《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 14848—2017)Ⅳ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
根據(jù)《建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險評估技術(shù)導(dǎo)則》(HJ 25.3—2019)和《土壤環(huán)境質(zhì)量 建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB 36600—2018),將太原迎憲焦化集團(tuán)有限公司場地地塊的初步調(diào)查結(jié)果與國家、地方等相關(guān)篩選值進(jìn)行對比,結(jié)果可知:①地塊所有土壤點位檢測的污染物均未超過篩選值;②地塊 8 個地下水點位檢測的特征污染物均未超過篩選值(表7)。
表7 場地風(fēng)險篩選污染Tab.7 Site risk screening pollution
結(jié)果表明,調(diào)查場地土壤、地下水含量均未超過國家或地方有關(guān)建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)(篩選值),對人體健康的風(fēng)險可以忽略。因此,研究場地不屬于污染地塊,針對研究場地的環(huán)境調(diào)查工作結(jié)束,無需開展后續(xù)詳細(xì)調(diào)查和風(fēng)險評估。
(1)污染識別表明,研究地塊潛在污染物為重金屬、氰化物、氟化物、VOCs、SVOCs(主要是 PAHs 和苯酚)、農(nóng)藥、TPH。潛在污染介質(zhì)為表層土壤、深層土壤和地下水。初步調(diào)查階段在地塊內(nèi)共布設(shè)土壤采樣點位45個,共計檢測土壤樣品140件,檢測指標(biāo)為重金屬、氟化物、氰化物、VOCs、SVOCs、TPH、農(nóng)藥。場內(nèi)布設(shè)地下水采樣點8個,共計檢測地下水樣品9件。檢測指標(biāo)為常規(guī)指標(biāo)、重金屬、氰化物、氟化物、SVOCs、VOCs、TPH、農(nóng)藥。
(2)土壤檢測結(jié)果表明,檢出污染物為 6 種重金屬(銅、鎳、鉛、鎘、砷、汞)、氟化物、氰化物、12 種 VOCs(苯、甲苯、乙苯、間&對-二甲苯、鄰-二甲苯、苯乙烯、四氯乙烯、1,2-二氯丙烷、氯仿、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、甲基叔丁基醚)、17 種 PAHs(萘、苊烯、苊、芴、菲、蒽、熒蒽、芘、苯并[a]蒽、結(jié)語、苯并[b]熒蒽、苯并[k]熒蒽、苯并[a]芘、茚并[1,2,3-cd]芘、二苯并[a,h]蒽、苯并[g,h,i]苝)、TPH(C10—C40),但所有檢出污染物均未超過《土壤環(huán)境質(zhì)量 建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)(GB 36600—2018)》一類用地篩選值和根據(jù)《建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險評估技術(shù)導(dǎo)則》(HJ 25.3—2019)要求計算篩選值。
(3)地下水檢測結(jié)果表明,8 口地下水井的地下水樣品檢出污染物為 6 種重金屬(銅、鎳、鎘、砷、汞、鉛)、3 種 VOCs(氯仿、1,2-二氯乙烷、甲基叔丁基醚)、3 種 SVOCs(萘、芴、菲)和 TPH(C6—C40),但所有檢出污染物均未超過《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 14848—2017)等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)值。
(4)風(fēng)險篩選結(jié)果表明,調(diào)查場地土壤、地下水含量均未超過國家或地方有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),對人體健康的風(fēng)險可以忽略。根據(jù)《工業(yè)企業(yè)場地環(huán)境調(diào)查評估與修復(fù)工作指南(試行)》第二部分,研究場地不屬于污染地塊。