多環芳烴類污染場地的分布特征及來源分析

周金倩，馬建立，林曉泉，張良運，賈小菲

（1.天津環科立嘉環境修復科技有限公司，天津 300191；2.天津市環境保護科學研究院，天津 300191；3.國環危險廢物處置工程技術（天津）有限公司，天津 300350）

多環芳烴類污染場地的分布特征及來源分析

周金倩1，馬建立2，林曉泉3，張良運1，賈小菲1

（1.天津環科立嘉環境修復科技有限公司，天津 300191；2.天津市環境保護科學研究院，天津 300191；3.國環危險廢物處置工程技術（天津）有限公司，天津 300350）

以某發電廠污染地塊為研究對象，分析該場地污染物含量，并研究了多環芳烴類物質在不同功能區域的分布特征。結果表明：場區內土層分布自上而下依次為粉質粘土、淤泥質黏土和粘土，垂直滲透系數范圍為1.0×10-8～1.0×10-6cm/s；該場區濃度較高的污染物主要為苯并（a）蒽、苯并（b）熒蒽和苯并（a）芘，主要集中在雜填土層。初步勘察篩選出的濃度偏高的多環芳烴類物質雖未超過標準，但必要時仍需實施場地環境管理措施。

污染地塊；多環芳烴類；環境管理措施

1 引言

隨著城市化進程的不斷加快，城市功能和經濟結構不斷調整，越來越多的污染企業從市區搬遷至產業園區，但大部分遺留場地的土壤和地下水均已被污染。環保部于2004年發布了《關于切實做好企業搬遷過程中環境污染防治工作的通知》，2006年發布了《關于土壤污染防治工作的意見》[1]，2014年頒布了《場地環境調查技術導則》等系列標準[2]，但很多遺留的污染場地在開發前并未按照政府的相關規定進行調查與治理，導致發生施工工人中毒等事件[3]，因此污染場地的環境調查及修復應引起重視。土壤和地下水環境是多環芳烴類污染物的中轉站和儲藏庫，土壤和地下水中多環芳烴類污染物對人體健康具有潛在的危害[4]。我國處于污染場地環境調查與修復的快速發展階段，其中對于企業搬遷后遺留的多環芳烴污染土壤和地下水的調查研究較少[5～7]。

本文結合實際場地案例，初步探討了多環芳烴類污染場地的環境調查與評價方法等，以期為污染土壤環境的調查與修復提供借鑒。

2 污染場地環境調查

2.1 污染場地概況

該案例所在的場區曾是發電廠，因國家相關產業政策的規定被關停后，該地塊擬被開發為居住用地。該場區潛在污染區域為線圈車間、機加工車間、模具車間、鑄造車間和倉庫。調查開展時，該廠區已停產，機械設備和廠房車間等均已完全被拆除，廠房處的地面大部分為硬化地面。

2.2 環境污染識別分析

該廠區主要生產發電設備，原材料均為外協的鑄件，該廠只進行機加工工藝，經分析可知，該場區可能涉及的污染物包括總石油烴和多環芳烴等有機污染物，也不排除重金屬污染的可能性。

2.2.1 污染物可能的遷移方式

生產車間等在拆除過程中，由于揮發、滲透等原因，可能給場區及周邊環境帶來污染。根據現場踏勘情況，部分車間地面硬化已不完整，由于降雨等原因有可能對土壤、地下水及周邊環境產生污染。

換句話說，如果把自己喜歡的食物留到最后享用，無法確保自己一定能吃得到。其實，這對有錢人來說，就是很大的“風險”。

2.2.2 場地潛在污染區域

通過現場踏勘、人員訪談及相關資料的收集，初步掌握了場地的相關信息，根據場區車間的分布、現場遺留的污染痕跡、污染物的排放方式和遷移特性等，分析出場區潛在的污染區域為線圈車間、機加工車間、模具車間、鑄造車間和倉庫等，該場區的平面布置圖見圖1。

圖1 場區平面布置及采樣點位圖

2.3 場區樣品采集

根據前期調查與分析的結果，該場區初步調查階段按照判斷布點的原則，對線圈車間、機加工車間、模具車間、鑄造車間、倉庫及場內生活區進行布點采樣，共設置了24個采樣點，其中監測井7個，鉆土孔17個（見圖1）；監測井在鉆探過程中也采集了同樣深度的土壤樣品，并選擇了場地外的居民區作為土壤和地下水的對照點。按照《土壤環境監測技術規范》（HJ/T166-2004）的規定，調查共采集土壤樣品288個，包括表層土樣（0～50cm）和深層土樣（50cm以下），采樣深度至6m；地下水樣品的采集按照《地下水環境監測技術規范》（HJ/T164-2004）的規定采集相應的地下水樣品。

樣品采集前以及采集不同層土樣時需對采樣工具進行清理，避免交叉污染；并在采樣過程中設置重復、空白與標準樣品；在場區地下水監測井的鉆探過程中，按照《土工試驗方法標準》（GB/T 50123-1999）在不同類型的土層下采集土柱樣品，分析測定土壤樣品的含水率、密度、干密度、孔隙比、飽和度和滲透系數，為后期場地環境詳細調查和風險評估提供土壤理化性質參數。

一般場區環境初步勘察需對場區無機、有機污染情況進行全面勘察，結合該廠區的實際情況，選取檢測項目包括：重金屬（包括砷、汞、鉛等共11種）、多環芳烴、揮發性有機化合物（VOC）、半揮發性有機化合物（SVOC）和總石油烴（C＜16和C≥16）。

2.4 樣品分析方法

2.5 評估方法

因《土壤環境質量標準》（GB15618-1995）是根據土壤環境背景值以及生態環境效應法指定的，設計的污染物種類較少，主要用于農林業用地，不適用于居住以及工商業等用地，也不能完全適用于拆搬遷場地的土壤環境污染評價[8]，因此本研究土壤采用我國《場地土壤環境風險評價篩選值》（DB11/T 811-2011）中住宅用地標準進行評估。因為該場區的未來規劃為商住用地，以住宅用地標準進行評估可以代表土壤未受污染的環境水平，也可適用于各類的土壤利用類型。地下水采用《地下水質量標準》（GBT 14848-1993）中的三類標準進行評估。另外，對上述篩選值及標準中未包含的污染物采用《美國通用篩選值》[9]進行評估。

3 評估結果及討論

3.1 土壤樣品土工試驗結果

表1列出了場區土壤樣品土工試驗的結果，土層自上而下一次為粉質粘土、黏土、淤泥質黏土和粉質黏土，各土層的滲透性較差，垂直滲透系數范圍為1.0×10-8～1.0×10-6，水平滲透系數范圍為1.0×10-8～2.3×10-5，土壤的含水率偏高，顆粒密度較大。

3.2 場區污染物檢測結果分析

將土壤檢測結果與《場地土壤環境風險評價篩選值》（DB11/T 811-2011）中的住宅用地標準對比，地下水檢測結果與《地下水質量標準》（GBT 14848-1993）中的三類標準進行對比，上述標準中未涉及的污染物，則與《美國通用篩選值》進行比較。

3.3 場區土壤污染評估

土壤中檢出的重金屬（砷、鉛、汞等11種重金屬）、總石油烴和其余有機污染物的濃度均滿足《場地土壤環境風險評價篩選值》（DB11/T 811-2011）中住宅用地的標準限值，因此該場地未受到重金屬的污染。

表1 場區土壤樣品土工試驗結果

表2 場區土壤和地下水中濃度偏高污染物的分析結果

表2中列出了土壤和地下水中污染物濃度偏高的是多環芳烴類污染物（苯并（a）蒽、苯并（b）熒蒽和苯并（a）芘），對照點中相應的分析數據均滿足相應的標準限值，因此，場區內土壤中的污染物濃度偏高可能是后期場區活動造成的。

用Arcgis軟件模擬場區內苯并（a）蒽、苯并（b）熒蒽和苯并（a）芘的濃度分布，由表2及圖2～圖7可知，該場區濃度偏高的區域主要為機加工車間，濃度偏高的深度主要集中在表層土壤0.5m處，均為雜填土，0.5m以下區域污染物的濃度值均不高，主要由于雜填土本身無機及有機物濃度比較高，此外，雜填土以下黏土區域的滲透性較差，不易受到污染。

圖2 土壤苯并（a）蒽（0～2.5m）檢測結果（mg/kg）

圖3 土壤苯并（a）蒽（＞2.5m）檢測結果（mg/kg）

圖4 土壤苯并（b）熒蒽（0～2.5m）檢測結果（mg/kg）

圖5 土壤苯并（b）熒蒽（＞2.5m）檢測結果（mg/kg）

圖6 土壤苯并（a）芘（0～2.5m）檢測結果（mg/kg）

圖7 苯并（a）芘（＞2.5m）檢測結果（mg/kg）

3.4 場區地下水污染評估

在線圈車間、機加工車間、模具車間、鑄造車間、倉庫及居民區處各設置1個地下水監測井，由表2的數據可知，地下水中的重金屬、總石油烴和有機化合物（VOC和SVOC）均符合《地下水質量標準》（GBT 14848-1993）中的三類標準，該標準中未涉及且檢出的污染物符合《美國通用篩選值》的限值規定；因此該場區不涉及地下水污染的問題。

4 結論

（1）該發電廠場區地質結構單一，場區土層分布自上而下依次為粉質粘土、黏土、淤泥質黏土和粉質黏土，各土層滲透性較差，垂直滲透系數范圍為1.0×10-8～1.0×10-6，水平滲透系數范圍為1.0×10-8～2.3×10-5，土壤的含水率偏高，顆粒密度較大。

（2）該場區濃度偏高的污染物是多環芳烴類（苯并（a）蒽、苯并（b）熒蒽和苯并（a）芘）。

（3）場區主要生產車間和生活區處地下水未受到污染。

（4）對初步分析篩選出的濃度偏高區域，必要時需實施場地環境管理措施。

[1] 田素軍.石油類污染建筑場地的環境調查與治理[J].上海國土資源，2011，32（2）：36-39.

[2] 陳夢舫.污染場地健康與環境風險評估軟件（HERA）[J].土壤重金屬污染治理，2014，29（3）：334-335.

[3] 羅澤嬌，賈娜，劉仕翔.我國污染場地土壤風險評估的局限性[J].安全與環境工程，2015，22（5）：40-46.

[4] Menzie C.A.,Potocki B.B.,Santodonato J..Exposure to Carcinogenic PAHs in the Environment[J].Environmental Science& Technology，1992，26（7）:1278-1284.

[5] 田素軍，李志博.重金屬污染場地調查與健康風險評估：個案研究[J].安全與環境工程，2010，17（3）：32-35.

[6] 耿婷婷，張敏，蔡五田.北方某鋼鐵廠部分廠區土壤重金屬污染的初步調查[J].環境科學與技術，2011，34（6）：343-346．

[7] 李純，岑況，王雪.北京市主要公園土壤中鉛含量及污染評價[J].環境科學與技術，2006，29（10）：64-68.

[8] 宋靜，陳夢舫，駱永明，等.制定我國污染場地土壤風險篩選值的幾點建議[J].環境監測管理與技術，2011，23（3）：26-33.

[9] Ministerie van Volkshursvesting. Rumtelyke orderning en Milieubeheer (VROM) [EB/OL].[2011-04-03].http://www.rijksoverheid.nl/ministeries/ vrom.

Distribution Characteristics and Source Analysis of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Contaminated Sites

ZHOU Jin-qian1, MA Jian-li2, LIN Xiao-quan3, ZHANG Liang-yun1, JIA Xiao-fei1
(1.Tianjin Huankelijia Environmental Remediation Technology Co., Ltd, Tianjin 300191; 2.Tianjin Academy of Environmental Sciences, Tianjin 300191; 3.Guohuan Engineering Center (Tianjin) for Hazardous Waste Disposal, Tianjin 300350, China)

By taking a contaminated site of a certain power plant as a study object, this paper analyzes the content of pollutants and studies the distribution characteristics of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in the different functional areas. Although the higher concentrations of polycyclic aromatic hydrocarbons selected in the preliminary survey do not exceed the standard, yet we should implement the environmental management measures of the site if necessary.

contaminated site; polycyclic aromatic hydrocarbons; environmental management measures

X53

A

1006-5377（2017）08-0069-04