土壤重金屬污染調查分析

（甘肅省有色金屬地質勘查局蘭州礦產勘查院，甘肅 蘭州 730046）

1 項目概況

平涼市房麗美建材有限公司成立于2008年12月10日，位于平涼市工業園區東一路1號，公司占地面積約166500m2，建筑面積約3萬m2，總投資約12000萬元，該公司經營范圍包括建筑陶瓷、藝術陶瓷生產、批發，建筑材料、建材機械設備制造等[1]。該公司有兩條生產線，一線生產拋光磚、二線生產仿古磚，主要生產各種規格的中高檔陶瓷地板磚。公司目前投入使用有2條全自動的先進生產線，在職員工293人，2014年地板磚產量約為500萬m2。該企業主要生產工藝流程包括瓷質拋光磚生產工藝流程和煤氣生產過程流程。瓷質拋光磚生產工藝流程：經理化分析合格原料通過配料后制料，球磨制漿之后造粉，模壓制成型、干燥、在1200℃以上的溫度下燒成，然后拋光、分級，防污處理、包裝、入庫。煤氣生產過程流程：采用的是兩段煤氣發生爐，分為上、下段煤氣，內分為五個層次，被稱為灰渣層，氧化層，還原層，干餾層和干燥層[2]。干燥層上面為空層，氧化層與還原層稱為氣化層，一般常規溫度為氣化劑52℃～62℃，頂部煤氣溫度110℃～120℃，底部溫度200℃～300℃，爐內產生上、下段煤氣經過凈化設備處理，可分為冷卻降溫、除塵、除焦油、輕油后進入氣柜，再由加壓風機送到陶瓷生產車間使用。

三廢系統及其收集系統：①廢水，生產廢水循環利用，生活污水經一體化地埋式污水處理設施處理后用于綠化。主要廢水污染物有酚水、煤焦油等。②廢氣，廠內廢氣主要為煤氣發生爐廢氣。兩段式煤氣發生爐設有旋風除塵器、電捕焦油器、電捕清油器以及冷卻煤氣的水封水，燃煤煙氣經以上設備處理后進行外排（煙塵總去除率96%，SO2總去除率40%）。主要廢氣污染物有一氧化碳、苯酚等。③廢渣，該公司生產線生產過程中的制漿、成型、揀選、包裝工段會產生不合格產品及邊角料，這些廢料均可回收重新利用，煤氣發生爐產生的煤灰煤渣、爐渣，由周邊企業外運作為建筑材料綜合利用；焦油密閉收集，經有資質的危廢處理單位集中進行處理。

2017年7月15日晚該地區突降暴雨，雨量之大加之持續時間較長，受雨水沖刷影響，致使煤焦油發生泄漏，沿廠區排洪渠流至附近農田。

調查面積確定為1.38a，由兩個地塊組成，均呈長方形。在污染調查區域內較為均勻的布設采樣點12個，采樣點間距約為10m，其中表層土壤采樣點12個、地表以下30cm土壤采樣點12個、探槽土壤采樣點12個。采取土壤樣品37件，采取地下水樣品1件，采取污水渠水樣品1件。

檢測項目：重金屬離子（Cr、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb、As、Hg）、多環芳烴類有機污染物（16個），共計24項，或滿足本次場地污染調查要求。

2 場地土地利用與污染史

調查區東北部為農業用地，且為旱地，以第四系粉砂質土壤為主，兩者距離較近，企業在生產期間必須做好周圍農業用地的防污、減污和監管等預防措施。根據歷史記錄資料和現場走訪發現，附近場地土壤和地下水從未受到過污染。

3 場地水文地質概況

崆峒區地熱水主要有下白堊系盆地厚層狀礦巖構成的蓄熱和蓄水層，其上為第三條泥巖構成的保溫或隔水層。其熱源和水源主要來自盆地西部地六盤山山前斷裂帶的補給，其地熱水大概范圍西至六盤山，東至慶陽寧縣一帶，屬甘肅省隴東地熱區。平涼市崆峒區西南坡村地熱井，水溫17℃～20℃，礦化度0.81g/1，水文隊普查鉆孔深250m揭露出下白堊系含水層，水頭高出地面30m，自流量8800t/d，水溫25℃，屬地熱異常點。調查范圍內無地表水體分布，地下水位埋藏較深，土壤干燥～潮濕，場地水文地質條件簡單。

4 污染特征

4.1 土壤污染特征

2017年7月15日晚上突降大暴雨，沖垮煤焦油收集池，導致煤焦油順企業東北側的排洪渠泄漏至農田。事故發生后，第一時間采取了清除治理措施，并對附近可能污染地塊中的農作物進行砍伐，以便露出表層土壤，鏟除表層約5cm厚的污染土壤，并送至環保處理中心處理。現場清除治理工作持續2天。污染物主要成分為煤焦油，泄漏量大約240kg，沿企業排洪渠向東流至農田，污染面積大約1.38a。

4.2 地下水污染特征

該場地地下水位埋藏較深，約為11.0m。煤焦油在土壤中沿垂直方向滲露較淺，事故發生時且對表層土壤進行了清除處理，初步判斷此次污染對地下水不會造成污染。此外，重金屬元素的下滲作用是在長期的淋濾等作用下進行的，在本次污染事件發生后立即清除地表土層約5cm，有效的防止了重金屬元素下滲，加之該區域地下水埋藏較深，因此重金屬元素污染地下水的可能性較小。

5 場地污染評價

5.1 土壤污染評價

5.1.1 評價因子

重金屬離子（Cr、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb、As、Hg）、多環芳烴類有機污染物（16個），共計24個評價因子。

所采樣品中酚類化合物含量檢測結果大多為未檢出，有檢測結果的含量也極低，說明場地土壤中不存在酚類污染，本次土壤污染評價就不再考慮酚類。重金屬元素含量檢測結果大多數為未檢出，暗示出重金屬元素對土壤的污染很小。

5.1.2 評價指數

評價指數包括檢出率、超標率、超標倍數、單項污染指數等。

5.1.3 評價標準

應采用場地背景值或標準值作為評價標準，土壤污染評價標準值采用《土壤環境質量標準（修訂）》（GB15618—2008）中之規定。本次調查場地非國家規定的自然保護區，非集中式生活飲用水源地、牧場等其他需要特別保護地區的土壤，評價標準執行土壤環境第二級標準值。

5.1.4 評價方法

調查評價過程中采用干凈土壤作為環境背景值點。本次需要評價的土壤監測點數量為35個。

（1）檢出率法：①檢出點率（%）=檢出點數÷檢測點數。檢出點數=監測點數=35個，檢出點率為100%，反映出24個評價因子在調查場地中存在，且分布較為廣泛；②檢出項率（%）=樣品污染物檢出項÷樣品檢測項。共計35個檢測點，每個檢測點的檢出項均為24項，檢測項也均為24項，檢出項率為100%，反映出場地每個點的污染物檢測清單較為準確。

（2）超標率法：超標率（%）=超標點數÷監測點數。兩個土壤樣中多環芳烴均有所超標，超標點數為2，監測點數為35，超標率為5.71%，超標率較低，反映出污染物在場地中的污染分布較少。

（3）超標倍數法：超標倍數=（某污染物實測值-某污染物標準值）/某污染物標準值。

35個土壤樣品24個評價因子中8種重金屬離子含量均低于第二級標準值；16種多環芳烴評價因子中有兩個取樣點的萘、苯并(a)蒽、?、苯并(a)芘、茚并(123-cd)芘等5種評價因子超標。

（4）單項污染指數法：

單項污染指數計算公式：

式中：I—某評價因子的單項污染指數，無量綱；C—某評價因子的實測值，單位為mg/kg；C0—某評價因子的場地背景值，單位為mg/kg；C標—某評價因子的標準值，單位為mg/kg。

35件土壤樣品24個評價因子中8種重金屬離子含量均低于第二級標準值；16種多環芳烴評價因子中有兩個取樣點的萘、苯并(a)蒽、?、苯并(a)芘、茚并(123-cd)芘等5種評價因子超標。場地污染物主要有萘、苯并(a)蒽、?、苯并(a)芘、茚并(123-cd)芘等，單項污染指數均大于0，說明污染物對場地農田運作有一定危害性。但單項污染指數又均小于2，說明這5種多環芳烴污染物對場地會有污染，但危害程度較小，后期只要采取積極有效的治理措施，即可將污染程度降到最低。此外，重金屬元素含量均低于第二級標準值，因此，對該區域的污染可忽略不計。

5.2 地下水污染評價

以地下水樣品的檢測結果，依據《地下水質量標準》（GB/T14848-2017）對照分析，可得出地下水質量分類可劃分為Ⅲ類；Ⅲ類以人體健康基準值為依據，主要適用于集中式生活飲用水水源及工、農業用水。重金屬元素含量均符合人類安全飲水標準，另外該場地地下水位埋藏深度較大，約為11m，地表污染物對30cm以下的土壤尚未造成污染，以此可推斷本次污染事故未對場地地下水造成污染。

6 結論與建議

①該場地距離污染源泄漏點最近的兩個取樣點，表層土壤中半揮發性有機污染物有5個評價因子超標，具體為萘、苯并(a)蒽、?、苯并(a)芘、茚并(123-cd)芘等，土壤有污染風險；這兩個取樣點地下30cm處（點1-1、點2-1）以及其他33個取樣點的評價因子含量均未超標，土壤風險評價為安全；場地地下水環境安全；②場地污染物泄漏面積為1.38a，土壤污染深度小于30cm，污染物的超標倍數均小于1，單項污染指數均小于2，僅在取樣點1-2和取樣點2-2處有一定程度污染，但危害程度較低，后期只要采取治理措施，加強監測，即可降低或消除危害；③污染物泄漏事故發生后，生產企業在第一時間采取了積極有效的應急處理措施，才使污染范圍和深度得到控制；④5種超標因子中的苯并(a)蒽、?、苯并(a)芘和茚并(123-cd)芘都屬于致癌物，且為半揮發性有機物，建議生產企業應以最快最有效的措施降低或消除該類污染；⑤污染面積較小，且當時進行了有效處理，建議對污染較嚴重的區域采用客土法進行物理修復，即可滿足要求。