曹 靜,余節發
(1.安徽環科檢測中心有限公司,安徽合肥 230000;2.安徽省環協環境規劃設計研究院有限公司,安徽合肥 230001)
近年來,我國城市化和工業化進程持續加快,為滿足城市規劃要求,許多城市的老工業區實施了搬遷改造,原始的工業用地規劃轉變為商業用地和居住用地等,其潛在的土壤環境污染給入駐居民的健康帶來威脅。
老工業區內的電鍍企業屬于重點?;髽I,近年內關停并轉、退役搬遷的案例很多。為了確保工業遺留場地的使用安全,避免場地遺留污染物對人體造成危害,在遺留場地二次開發前開展土壤污染調查和環境風險評估十分重要?;诖耍狙芯恳园不帐≈胁康貐^某退役電鍍廠遺留場地為研究對象,對該遺留場地的土壤重金屬富集程度進行調查,對可能存在的人體健康風險進行評估,以期為相關部門開展土地利用規劃決策提供科學依據,為城市工業遺留場地土壤污染調查與環境風險評估工作提供案例參考。
研究區位于安徽省中部某市的老工業區,為滿足城市發展需要,該工業區現已退役,廠區內大部分工業企業已搬遷或拆除完畢。本研究案例電鍍廠始建于1986年,至退役已有30多年生產歷史。退役前主要經營業務為鍍鋅、鍍銅、鍍鎳、鍍鉻零件的加工生產。該廠占地面積1092㎡,主要包含鍍鋅、鍍銅、鍍鎳、鍍鉻四大生產車間,以及化學原料儲備倉庫、產品倉庫、廢水處理站、危廢暫存庫等。生產期間涉及的生產原料有強酸、高濃度堿液,重金屬化合物,以及鉻酐和硼酸等毒性物質。依據當地政府的規劃說明文件,該調查區的未來規劃為商業用地。
根據該電鍍廠的生產功能區域分布,以該廠的電鍍車間、原料儲存倉庫、危廢暫存庫為重點關注區域,廠區內其余區域為篩選區域,共布設10個土壤采樣點。在所設采樣點自上而下垂直深度(0,10]cm、(10,20]cm、(20,30]cm、(30,40]cm 處采集樣品,共40個,依據《土壤環境質量建設用地土壤污染風險管控標準(試行)》(GB36600—2018)中規定的標準方法,在實驗室中檢測土樣中As、Hg、Cd、Pb、Cr、Cu、Ni、Zn 八種重金屬元素的含量。
依據《土壤環境質量標準》(GB 15618—2008)的二級標準要求,采用單因子指數法分析該遺留場地的土壤重金屬污染情況,采用內梅羅綜合污染指數法評價土壤重金屬綜合污染狀況。依據《污染場地風險評估技術導則》(HJ25.3—2014),并借助污染場地健康與環境風險評估軟件HERA(Health and Environmental Risk Assessment Software for Contaminated Sites)進行遺留場地的健康風險評估。
該遺留場地的土壤重金屬含量檢測結果,表1所示,該場地土壤中除重金屬元素As、Cd 外,其他重金屬元素含量值均高于安徽省土壤背景值,說明該遺留場地土壤受到不同程度的Cr、Cu、Zn、Ni、Hg、Pb 重金屬污染,其中Cr、Cu、Zn、Ni 的污染較為嚴重,在土壤中平均含量分別達到503.55mg/kg、89.27mg/kg、291.19mg/kg、153.75mg/kg,分別超過安徽省土壤背景值的486.2%、219.9%、342.0%、415.9%,說明這4種重金屬元素的富集存在明顯的外源物質輸入和積累現象。

表1 遺留場地土壤重金屬含量統計
變異系數(CV)反映了一組數據的離散程度,CV 值越大則數據波動越大,表明土壤中重金屬含量受人為活動的干擾越強烈。從表1看出,8種重金屬的CV 值情況為:Cr >Zn > Ni >Cu >Pb >Hg >Cd >As,有6種重金屬含量數據離散性較大。以上分析可以表明,該遺留場地多種重金屬的超標受電鍍廠工業作業的影響。
表2為遺留場地土壤重金屬污染情況的單因子污染指數法、內梅羅綜合污染指數法評價結果。從表2看出,遺留場地土壤中重金屬Ni 的單因子污染指數均值為5.075,點位超標率達100%,屬于重度污染程度。Cr 和Cu 的單因子污染指數均值分別為2.518、2.693,點位超標率分別為92.5%、95%,屬輕度污染。Zn 單因子污染指數均值為1.965,點位超標率達90%,屬輕微污染。Cd 和Pb 的單因子污染指數均值分別為0.173、0.251,點位超標率分別為2.5%、5%,單因子污染指數上限值分別為1.1、1.207,表明遺留場地小部分區域存在As、Pb 污染,污染程度很輕。As、Hg 單因子污染指數均未超過二級標準,屬清潔狀態。平均內梅羅綜合污染指數為3.772,表明遺留場地土壤整體呈重金屬重度污染程度,需要進行場地修復。

表2 土壤重金屬污染指數及污染程度
該遺留場地的重金屬污染種類(Ni、Cr、Cu、Zn)與電鍍廠鍍種相符,且重金屬單項污染指數的極端上限值點位分布在電鍍車間、廢水處理站和危廢暫存庫,說明這些區域受重金屬污染嚴重,進一步推斷該電鍍廠土壤重金屬污染的主要原因是:作業過程中含重金屬的鍍液或生產原料外泄,廢水處理站違規排放或廢水泄漏,危廢暫存方式、包裝不規范等,造成重金屬滲入土壤導致土壤重金屬污染。
根據以上調查結果,遺留場地土壤中主要污染物為重金屬Ni、Cr、Cu、Zn。根據當地政府的土地規劃,該場地土壤重金屬污染主要的暴露途徑有:經口攝入、口鼻吸入和皮膚接觸。將該場地相關理化參數輸入HERA 軟件進行致癌風險和非致癌危害熵計算,結果表明,土壤中Cr 和Ni 的致癌風險為1.59×10-3和1.06×10-5,超出1×10-6標準值;Cr 致癌風險指數大于10-3級別的點位主要集中在鍍鉻車間和危廢暫存庫,說明造成土壤Cr 污染的原因主要是電鍍作業期間含Cr 鍍液外泄、含Cr 危廢儲存不當導致Cr 滲入土壤。Ni 致癌風險指數大于10-5級別的點位主要集中在鍍鎳車間,說明造成土壤Ni污染的原因主要是電鍍作業期間含Ni 鍍液外泄滲入土壤。4種重金屬的非致癌危害熵均>1,說明該場地土壤中Ni、Cr、Cu、Zn 對場地內活動的人群具有非致癌危害。
以上風險評估的結論分析與污染指數評價結果所得結論相似。綜上所述,該電鍍廠遺留場地存在重金屬Ni、Cr、Cu、Zn 污染,在開發利用前需進行土壤修復,重點修復區域為鍍鉻車間和危廢暫存庫區域。
根據土壤重金屬綜合污染評價,研究案例電鍍廠遺留場地存在土壤重金屬Zn、Ni、Cr、Cu 污染現象,超標重金屬元素種類與電鍍廠鍍種吻合,污染點主要集中在電鍍車間、廢水處理站和危廢暫存庫所在區域,該場地土壤重金屬污染系電鍍生產作業和廢液、廢渣處置期間輸入所致。
根據健康風險評估,該電鍍廠遺留場地重金屬Cr 的致癌風險超出人體可接受風險水平,重金屬Ni、Cr、Cu、Zn 的非致癌危害熵均超出人體可接受風險水平。若要滿足日后商業用地使用要求,必須開展土壤修復治理工作。