湖南艾布魯環保科技股份有限公司 張明
和歐美成熟的土壤污染修復治理體系相比,我國對于土壤污染的關注起步較晚,土壤修復行業發展也是處于起步成長階段。2018年8月,我國首部土壤污染防治相關法案《中華人民共和國土壤污染防治法》通過全國人大審議,進一步明確了污染場地的調查評估、風險管控的工作流程。2019年,生態環境部對建設用地土壤污染狀況調查等技術導則進行全新修訂,進一步規范了建設用地土壤污染調查、監測、風險評估、修復技術以及修復效果評估5個層次的技術要求,為我國建設用地土壤污染調查和治理提出了更高的要求以及更全面的指導[1-2]。
為了解貴州省某磷化工廠土壤的污染狀況,當地政府組織開展了大量實地勘察采樣工作,以國家提出的場地調查技術導則為依據,通過有CMA計量認證的實驗室提供的檢測數據,本文系統地分析了該地塊土壤污染情況以及空間分布規律,并為場地后續開發利用提出相應建議。文中提到的采樣布點、調查取樣、分析評價等工作可以為類似污染場地調查提供指導性幫助。
貴州省某磷化工廠為國有控股企業,總占地面積134畝,成立于2003年,2018年因產業布局調整全部搬遷至工業園區進行轉型升級,原生產地塊被規劃為商業用地,亟待開發利用。該廠生產產品為硫酸、過磷酸鈣、磷酸及磷酸鹽產品等,生產過程中產生的主要污染物為含氟含砷濾渣、熱風爐爐渣、廢水及粉塵等。其中爐渣和廢渣直接堆放在廠區空地上,未進行有效的安全防護措施,有毒有害污染物滲入到土壤中,造成一定環境污染。
原場址分為磷酸鹽產品生產區、爐渣堆存區、原料堆存區和硫酸自生產區四個區域,場地地勢整體呈西北高東南低。該地塊所處區域地層為第四系殘坡積層和中生界三疊系中統青巖組(T2q)巖層,經勘察鉆孔得知,廠內表層多為回填土層,厚度0.5米至6米不等(大部分為1米左右),局部區域有原地質紅黏土,往下皆為強風化基巖層。項目區內地下水類型主要為基巖裂隙水,地表無泉水出露。
污染場地土壤采樣常用的點位布設方法包括判斷布點法、隨機布點法、分區布點法及系統布點法等。該廠區生產布局明確,因此采用判斷布點法和網格布點法結合的方式進行布點,并按照《場地環境調查技術導則》(HJ25.1-2014)進行監測點位布置和樣品采集,采樣范圍適當輻射周邊農田、居民聚焦區、下游地表水區域。
初步調查共布設14個現場測定采樣點位,其中場地內外渣土采樣點9個,土壤樣品采集主要為生產區、廢渣堆存區、污水處理區的表層土,采樣深度在0~30cm,固廢樣品4個,下游地表水樣1個。詳細調查時對廠區內潛在污染點進行鉆孔取樣,在初步采樣結果的基礎上按40*40m網格進行系統布點,并對污染嚴重地區加密布孔,現場共計布置孔位37個,采樣深度1-6m,0-3m土壤間隔0.5m進行采樣,3m以下土壤間隔1m取樣,共采樣117個。
初步調查時對土壤進行現場XRF快速檢測,數據顯示,場地內土壤砷、鉛、鋅檢出含量頗高,由此確定實驗室分析指標為鋅、鉛、鎘、砷及pH。土壤總量檢測采用鹽酸-硝酸-氫氟酸-高氯酸全消解的方法進行前處理,水浸濃度前處理依據《固體廢物浸出毒性浸出方法水平振蕩法》(HJ557-2009)執行。
為確定渣土混合物樣品屬性,對廢渣樣品進行水浸和酸浸,分析指標為鋅、鉛、鎘、砷及pH。樣品的硫酸硝酸法浸出濃度前處理依據《固體廢物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》(HJ/T299-2007)執行;樣品的水浸出濃度前處理依據《固體廢物浸出毒性浸出方法水平振蕩法》(HJ557-2009)執行。并對區域內的廢水和地表水進行鋅、鉛、鎘、砷、氟化物、總磷、COD、SS及pH檢測。
1.土壤
土壤中的鉛、砷、鎘采用《土壤環境質量建設用地土壤污染風險管控標準(試行)》(GB36600-2018)中第二類用地篩選值;鋅采用《展覽會用地土壤環境質量評價標準(暫行)》(HJ350-2007)B級標準;氟化物采用《場地土壤環境風險評價篩選值》(北京市DB11/T811-2011)商服用地標準。
2.固廢
固體廢物按照《危險廢物鑒別標準》(GB5085-2007)和《一般工業固體廢物貯存、處置場污染控制標準》(GB18599-2001)進行鑒別。酸浸結果比對《危險廢物鑒別標準-浸出毒性鑒別》(GB5085.3-2007),判斷是否屬于危廢;水浸結果比對《污水綜合排放標準》(GB8978-1996),判斷固廢屬性。
3.水體
污水檢測結果比對《污水綜合排放標準》(GB8978-1996),確定場內廢水是否受到污染以及污染程度。地表水檢測結果比對《地表水環境質量標準》(GB3838-2002),確定地表水體是否受到污染以及污染程度。
通過污染調查以及檢測結果顯示,磷化工廠從表層至深層6m土壤已受到污染,主要表現為砷超標嚴重,鋅、鉛次之。經統計,檢測樣品中砷超標率為18.6%、最大檢出382mg/kg、超標倍數為12.84-322.29倍,普遍為重度污染;鋅超標率為13.3%、最大檢出21700mg/kg、超標倍數為0.09-13.47倍,2個孔位超標嚴重,其他為輕度污染;鉛最大檢出4000mg/kg;鉛超標率為5.3%、超標倍數為0.06-4.0倍,為中輕度污染。
土壤水浸結果顯示,廠區土壤主要表現為砷的浸出超標,而鉛、鋅、鎘未見浸出超標,污染區域主要集中在渣堆場、生產車間以南廢水池區域(地勢最低處)以及硫鐵礦堆場下游土壤水浸超標,其中硫鐵礦堆場處的土壤污染最深達6m,其余孔位污染深度普遍在0.5-1.0m。場區0-6m污染土壤分布如圖1所示。

圖1 廠區污染土壤分布圖
另外,檢測數據顯示廠區下游周邊農田也受到了輕微鎘、鉛污染,說明廠區生產過程中由于跑、帽、滴、漏等現象以及廢渣隨意堆放,導致污染物隨著雨水沖刷遷移至地勢較低的下游農田土壤中,使下游土壤受到污染。
根據實驗室檢測發現,場地內大量堆存的硫鐵礦、磷礦石為原礦石,可進行綜合回收利用。南部廢水池區域堆存的紅色廢渣為第II類一般工業固廢,主要超標因子為氟化物,水浸超標0.6倍。東部堆場的少量黑色爐渣為危險廢物,主要表現為氟化物超標,酸浸超標0.59倍,需要進行妥善處理。
廠區遺留的硫酸生產區廢水池、硫酸生產區進水、生產車間內罐體、廠區內排水溝、南側廢水池中的廢水均存在SS、總磷和氟化物超標情況,但未見重金屬超標。
另外,2018年磷化工廠關閉搬遷后,下游地表水體監測中磷和氟化物未超過《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)IV類水標準,檢測結果達標。
該磷化工廠因產業布局調整搬遷后,原場址長時間棄置妨礙了當地城市發展,為加快該地塊的土地收儲工作,開展了場地環境調查工作。通過調查發現該場地土壤受到鉛、鋅、砷等重金屬污染,必須通過進一步健康風險評估和修復治理后才能投入開發使用,建議從技術的成熟度、實施周期、資金需求、工程適應性等多方面分析論證后選取修復技術。實施期間需要進一步采樣檢測確定污染邊界,并需要詳細勘察設計。
另外,廠區遺留的廢渣隨意堆放且堆放場地的不規范建設對周邊環境已造成環境影響,建議盡快進行集中處置,在修復前進行做好風險管控工作,避免進一步污染。