因歷史上不明工業廢渣填埋造成重金屬污染場地污染調查評估

柳世冉

摘要：以某地塊因歷史上受到不明工業廢渣偷倒的影響，經過降雨淋溶、污染物遷移等途徑，導致地塊及周邊土壤環境質量持續受到重金屬污染作為研究區域。因此，本文將介紹針對此類污染場地，根據國家相關技術導則開展土壤污染狀況調查的工作方法。通過污染識別、布點采樣、檢測分析（危廢鑒定）等一系列工作流程，最終根據土壤（底泥）超標點位、固廢采樣點位水平分布情況，采用達標點連線方式，圈定本地塊歷史不明工業固廢填埋區域范圍，面積約為：7809m2;土壤（底泥）污染范圍，面積約為：33775m2。在此基礎上，根據污染物垂向分布情況，計算其固廢填埋方量約為：34750m3，土壤（底泥）污染方量為187000m3。

關鍵詞：污染調查;工業固廢填埋;污染土壤（底泥）;污染方量;重金屬

Abstract：As the research area，the soil environmental quality of the site and its surrounding area was continuously polluted by heavy metals through rainfall leaching and pollutant migration due to the influence of stealthy-dumped industrial redisues in the history. Therefore，this paper will introduce the investigation methods of soil pollution based on the relevant national technical guidelines for such contaminated sites. Through a series of work processes such as pollution identification，site sampling，detection and analysis（hazardous waste identification），finally，according to the horizontal distribution of soil（sediment）and the solid waste sampling boring holes which exceeding standard，the historically unknown landfill area of local industrial residues was delineated by connecting the standard sampling bore holes，with an area of about 7809m2.Soil（sediment）pollution range，with an area of about 33775m2.On this basis，according to the vertical distribution of pollutants，the quantity of landfill residues is calculated to be about 34750m3，and the quantity of soil（sediment）contaminants is calculated to be about 187000m3.

Key words：Environmental sites assessment;Industrial landfill residue;Contaminated soil（sediment）;Quantity of pollution;Heavy metal

1.項目背景

本調查評估地塊總調查面積約為69929 m2，調查范圍見圖1.1。地塊原為崗地地貌，低洼處為農田，高地植被稀少，主要為雜草、灌木和松樹。在該產業園區初期建設過程中，因監管力量不足，導致園區周邊部分企業將工業廢渣非法傾倒在園區外圍地塊空地內。2014年12月發現地塊有廢渣非法傾倒后，園區管委會立即啟動突發環境事件應急處理程序，并及時向當地環保局報告，在環保局的監督指導下，及時采取措施，對廢渣進行了統一收集堆放，進行了妥善處置[1]。受廢渣傾倒影響，地塊南側一處地下水出露點持續向外涌水，造成南側地表水部分重金屬指標超標。為防止污水進一步擴散，管委會在地塊南側建設圍堰集水池，用于收集區域滲水及邊坡地表徑流水，并在地塊外東南側建立廢水處理站對收集的廢水進行處理。雖然已采取應急處置措施，但地塊及其下游東側13畝地的土壤和地下水環境質量已受到歷史廢渣非法傾倒和外泄污水的污染影響。

地塊后續規劃用途為工業用地（調查地塊內西側域）和綠地與廣場用地（其他調查區域）[2]。為核實地塊的土壤環境質量，確認是否滿足后續開發利用要求。需開展該地塊及其周邊地塊的土壤污染狀況調查評估工作。

2.調查方法

2.1污染識別

初步判斷本地塊污染來源為歷史偷倒的工業廢渣，因此本次污染識別工作主要從人員訪談、歷史影像圖分析、廢渣的屬性鑒別、地塊南側滲濾液檢測分析等方面開展[3]。

2.1.1人員訪談及影像資料分析

通過人員訪談內容并結合地塊歷史衛星圖得知：本地塊原為丘陵地貌，低洼處有水塘，2009年由于園區發展和項目用地需要，地塊進行了開山平整，形成現在的地塊面貌。當時東側已平整到位，西側還留有部分山坳。2014年，管委會發現地塊下游13畝地塊水塘水質異常，并在已平整好的地塊發現有堆放大量分散裸露不明來源的工業廢渣。后經排查得知，該地塊在園區初期建設過程中，部分園區企業將工業廢渣偷倒在園區外圍地塊空地上以及西側山坳里。

當時地塊已平整完畢，廢渣則是堆放于地表;西側的裝配式基地地塊還留有部分山坳，由于土地不斷平整，故廢渣填埋在下層;因此，兩種廢渣存在方式是主要造成地塊污染的原因。同時在地塊南側發現有帶有砷、鎘等重金屬污染的土壤滲濾液滲出，水量較大，對下游東側13畝地塊造成污染。

2.1.2滲濾液檢測結果分析

地塊南側有水滲出，流進下游的地表水，對地表水域造成污染。為阻止污水經周邊小溪流進去贛江，后期在場地南側建圍堰集水池，以收集場地區域滲水及邊坡地表徑流水[4]。為了準確分析地塊污染物主要成分，對該圍堰集水池水質進行了調查，水質監測結果如下表2.1、2.2所示。收集池水質檢測結果顯示水質超標，主要污染指標為As、Zn、Cd、pH值等。

2.1.3廢渣組分鑒定

本次調查采樣現場鉆探前期，在地塊西部部分點位發現了灰綠色、污泥狀、無刺激性氣味的感官異常的土壤樣品。針對這部分異常樣品，現場采用了PID和XRF進行了快檢，根據快檢結果，PID無異常，但XRF結果較高，其中重金屬砷濃度為15500～69600mg/kg，遠超過了該地塊篩選值60mg/kg。

為鑒別發現的固體廢物屬性，根據《危險廢物鑒別技術規范》（HJ298-2019）的要求，按照環境事件涉及的固體廢物取樣要求，采集了5個樣品[5]，送至通標標準技術服務（上海）有限公司（SGS）實驗室。為了解固廢的基本有害成分組成以及相關毒性情況，先分別對重金屬污染土壤和重金屬污染土壤進行初篩分析。對該固廢進行初篩分析參數包括：GB5085.1腐蝕性、GB5085.3浸出毒性、GB5085.6毒性物質含量（重金屬、VOCs、SVOCs等項目的全掃檢測）。與此同時按照GB5085危險廢物鑒別標準的要求，開展危險廢物的危險性初篩[6]。

1）腐蝕性鑒別

從下表中可以看出，樣本中腐蝕性測試結果分別為6.9、6.0、6.6、8.3、8.5，未超過GB5085.1中的限制值，不具有腐蝕性。

2）浸出毒性鑒別

從下表中可以看到，樣本中無機氟化物、氰化物、鋇、鎳、砷和硒有檢出，其他參數都未檢出。所有檢出想，其檢出結果明顯在《危險廢物鑒別標準 浸出毒性鑒別》GB5085.3-2007的限制值以下，無浸出毒性危險性[7]。

3）毒性物質含量鑒別

從下表中可以看到，致癌性和劇毒性物質含量測試結果超過了標準限值要求，達到了危廢水平。

通過危險屬性初篩，開展腐蝕性、浸出毒性和毒性物質含量的全指標分析，基本排除了工業固廢的腐蝕性、浸出毒性、易燃性和反應性的風險，其危險性主要體現在毒性物質含量超標，達到了危險廢物的水平，屬于危險廢物[6]。

根據滲濾液及廢渣檢測結果可知，地塊固體廢物（廢渣）的主要組分為Cr、As、Zn、Cu、Ni、Pb、Cd、Sb、Co等元素。

2.2布點采樣方案

基于項目成本考慮，本次調查評估分為初步調查階段和詳細調查階段。且本文僅介紹本次調查中土壤（底泥）、工業固廢布點采樣方案及環境質量評估結果。

2.2.1點位布設

（1）布設原則

土壤監測點位在初步調查階段，在地塊內按照40m*40m的網格密度進行布設，詳細調查階段在基于初步調查超標點位四周按照20m*20m網格進行加密布設[8];工業固廢采樣點將根據歷史衛星圖結合前期人員訪談結果，在地塊歷史山坳處進行布點采樣;

（2）布點位置及數量

為了最大范圍捕捉本地塊污染水平分布邊界，因此將調查范圍擴大至如下圖2.2所示四至范圍。兩個階段調查共計布設127個土壤監測點位和6個底泥監測點位（在東側13畝水塘中采用抓斗式取樣器進行取樣）。具體布點采樣位置示意圖見下圖所示。

2.2.2鉆探深度

結合項目當地要求及國家相關導則，項目地基巖埋深較淺，大多均為填土層，局部地區存在黏土層分布[9]。為捕捉到垂向最大污染范圍，本次調查項目擬定土壤最大鉆探深度（采用SH30鉆機進行取樣）需達到基巖層頂板（終孔深度至基巖裸露100cm為止）。本次調查鉆探揭露深度范圍為：0.5m～27m。平均約12m。

2.2.3樣品采集

（1）填埋固廢樣品采集

在兩次鉆探取樣過程中，在地塊內共計發現14個固廢采樣點位（SB7、SB25、SB28、S9、S10、S13、BH2、BH6、BH9、BH12、BH13、BH14、BH39、BH46），累計發現36個顏色為灰綠色、外觀呈多色混合污泥狀的固廢土壤樣品（廢渣與填土混合在一起）?，F場采用了PID和XRF進行了快檢，根據快檢結果，PID無異常，但XRF結果較高，其中重金屬砷濃度為15～69600mg/kg，部分樣品遠超過了二類用地篩選值60mg/kg。

（2）土壤（底泥）樣品采集

在初步調查階段結合國家導則要求，每個點位采集5～10個樣品，詳細調查階段應重點參照臨近初調超標點位的超標深度，采樣深度至少覆蓋臨近點位同層超標深度。并結合現場XRF快篩結果進行綜合判斷[10]。此外，若鉆探中發現疑似固體廢物，每個土壤鉆孔點位送檢固體廢物數量不少于1個。初調和詳調共計送檢超過500個土壤樣品。此外在東側13畝水塘采集到6個底泥樣品。

2.2.4檢測分析因子

根據前期污染識別結果，歷史廢渣堆放和固體廢物填埋可能使得地塊內土壤受到污染，而地塊中的污染物通過歷史污水溢流等地表徑流遷移到東側13畝地中，造成東側13畝土地土壤及底泥污染。這2個地塊的污染物主要為重金屬，包括：pH、As、Zn、Cd、Hg、Cu、Pb、Ni、Cr、Sb、Co，這11項指標為本次調查關注污染物。同時根據《土壤環境質量 建設用地土壤污染風險管控標準（試行）》（GB36600—2018）規定的必測項目，對地塊土壤/底泥樣品測試表1中45項[11]。具體檢測項目如下表2-6所示。

2.3結果分析

本文中討論的監測介質共分為工業固廢、土壤（底泥）等，因此其結果分析將分開討論。

2.3.1工業固廢結果分析

（1）工業固廢判定方法

在識別的工業固廢填埋區內，其填埋物并非全部為工業固廢，也包括了園區平整期間產生的棄方渣土，因此，在分析工業固廢垂向分布特征時，按照感官識別和分析結果判斷的方式，對工業固廢樣品進行了識別分析，判定依據如下：1）感官異常，即顏色灰綠色，外觀呈多色混合污泥狀、無刺激性氣味;2）考慮到部分固體廢物與土壤性狀類似，肉眼可能難以準確區分。因此基于保守考慮，根據檢測結果，對于砷污染程度較高，且污染特征與肉眼識別出的固廢污染特征相同的土壤識別為工業固廢。根據檢測結果，污染土壤濃度主要介于60～200mg/kg之間，少量濃度在200～1000mg/kg，而固體廢物的砷檢測濃度均大于1000mg/kg，因此以1000mg/kg為界限，大于限值的視為工業固廢[6]。

（2）固廢填埋范圍

通過分析固廢點位與周邊監測點位的分析數據，繪制了工業固廢填埋區域，如下圖黃色陰影區域所示，根據軟件計算總的固廢填埋面積約為7809m2。

2.3.2土壤（底泥）環境質量結果分析

（1）檢測結果分析

土壤樣品共檢出10項重金屬砷、鎘、銅、鉛、六價鉻、汞、鎳、銻、鈷和鋅，僅重金屬砷、鎘、銻存在超標現象，其余7項重金屬檢出均低于標準限值;VOCs和SVOCs部分檢出，但檢出濃度均遠低于評價標準[11]。根據下表2-7匯總分析：

本場地以重金屬砷超標為主，最大超標倍數為53.7倍，其中9個超標點位僅超篩選值未超管制值，15個點位超過管制值;

僅1個樣品SB15-2（2.5-3m）存在六價鉻檢出，其余樣品六價鉻均未檢出;

僅1個樣品SB33-1（0-0.5m）表層土壤存在重金屬銻超標，僅超篩選值，未超管制值，其余樣品重金屬銻檢出結果均遠低于標準限值。

（2）土壤（底泥）污染范圍

為了進一步明確地塊內污染程度，本次調查根據達標點連線的方式以及各區域超標因子、超標深度、地層情況的不同，共計劃分出12個土壤污染區域（東側13畝土壤超標點位因緊挨水塘岸邊，因此劃入底泥超標區域范圍內），區域劃分情況具體如下，區域分布圖見下圖2-4。

3.結論

（1）地塊污染成因

外來的工業固體廢物是造成地塊污染的主要成因，歷史偷倒的廢物堆放在地塊地表，以及填埋在裝配式基地地塊的低洼山坳處。結合歷史危廢鑒別和調查評估的數據，地塊內及周邊的污染區域與外來固廢堆放和填埋的區域呈現空間相關，且在污染因子方面具有一致性。

工業固體廢物與土壤直接接觸使得土壤受到污染，受到降雨淋溶后可能導致填埋、堆放的固廢中有毒有害物質析出，污染沿水體排泄通道，通過地表徑流、地下水排泄通道等渠道進而影響項目地塊土壤環境質量。結合歷史地形圖和水文地質勘察的結論，裝配式基地填土松軟，為強透水層，污染物易下滲，填土層以下為基巖層，裂隙不發育，巖石較完整，滲透系數較低，防污性能強，污染物不易繼續向深層擴散。場地地勢北高南低，降雨入滲形成于填土層中的上層滯水，其停留時間較短，迅速向場地南側即13畝地塊進行排泄，造成污染擴散。

（2）填埋工業固廢屬性

本地塊內共識別出兩個相對集中的工業固廢填埋區，分布在地塊中西部地區，并以西側為主。區域內工業固廢填埋深度分布在0～13 m內。根據開展的危廢鑒別相關檢測分析結果表明：填埋在地塊內的工業固廢，其危險性主要體現在毒性物質含量超標，達到了危險廢物的水平，屬于危險廢物。

（3）污染區域水平分布

1）工業固廢填埋區

通過兩次現場調查工作，確定固廢填埋深度為0-13m。根據Arcgis軟件計算固廢填埋區共計面積約為7809m2，根據其工業固廢垂向分布情況，合計固廢填埋土方量約為34750m3（其修復方量需結合后續風險評估進行計算）。

2）土壤（底泥）污染區域

整個地塊土壤（底泥）超標污染物為3種重金屬（砷、鎘、銻），本次調查根據達標點連線的方式以及各區域超標因子、超標深度、地層情況的不同，共計污染面積為33775m2，污染方量為187000m3（其修復方量需結合后續風險評估進行計算）。

參考文獻：

[1]《某地塊污染場地修復技術方案》（2017.09）

[2]《某產業園基地控制性詳細規劃》（2017.07）;

[3]《建設用地土壤污染狀況調查技術導則》（HJ 25.1-2019）;

[4]《地表水和污水監測技術規范》（HJ/T 91）;

[5]《工業固體廢物采樣制樣技術規范》（HJ/T 20）

[6]《危險廢物鑒別技術規范》（HJ/T 298-2019）;

[7]《固體廢物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》（HJ/T 299-2007）

[8]《建設用地土壤污染風險管控和修復監測技術導則》（HJ 25.2-2019）

[9]《某污染場地治理項目巖土勘察報告》（2018）

[10]《土壤環境監測技術規范》（HJ/T 166-2004）;

[11]《土壤環境質量建設用地土壤污染風險管控標準（試行）》（GB36600-2018）（2018年6月）

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