貴州某磷化工企業污染地塊土壤污染狀況調查案例分析

黃正玉 包 亮 劉小龍 黃婉玉

(1.中國電建集團貴陽勘測設計研究院有限公司，貴陽 550081；2. 貴州中煙工業有限責任公司技術中心，貴陽 550009 ；3. 貴州省環境科學研究設計院，貴陽 550081)

污染場地指因堆積、儲存、處理、處置或其他方式(如遷移)承載了有害物質的，對人體健康和環境產生危害或具有潛在風險的空間區域。其界定要素為有害物質的濃度是否超過環境背景值，并對此空間或區域的人體健康及自然環境已經造成或可能造成負面影響[1]。

隨著我國城市化進程的深入推進，城市土地資源日趨緊張，大量的工礦企業用地將被開發利用。

由于長期的工業活動，這些土地必然存在有機、無機或兩者聯合的污染問題，再開發利用必然要求對這些場地進行污染狀況調查，以充分了解場地質量狀況，保障后續開發的安全性。

磷化工是貴州省的優勢產業，近年來，隨著磷化工企業的優化重組遺留下大量的磷化工污染場地。本文以某典型磷化工污染場地為例，依據國家和各級政府部門的相關政策、法令和調查規范的要求[2-9]，系統的開展了污染場地內的土壤污染狀況調查，以期將其作為磷化工污染場地土壤污染狀況調查的樣板范例，為行業土壤污染調查提供參考。

1 場地概況

污染場地位于貴州省東南部城市，境內地勢西高東低，最高海拔1715.8m，最低海拔614m，平均海拔1020m。該地塊距市行政中心10 km，屬城市未來拓展區，規劃為居住用地。

根據現場踏勘，該場地已經廢棄多年，部分原料已經被運走，尚遺留有廠房、辦公構筑物、部分廢渣、磷泥池尚未處理，如廢渣長期受雨水沖刷，廢渣內含有的重金屬及游離酸將隨雨水遷移至周邊土壤、地表水環境，存在環境污染隱患。地塊分布見圖1。

圖1 地塊分布圖

2 地塊調查方案

根據《建設用地土壤污染狀況調查技術導則》(HJ 25.1-2019)，該地塊土壤污染狀況調查共分為三個階段，第一階段調查、第二階段調查和第三階段調查(本文暫不涉及第三階段)。若第一階段土壤污染狀況調查表明地塊內或周圍區域存在可能的污染源，以及由于資料缺失等原因造成無法排除地塊內外存在污染源時，進行第二階段土壤污染狀況調查。第三階段土壤污染狀況調查以補充采樣和測試為主，獲得滿足風險評估及土壤和地下水修復所需的參數。

2.1 第一階段調查

第一階段土壤污染狀況調查是以資料收集、現場踏勘和人員訪談為主的污染識別階段，原則上不進行現場采樣分析。若第一階段調查確認地塊內及周圍區域當前和歷史上均無可能的污染源，則認為地塊的環境狀況可以接受，調查活動可以結束。

2.2 第二階段調查

2.2.1 初步采樣分析方案

(1)采樣依據

根據《建設用地土壤污染狀況調查技術導則》(HJ 25.1-2019)、《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)、《土壤環境監測技術規范》(HJ/T166-2004)的有關要求以及潛在污染區域和潛在污染物的識別情況，對場地進行布點采樣。

因為該場地的潛在污染比較明確，因此根據《建設用地土壤污染狀況調查技術導則》(HJ 25.1-2019)要求，本階段布點方法將采用專業判斷布點法，同時結合分區布點法進行土壤采樣點布設，盡量保證原生產區、原生產原材料及廢渣堆放區的布點合理覆蓋。

(2)采樣方案

根據上述標準的有關要求以及潛在污染區域和潛在污染物的識別情況，對地塊土壤進行布點采樣，根據場內污染物分布情況，土壤采樣根據專業布點法(適用于潛在污染明確的地塊)結合分區布點法(適用于污染分布不均勻，并獲得污染分布情況的地塊)進行點位布設。

對最大采樣深度的要求應達到以下3個條件之一：①使用便攜式土壤污染監測設備檢出的污染物濃度小于《土壤環境質量建設用地土壤污染風險管控標準(試行)》(GB36600-2018)一類建設用地篩選值與對照組平均值中較大值；②達到地下水水面；③達到基巖巖層。采樣時取樣深度應扣除地表非土壤硬化層厚度，采樣應在表土層采集1個樣品之后，根據深度確認具體采樣數量：在3m以內時深層土壤采樣間隔為 0.5m，3～6m采樣間隔為1m，6m至地下水采樣間隔為2m，采樣點具體位置可按照實際條件進行調整，采集的點位應標明深度信息。

采樣點設置：①土壤采樣點擬設置6個(含對照點)，主要分布在生產車間(含堆場)，編號分別為t1、t2、t3、t4、t5，對照點設置在廠區東面山峰(區域最弱風向及地質背景一致)，樣品數量根據土壤層厚度確定；②固體廢棄物擬設置2個點位，均集中在生產區中央區域的堆場，每個點位采集一個固體廢棄物樣品，擬共采集2個固體廢棄物樣品；③廢水采樣點擬設置2個，每個水池設置一個采樣點并采集一個樣品，擬共采集2個廢水樣品；④底泥采樣點擬設置2個，每個水池設置一個采樣點并采集一個樣品，擬共采集2個底泥樣品。采樣點分布見表1。

表1 初步采樣分析階段采樣方案采樣點統計表

2.2.2 詳細采樣分析方案

(1)布點依據和原則

布點依據：《建設用地土壤污染狀況調查技術導則》(HJ25.1-2019)、《污染建設用地土壤污染風險管控和修復技術導則》(HJ25.2-2019)、《土壤環境監測技術規范》(HJ/T166-2004)的有關要求，初步采樣分析結論。

布點原則：對地塊已確定的污染區域進行加密布點，對初步采樣階段未涉及的區域進行調查分析，采樣單元面積不大于1 600 m2(40 m×40 m網格)。

(2)布點方案

根據以上地塊分區情況及現場實際地質情況，本階段采用系統布點法加密布設采樣點，采樣單元面積不大于1 600 m2(40×40 m網格)，采樣深度初步設置為基巖最深深度120 cm，實際深度以現場采樣為準。

采樣點設置：①土壤采樣點擬設置14個，分別為廠區土壤污染點12個，場外對照點2個。污染點位主要分布在重點調查區域(含堆場)，編號分別為采樣點1～采樣點12，樣品數量根據土壤層厚度確定；對照點1位于廠區東面山頂上，對照點2位于廠區北偏東山頂上，每個對照點采集一個表層樣品。因此本階段土壤樣品擬共采集26個。②固體廢棄物設置2個點位，廢渣1位于生產區中央區域的堆場中部，廢渣2位于廠區西北部渣堆，每個點位采集一個固體廢棄物樣品，共采集2個固體廢棄物樣品；③廢水采樣點設置在水池北，采集1個廢水樣品。見表2。

表2 詳細采樣分析階段采樣方案采樣點統計表

2.3 樣品檢測方案

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)、《污水在綜合排放標準》(GB8978-1996)的樣品分析要求，結合磷化工場地污染特點，該地塊各類型樣品的檢測方案如下(見表3)：

土壤樣品檢測內容：《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45項基本檢測項目；

固體廢棄物檢測內容：危險廢物鑒別、一般固體廢物鑒別；

廢水檢測內容：常規理化參數，砷、鉛、鉻、鋅、鎳共12項。

表3 各類型樣品檢測內容及評價標準

3 結果與討論

3.1 調查結論

根據現場實際踏勘、初步采樣調查和詳細采樣調查階段三個階段工作，在該污染地塊共采集了47個樣品，其中土壤樣品38個、廢渣樣品4個、廢水樣品3個、底泥樣品2個，采樣點位涵蓋了廠區的堆場、生產區、水池等所有潛在污染區域。根據分析實驗結果，該污染地塊的場地調查結論如下(見表4)：

(1)通過對場地內33個(不含對照點)土壤樣品進行檢測分析，發現有15個土壤樣品超過了《土壤環境質量建設用地土壤污染風險管控標準》(GB36600-2018)第一類用地篩選值，占比56%；有5個土壤樣品超過了《土壤環境質量建設用地土壤污染風險管控標準》(GB36600-2018)第一類用地管制值，占比19%。

(2)依據《土壤環境質量建設用地土壤污染風險管控標準》(GB36600-2018)、《場地土壤環境風險評價篩選值》(DB11/T 811-2011)和《美國EPA通用土壤篩選值》，土壤中主要污染因子為：砷、鎳、鉻、鉛和氟化物。

砷最高濃度超過管制值5.08倍、鎳最高濃度超過管制值1.37倍、氟化物最高濃度超過《美國EPA通用土壤篩選值》1.58倍、鉻最高超過篩選值1.92倍、鉛超出篩選值1.68倍。

(3)根據《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)，廢水沒有超過第一類最高濃度排放標準。

(4)根據《國家危險廢物名錄》《危險廢物鑒別標準 浸出毒性鑒別》檢測結果，該污染地塊中的廢渣不屬于危險廢物；根據《固體廢物 浸出毒性浸出方法 水平振蕩法》(HJ 557-2010)鑒定結果，部分廢渣為第Ⅱ類一般工業固體廢物。

(5)底泥中金屬鎳含量均超過了《土壤環境質量 建設用地土壤污染風險管控標準(試行)》(GB36600-2018)第一類用地篩選值，其中鎳含量最高為294 mg/kg，超標1倍；氟化物超過了《美國EPA通用土壤篩選值》標準，超標倍數為5.07、7.9倍。

表4 污染地塊污染統計表

3.2 污染來源分析

(1)土壤鎳污染超標的原因分析

根據項目的工程分析，項目的主要原輔料和中間環節并不含有也不產生鎳，經過分析出現鎳污染可能性來源于煤[10-11]。地塊內可以發現煤渣散亂堆放的痕跡，可能是由于工業級磷酸生產區堆放的煤渣中鎳由于雨水淋溶進入土壤，造成土壤污染。

(2)土壤鎘污染超標的原因分析

該企業地塊鎘含量較高區域在生產區內部的堆場底部，最高值為83.5mg/kg，超過《土壤環境質量 建設用地土壤污染風險管控標準(試行)》(GB36600-2018)第一類用地標準管制值1.78倍。

根據項目工程分析，生產過程中未有鎘的參與環節，且周邊地塊均為非工業用地，因此該場地的鎘污染可能來自生產原料及廢渣堆放。

(3)土壤中氟化物超標的原因分析

根據檢測數據顯示，所有的土壤樣品氟化物均超過篩選值，且含量較高，最高達16 536 mg/kg。根據生產工藝分析，氟離子在各個生產環節中均有參與，因此從原料-產品-廢渣，均有氟化物的產生，因而造成了場地的氟化物污染。

(4)土壤砷污染超標的原因分析

該企業地塊砷含量較高區域在鈣鎂磷肥生產區，最高值為305.2 mg/kg，超出《土壤環境質量 建設用地土壤污染風險管控標準(試行)》篩選值(GB36600-2018)5.08倍。

根據項目工程分析，生產過程中的黃磷爐渣含有金屬砷，再加上生產過程中脫砷產生的砷渣堆放，造成了土壤污染。

(5)土壤鉻污染超標的原因分析

鉻污染主要分布在生產區域，超出篩選值1.08～1.92倍。

根據項目工程分析，生產過程中未有鉻的參與環節，且周邊地塊均為非工業用地，因此該場地的鉻污染最可能來自生產原料及廢渣堆放。

(6)土壤鉛污染超標的原因分析

鉛污染主要分布在堆場區域，超出篩選值1.68倍。

根據項目工程分析，生產過程中未有鉛的參與環節，且周邊地塊均為非工業用地，因此該場地的鉛污染最可能來自生產原料及廢渣堆放。

3.3 污染分布

根據初步采樣、詳細采樣分析(含補充采樣)階段調查結果，該污染地塊污染點位主要集中在生產區(含堆場)、堆場下方、廠區綠化區域，詳見表5所示。

表5 污染地塊土壤污染信息表

此外，根據調查結果，地塊內存在Ⅱ類固廢和污染底泥，詳見表6所示。

表6 污染地塊Ⅱ類固廢和底泥信息表

根據上述污染信息統計，結合現場踏勘情況，該污染地塊土壤污染可分為4個區域，Ⅱ類固廢分為2個區域，底泥分為2個區域；并結合采樣記錄深度和現場初步查勘，初步確定地塊內污染范圍和方量。場地內廢渣根據是否具有可利用性分為Ⅱ類固廢、可資源化利用固廢。

該污染地塊污染分布及信息見圖2和表7。

圖2 污染地塊污染分布示意圖

表7 污染地塊污染信息表

3.4 不確定性分析

經過本次調查工作，已探明該污染地塊的特征污染物、污染區域分布和污染程度，但未排除現在(或將來)地塊內存在有害物質的可能。由于有關法規標準一直在更新，目前未超標的污染物濃度在將來可能因標準修改而變成超標，因此有必要對類似地塊進一步開展風險評估和修復工作。

4 結語與建議

本研究污染地塊內污染物分別為污染土壤、污染底泥、Ⅱ類固廢，且地塊內未設置專業的環境保護措施，因而在地表徑流的沖刷下，污染物會對周邊環境造成嚴重的污染隱患。因此類似地塊開展污染調查有如下幾點建議：

(1)廠區內的構筑物應該盡快拆除，以防出現安全隱患，場內尚遺留部分磷石膏、煤渣等，應該盡快處理。

(2)盡快開展地塊風險評估工作，根據規劃需求盡快開展場地修復工作。