某工業地塊填埋污泥環境狀況調查及應急處置分析

上海合然環保科技有限公司 鄧玉彪

隨著我國城鎮化進程的不斷加快，城鎮污水處理廠污泥產生量快速增加，使其處置問題愈發棘手[1-2]。少數企業打著無害化污泥再利用的幌子，暗中進行非法傾倒、填埋污泥活動，不僅對周邊環境形成潛在風險，也為城鎮污水處理廠污泥處置增加了難度。本文以某工業地塊為研究對象，綜合運用地球物理勘探、勘察鉆探及采樣分析等方法，探明地塊內非法填埋污泥的分布范圍和填埋方量，并依據污泥樣品分析結果，對污泥后續應急處置問題進行探討分析。

一、地塊概況

（一）地塊用地情況

地塊紅線內面積為73748m2，原為某建材開發公司制磚工廠，主要生產活動為制燒結磚。經查，該公司是一家利用河道淤泥、渣土及其他固體廢棄物制作新型建材（保溫磚）的企業，從2012年起采用城鎮污水處理廠污泥作為制磚原料。地塊由制磚工廠的生活辦公區、磚坯生產區、磚窯區、磚坯晾曬區、原材料區、器械庫、煤棚等組成，工廠已于2020年搬遷，目前該地塊建筑物全部拆除，地表業已平整。地塊北側和東側緊鄰河流，南側和西側為農田和村莊，地塊未來利用規劃為停車場及其配套道路（地塊平面布局圖如圖1所示）。

圖1 地塊平面布局及填埋污泥分布圖

（二）地塊地質與水文地質條件

根據鉆孔揭示結果，地塊內20米以淺的土層分布特征概述如下：①雜填土，為人工堆填，夾雜大量磚塊、碎石，可見腐植物根莖，層底埋深0.3m～6.4m，平均層厚2.1m；②污泥，黑色或褐色，局部夾雜少量白色污泥和少量砂土，呈松散流塑狀，有臭味，層底埋深3.9m～8m，層厚0.2m～4.7m；③粉質黏土，灰或灰黃色，可塑，土質較好，無搖振反應，本次鉆探未揭穿此層。

地塊淺部土層中的地下水屬于潛水類型，其水位動態變化主要受控于大氣降水和鄰近地表水體。勘察期間，實測取土孔內地下水穩定水位埋深為1.5m～1.8m。地塊地下水流向大致為由西南流向東北。

二、研究方法

（一）地塊污染識別

在2018年環保司法檢查中，發現該地塊內存在填埋污泥。依據司法鑒定結果，現場所采集的樣品中，大部分點位的上層和中層樣品外觀呈褐色或黑色，且伴有異味，與下層正常土壤色澤和氣味存在明顯差異。上層和中層樣品的總銅、總鋅、總鎳、礦物油含量明顯高于下層樣品及土壤背景點的總銅、總鋅、總鎳、礦物油含量。填埋區內污泥大部分指標符合生活污水處理廠污泥性質，但由于地塊內污泥屬非法填埋，且歷史跨度較大，致使相關資料缺失，難以確認填埋污泥的具體分布范圍及填埋方量。

（二）地球物理勘探及勘察鉆探

為摸清整個地塊填埋污泥的分布情況，針對整個地塊開展了地球物理勘探工作。相較于正常土壤，填埋污泥顆粒細、含水量高，且一般污泥由于經過濃縮或沉積，金屬含量較高（例如鐵），物理特征上具有高電導率、低電阻率特性，同時前期司法鑒定已確認污泥填埋區也探測到高電導率響應，因此可根據所觀察到的局部高電率情況推斷可能的填埋污泥分布范圍。該方法的缺點之一是地塊部分區域分布有構筑物或鋼筋硬化混凝土地坪，電磁波易受到金屬材料干擾[3]。

為了驗證地球物理勘探結果，更進一步精準計算地塊內填埋污泥的分布范圍和方量，針對物探圈定的異常區域和無法探測區域（例如原工廠工棚）開展詳細的勘察鉆探工作。期間共布設取土標貫孔103個，孔間距≤200m，最大鉆探深度為20m。布設小螺紋鉆孔52個，孔間距≤15m，最大鉆探深度為7m。

（三）采樣檢測分析

詳細勘查現場鉆探過程中，在填埋污泥區域選取代表性的土壤和污泥樣品送往實驗室測試分析，共布設22個監測點，采集土壤樣品23個和污泥樣品36個，現場還需詳細觀察并記錄每個鉆孔巖芯的土壤和污泥分布深度、有無顏色或氣味異常等。

此外，根據污泥應急處置的具體要求，如調查發現有不滿足接收地環境標準的超標污泥，還需進行網格加密布點和補充采樣分析。

土壤和污泥樣品檢測指標包括《土壤環境質量 建設用地土壤污染風險管控標準（試行）》（GB36600-2018）中的基本項目45項、總鉻、石油烴(C10-C40)及pH值，對照GB36600-2018中第二類用地篩選值進行評價。另外，針對所有污泥樣品進行浸出液檢測，包括pH值（腐蝕性）、氰化物、氟化物、六價鉻、汞、砷、鉛、鎘、銅、鎳、鋅、鉻、鈹、鋇共14項浸出指標，對照《危險廢物鑒別標準 浸出毒性鑒別》（GB 5085.3-2007）進行評價[4]。

2.地下水采樣分析

在地塊內布設6口地下水監測井，其中填埋污泥區域4口，進行地下水采樣并送實驗室分析。

地下水樣品檢測指標包括pH值、色度、懸浮物、氨氮、總氮、五日生化需氧量、總磷、糞大腸菌群、化學需氧量、六價鉻、汞、鉻、鎘、鉛、砷、鎳、銅，共計17項指標，對照《地下水質量標準》（GBT14848-2017）IV類 限值進行評價。

三、結果分析與討論

（一）土壤和污泥檢測結果分析

檢測結果顯示，所有土壤和污泥樣品的相關檢測指標均未超出《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，所有污泥樣品的浸出指標均未超出《危險廢物鑒別標準 浸出毒性鑒別》（GB 5085.3-2007）的限值，不屬于危險廢物，為一般工業固體廢物。

針對地塊內填埋污泥的處置問題，盡管所有污泥樣品相關指標均滿足第二類用地篩選值，但考慮填埋污泥具有明顯異味，以及在未來開發建設中不能完全排除其潛在環境風險，仍需要進行應急處置。在應急處置環節，應考慮采用成熟可靠的工藝[1,5]，提高污泥的無害化處理率、減量化率和資源化率，可結合接收地的環境特點，妥善處理好環境問題，將處置成本和二次污染控制在最低程度。

第三，完善資本市場機制。完善綠色金融市場相關規定，優化證券發行和準入機制，降低綠色債券發行成本、拓寬發行渠道，擴大綠色債券發行對生態產業的正效益，使企業直接融資更加容易，最終做到提高綠色金融支持效率。

本文將污泥樣品檢測數據對照《城鎮污水處理廠污泥處置林地用泥質》（CJ/T 362-2011）進行評價，結果顯示污泥樣品中僅有采自1個點位WN36的2個污泥樣品的鎳檢出值超過相應限值（＜200mg/kg），其余重金屬均達標（污泥樣品超標情況匯總詳見表1）。

因此，對于鎳超標的污泥，可考慮進行單獨的清理開挖后送往熱電廠進行焚燒處置，對于地塊內大部分未超標的污泥，在清理開挖和異味處理后，經第三方檢測合格可考慮外運用于還林[6]。

（二）地下水檢測結果分析

檢測結果顯示，所有地下水樣品的相關檢測指標均滿足《地下水質量標準》（GBT14848-2017）IV類水質標準，表明地塊地下水環境未受到明顯污染。

（三）填埋污泥空間分布特征

結合地球物理勘探及詳細勘察鉆探結果，地塊內發現填埋污泥區總面積為9963m2，污泥總方量為17410m3。填埋污泥可分為上、下兩層，其中上部污泥呈松散狀，黑色或褐色，有臭味，填埋深度0.3m～3.9m，平均厚度1.9m，下部污泥局部分布，多呈流塑狀，黑色或褐色，局部夾少量白色污泥和少量砂土，有臭味，含腐植物根莖，填埋深度3.5m～8.0m，平均厚度2.8m（填埋污泥分布范圍如圖1所示）。

為查清不適宜還林的鎳超標污泥填埋范圍及方量，后期又在鎳超標污泥采樣點位WN36周邊進行了加密布點。根據現場鉆探結果，6個點位未發現污泥，因此未采集污泥樣品。有10個點位發現有污泥，進行了污泥補充采樣（補充采樣檢測結果見表2）。

結合污泥補充采樣分析結果，確定不適宜還林的鎳超標污泥區面積約260 m2，污泥填埋的平均厚度1.3m，總方量約338m3。可用于還林的未超標污泥區總面積約9703m2，總方量約17072m3。

四、結論

綜合地球物理勘探、勘察鉆探及采樣分析結果，得出如下結論：

（1）經溯源及檢測分析，地塊內填埋污泥為生活污水處理廠污泥，不屬于危險廢物，為一般工業固體廢物。

（2）結合污泥接收地的環境標準，對于地塊內大部分未超標的污泥，可考慮在清理開挖和異味處理后，經第三方檢測合格外運用于還林。對于不滿足還林標準的鎳超標污泥，可考慮進行單獨開挖處理，送往熱電廠進行焚燒處置。

（3）地塊內填埋污泥區域總面積為9963m2，污泥總方量為17410m3。其中，不滿足還林標準的鎳超標污泥區面積約260 m2，總方量約338m3，可用于還林的未超標污泥區總面積約9703m2，總方量約17072m3。

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工業是現代城市發展的主要因素。大規模的工業建設帶動原有城市的發展，使得許多傳統城鎮進入現代城市的行列，如上海的安亭鎮，由于大眾汽車廠的投資建設而成為全國著名的汽車城，浦東金橋鎮隨著出口加工區的開發建設成為知名的現代工業區；大型的工業企業也可促進新城市的產生，如隨鋼鐵工業建設而建立的包頭市，隨石油開采和石油化學工業發展建立的大慶、金山衛，隨汽車工業發展建立的十堰，隨化肥工業發展建立的金堂、納溪、枝江等。工業能提供大量就業崗位，是構成城市人口的主要部門。工業發展也帶動了其他各項事業的發展，如市政公用設施、各種交通運輸設施、配套 工業以及各項服務等都獲得相應發展，以保證生產的順利進行。城市，尤其是中心城市的工業發展和興盛還包括它自身在內許多城市第三產業的基本支撐，城市工業的衰落會同時帶來第三產業的衰落。城市工業用地的擴展也直接影響著第一產業用地，并與整體城市產業結構變遷密切相關。工業的布置方式在相當程度上影響城市的空間布局。工業需要大量的勞動，并產生客貨運量，它對城市的主要交通的流向、流量起決定影響。任何新工業的布置和原有工業的調整，都會帶來城市交通運輸的變動。許多工業在生產中散發大量廢水、廢氣、廢渣和噪聲，引起城市自然環境生態平衡的破壞和環境質量的惡化。工業給城市以生命力，使城市發展、壯大，并富有生機，但同時也給城市帶來各種問題。城市規劃的任務在于全面分析工業對城市的影響，使城市中的工業布局，既滿足工業發展的要求，又有利于城市本身健康地發展。