工業地塊污染狀況調查的污染識別精準化探討

周珍陽 仰慧

（天津綠緣環保工程股份有限公司 天津 300110）

0 引言

污染識別以資料收集、現場踏勘和人員訪談為主，確認地塊內及周圍區域當前和歷史上有無可能的污染源［1］。對于歷史用途單一的地塊或者農用地，污染識別較為簡單。建設用地土壤污染狀況調查主要依據《土壤污染狀況調查技術導則》（HJ 25.1—2019）開展，具體污染識別沒有統一定量實施細則，較為看重調查人員的技術水平和專業素養。對于生產時間久、內部建構筑物曾發生變化的工業地塊，歷史變遷資料復雜。場地污染是由地塊內的原輔料、中間產物和成品隨著時間推移形成多種污染物，并在土壤微生物與區域水文地質條件下交互形成更復雜的污染體系。因此，收集、甄別后獲取有效資料，進行精準化的污染識別則顯得尤為重要。探討精準化污染識別的手段和方法，為地塊建立污染概念模型提供翔實數據，也為后期污染地塊風險管理提供依據。本文以天津市多個工業地塊污染識別過程為例，闡述污染識別精準化的探索，探討優化的精準識別手段推廣。

1 污染識別信息的檢驗

有效的豐富的信息采集是污染識別精準化的有效保證。根據《土壤污染狀況調查技術導則》（HJ 25.1—2019），調查一般采取資料收集、人員訪談和現場踏勘3 項結合。獲取各方資料后則通過土壤監管中的全過程制度、生產的全生命周期、借鑒國外相關規范及結合區域歷史實況進行初步梳理、篩選有效信息。污染識別流程見圖1。

圖1 污染識別流程圖

1.1 全過程污染管控制度

自《土壤污染防治法》發布以來，我國逐步建立健全完善的土壤污染管理制度。污染識別時首先對全周期的行業監管導則有充分了解。近年來發布的《重點監管單位土壤污染隱患排查指南》（試行）、《土壤污染重點監管單位自行監測方案編制指南》和《土壤污染隱患排查技術指南》，地方指南如《天津市土壤污染重點監管單位污染隱患排查報告審核技術指南》（試行）等，關注地方重點監管單位隱患排查技術指南，按照行業類別分別設置潛在有毒有害物質類型，掌握調查地塊所屬行業污染物初步信息。同時查閱相關行業污染物排放標準，如《燒堿、聚氯乙烯工業污染物排放標準》（GB 15581—2016），通過了解行業水和大氣的污染物排放限值，從而掌握具體行業污染物主要管控物質、行業特征污染物信息，在保護大氣和水的基礎上，為土壤調查提供數據參考。

1.2 全生命周期分析

針對化工生產活動，進行生命周期分析（Life Cycle Assessment，LCA）［2］，根據化工產品生產過程中原料投加—反應—產品—三廢等物質生命周期內追溯物質流轉。借鑒化工生產原子利用率的綠色管控方式，明確生產各工序的原輔料、中間產物、成品、副產物、衍生物等，如氯苯生產過程以苯和氯氣為原料，化合反應生成氯苯后，產生氯化尾氣含有氯苯及副產物二氯苯。在適宜的條件下，二氯苯繼續發生氯化反應可以產生三氯苯。

全生命周期相關資料的整合可利用線上和線下結合，如天津統計年鑒線上版可追溯到2023 年前20 年，線下可通過檔案館、圖書館查閱資料，并參考周邊村志、廠志等信息，對地塊歷史生產過程有充分了解，初步掌握建筑、設施、工藝流程和生產污染、環境事故發生情況等。

1.3 借鑒國外識別規范

美國在1973 年發布油污染來源識別［3］，1994 年，美國環境保護署（EPA）發布土壤篩選指南（Soil Screening Guidance，SSG），德國于2002 年發布《聯邦防止土地不利改變和污染場地修復法》（簡稱《土地保護法》），以上均可為工業地塊污染識別提供參考。

1.4 結合區域歷史發展

進行環境與安全事故了解時，通過廠志或檔案館中查閱歷年紀事，并根據環境影響較大時間推斷對項目地塊的可能影響。如1976 年唐山大地震破壞范圍包括天津、北京部分地區，建廠時間在1976 年地震之前，地震發生時廠內表層土可能沉降，設施設備可能發生移位，物料可能灑落、泄露，由此造成的污染面可能擴大。在污染識別中需考慮地震的影響，劃定重點區域之外對非生產區適當關注。

2 污染識別結果的完善

前期信息采集決定污染識別的精準性。工業地塊污染一般具有多介質、多受體、多途徑性［4］，呈現復合型。信息收集后需進行專業判斷，有效甄別后進行信息分類。

2.1 交互驗證

信息整合后，同一元素可能無法獲取有效信息，或者獲取同一元素有多條交叉或重疊信息，進行信息篩選則主要依據調查人員的專業判斷。前期進行信息采集中，查閱、掌握行業發展動態及相關規范，進行綜合對比分析，剔除無效信息。如我國國家經濟貿易委員會分別在1999 年、2000 年、2002 年發布第一、二、三批《淘汰落后生產能力、工藝和產品的目錄》，于1999 年即時淘汰汞法燒堿，2004 年徹底淘汰石墨陽極隔膜法燒堿。在人員訪談及收集工藝設備投產或停產信息模糊時，可結合建廠時間，對地塊及周邊非敏感目標調查時設置針對性問題之余，通過掌握的行業發展信息輔助了解地塊內建構筑物內工藝設備變化。

在具體調查建構筑物生產工藝時，一般盡可能獲取生產車間的歷史平面布置圖。以某化工地塊液堿廠地塊調查為例，從車間平面布置圖（圖2）可知，水銀電解車間內主要由3 排工藝設備平行布置，則污染識別的重點關注區域則集中在生產設備放置處；成品庫內袋裝成品主要碼放在倉庫西側，則污染識別時標注西側區域為污染重點關注區。以上確定的污染識別重點關注區作為采樣調查階段布點的依據。

圖2 某化工地塊生產污染識別

2.2 LCA 驗算

通過物料全生命周期分析，查清其來源和去向。尤其對化工生產中工藝線長、化學反應復雜的歷史地塊，廢水、廢氣、固廢來源和去向較難梳理清楚。全生命周期介入，可避免污染識別中遺漏中間產物或副產物，利于精準刻畫污染概念模型。通過分析化工產品的生命周期，對生產過程中使用的化工材料的種類、投加量進行分類和登記等，計算原料及產品的投入/產出比，分析廢氣、廢水、固廢的成分及產污量，從資源-產品-廢物不同階段進行污染識別分析，保證不漏識別、誤識別，完善污染物分析的來源，進行污染識別的驗證，提高識別精度。

2.3 自然降解分析

考慮地塊內土壤和沉積物隨時間變化。在土壤有機質、pH 值、陽離子交換量、粒徑組成等多重因素影響下，可能發生自然降解，并考慮自然降解對污染物的范圍和濃度變化影響，以及可能產生的衍生物。一般情況下，表層土壤含氧量大于下層土壤，污染物在表層土壤可能發生好氧降解，在下層土壤可能發生厭氧降解。并在地塊停產后，及時進行污染識別更新。

2.4 動態識別

建構筑物及設施設備拆除過程可能對地塊產生擾動，開挖擾動增加了空氣中污染物濃度，不同的功能區空氣中污染物濃度抬升倍數有差異［5］。尤其關注地下或半地下設施是否被拆除，建構筑物拆除影響的深度、范圍，在小尺度內進行詳細標注及污染識別，便于后期精準明確布點的深度和具體關注范圍。

3 初步污染概念模型確立

綜合資料收集、現場踏勘及人員訪談的資料，進行信息檢驗、交互驗證及完善后，可初步確定地塊內污染概念模型，明確對地塊產生影響的潛在污染源及對應的潛在污染物質、污染物類型和污染調查地塊的途徑。考慮污染物灑落、泄露、滲透引起的水平和垂直遷移造成的污染，大氣污染物干濕沉降造成的污染，土壤和地下水中污染物的再傳輸等造成的污染。如某化工生產地塊，初步確定潛在污染物為重金屬、揮發性有機物、半揮發性有機物、石油烴，該地塊處于該城鎮的地下水管理條例中的地下水禁采區，未來規劃為第二類用地，則考慮污染物在土壤中的6 種暴露途徑（經口攝入、皮膚接觸土壤、吸入土壤顆粒物、吸入室外空氣中來自表層土壤的氣態污染物、吸入室外空氣中來自下層土壤的氣態污染物、吸入室內空氣中來自下層土壤的氣態污染物等）及地下水的3 種暴露途徑（皮膚接觸地下水、吸入室外空氣中來自地下水的氣態污染物和吸入室內空氣中來自地下水的氣態污染物）對人體健康造成的影響。

4 展望

（1）數據智能化收集，應用大體量、高速、多樣、高價值密度、真實的互聯網數據，進行集成分析。利用5G 和互聯網，終端信息采集，網絡爬蟲，自然語言處理方法獲取場地環境數據的應用對策［6］。

（2）污染識別中關注異味源，便于后期污染控制。目前土壤污染調查中沒有明確異味源調查的項目，但針對復雜工業地塊，歷史生產有機磷、有機氯、氨基酸等生產過程都可能產生異味，并對周邊群眾造成影響，對后期評估中獲取輿論支持不利。目前已有團體標準《農藥污染地塊土壤異味物質識別技術指南》［7］，對農藥污染地塊異味源識別制定了實施細則，其他行業污染地塊也需及時跟進。

（3）借助間接技術輔助進行污染識別。目前場調中使用較多的是探地雷達、PID 和XRF。地塊現場踏勘中，應用探地雷達可輔助測定地塊內較淺地下管線埋深，PID 和XRF 對踏勘發現的異常點位可取表層樣進行初步探測揮發性污染及重金屬情況。還需要進一步推廣物探技術在土壤污染地塊調查中的應用，薄膜界面探測技術（Menmberane Interface Probe，MIP）安裝不同的檢測器可以有效偵測地塊內的苯系物、含氯有機物等的分布情況。地電阻探測技術（Resistivity Image Profiling，RIP）則通過地下土層電阻差可監測污染物范圍和深度，為精準化污染識別提供有利支撐。