上海某复合材料厂区地块土壤...污染状况初步调查分析与研究_欧阳健辉.pdf

2023年 第6期广东化工第50卷 总第488期137上海某复合材料厂区地块土壤与上海某复合材料厂区地块土壤与地下水污染状况初步调查分析与研究地下水污染状况初步调查分析与研究欧阳健辉，周鹏*(上海山南勘测设计有限公司，上海201206)摘要为对地块后续开发利用提供决策管理依据，本文对上海某复合材料厂区地块进行土壤与地下水污染状况初步调查。本地块采用专业判断布点法在7个土壤和地下水疑似污染区域共布设13个疑似土壤污染点位及6个疑似地下水污染点位。检测结果表明，地块内地下水属于IV类标准，但地块W4点位土壤中的苯并(a)芘及S5点位中的石油烃(C10C40)的含量为标准值的1.85倍和1.66倍，地块后续须开展详细污染状况调查及健康风险评估工作。关键词初步调查；复合材料厂区；土壤污染；地下水污染；工业地块中图分类号TQ文献标识码A文章编号1007-1865(2023)06-0137-03Preliminary Investigation Analysis and Study on Soil andGround Water pollution in a Composite Material Plant in ShanghaiOuyang Jianhui,Zhou Peng*(Shanghai Shannan Investigation&Design Co.,Ltd.,Shanghai 201206,China)Abstract:In order to provide decision-making management basis for the subsequent development and utilization of the site,this paper conducted a preliminaryinvestigation on the soil and groundwater pollution in a composite material factory in Shanghai.In this site,13 suspected soil pollution points and 6 suspectedgroundwater pollution points are arranged in 7 suspected soil and groundwater pollution areas by professional judgment.The test results show that the groundwater inthe site belongs to Class IV standard,but the content of Benzo(a)Pyrene in the soil at W4 and Petroleum Hydrocarbons(C10C40)at S5 of the site is 1.85 and 1.66times of the standard value.Detailed pollution investigation and health risk assessment must be carried out subsequently for the site.Keywords:preliminary investigation；composite material plant；soil pollution；groundwater pollution；industrial plant近年来，随着我国产业结构的调整及升级改造，城区中大量化工企业、原工业园区等区域关闭、搬迁至郊区的情况。与此同时，工业企业一般从事生产、经营、使用、贮存、堆放、处置有毒有害物质，企业的生产活动容易导致地块内的土壤和地下水造成污染1。为保障工业企业地块的安全开发及再利用时，地块中的土壤及地下水中的污染因子不会威胁到人体健康安全，国家与地方政府出台一系列政策及法律法规，要求疑似污染地块在土地流转前组织开展相关土壤和地下水污染状况调查分析2。上海市某复合材料厂区曾经作为工业生产工厂，地块内的土壤和地下水可能会受到污染。因此，本文以该厂区地块为例，研究该区域的土壤及地下水，分析其是否产生污染，为地块后续开发利用提供决策科学的管理依据。1调查内容调查内容1.1地块概况表表1地块历史情况地块历史情况Tab.1Historical changes of site年份地块利用情况备注1986年前作为农田和池塘使用19862003年某养鸡场20032007年上海某材料厂厂房设施、工艺流程、生产产品一致20072013年上海某复合材料厂2013至今待开发空地调查地块位于上海市浦东新区上海市某复合材料厂，该厂区总占地面积约为18631m2。调查研究时，已处于待开发状态，封闭管理，无外来的新增污染物。根据人员访谈及资料搜集的结果，地块存在的历史情况见表1。1.2潜在污染区域识别根据表1，识别出地块内的疑似污染历史包括某养鸡场、上海某材料厂、上海某复合材料厂。由于上海某材料厂与上海某复合材料厂的厂房设施、工艺流程、生产产品一致，故本地块的污染历史简化为某养鸡场及上海某复合材料厂。某养鸡场疑似污染区域包括整个养鸡场的占地面积，根据畜禽养殖场地环境评价规范(HJ568-2010)3，可能污染本地块的土壤和地下水，主要影响因子为重金属(镉，汞，砷，铜，铅，铬，锌和镍)，有机农药类(六六六和滴滴涕)。上海某复合材料厂识别出7个疑似污染区域包括原材料仓库、成品仓库、污水处理系统、机修车间、熔炼车间、双金属车间、贝克车间。企业在产期间，存在金属制造、复合材料制造工艺、材料的检测试验、车间机械器具的维修产生的滴漏现象、污水处理系统产生污水及污泥、危险废弃物及原材料的堆放存储，可能造成土壤与地下水污染，主要的影响因子包括：重金属(主要是铝，锑，铜，镍及其他重金属)、挥发性有机物(主要为36600规范中的挥发性有机物)、半挥发性有机物(主要为36600规范中的半挥发性有机物)、石油烃(C10C40)和无机物为氟化物以及氰化物。表表2地块疑似污染因子地块疑似污染因子Tab.2Polluted factors in site序号地块历史企业污染因子1某养鸡场重金属(镉，汞，砷，铜，铅，铬，锌和镍)，有机农药类(六六六和滴滴涕)2上海某复合材料有限公司重金属(主要是铝，锑，铜，镍及其他重金属)、挥发性有机物(主要为36600规范中的挥发性有机物)、半挥发性有机物(主要为36600规范中的半挥发性有机物)、石油烃(C10-C40)和无机物为氟化物以及氰化物收稿日期2022-09-25作者简介欧阳健辉(1994-)，男，广东广州人，硕士研究生，主要研究方向为土壤污染状况调查、风险评估、污染场地修复。*为通讯作者。广东化工2023年 第6期第50卷 总第488期2采样方案采样方案2.1布点方案根据1.2章节中的污染识别情况，参照建设用地土壤污染状况调查技术导则(HJ25.1-2019)4、建设用地土壤污染风险管控和修复监测技术导则(HJ 25.2-2019)5等相关规范标准的要求，针对识别出的疑似污染区域采用专业判断法进行采样布点，监测介质为土壤和浅层地下水。由于历史某养鸡场的疑似污染区域包含整个地块，因此本次识别出7处疑似产生污染的区域，包括复合原材料堆放仓库、复合材料成品仓库、厂区污水处理系统、机修车间、熔炼车间、双金属车间、贝克车间。在所有疑似地块区域共布设13个疑似土壤污染点位和6个疑似地下水污染点位。各点位布设依据见表3。表表3采样点位布设依据采样点位布设依据Tab.3Basis of Sampling points功能车间生产活动点位分析介质生产车间贝克车间金属的退火，砂光，冲压，包覆，轧薄S3土壤W2土壤和地下水熔炼车间金属的熔化，浇筑和延压W5土壤和地下水S6土壤机修车间维修机器W4土壤和地下水双金属车间金属的轧薄，复合S7土壤仓库原材料仓库堆放原材料S4土壤W3土壤和地下水成品仓库堆放产品S5土壤杂物间堆放杂物S1土壤污水处理污水处理系统处理工厂污水S2土壤辅助设施化粪池区产生污水W1土壤和地下水办公室办公和对原材料的检测试验W6土壤和地下水图图1平面布点图平面布点图Fig.1Distribution of the sampling points2.2采样原则根据上海市建设用地土壤污染状况调查、风险评估、风险管控与修复方案编制、风险管控与修复效果评估工作的补充规定(试行)(沪环土202062号)6中要求，本地块的采样依据为：(1)每个土壤采样点位根据土层的性质情况采集土壤样品，一般为3层；(2)土壤样品PID、XRF的筛测间隔不超过2 m，选择筛测值较高的区域取样；(3)地下水采样深度应稳定水位的水面以下0.5 m处采集1个地下水样品，地下水采样前水质参数稳定并达到 地块土壤和地下水中挥发性有机物采样技术导则(HJ 1019-2019)7要求后方可取样。(4)设定现场质量控制样品，保证样品的可信度。2.3检测指标及评价标准2.3.1检测指标本次研究的污染因子包括 土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)(GB36600-2018)8中基本必测项及选测项的重金属、VOCs、SVOCs及pH。同时，根据污染识别的结果，本地块加测地块特征污染物氟化物。2.3.2土壤及地下水的评价标准地块的未来规划为住宅用地，属于GB36600-2018规范中规定的第一类用地，因此本次土壤评价标准为第一类用地的筛选值。地块所在区域河流属于地表水环境质量标准(GB3838-2002)中的IV类水质控制区，因此本次地下水评价标准采用地下水质量标准(GB/T14848-2017)9IV类标准。对 于GB/T 14848-2017中 缺 失 的 参 数 参 考(沪 环 土202062号，附件5)中的一类标准值。2.4样品采集本次土壤钻探采样Geoprobe 7822DT钻机，钻探过程采用直径约90 mm双套管进行直推连续取样。按照采样原则进行土壤样品采集。本次地下水监测井安装采用Geoprobe 7822DT钻机以中空螺旋钻探进行建井，井深为6 m，监测井内径不小于50 mm，反滤层厚度不应小于50 mm，监测井井深至少达到地下水水位以下4 m。按照采样原则采集地下水样品。根据布设的点位及采样原则，本次共采集43个土壤样品(包含4个平行样)，7个地下水样品(包含1个平行样)。同时在采样现场质量控制样品，以保证样品的可信度。2.5样品分析土壤及地下水样品的检测指标由具备我国CMA和CNAS资质的实验室按照规定的国家标准、行业标准方法进行分析。3结果与分析结果与分析3.1水文地质条件3.1.1浅层地层分布特征根据现场数据显示，本地块地面高程为4.354.72 m，地块地面下6 m以内地质条件自上至下主要为：第层杂填土：普遍分布，层顶标高4.354.72 m，以粘性土为主，夹杂建筑垃圾，杂色，松散，稍湿；第层粉质粘土：普遍分布，层顶标高为1.663.85 m，褐黄色，湿，可塑；第层灰色淤泥质粉质粘土：普遍分布，未揭穿，层顶标高为0.941.35 m，灰色，饱和，流塑。3.1.2浅层地下水埋深分布特征调查期间，地块内地下水埋深在0.911.20 m之间，对应的水位高程在3.443.60 m之间，地块内地下水总体流向为自北向南。图图2地下水流向图地下水流向图Fig.2Groundwater flow pattern2023年 第6期广东化工第50卷 总第488期1393.2土壤检测结果分析由表4可知，土壤样品pH值范围为7.179.13，总体呈碱性。所有点位的样品中均检测处铜、镍、镉、铅、铍、砷、汞、钒、锑、钴和无机物氟化物，但检出含量低于参考的标准。半挥发有机物中的苯并(a)芘、苯并(a)蒽、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、苯并(b)荧蒽、苯并(k)荧蒽、苯并(1,2,3-cd)芘和二苯并(a,h)蒽部分点位有检出，其他检测因子未检出。挥发性有机物、有机农药类检测因子在所有土壤样品中均未检出。其中W4(0.51.0 m)处的苯并(a)芘检出浓度为1.57 mg/kg，高于参考的标准0.55 mg/kg，该点位位于机修车间，超标的原因可能是维修机器的活动所导致的。石油烃(C10C40)在所有土壤样品中均有检出，其中S5(1.01.5 m)和S5(2.53.0 m)检出含量分别为1550 mg/kg和2200 mg/kg，高于参考的标准826 mg/kg，该点位位于成品仓库，超标的原因可能是车辆频繁在此区域装卸货物，存在油品跑冒滴漏，造成污染。表表4土壤样品数据分析土壤样品数据分析Tab.4Analysis of soil samples检测因子单位实验室的检出限一类用地筛选值最小值最大值检出数量超标数量超标率/%pH值无量纲0.01-7.179.134300.00氟化物mg/kg633100470026810904300.00铜mg/kg120009474300.00镍mg/kg315019474300.00镉mg/kg0.01200.050.364300.00铅mg/kg0.140012.5414300.00铍mg/kg0.03151.362.564300.00砷mg/kg0.01202.179.224300.00锑mg/kg0.01200.133.494300.00汞mg/kg0.00250.0171.184300.00钒mg/kg0.716515.382.94300.00钴mg/kg0.03206.0514.54300.00石油烃(C10C40)mg/kg6826822004324.65苯并(a)蒽mg/kg0.15.501.17500.00mg/kg0.149000.75500.00邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯mg/kg0.14200.39500.00苯并(b)荧蒽mg/kg0.15.502.66400.00苯并(k)荧蒽mg/kg0.15501.25300.00苯并(a)芘mg/kg0.10.5501.57412.33茚并(1,2,3-cd)芘mg/kg0.15.501.92500.00二苯并(a,h)蒽mg/kg0.10.5500.26100.00注：GB36600-2018中第一类用地筛选值；美国区域筛选值(居住用地)；荷兰土壤和地下水干预值和美国爱荷华州土壤和地下水保护标准。3.3地下水检测结果分析根据表5可知，地块内地下水样品的pH值为中性，范围时7.287.63；所有地下水点位的样品中均检测处砷、锑、铜、镍、钴、钒和无机物氟化物；半挥发性有机物中仅邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯及硝基苯部分被检出；石油烃(C10C40)在地下水样品中均有检出；所有地下水样品中的挥发性有机物、有机农药类未检出主要的原因是低于实验室的检出限。综上，本地块的地下水符合地下水水质IV类标准。表表5地下水样品数据分析地下水样品数据分析Tab.5Analysis of groundwater samples检测因子单位检出限IV类标准最小值最大值检出数量超标数超标率/%pH值无量纲-5.59.07.287.63600氟化物mg/L0.02520.3331.59600砷mg/L0.00030.050.00060.0147600锑mg/L0.00020.010.00040.0026600铜mg/L0.000081.50.000190.00123600镍mg/L0.000060.10.001310.00603600钴mg/L0.000030.10.000220.00266600钒mg/L0.000083.90.000290.0465600可萃取性石油烃(C10C40)mg/L0.010.60.030.08600硝基苯mg/L0.000042ND0.0002100邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯mg/L0.00050.3ND0.0014500注：(GB/T14848-2017)IV类标准；(沪环土202062号)一类用地标准值；4结论与建议结论与建议本文以上海某复合材料厂区地块为例，通过调查及分析该区域的土壤及地下水样品的污染因子及其含量，调查结果显示，地下水样品检出砷、锑、铜、镍、钴、钒、无机物氟化物、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、硝基苯及石油烃(C10C40)，但所检出的含量均为超标，符合地下水的IV类标准。(下转第132页)广 东 化 工 2023 年 第 6 期 132 第 50 卷 总第 488 期 参考文献参考文献 1DENG S，YAN X，ZHU Q，et alThe utilization of reclaimed water：Possible risks arising from waterborne contaminantsJ Environmental Pollution，2019，254：113020 2MA T，SUN S，FU G，et alPollution exacerbates Chinas water scarcity and its regional inequalityJNature Communications，2020，11(1)：650 3WANG Y，WANG Y，SU X，et alEvaluation of the comprehensive carrying capacity of 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位于上海某复合材料有限公司机修车间内，机修车间中机械设备的维修可能存在各类油品的跑冒滴漏现象，可能造成表层土壤的多环芳烃污染。苯并(a)芘与石油烃(C10C40)的超标会威胁到人体的健康安全，基于本文的研究结果，后续应对 S5、W4 点位进行详细调查监测采样及风险评估工作。参考文献参考文献 1骆永明中国污染场地修复的研究进展、问题与进展J环境监测管理与技术，2011，23(03)：1-6 2姜勇上海某铜管厂地块土壤和地下水污染状况初步调查与分析J广东化工，2022，49(08)：166-168 3HJ568-2010 畜禽养殖场地环境评价规范S 北京：环境保护部，2010 4HJ25.1-2019建设用地土壤污染状况调查技术导则S北京：生态环境部，2019 5HJ25.2-2019建设用地土壤污染风险管控和修复监测技术导则S北京：生态环境部，2019 6沪环土202062 号上海市建设用地土壤污染状况调查、风险评估、风险管控与修复方案编制、风险管控与修复效果评估工作的补充规定(试行)S上海：上海市生态环境局，2020 7HJ1019-2019地块土壤和地下水中挥发性有机物采样技术导则S北京：生态环境部，2019 8GB36600-2018土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)S北京：生态环境部联合国家市场监督管理总局，2018 9GB/T14848-2017地下水质量标准S北京：中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局联合中国国家标准化管理委员会，2017 (本文文献格式：欧阳健辉，周鹏上海某复合材料厂区地块土壤与地下水污染状况初步调查分析与研究J广东化工，2023，50(6)：137-139)