江西某在產企業土壤重金屬污染分析與環境風險評估

俞新玲，羅 建

（1.江西省環境保護科學研究院，江西 南昌 330039；2.江西德綠環保有限公司，江西 南昌 330039）

隨著“土十條”的出臺，農用地和建設用地土壤環境質量狀況也逐步引起人們的關注。由于早期工業企業管理水平的欠缺，企業在生產過程中產生的污染物有可能對場地內土壤造成污染，其中重金屬污染是常見的污染之一。土壤重金屬污染具有隱蔽性，主要指重金屬在土壤中的遷移轉化并在生物體中富集，難以被察覺，而且產生的負面效應在短期內無法顯現出來[1]。土壤中常見的重金屬污染通常包括Cd、Pb、As、Hg、Cr、Cu、Zn、Mn、Al等。受重金屬污染的土壤會因土壤的理化性質的不同、重金屬的類別以及污染對象的差異而表現出同的效應機制[2]，進而加大復合型重金屬污染土壤的治理難度。涉重金屬冶煉企業是建設用地土壤重金屬污染的重要來源之一，該類企業在生產過程中堆放的含重金屬原料或固廢、工藝過程中產生或外排的含重金屬廢水或廢氣，可通過下滲或沉降等方式對區域土壤或地下水造成一定程度的影響[3]。為了解涉重金屬在產企業場地土壤污染狀況，本文以江西某在產濕法冶煉企業為研究對象，通過初步采樣和詳細采樣測試分析，摸清場地內重金屬污染物類別和污染程度，以期為下一步土地再開發利用提供參考意見。

1 材料與方法

1.1 污染地塊概況

本次調查的場地為金屬資源回收企業，現已經營11年。企業主要采用濕法冶煉工藝回收電解鋅、電解銅和電解鉛。主要原輔料涉及含金屬廢料銅泥、含鉛鋅廢渣、含銅廢渣、含鉛廢渣等。場地位于工業園區內，占地面積約160畝。廠區內設有回轉窯車間、浸出凈化車間、除雜車間、過濾車間和電解車間等。場地內回轉窯車間已拆除，其余已建車間基本均在使用。該企業擬計劃搬遷，搬遷后土地用途規劃為教育用地。

1.2 樣品采集

采樣按照《場地環境監測技術導則》（HJ25.2-2014）和《工業企業場地環境調查評估與修復工作指南（試行）》中要求進行。初步采樣采用“系統布點+專業判斷”相結合的原則，在不影響企業正常生產情況下，在靠近重點區域外圍布設點位；在廠區東南面人為干擾相對較小的林地內設置對照點。全廠共布設土壤點位25個，對照點1個。采樣測試項目為pH值、鎳、銅、鋅、鉛、鎘、砷、汞、六價鉻、鉬、鈹、銻、鈷、鉈。初步采樣平面布點見圖1。

為進一步摸清污染重金屬分布情況，本次調查在超標點位周邊加密采樣。詳細采樣采用系統布點法，在初步調查超過土壤篩選值的點位周邊以不超過20m*20m的網格外推進行土壤污染范圍界定。采樣測試項目為鎘。詳細采樣平面布點見圖2。

采樣方法：按照《土壤環境監測技術規范》（HJ/T166-2004）[4]、《場地環境監測技術導則》（HJ25.2-2014）[5]、《工業企業場地環境調查評估與修復工作指南（試行）》及《場地環境調查監測布點方案》進行操作。現場采樣使用Geoprobe DT22雙套管土壤取樣系統，在鉆探至目標深度后，取出PVC管，將PVC管一面直接剝離，直接從PVC 管中選取對應深度位于巖心中間未與采樣設備直接接觸的土壤樣品裝入由實驗室提供的最終容器，并做好土壤形態特征、采樣深度等做詳細記錄。所有采集的樣品均現場低溫保存，樣品保存、運輸、流轉均按照《土壤環境監測技術規范》（HJ/T166—2004）的要求執行。所有采樣點均采集表層樣和深層樣，土壤鉆孔最大深度達7.5m。采集的樣品由經計量認證合格或國家認證委員會認可（CMA認證）的檢測單位進行測定。

圖1 初步采樣布點平面布置圖

圖2 詳細加密采樣布點平面布置圖

1.3 評價標準

按擬規劃土地用途，采用《土壤污染風險管控標準 建設用地土壤污染風險篩選值(試行)》（GB36600-2018）中第一類用地標準；對于上述標準中缺乏的污染物，參考《江西省土壤環境質量建設用地土壤污染風險管控標準（試行）（征求意見稿）》的第一類用地標準和美國聯邦環保署的區域篩選值中居民區土壤篩選值。評價標準如表1所示。

表1 建設用地第一類用地土壤污染風險篩選值和管控制

2 結果與分析

2.1 土壤測試結果與分析

初步采樣階段共設置24個采樣點，共150個樣品，其中平行樣28個。測試結果表明，地塊內重金屬除鎘超出《土壤環境質量建設用地土壤污染風險管控標準（試行）》（GB36600-2018）中第一類用地土壤篩選值外，其余重金屬指標均未超標。初步采樣土壤數據統計見表2。

表2 初步采樣土壤數據統計分析（單位：mg/kg）

在初步采樣超標點位周邊進行加密詳細采樣，共設置6個采樣點，采集34個樣品。測試結果表明，有一個點位的表層和深層土樣中重金屬鎘超出對應的篩選值。詳細采樣土壤數據統計見表3。

表3 詳細采樣土壤數據統計分析（單位：mg/kg）

調查結果表明，場地內重金屬污染區域主要集中在回轉窯區所在區域周邊。回轉窯主要用于處理含鉛鋅廢渣進而得到品位較高的氧化鋅。含鉛鋅廢渣中含有金屬鎘，廢渣的不合理堆存可能造成重金屬下滲；而回轉窯外排的含鎘煙塵經大氣沉降作用有可能對區域土壤造成污染。此外，現場調查時回轉窯所在區域已拆除，現場遺留有拆除建筑物及少量的廢渣，上述廢棄物的不合理處置，也可能造成土壤重金屬污染。

2.2 健康風險評估

健康風險是指因為人體暴露到各類危害因子的污染場地可能造成的致癌和非致癌危害[6]。不同污染物通過不同暴露途徑攝入人體所引起的致癌效應和非致癌效應不同。本文根據《污染場地風險評估技術導則》（HJ25.3－2014），按照危害識別、暴露評估、毒性評估、風險表征、風險控制值計算五個方面進行分析評價，并運用中國科學院南京土壤研究所污染場地修復中心編制的污染場地健康與環境風險評估（HERA Version 1.1）軟件進行人體健康風險評估。

危害識別：確定場地污染源和暴露點濃度，為后續風險評估確定對象。經調查檢測分析，確定地塊內關注污染物為鎘；根據《工業企業場地環境調查評估與修復工作指南（試行）》附錄3場地污染源濃度計算方法規定，采用敏感用地區域內污染介質所有采樣點濃度的最大值作為暴露點濃度進行風險計算，確定鎘的暴露點濃度為60mg/kg。

暴露評估：根據收集的資料和實地調查，分析建立污染物從源到人體的各種可能的暴露途徑，主要包括暴露情景分析、暴露途徑識別、暴露量估算及暴露參數的確定[7]。按未來土地規劃用途，確定場地內重金屬的暴露途徑為土壤經口攝入、皮膚接觸土壤、表層土壤起塵―吸入土壤顆粒物。單一污染物土壤暴露途徑致癌和非致癌風險貢獻率見表4。

表4 單一污染物土壤暴露途徑的致癌和非致癌風險貢獻率（單位%）

表5 場地關注污染物鎘的毒性參數一覽表

表6 場地土壤關注污染物風險表征

毒性評估：在危害識別的基礎上，分析關注污染物對人體健康的危害效應，包括致癌效應和非致癌效應；確定與關注污染物相關的參數，包括參考劑量、參考濃度、致癌斜率因子和呼吸吸入單位致癌因子等。根據《污染場地風險評估技術導則（HJ25.3—2014）》規范性附錄B確定污染物鎘的毒性參數如表5所示。

風險表征評估：風險表征分為致癌風險表征和非致癌風險表征，以致癌風險值和非致癌危害商表示。致癌風險值是致癌污染物每日攝入劑量/濃度與參考劑量/濃度的比值，用于表征人體暴露于致癌污染物而受到危害的水平。毒理學研究認為當致癌風險值小于1×10-6時，該劑量/濃度不會導致人體健康風險。非致癌危害商為非致癌污染物每日攝入劑量/濃度與參考劑量/濃度的比值，用于表征人體暴露于非致癌污染物而受到危害的水平。毒理學研究認為當非致癌危害商小于1時，該劑量/濃度不會導致人體健康風險。場地土壤關注污染物風險表征見表6。

風險評估結果顯示，場地內土壤中污染物鎘的總致癌風險值為9.46×10-7，小于1×10-6，場地不存在致癌風險。場地內土壤中污染物鎘的總非致癌危害商為4.97，大于1，場地存在非致癌風險。

土壤風險控制值：根據《污染場地風險評估技術導則》（HJ25.3—2014），分別計算污染物基于致癌效應和非致癌效應的風險控制值，詳見表7。

表7 敏感用地場地基于健康風險評估的土壤風險控制值

3 結論

通過對多金屬資源回收濕法冶煉在產企業進行場地調查及風險評估，結果表明，場地內西北部部分區域土壤重金屬鎘的濃度超過對應的土壤篩選值。通過污染場地健康與環境風險評估（HERA Version 1.1）軟件進行風險評估，受污染土壤中鎘的非致癌危害商超過1，非致癌危害為不可接受水平，表明土壤中鎘污染有可能會對敏感地塊內受體產生健康風險，土地再開發利用前應對土壤進行修復治理。根據風險表征結果推算，場地關注污染物鎘的土壤風險控制值為12.1mg/kg。

4 建議

調查期間地塊處于正常生產狀態，采樣點位布設受采樣條件及采樣安全性等因素影響存在一定的制約性，建議該地塊再開發利用前，應對調查期間尚在生產使用的濕法冶煉車間、危險固廢倉庫周邊等重點區域周邊（此次調查方均顯示達標單元）進行補充監測，以進一步明確地塊污染狀況。