某礦業企業遺留重金屬污染場地污染調查與風險評估

雷國建，文 波，李 櫟，彭 軒，劉 朝，楊廣超

（湖南國重環境科技有限責任公司，湖南 長沙 410000）

隨著我國城市化進程的加快和用地規劃的調整，很多城市近郊工業企業停產或搬遷，遺留了大量受到污染、亟待調查評估和修復開發的工業場地［1～4］。土壤污染成為在解決水污染、大氣污染、固體廢物污染后急需解決的環境污染問題［5，6］。根據“土十條”及湖南省環保“十三五規劃”，要求盡早啟動城市周邊退出污染工業廢棄場地的修復工作，消除其對環境的污染，保障人居安全。遺留地塊修復前需要進行遺留生產場地的調查與風險評估，了解場地污染狀況，評估環境污染物對人體健康風險［7，8］。本研究以湖南某礦業企業遺留的重金屬污染場地為研究對象，對重金屬污染場地土壤和地下水環境進行詳細調查，分析土壤中各污染物的分布特點及污染程度。按照《污染場地風險評估技術導則》（HJ 25.3-2014）推薦模型及參數，開展污染場地健康風險評估，分析場地環境風險，為該地塊的開發建設提供環境信息，為政府決策提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 場地概況

該遺留地塊占地30 000 m2，于2008年建設氧化鋅粉項目生產線，主要設備有破碎機、回轉窯、沉降室、冷卻系統、脫硫塔、布袋除塵器等。主要原料為氧化鋅礦石、煤。主要產品：氧化鋅粉。2013年5月徹底關停。場地調查前主要生產廠房（回轉窯、原料庫、破碎攪拌混合車間、沉降室、脫硫間、冷卻間）均已拆除，且無遺留相關拆除固廢；無任何遺留生產設備；且場地內現已無遺留原輔料及產品等物料；無遺留與生產相關的固體廢物；現有廠區僅保留一個25 m2包裝間、60 m煙囪、3個（5 m3、8 m3、5 m3）沉淀池及一棟辦公樓主體結構，閑置至今。場地內部分硬化地面出現破損破裂現象，遺留有部分建筑垃圾。沉淀池中遺留少部分雨水。根據采訪調查，企業以往生產期間未發生重金屬污染事故。

根據土地利用規劃，治理后的場地被規劃為居住用地，地塊區域西側邊界10 m為高速公路連接線；北側邊界10 m為某公司，東側邊界10 m為村莊，東南側15 m為安置小區。場地與北、西、南、東南之間敏感點均有山體植被阻隔。廠區平面布置圖如圖1所示。

1.2 采樣點布置與樣品采集

1.2.1 土壤樣采集

依據《污染場地環境監測技術導則》（HJ 25.2-2014），采用系統布點法設監測點位，采樣單元面積為400 m2（20 m×20 m網格）。結合場地污染和采樣具體情況，確定場地污染監測點位為26個，如圖2所示。采樣深度和間隔根據實際情況適當調整，分別對每個采樣點設置采樣深度為0.5 m、1.0 m、1.8 m（根據導則中建議3 m以內深層土壤的采樣間隔為0.5 m，即應設0.5 m、1.0 m、1.5 m等采樣深度，受土壤特征因素影響可根據實際情況適當調整，因此在場地調查中將1.5 m的采樣深度適當調整為1.8 m）處三個垂直層面土壤樣。

圖1 廠區平面布置圖

圖2 土壤采樣布點圖

1.2.2 廢水樣采集

對場地內廢水樣采集。在對場地調查時發現場地東側廢水收集沉淀池匯集了少量雨水。采集時先清除水面漂浮物，然后用專用樣品瓶放到水面下約5 cm采集水樣。采集了1個廢水樣品。

1.2.3 地下水樣采集

根據《場地環境調查技術導則》（HJ 25.1-2014），因本場地內無地下水井，場地內及周邊地下水位較深，通過收集以往地勘資料，場地區域地下水流向為東北偏東，因此此次場調對場地東北160 m處居民水井（水井）進行采樣分析，根據走訪調查該水井戶主，打井深度100 m以上，表面區域地下水位較深，同時該井位于本場地地下水徑流的下游。

1.2.4 背景樣采集

此次場調布置1個背景土壤采樣點，在場地西南側紅線外220 m。

1.3 檢測分析項目

檢測分析項目指標需涵蓋該場地特征污染物，同時要對場地污染有全面的了解，既要有針對性，又要有全面性。根據該礦業企業生產特點，同時考慮到場地歷史資料收集的局限性、有效性和場地調查的不確定性，選擇土壤檢測因子包括pH值、重金屬總量（9項）；地下水和廢水檢測因子包括pH值、硫化物、重金屬（7項）等。

1.4 樣品分析方法

1.4.1 土壤分析方法

土壤樣品關注污染物的分析測試按照《土壤環境質量 建設用地土壤污染風險管控標準（試行）》（GB 36600-2018）［9］和《土壤環境監測技術規范》（HJ／T 166-2004）中的指定方法進行。

1.4.2 水樣分析

廢水樣品的分析按照《地表水和污水監測技術規范》（HJ／T 91-2002）中指定方法執行，地下水樣品分析按照《地下水環境監測技術規范》（HJ／T 164-2004）中指定方法執行。

1.5 評價標準

1.5.1 土壤污染物總量評價標準

本場地修復后土地用途為居住用地，因此本次調查對污染現狀采用《土壤環境質量 建設用地土壤污染風險管控標準（試行）》（GB 36600-2018）、《重金屬污染場地土壤修復標準》（DB 43／T 1125-2016）［10］中居住用地標準進行評價。

1.5.2 地下水評價標準

本項目采用《地下水質量標準》（GB／T 14848-2017）三類標準對地下水進行評價。

1.5.3 廢水評價標準

本項目采用《污水綜合排放標準》（GB 8978-1996）一級標準要求對廢水進行評價。

1.6 風險評估方法

根據該區域未來的用地規劃，該場地規劃為居住用地，均屬于敏感用地。本次風險評估主要依據《污染場地風險評估技術導則》（HJ 25.3-2014）相關要求和規定的模型參數，對該礦業企業搬遷遺留場地進行土壤污染人體健康風險評估。本研究中風險評估主要分以下五個步驟：危害識別、暴露評估、毒性評估、風險表征、風險控制值和修復目標值確定。

2 結果與討論

2.1 土壤和地下水檢測結果

背景點土壤樣品中主要檢測因子的全量檢測數據均可滿足相關標準要求；廠區土壤鉛最高濃度值為2 893 mg／kg、鎘最高濃度值為95.7 mg／kg、砷最高濃度值為73.3 mg／kg，超過《土壤環境質量 建設用地土壤污染風險管控標準》（GB 36600-2018）第一類用地篩選值，鋅、錳、總鉻無標準，但鋅最高濃度值為5 932 mg／kg，含量較高，錳、總鉻含量較低，故建議將鋅、鉛、鎘、砷作為關注污染物進行進一步的風險評價；場地部分區域經雨水沖刷后匯入東側沉淀池的雨水主要監測因子均滿足《污水綜合排放標準》（GB 8978-1996）一級標準要求。場地周邊居民水井主要監測因子均滿足《地下水質量標準》（GB／T 14848-2017）表1中Ⅲ類標準及表2標準限值。

2.2 風險評估

2.2.1 危害識別

根據場地監測結果與《土壤環境質量 建設用地土壤污染風險管控標準》（GB 36600-2018）第一類用地篩選值、《重金屬污染場地土壤修復標準》（DB43／T 1165-2016）居住用地標準限值對比，確定本場地土壤樣品中關注污染物有：鉛、鎘、砷、鋅。

2.2.2 暴露評估

根據場地未來開發計劃，本場地土地利用方式為居住用地，參照敏感性用地方式進行暴露情景分析。本項目中關注污染物全部為重金屬，飲用水為潔凈水，非地下水，因此忽略吸入室外空氣中氣態污染物途徑、吸入室內空氣中氣態污染物途徑、飲用地下水途徑。暴露途徑主要有三種，即經口攝入土壤途徑、皮膚接觸土壤途徑、吸入土壤顆粒物途徑。

2.2.3 毒性評估

本項目關注污染物為鉛、鎘、鋅、砷，均為致癌污染物。按照美國IRIS污染物致癌等級劃分，主要關注污染物的危害效應見表1。

表1 重金屬的危害效應

2.2.4 風險表征

根據《場地風險評估技術導則》（HJ 25.3-2014），污染物可接受的非致癌風險水平即目標危害商為1，可接受的致癌風險水平為10-6。根據《場地風險評估技術導則》（HJ 25.3-2014）中敏感用地暴露評估模型計算本場地各污染因子最大值的危害商和致癌風險，計算結果見表2。

表2 風險評估下的污染因子危害商和致癌風險（最大值）

根據表2可知，土壤中鉛、鎘、鋅、砷污染物最大值的危害商均大于1，鎘、砷污染物最大值的致癌風險均大于10-6，代表場地內部分區域健康風險在不可接受范圍，須進行修復后才能開發利用。

2.3 風險控制值和修復目標值

2.3.1 風險控制值

根據《場地風險評估技術導則》（HJ 25.3-2014）中敏感用地方式下土壤污染物暴露的致癌／非致癌風險評價模型及表中的推薦參數，在可接受風險設定為：單一污染物、單一暴露途徑致癌風險可接受水平為1.0×10-6，非致癌風險可接受危害商為1的前提下，計算得出敏感用地方式下土壤中暴露的致癌／非致癌風險控制值，選擇較小者作為本污染場地的風險控制值。計算結果見表3。

表3 場地土壤健康模型下風險控制值mg／kg

2.3.2 修復目標值

本項目評價及修復標準選取依據為《場地風險評估技術導則》（HJ 25.3-2014）計算得到的土壤風險控制值及《土壤環境質量 建設用地土壤污染風險管控標準（試行）》（GB 36600-2018）中篩選值和管控值。修復目標值選定原則為：（1）土壤風險控制值小于篩選值時，修復目標值為篩選值；（2）土壤風險控制值介于篩選值與管控值之間時，修復目標值為土壤風險控制值；（3）土壤風險控制值大于管控值時，修復目標值為管控值。本場地修復目標值見表4。

表4 場地修復目標值表 mg／kg

2.4 修復區域

根據各層污染范圍及各層深度，得到場地污染各層污染面積及土壤量。場地污染土方統計見表5。

3 結 論

1.關注污染物污染情況。場地遺留廢水和地下水均未超過標準。場地內土壤含量檢測結果表明，本地塊廠區土壤鉛最高濃度值為2 893 mg／kg、鎘最高濃度值為95.7 mg／kg、砷最高濃度值為73.3 mg／kg，超過《土壤環境質量 建設用地土壤污染風險管控標準》（GB 36600-2018）第一類用地篩選值，鋅、錳、總鉻無標準，但鋅最高濃度值為5 932 mg／kg，含量較高，錳、總鉻含量較低，故建議將鋅、鉛、鎘、砷作為關注污染物進行進一步的風險評價。

表5 場地污染土方統計表

2.風評結果。敏感用地條件下，場地的關注污染物鋅、鉛、鎘、砷危害商超過1，鎘、砷致癌風險值超過10-6，在不可接受范圍，場地存在健康風險，須進行修復后才能開發利用，對比《場地風險評估技術導則》（HJ 25.3-2014）計算得到的土壤風險控制值及《土壤環境質量 建設用地土壤污染風險管控標準（試行）》（GB 36600-2018）的篩選值和管控值，確定本場地修復目標值為鉛400 mg／kg、鎘20 mg／kg、鋅1 323 mg／kg、砷20 mg／kg。

3.場地污染土方量。場地重金屬總污染面積約為10 056 m2，總污染土方量約為14 677.6 m3。