某廢棄化工廠土壤污染狀況調(diào)查研究

方 琦，徐 雯

(1.襄陽市城區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站，湖北 襄陽 441021；2.湖北省生態(tài)環(huán)境廳襄陽生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心，湖北 襄陽 441021)

1 引言

土壤是人類賴以生存的基礎(chǔ)，土壤污染、修復(fù)及再利用得到越來越多的關(guān)注[1～4]。為了防治土壤污染，保護和改善生態(tài)環(huán)境，保障公眾健康，我國不斷深入調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)和用地結(jié)構(gòu)，出現(xiàn)大量化工企業(yè)關(guān)停搬遷。這些企業(yè)在原生產(chǎn)過程中會排放廢水、廢氣及堆放廢渣等，其遺留場地因曾經(jīng)存儲、遷移、處置過有害物質(zhì)，這些有害物質(zhì)容易在土壤中積累[5～7]，造成土壤污染物含量過高或超標(biāo)，進而破壞土壤原有的生態(tài)平衡，同時對人類的健康及動植物生長產(chǎn)生潛在威脅[8～10]。

關(guān)停企業(yè)在原生產(chǎn)生活過程中可能有遺留污染的問題，在再利用之前須對其進行污染狀況調(diào)查。本文以曾生產(chǎn)氰化鈉的某廢棄化工廠遺留場地作為研究對象，對廠區(qū)內(nèi)外土壤進行采樣、分析，測定重金屬、有機物和特征污染物氰化物和石油烴，評價該廢棄場地土壤污染物狀況，為該遺留場地的土地規(guī)劃與再利用以及城市生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展提供一定的理論依據(jù)。

2 化工廠概況

該化工廠位于某工業(yè)園區(qū)，1997年建成投產(chǎn)，有兩條4500 t/a氰化鈉水溶液生產(chǎn)線，生產(chǎn)工藝為輕油裂解法，2010年公司停產(chǎn)，生產(chǎn)設(shè)備拆除及殘余廢棄物清理之后該地塊一直空置。地塊東南側(cè)約50 m外、北側(cè)110 m外分布有居民區(qū)，廠界東側(cè)約60 m與道路并行的溝渠。

其主要污染物有：①廢氣：主要來源于生產(chǎn)過程中堿吸收器產(chǎn)生的有組織和無組織排的放 HCN、NH3氣體；②廢水：主要有含氰化鈉高濃度生產(chǎn)廢水、清洗等低濃度廢水，生活廢水；③固廢：主要為生產(chǎn)中的反應(yīng)爐產(chǎn)生的爐內(nèi)廢焦、除塵器收集的炭灰，以上固廢含有氰化物，為危險廢物。

3 點位布設(shè)及樣品采集

該化工廠原生產(chǎn)過程中的主要構(gòu)筑物基本保持完好，原生產(chǎn)期間廠區(qū)平面圖見圖1。廠區(qū)內(nèi)土地主要分生產(chǎn)區(qū)、廢水處理區(qū)、儲罐區(qū)以及辦公區(qū)等。根據(jù)歷史土壤環(huán)境調(diào)查結(jié)果，識別的主要潛在污染區(qū)域為生產(chǎn)區(qū)及儲罐區(qū)，本次土壤監(jiān)測點位主要布設(shè)在具有潛在污染源的區(qū)域。

圖1 原生產(chǎn)期間廠區(qū)平面圖

廠區(qū)內(nèi)共計布設(shè)9個土壤監(jiān)測點位，主要分布在生產(chǎn)車間及其附近、廠區(qū)西側(cè)廢水池、氨罐區(qū)、辦公區(qū)、東側(cè)空地以及東側(cè)廢水處理區(qū)。另外，為考慮廠區(qū)生產(chǎn)經(jīng)營期間對周邊環(huán)境的影響，參考《重點區(qū)域土壤環(huán)境質(zhì)量 監(jiān)測方案風(fēng)險點位布設(shè)方案》在廠區(qū)周邊布設(shè)農(nóng)用地監(jiān)測點位。據(jù)調(diào)查，該地常年主導(dǎo)風(fēng)向以北風(fēng)為主，因此廠外農(nóng)用地監(jiān)測點位主要布設(shè)在廠區(qū)南側(cè)。因為廠區(qū)廢水不外排，參考廢氣型企業(yè)的布點方法，以企業(yè)為中心，建立75 m、200 m、400 m 的緩沖區(qū)，布設(shè)3個土壤監(jiān)測點。

3.1 廠內(nèi)土壤樣品采集

廠內(nèi)建設(shè)用地土壤主要采集柱狀樣，并為深層土壤，首先采集揮發(fā)性有機物(VOCs)檢測樣，用于檢測揮發(fā)性有機物(VOCs)的土壤樣品單獨采集，用非擾動采樣器采集不少于5 g土壤樣品快速推入裝有10 mL甲醇(色譜級或農(nóng)殘級)保護劑的40 mL棕色樣品瓶內(nèi)，推入時將樣品瓶傾斜，防止保護劑濺出。

然后采集用于檢測重金屬、半揮發(fā)性有機物(SVOCs)等指標(biāo)的土壤樣品，其中檢測重金屬的土壤樣品用木鏟采集1000 g左右的新鮮切面土樣裝入聚乙烯塑料袋，檢測其他項目的土壤樣品同樣用木鏟采集新鮮切面土壤至250 mL棕色玻璃瓶內(nèi)并壓實。采樣過程應(yīng)剔除石塊等雜質(zhì)，保持采樣瓶口清潔以防止密封不嚴。

3.2 廠區(qū)外農(nóng)用地土壤樣品采集

經(jīng)過實地踏勘，地塊廠區(qū)外農(nóng)用地土壤主要種植油菜、玉米等糧食作物，土質(zhì)較疏松。因此本次廠外農(nóng)用地主要采集表層樣(0～20 cm)。測量重金屬的樣品盡量用竹片或竹刀去除與金屬采樣器接觸的部分土壤，再用其取樣。每個土壤樣品采集1 kg左右，裝入樣品袋。

4 監(jiān)測項目

該企業(yè)主要生產(chǎn)工藝涉及的特征污染物包括pH值、氰化物和石油烴，監(jiān)測范圍包括廠內(nèi)建設(shè)用地以及廠區(qū)外農(nóng)用地。依據(jù)《土壤環(huán)境質(zhì)量 建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB36600-2018)以及《土壤環(huán)境質(zhì)量 農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB15618-2018)相關(guān)規(guī)定，分別確定廠區(qū)內(nèi)土壤監(jiān)測項目和廠區(qū)外農(nóng)用地監(jiān)測項目見表1。

表1 廠區(qū)內(nèi)外土壤監(jiān)測項目

5 土壤監(jiān)測結(jié)果及評價

5.1 廠區(qū)內(nèi)土壤監(jiān)測結(jié)果分析

土壤環(huán)境調(diào)查廠區(qū)內(nèi)共布設(shè)9個土壤監(jiān)測點位，采集44個土壤樣品。 廠區(qū)內(nèi)土壤監(jiān)測結(jié)果詳見表2。

由表2可見，廠區(qū)內(nèi)9個監(jiān)測點位的所有監(jiān)測因子中共檢測7種重金屬元素，砷、鎘、銅、鉛、鎳、汞6種重金屬在所有樣品中均被檢出，5個點位六價鉻未檢出，4個土壤監(jiān)測點位有不同程度的檢出；車間內(nèi)2個土壤監(jiān)測點位設(shè)置了有機污染物監(jiān)測指標(biāo)，共檢測了27種揮發(fā)性有機物和11種半揮發(fā)性有機物因子，其中有6項檢測指標(biāo)被不同程度檢出，9個監(jiān)測點位樣品特征因子石油烴均被檢出，含量范圍為14.3～185 mg/kg，氰化物有8個點位檢出，含量范圍為0.07～12.7 mg/kg。結(jié)果表明，所有檢出的重金屬元素含量、有機物含量、石油烴含量、氰化物含量均低于《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB36600-2018)中第一類用地篩選值。

5.2 廠區(qū)外土壤監(jiān)測結(jié)果分析

土壤環(huán)境調(diào)查廠外共布設(shè)3個土壤監(jiān)測點位，采集3個土壤樣品。 廠外土壤監(jiān)測結(jié)果詳見表3。

由表3可見，廠外3個監(jiān)測點位8種重金屬元素均被檢出，氰化物含量范圍為0.10～0.38 mg/kg，石油烴含量范圍為41.4～114 mg/kg，pH值測試范圍為 7.28～7.52，但檢出結(jié)果均低于《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染 風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB36600-2018)第一類用地篩選值。

表2 廠區(qū)內(nèi)土壤監(jiān)測結(jié)果

表3 廠外土壤監(jiān)測結(jié)果

6 結(jié)論

本次土壤污染狀況調(diào)查廠區(qū)內(nèi)共設(shè)9個建設(shè)用地土壤監(jiān)測點位，采集44個土壤樣品，廠外共設(shè)3個農(nóng)用地土壤監(jiān)測點位，采集3個表層(0～20 cm)樣品，重金屬、有機物和特征污染物氰化物和石油烴監(jiān)測結(jié)果顯示，所有監(jiān)測因子含量均低于《土壤環(huán)境質(zhì)量 建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB36600-2018)第一類用地風(fēng)險篩選值。本次調(diào)查結(jié)果表明：該地塊土壤中污染物含量對人體健康的風(fēng)險可忽略，可根據(jù)第一類用地進行規(guī)劃，但在地塊開發(fā)過程中應(yīng)及時進行跟蹤觀測，避免對此地塊造成新的污染。