福建某化工企業地塊土壤調查及污染成因分析

余梅花

（福建龍源環境工程技術有限公司，福州 350001）

根據《關于保障工業企業場地再開發利用環境安全的通知》《關于加強工業企業關停、搬遷及原址場地再開發利用過程中污染防治工作的通知》的有關要求，關停并轉、搬遷工業企業原地塊在進行重新供地及土地出讓之前，應完成地塊環境調查和風險評估工作，確保地塊遺留污染不會在后續開發利用過程中對人體健康產生危害。

以福建某化工企業地塊（該廠目前已搬遷完畢，構筑物已拆除）作為研究對象[1]，通過現場踏勘及收集資料，充分識別潛在特征污染物和潛在重污染區域，按照有關導則和規范要求，對初步調查超標區域和超標污染物進一步詳細采樣分析調查，進一步明確土壤及地下水污染程度、范圍及邊界，旨在為該化工企業未來開展風險評估工作提供依據，為同類型化工項目土壤地塊詳細調查提供參考意義。

1 工程概況

1.1 項目概況

福建某化工企業占地面積為72 359.3m2，組建于20 世紀70 年代，于2003 年改制重組，重組原設計規模為合成氨3000t/a，經過幾十年的發展和技術改造，最終形成合成氨2.5 萬t/a 的恒產規模，工廠于2011 年關停，地塊目前處于閑置待開發階段。

該地塊規劃擬作商住用地，土壤檢測結果采用《土壤環境質量 建設用地土壤污染風險管控標準（試行）》（GB36600—2018）中第一類用地的篩選值進行評價，地下水檢測結果采用《地下水質量標準》（GB/T 14848—2017）Ⅳ類標準進行評價。

1.2 初步調查檢測結果

初步調查結果顯示的地塊土壤檢測項目超標指標及數值見圖1。

圖1 初步調查土壤項目檢測結果圖

初步調查地塊內重金屬超標點位為S4-1（碳化車間）、S5-1（造氣房）、S8-1（循環水池）和S11-1（廢催化劑堆放區），這些點位分布在生產區中部及中南部區域，超標點位污染深度為表層土（0—50cm）。

地下水W-1、W-2 存在氨氮超標現象，具體超標點位見圖2。

圖2 初步調查地下水項目檢測結果圖

由圖2 可知，地塊地下水上游氨氮濃度低，下游氨氮濃度高；西側生活辦公區氨氮濃度低、東側生產區的氨氮濃度高。

2 詳細調查采樣布點方案

2.1 土壤布點位置、檢測項目及采樣深度

2.1.1 布點位置

根據《建設用地土壤污染狀況調查技術導則》（HJ 25.1—2019）[4]和《建設用地土壤環境調查評估技術指南》，污染識別和初步調查篩選的重點區域土壤采樣點位數每400m2不少于1 個，其他區域每1600m2不少于1 個。結合地塊情況，初查超篩選值點位所在的重點區域約14 000m2，對其進行20×20加密布點，土壤采樣點位數量不少于35 個，實際布設35 個點位。

本地塊總占地面積為72 359.3m2，其他區域的面積為58 359.3m2，對其他區域進行40×40 網格布點，因此其他區域內的土壤采樣點位不少于36 個，實際布設36 個點位。此外，按要求應在地塊外部區域設置土壤對照監測點位，故在地塊外部區域選擇在一定時間內未經外界擾動的裸露土壤區域布設1 個土壤對照點位[2]。具體點位布設詳見圖3。

圖3 詳細調查土壤和地下水采樣點位布設圖

2.1.2 檢測項目

檢測項目選擇的初步調查檢測超標指標為總鉻、鋅、鉛、鎳、汞、砷。

2.1.3 采樣深度

根據《建設用地土壤污染風險管控和修復監測技術導則》（HJ 25.2—2019）要求，本地塊具體采樣深度設計如下：

（1）第一層土壤：0—0.5m 一個土壤樣品；

（2）第二層土壤：0.5—1.5m 一個土壤樣品；

（3）第三層土壤：1.5—3.5m 一個土壤樣品；

（4）第四層土壤：3.5—5.5m 一個土壤樣品；

（5）第五層土壤：5.5—6.5m 一個土壤樣品。

每個采樣點具體的采樣深度應結合鉆探過程中專業人員的判斷和X 射線熒光光譜儀（XRF）、光離子化檢測器（PID）等現場檢測設備的監測結果；鉆探過程中如果在其他深度發現有明顯污染痕跡（如顏色、氣味），也應適當增加土壤樣品采集[3]。

2.2 地下水布點位置及檢測項目

2.2.1 布點位置

根據《建設用地土壤環境調查評估技術指南》，在詳細調查階段，地下水采樣點位數每6400m2不少于1 個。本地塊占地面積為72 359.3m2，故地下水采樣點位數至少為11 個，實際布設15 個點位。此外，應在調查地塊附近選擇1 個清潔對照點（W12），而且應布設在地下水上游區域。因此，本地塊詳調階段地下水采樣點位設置16 個，具體點位布設見圖3。

2.2.2 檢測項目

結合土壤中超標污染物，詳細調查階段地下水檢測項目設為pH 值、砷、鉛、汞、鎳、氨氮。因總鉻沒有相應的篩選值，所以不進行檢測。

2.2.3 采樣深度

應依據地塊水文地質條件及調查獲取的污染物特征進行確定。一般情況下采樣深度應在監測井水面下0.5m 以下。對于低密度非水溶性有機物污染，監測點位應設置在含水層頂部；對于高密度非水溶性有機物污染，監測點位應設置在含水層底部和不透水層頂部[4]。

3 土壤和地下水環境質量評價

3.1 詳細調查土壤檢測結果

本次詳細調查共布設土壤點位72 個，兩次進場采集并送往實驗室檢測的樣品共計387 個（其中包含平行樣36 個）。采用《土壤環境質量 建設用地土壤污染風險管控標準（試行）》（GB36600—2018）中第一類用地的篩選值對檢測結果進行評價。在所檢測的污染因子中共有2 個污染因子超過篩選值，分別為砷、鉛。具體檢測結果詳見表1 和表2，砷和鉛超標點位見圖4、圖5。

圖4 砷超標點位圖

表1 土壤檢測結果統計

表2 土壤樣品檢測值超標結果統計

表3 地下水檢測結果統計

圖5 鉛超標點位圖

根據檢測結果，土壤中超標的污染物主要為砷和鉛，這主要與該企業從事合成氨原輔材料燃燒等生產工作有關，與地塊的特征污染物的分析具有一致性，可以判斷該企業的生產經營活動對地塊內土壤造成了污染。

3.2 詳細調查地下水檢測結果

詳細調查共布設16 個地下水點位，共建設16 口地下水監測井，采集并送往實驗室檢測的樣品共計18 個（其中包括平行樣2 個）。由于該地塊為非水源保護地，因此選用《地下水質量標準》（GB/T 14848—2017）中Ⅳ類標準作為評價標準。

在所檢測的污染因子中只有氨氮指標超過Ⅳ類標準限值，結果統計見表3，超標點位分布見圖6。

圖6 地下水樣品中氨氮污染物超標點位分布圖

4 土層污染物空間分布及方量計算

4.1 污染物空間分布

為更保守估算本地塊污染物分布的面積并計算本地塊土壤修復的土方量，將初步核實超標點位加到本次調查中所進行污染面積及修復方量的計算。

為更明確和直觀地顯示調查區域內污染物的超標情況及污染物水平分布情況，使用克里金插值法制作污染物分布圖。第一層（表層0—50cm）各污染物污染面積統計結果見表4，第二層（50—150cm）污染物污染面積計算結果見表5。

表4 第一層（0-50cm）各污染物污染面積統計

表5 第二層（50-150cm）污染物污染面積計算

4.2 面積整合

因每個污染物存在相重合的污染區域，因此需對相重合的污染區域進行整合，從而得出準確的污染面積及污染邊界。采用保守計算方法，當區域內只受一種污染物污染時，該區域內土壤污染方量=污染面積×該污染物的最大污染深度；當區域內受多種污染物污染時，該區域內污染土壤方量=污染面積×多種污染物中最大的污染深度。依據此方法，將每一種污染物的污染范圍進行疊加（見圖7），疊加后合并范圍見圖8、圖9。

圖7 第一層（表層0-50cm）污染范圍疊加圖

圖8 第一層（表層0-50cm）污染范圍分布圖

圖9 第二層（表層50cm-150cm）污染范圍分布圖

經計算，本地塊土壤污染土方量為2686m3，其中0—50cm 處的污染方量為2301m3、50-150cm 處的污染方量為385m3，具體計算結果見表6。

表6 該地塊污染物修復方量計算結果

5 結語

5.1 土壤

本次詳細調查共布設土壤點位72 個，2 次進場采集并送往實驗室檢測的樣品共計387 個（其中包含平行樣36 個）。采用《土壤環境質量 建設用地土壤污染風險管控標準（試行）》（GB36600—2018）中第一類用地的篩選值對檢測結果進行評價。在所檢測的污染因子中共有2 個污染因子超過篩選值，分別為砷、鉛。

（1）在所有檢測的樣品中有兩個點位的砷污染因子超過一類篩選值，分別為位于煤球庫車間的S27 點位和S32 點位，其中砷污染因子檢出最大值為位于煤球庫車間的S27 點位表層（0—50cm）土壤樣品，砷最大檢測值為129mg/kg，是篩選值的5.45 倍。位于造氣車間的S32 號點位最大污染深度可達150cm，其他點位砷污染因子均未超過篩選值。

通過分析該地塊的生產工藝及企業歷史可知，S27 點位所在區域為煤球庫車間，在生產過程中原材料及煤球等均堆放在該車間，長時間原材料堆放導致砷污染因子超過篩選值；S32 點位位于造氣車間，該車間的生產會涉及廢熱鍋爐和造氣鍋爐燃燒，使用的原材料為煤球，長時間生產導致該點位的砷污染因子超過一類篩選值。因此，需對土壤中的砷進行風險評估，確定風險水平。

（2）在所有檢測的樣品中有兩個點位的鉛污染因子超過一類篩選值，分別為位于煤球庫車間的S27 點位和S32 點位，其中鉛污染因子檢出最大值為位于煤球庫車間的S27 點位表層（0—50cm）土壤樣品，鉛最大檢測值為638mg/kg，是篩選值的0.595 倍，最大污染深度為50cm。其他點位鉛污染因子均未超過篩選值。

通過分析該地塊的生產工藝及企業歷史可知，超標的這兩個點位位于大量使用煤球的車間，煤球的長期使用導致其粉塵在表層堆積，經過雨水沖刷溶解及循環水池積水影響造成鉛污染物在該點位表層堆積，長時間生產作業導致這兩個點位的鉛污染因子超過一類篩選值。因此，需對這些區域內土壤中的鉛進行風險評估，確定風險水平。

（3）初步調查位于碳化車間的CS4 點位污染物鎳超過篩選值，位于造氣車間附近的CS8 點位污染物汞超過篩選值，這可能是由于場地表土堆存的金屬顆粒物經長期雨水沖刷溶解到土壤造成的，需對初步調查CS4 點位土壤中的鎳及CS8 點位土壤中的汞進行風險評估，確定風險水平。

綜上所述，土壤中超標的污染物主要為砷、鉛、鎳、汞、總鉻，這些污染物與該企業主要從事合成氨原輔材料燃燒等生產工作有關，與地塊的特征污染物的分析具有一致性，可以判斷該企業的生產經營活動對地塊內土壤造成了污染。

5.2 地下水

按《地下水質量標準》（GB/T 14848—2017）中Ⅳ類標準對該化工企業地塊內地下水水質進行評價，結果顯示在所檢測的污染因子中氨氮指標超過Ⅳ類標準限值。位于地塊下游的地下水14 點位氨氮檢測值最高，最大值為3.19mg/L，超標倍數為1.13 倍。該企業從事合成氨生產，兩個超標點位W1 和W14 位于生產車間下游，而且循環水池積水處測得氨氮超過篩選值，推測可能是由于地塊歷史久遠，循環水池泄漏，導致其超過《地下水質量標準》（GB/T 14848—2017）Ⅳ類標準限值。因此可以判定企業生產導致了地下水污染，同時污染有向地塊其他地方擴散的趨勢。

該地塊的地下水已經受到污染，需要對其進行風險評估，以確定下一步工作計劃。