摘要:以华北某石化企业搬迁遗留场地为研究对象,根据HJ 25.1—2019、HJ 25.2—2019环境保护标准进行土壤污染状况初步调查,通过资料收集、现场踏勘以及人员访谈进行污染识别,采用系统布点和判断性布点结合的方法采集土壤和地下水样品,检测项目为GB 36600—2018标准中的基本项目、GB/T 14848—2017标准中的常规指标以及识别出的地块特征污染因子。本次调查共布设42个土壤点位、8个地下水点位、516组采集土壤样品和9组地下水样品。调查结果表明,该场地生产区域土壤中砷、钒和钡等重金属以及石油烃存在超标现象,地下水中氨氮、镉、铅、石油类和石油烃等因子普遍超标,作为第一类用地存在健康风险,需要开展进一步详细调查和风险评估工作,以确定土壤污染程度和范围,评估污染物对人体健康的危害风险水平。
关键词:石化企业,遗留地块,污染状况,初步调查
0引言
随着城市化进程的不断推进,国家为化解产能过剩矛盾,对产业结构进行调整优化,对高耗能、高污染行业及老工业区实施整体搬迁改造,将城市近郊部分关停搬迁企业遗留场地调整为居住用地和公共设施用地,并再次开发利用。一些工矿企业尤其是生产历史较长的土壤污染重点监管单位,由于土壤防渗阻隔措施薄弱,导致土壤和地下水受到污染,存在环境安全和健康隐患[1]。根据国家土壤污染防治有关规定,需对关停搬迁企业场地开展场地环境调查。
石油加工和石油化工企业在生产过程中会产生大量的废水、废气和固体废物,被列为土壤污染重点监管行业,其主要污染物包括石油烃、硫化物、氰化物、挥发性有机物以及铅、镉等重金属[2]。张渝蓉等[3]对重庆市某在产石化场地进行调查发现,土壤中的金属汞、锰、挥发性有机污染物氯仿、乙苯和二甲苯的污染程度较为严重。韩丰磊等[4]对某废弃石化场地进行监测评估,结果表明,厂区土壤中的石油类物质、地下水中挥发酚、石油类、亚硝酸盐氮和硫化物等多种污染物严重超标。翟勇[5]对东北某石化企业调查发现,土壤主要特征污染物为苯、乙苯、二甲苯、萘、苯并(a)蒽和二苯并(a,h)蒽等有机物。吕元飞等[6]对某石化厂的调查结果表明,周边土壤存在一定程度的多环芳烃污染。
本次调查以华北某石化企业遗留地块为研究对象,对地块土壤和地下水环境开展污染状况调查,为该场地后续的风险管控修复和环境管理提供数据支撑。
1研究方法
1.1地块概况
该石化企业地块位于冀中平原南部,有30 a的生产历史,主要以基础机械油为原料,经过磺化、精制和复配等生产工艺,生产白油、乳化油、石油磺酸钠、机油、石蜡、磺酸钡和黄油等产品,生产工艺流程如图1所示。其生产设施主要包括磺化、精制、复配的配套装置,另建有基础油罐区、锅炉房、配电室等配套辅助设施。
目前,厂区的各类设备设施和建构筑物已全部拆除。根据未来规划文件,该地块未来用地规划为居住用地和公园绿地。
该地块埋深30 m内的地层从表层往下分布依次为杂填土、黄土状粉土、粉土、粉质黏土及砂土。地下水流向为西北向东南,平均水位埋深约37 m。
1.2场地污染识别
通过资料收集、现场踏勘及人员访谈,收集场地现状和历史资料,包括平面布置、生产工艺、原辅料和污染物排放等情况,初步判断场地重点关注工序、区域及对应的污染因子。可能导致土壤污染的主要途径为各生产车间的原辅料、产品的遗撒、淋溶和槽罐以及排污管线的跑冒滴漏等,本场地的特征污染物主要是重金属、挥发性有机物(VOCs)、半挥发性有机物(SVOCs)和石油烃类(TPH)等。本场地内各区域潜在特征污染物识别汇总见表1。
2土壤污染状况调查
2.1布点依据
根据HJ 25.1—2019、HJ 25.2—2019和HJ/T 166—2004等环境保护标准的相关要求,结合地块污染源分布、水文地质条件和污染物迁移转化等污染识别情况,判断土壤和地下水中的污染物分布可能,对土壤和地下水进行布点监测。
2.2布点原则
2.2.1平面布点
为了确认该地块的土壤污染状况,本次调查研究通过资料收集、现场踏勘和人员访谈等形式识别场地污染情况,按照生产工艺分区,在涉及有毒、有害物质的设施设备和场所等疑似污染区进行布点。其中,生产车间、油罐区、试验车间、机修车间、锅炉房、煤场、污水管网和变电室是调查关注的重点。为了解地块实际污染情况和污染物空间分布特征,在相关配套设施、仓库等区域也适量进行布点。
2.2.2纵向布点
本项目调查采集分层样品以确认土壤中污染物的污染深度及垂直分布情况。采样时,根据现场情况和现场快速检测仪器结果,适当调整采样深度。对于有裂隙的地面以及有刺激性气味的土壤,适当加深采样深度。
根据污染源布局、地层结构、岩性特征、水文地质以及污染物迁移等因素决定具体采样深度和采样层次。0~1 m内采集表层土壤,深层样品依据污染识别阶段地层结构资料分析,结合场地勘探过程每个采样点土层分布的实际情况进行采集,至少每个大层采集1个土壤样品。当同一土层厚度超过3 m时,至少每3 m采集1个土壤样品。具体的采样位置、采样深度根据土壤的颜色、气味以及XRF检测仪、PID等快速检测仪的测定结果合理判断,根据保守性原则采集污染较重位置的土壤样品。
2.3布点方案
本场地环境调查土壤采样布点依据突出重点、兼顾均匀性原则,根据地块污染源平面布置和污染识别情况,结合地块的水文地质条件,布点方法采用系统布点和判断性布点结合的方法进行。本地块面积为6万m2,共布设42个土壤点位,满足40 m×40 m的布点要求。本调查采集土壤分层样品在库房、配电室、机修车间、锅炉房和煤场等设施周边的采样深度为3 m,在成品仓库的采样深度为5 m,在黄油、石蜡车间周边的采样深度为8 m,在基础油罐区、白油车间周边的采样深度为10 m,在消防水池的采样深度为20 m,在乳化油、石油磺酸钠车间、废水坑及管线周边的采样深度为26~30 m。共采集分析土壤样品516组,含58组平行样。
2.4地下水采样点布设
根据地块的地下水位、流向及污染源平面布局,结合车间生产、三废治理与排放等实际情况进行地下水监测井布点。按照80 m×80 m网格,共布设8口地下水监测井,包括地块边界控制井。共采集地下水样品9组,含1组平行样。
2.5检测项目及分析方法
检测因子包括《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准》(试行)(GB 36600—2018)[7]中的基本项目和《地下水质量标准》(GB/T 14848—2017)[8]表1中的35项常规指标,同时,考虑污染识别阶段所确定的特征污染因子pH、石油烃、硫化物、苯系物等有机物组分、甲苯、2-丁酮、苯酚等SVOCs、钡等重金属指标。
本次调查研究样品分析委托经CMA计量认证合格的第三方实验室,严格按照国家标准、行业标准进行检测,以确保检测结果准确、可靠。
3检测结果与分析
3.1地块调查评价标准
该地块未来规划为居住用地和公园绿地,土壤指标按照《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准》(GB 36600—2018)和河北省地方标准《建设用地土壤污染风险筛选值》(DB 13/T 5216—2022)中第一类用地筛选值进行筛选评价,地下水指标按照《地下水质量标准》(GB/T 14848—2017)中Ⅲ类标准进行评价。
3.2土壤检测结果与分析
土壤初步调查结果表明,本地块各生产车间、罐区、废水管线和废水坑等区域有不同程度的超标,部分重金属和有机污染物初步调查结果见表2。初步调查阶段本地块土壤pH统计结果在7.4~10.3之间,呈中性略偏碱性。部分点位检出有氨氮、硫化物和甲醇,但均未超过筛选值。21个点位检出有挥发性有机物,11个点位检出有半挥发性有机物,检测数据相对较小,均未超过筛选值。氰化物、顺酐、对苯二酚、邻苯二酚和多氯联苯等均未检出。土壤中石油烃、重金属砷、钒和钡等存在超标现象,其余重金属因子的最大检出浓度均未超过筛选值。
土壤中重金属砷有7个点位、钡有3个点位、钒有1个点位超过相应筛选值。砷超标点位多位于7.8~10.8 m深的粉粘土层;钒超标深度为表层杂填土,可能与周边企业大气沉降作用有关;钡超标点位于黄油、磺酸钡车间及废水坑杂填土,可能与企业生产过程中废水跑冒滴漏及废水排放有关。锌、钴等重金属因子虽未超标,但最大占标比相对较大,分别为44.71%和86.00%。锌含量最大检测数据为4 471 mg/kg,位于黄油、磺酸钡车间的0.5 m处,该点位0.5 m深度以下的锌含量检测数据均小于200 mg/kg,基本呈现递减的趋势。钴含量最大检测数据为17.2 mg/kg,位于基础油罐区点位的11.0 m处,该点位黏土层上钴检测数据均相对较大,说明重金属钴在该黏土层有一定程度的累积。
土壤石油烃含量的初调结果显示,21个点位超筛选值(826 mg/kg),17个点位超管制值(5 000 mg/kg),最大超标点位为白油车间处,超标78倍。石油烃含量超标区域分布在罐区、生产车间、废水管线和废水坑等处,可能与企业在生产过程中油类发生泄露或跑冒滴漏有关。最大超标深度为乳化油车间南侧废水管线处26.0 m,可能是由于该区域曾发生泄漏,后续需重点关注。
3.3地下水检测结果与分析
对地下水进行初步调查,结果表明,本地块的地下水不同程度超标,见表3。初步调查,本地块地下水pH为7.5~7.6,呈中性,地下水中溶解性总固体、铁、氨氮、钠、镉、铅、石油类和石油烃等因子普遍超标,其他因子均未检出或未超过Ⅲ类标准。
溶解性总固体、铁和钠等因子是地下水一般化学指标,其超标倍数不大,对人体健康危害不大。整个地块的氨氮、镉和铅普遍超标,非本地块特征因子,可能与区域水文地质和周边企业的生产活动及区域废水排放有关。
石油烃是本地块的特征污染因子,整个地块地下水中的石油类、石油烃超标,最大超标倍数分别为基础油罐区石油类超标3.57倍和管线区石油烃超标0.53倍。其超标可能是由于土壤中石油烃通过淋溶作用迁移至地下水而产生的污染。
4结论
经初步调查,华北某石化企业搬迁遗留场地生产区域土壤中的砷、钒和钡重金属以及石油烃超出《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 36600—2018)标准中第一类用地筛选值,部分点位的石油烃超第一类用地管制值。地下水中氨氮、镉、铅、石油类和石油烃等因子超出《地下水质量标准》(GB/T 14848—2017)标准中Ⅲ类限值。根据国家相关规定,该场地在第一类用地方式下存在健康风险,需要进一步开展风险评估工作,确定土壤污染程度、范围和危害风险水平,为后期风险管控修复和环境管理提供支撑。
参考文献
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[2]谭海涛,刘涛,曹兴涛,等.石化场地土壤与地下水污染防控研究进展[J].应用化工,2020,49(8):2112-2115.
[3]张渝蓉,罗帅,陈媛,等.重庆典型在产石化场地土壤污染特征及来源解析[J].环境科学,2023,44(12):6933-6946.
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[7]生态环境部,国家市场监督管理总局.土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行):GB 36600—2018[S].北京:中国标准出版社,2018.
[8]国家质量监督检验检疫总局,国家标准化管理委员会.地下水质量标准:GB/T 14848—2017[S].北京:中国标准出版社,2017.
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