学术论文投稿/征稿

欢迎您!请

登录 注册

手机学刊吧

学刊吧移动端二维码

微信关注

学刊吧微信公众号二维码
关于我们
首页 > 学术论文库 > 理工论文 苏南某化工地块土壤和地下水调查研究及风险评估论文

苏南某化工地块土壤和地下水调查研究及风险评估论文

6

2025-11-07 12:01:18    来源:    作者:xuling

摘要:以未来规划为二类工业用地的苏南地区某化工地块为研究对象,开展了土壤污染状况调查和风险评估,前期调查共布设50个土壤采样点位、25口地下水潜水监测井、6口承压水监测井、4个地表水底泥复合点位。

  摘要:以未来规划为二类工业用地的苏南地区某化工地块为研究对象,开展了土壤污染状况调查和风险评估,前期调查共布设50个土壤采样点位、25口地下水潜水监测井、6口承压水监测井、4个地表水底泥复合点位。调查结果表明:土壤检出25项指标,所有检出指标检出浓度均未超过相应评价标准规定的第二类用地筛选值,该地块土壤不存在超标情况;地下水检出24项指标,其中氯离子、硫酸根、阴离子表面活性剂、顺式-1,2-二氯乙烯、氯乙烯、石油烃(C 10-C40)检出浓度存在超过相应标准和筛选值。地块内土壤不存在需要进行风险表征的关注污染物;地下水中关注污染为上述超标因子,但根据风险评估过程和结论可知,该地块地下水风险可接受;地下水中污染物未对周边河流生态造成影响。


  关键词:化工企业;土壤;地下水;风险评估


  0引言


  由于地理位置优越及工业基础雄厚,苏南地区具有大量的化工企业,这些企业在推动苏南经济发展的浪潮中发挥着举足轻重的作用。但是,化工行业的发展也伴随着潜在的环境风险,使得生态环境平衡与经济社会发展衔接不足、日益繁重的环境保护任务与环境基础设施不完善、环境监管能力不足”。因此,我国产业结构在近年不断升级优化,许多工业企业,特别是污染较重的化工企业在当地政策的引导下进行了关闭和搬迁12-6。化工企业生产过程中的“跑冒滴漏”及搬迁过程中如果未采取有效环保措施,可能会导致原地块出现土壤和地下水污染等问题[7-8]。因此,为了全面而准确地了解并掌握这些地块内历史企业生产活动对土壤环境质量所造成的具体影响,确保土地资源的可持续利用,工业企业在关闭或搬迁后,对于拟再开发利用的地块,必须严格依照《中华人民共和国土壤污染防治法》以及当地的相关法律法规,扎实开展土壤污染状况的调查、风险评估以及治理修复等一系列工作[-10]。


  本研究以苏南地区关闭化工企业地块为例,通过该地块前期土壤污染状况调查情况,对该地块的关注污染物进行危害识别、暴露和毒性评估,针对地块规划用途,分析其环境风险及对周边河流的生态影响,为地块后续开发利用决策提供依据。

       1前期调查研究


  1.1地块概况


  本研究地块位于我国东南沿海长江三角洲中心江苏省南部地区,占地面积为16 711 m²。自1989年起,该地块被作为工业企业用地使用,主要包含两家化学原料制造企业,进行废油脂加工,废氰化物包装桶的清洗和氢氯噻嗪、JSH-Z高效稳定脱硫剂、巯基丙酸甲酯、39F溶剂、6-氯正己醇、辛二酸的生产。目前,地块内原企业已关停,建筑物及工业生产构筑物已拆除完毕。根据相关规划文件,地块未来规划为防护绿地(G2)及道路用地(S),均属于《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB36600-2018)以下简称“GB36600”)中规定的第二类用地。


  根据地质勘探结果,地块所在地区地表下20.0m深度范围内自上而下可分为5个地质单元层,包括杂填土(平均厚度1.25m,层底平均埋深1.25m,杂色,松散~稍密)、素填土(平均厚度1.40m,层底平均埋深2.65m,杂色,稍密)、黏土(平均厚度3.45m,层底平均埋深6.10m,黄褐色,硬塑)、粉砂夹粉土(平均厚度4.00m,层底平均埋深10.10m,灰黄色,稍密~中密)、粉砂(未钻穿,灰色,中密)。地块内埋藏的地下水主要为潜水和承压水。潜水水位埋深约0.5~0.8m,承压水近年平均水位标高约0.0m。地块潜水流向为自西北向东南。


  1.2样品采集与分析


  地块历史曾被作为工业企业用地使用,地块内原有各企业厂区边界划分明显,厂区内车间、仓库、料房等建筑物和构筑物分布明确,依据《建设用地土壤污染状况调查技术导则》(HJ25.1-2019)和《建设用地土壤环境调查评估技术指南》(公告2017年第72号令)等相关文件要求,采用分区布点法进行点位布设,布设点位主要位于项目地块内原工业企业厂区内生产车间、仓库、料房、堆场、储罐、蓄水池、管道、锅炉房等污染风险较大区域以及项目地块内原工业企业厂区边界区域。


  以不大于20 m×20m的网格进行土壤点位布设;在疑似污染严重的区域,地下水监测井设置网格不大于80 m×80 m,存在非水溶性污染物或需确定重度污染区和污染边界时,监测网格不宜大于40 m×40 m。共在地块内布设了44个土壤采样点位及21口地下水潜水监测井(地下水井点位均为水土复合点位),周边河流布设了有4个地表水及底泥点位,土壤布点密度达到380 m2/个、地下水布点密度达到796 m2/个,检测指标涵盖特征污染因子,土壤检测指标包括有机质、GB36600表1中规定的基本项目45项、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、石油烃(C10-C40)、pH、硫化物、氰化物、甲醛、环氧乙烷、铝,地下水检测指标包括GB36600表1中规定的基本项目45项、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、石油烃(C10-C40)、阴离子表面活性剂、pH、硫酸盐、硫化物、氰化物、甲醛、环氧乙烷、氨氮、氯化物。此外,布设了2个土工测试点,测定土壤的基本理化性质,包括土壤有机质含量、土壤容重、土壤含水率、土壤颗粒密度、非饱和土层土壤中孔隙水体积比等。


  1.3调查结果


  调查结果表明送检的所有土壤和底泥样品均满足GB 36600中第二类用地评价标准,土壤和底泥不存在超标情况。


  地块有8口潜水监测井存在超出《地下水质量标准》(GB/T 14848—2017)(以下简称“GB/T 14848”)中规定的Ⅳ类水标准情况,超标占比32.00%,超标项目为氯化物(氯离子计)、硫酸盐、阴离子表面活性剂、顺式-1,2-二氯乙烯、氯乙烯、石油烃(C10-C40)。地块地下水超标总覆盖面积约5 959 m2,理论总超标量为7 011.36 m3。


  根据《江苏省地表水环境功能区划》,地块周边河流为工业用水区及景观娱乐用水区,属于Ⅳ类地表水环境。本项目送检的地表水样品检出浓度均低于《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)(以下简称“GB 3838”)中的Ⅳ类水标准。


  根据《中华人民共和国土壤污染防治法》中第六十条:“对土壤污染状况调查报告评审表明污染物含量超过土壤污染风险管控标准的建设用地地块,土壤污染责任人、土地使用权人应当按照国务*生态环境主管部门的规定进行土壤污染风险评估,并将土壤污染风险评估报告报省级人民政府生态环境主管部门。”该化工地块属于“土壤污染状况调查报告评审表明污染物含量超过土壤污染风险管控标准的建设用地地块”,需要进行风险评估工作。


  2风险评估


  2.1危害识别


  根据项目地块未来规划,本地块拟开发为第二类用地中的防护绿地(G2)和道路用地(S)。根据《建设用地土壤污染风险评估技术导则》(HJ25.3—2019),在第二类用地条件下,成人可能会长时间暴露于地块污染而产生健康危害。成人的暴露期长、暴露频率高,一般根据成人期的暴露来评估污染物的致癌风险和非致癌效应。因此,识别本项目地块主要敏感受体为成人群体根据前期调查结果,该化工地块各土壤采样点送检样品的浓度均未超过相应评价标准规定的第二类用地土壤筛选值,本次风险评估土壤不存在需要进行风险表征的关注污染物。而地下水受到了一定程度污染,将超过地下水标准值的氯化物(氯离子计)、硫酸盐、阴离子表面活性剂、顺式-1,2-二氯乙烯、氯乙烯、石油烃(C10-C40)等污染物作为关注污染物。


  2.2暴露评估


  本地块暴露情景综合地块未来规划及其特定受体人群的类型、暴露频率、暴露周期等确定。暴露量等计算过程需要的部分模型参数主要包括受体暴露参数、建筑物参数、空气特征参数、污染区参数、地块土壤参数,这些参数参考《建设用地土壤污染风险评估技术导则》(HJ 25.3—2019)中推荐的数字和范围。本次依据成人群体的受体情景和第二类用地中防护绿地和道路用地的规划情景开展项目地块风险评估,并分析受体与污染物的接触方式。在第二类用地条件下,成人可能会长时间暴露于地块污染而产生健康危害。成人的暴露期长、暴露频率高,一般根据成人期的暴露来评估污染物的致癌风险和非致癌效应。


  《建设用地土壤污染风险评估技术导则》(HJ25.3—2019)中规定了9种主要暴露途径和暴露评估模型,包括经口摄入土壤、皮肤接触土壤、吸入土壤颗粒物、吸入室外空气中来自表层土壤的气态污染物、吸入室外空气中来自下层土壤的气态污染物、吸入室内空气中来自下层土壤的气态污染物共6种土壤污染物暴露途径和吸入室外空气中来自地下水的气态污染物、吸入室内空气中来自地下水的气态污染物、饮用地下水共3种地下水污染物暴露途径根据暴露情景。本地块规划为防护绿地(G2)及道路用地(S),不涉及深层土壤开挖、地下水的饮用或开发、地下室的修建、地表楼房建筑物的修建等工程,因此本地块主要敏感受体为成人群体,在地块内不涉及室内活动,故本风险评估暴露途径仅为吸入室外空气中来自地下水的气态污染物。


  根据《建设用地土壤污染风险评估技术导则》(HJ25.3—2019)中规定的各暴露途径对应的暴露量计算公式,并使用浙江大学环境健康研究所和环境保护部南京环境科学研究所共同制作的“污染场地风险评估电子表格”计算关注污染物的暴露量。


  2.3毒性评估


  毒性评估是在危害识别的基础上,分析地块土壤和地下水中关注污染物对人体健康的危害效应,包括致癌效应和非致癌效应,确定与关注污染物相关的参数,包括参考剂量、参考浓度、致癌斜率因子和呼吸吸入单位致癌因子等。本次风险评估工作针对的关注污染物毒性参数、理化性质参数及其它污染物相关参数的取值采用《建设用地土壤污染风险评估技术导则》(HJ25.3—2019)附录B中规定的参数推荐值。对于附录B中未作出规定的污染物参数,参考国际权威机构建立的参数数据库,例如美国环保署综合风险信息系统(IRIS,Integrated risk information system)、美国风险评估信息系统(RAIS,Risk assessment Information Sys-tem)、美国RBCA软件数据库(RBCA,Risk based cor-rective action)、世界卫生组织简明国际化学评估文件(CICAD)和国际癌症研究机构等。


  本次风险评估关注污染物包括顺-1,2-二氯乙烯、氯乙烯、硫酸盐、氯化物、阴离子表面活性剂、石油烃(C10-C40),毒性评估参数见表1。

  2.4风险表征


  风险表征是在暴露评估和毒性评估的基础上,采用风险评估模型计算土壤和地下水中单一污染物经单一途径的致癌风险和危害商,计算单一污染物的总致癌风险和危害指数,进行不确定性分析。本次使用浙江大学环境健康研究所和环境保护部南京环境科学研究所共同制作的“污染场地风险评估电子表格”,计算关注污染物的致癌风险和危害商进行风险表征。若某点位某一种关注污染物的总致癌风险值超过10-6或危害指数超过1,则该点位所代表的土壤或地下水采样区域为此关注污染物的风险不可接受污染区域。


  由于氯化物(氯离子计)、硫酸盐、阴离子表面活性剂不存在风险评估毒性参数,且在地下水中常以离子态存在,不存在气态的暴露途径,因此这几种污染物不存在致癌风险或非致癌效应。


  本地块暴露情景条件下,地下水中顺式-1,2-二氯乙烯、氯乙烯、石油烃(C10-C40)的致癌风险值未超过10-6、危害商未超过1,人体健康风险可接受。本地块污染人体健康风险水平均可接受,无需计算关注污染物的风险控制值。


  2.5地块对周边河流生态风险分析


  氯化物(氯离子计)、硫酸盐、阴离子表面活性剂属于GB/T 14848及GB 3838中规定的常规指标,不具备毒性参数取值,且根据前期调查,送检的地表水样品未检出阴离子表面活性剂,检出氯化物(氯离子计)、硫酸盐的浓度远低于地表水Ⅳ类水标准,因此判断本地块地下水关注污染物中氯化物(氯离子计)、硫酸盐、阴离子表面活性剂不会对周边地表水环境产生生态风险。


  本地块地下水石油烃(C10-C40)检出超标监测井为W8,与地块外东侧河流距离约50 m;顺式-1,2-二氯乙烯、氯乙烯检出超标监测井为W5,与地块外东侧河流距离约45 m。


  根据污染物进入河流所需时间、潜水层中单位面积污染物的释放量、单位面积潜水层土壤对污染物的吸附量等参数,可知本地块地下水中顺式-1,2-二氯乙烯、氯乙烯、石油烃(C10-C40)难以通过迁移进入地块外河流内(见表2)。此外,本项目地块已长期空置变为荒地,地块内不存在激活状态的污染源,地块外河流作为京杭运河的主要支流之一,具备一定的自净能力和水体更新能力的事实,可以判断本地块不会对该河流造成污染。

  3结论与建议


  3.1结论


  本地块前期调查送检土壤样品检出项浓度既未超过第二类用地筛选值,也未超过第一类用地筛选值,本次风险评估项目地块土壤不存在需要进行风险表征的关注污染物。


  在第二类用地利用条件下,本地块前期调查发现承压水不存在超标情况,潜水存在氯化物(氯离子计)、硫酸盐、阴离子表面活性剂、顺式-1,2-二氯乙烯、氯乙烯、石油烃(C10-C40)共计6项指标超标情况,需要进行地下水关注污染物风险表征。风险表征结果表明,氯化物(氯离子计)、硫酸盐、阴离子表面活性剂不存在致癌风险或非致癌效应,顺式-1,2-二氯乙烯、氯乙烯、石油烃(C10-C40)总致癌风险值未超过10-6、危害指数未超过1。地块地下水未对周边地表水河流造成生态影响。


  综上所述,本化工地块土壤和地下水环境质量人体健康风险均可接受,地块土壤和地下水环境质量满足第二类用地规划要求。


  3.2建议


  地块后期开发过程中发现疑似污染土壤或不明物质,应立即停工,并采取相应的环保措施,不得随意处置。地块使用者应委托有资质的相关环保单位对疑似污染土壤或不明物质进行采样分析,确定是否属于污染土壤或固废,然后制定相应的处理处置方案。


  本次结论是基于现有规划条件下形成的,若现有规划发生改变,应该对本地块土壤与地下水环境质量重新进行评估,以确保该地块土壤与地下水环境质量满足相应规划要求。

参考文献


  [1]李斌.江苏省区域工业发展对环境的影响研究[D].南京:南京农业大学,2014.


  [2]罗亚娟,陈阿江.空间失范:污染企业迁移的社会逻辑[J].学习与探索,2022(6):26-33.


  [3]程二波.浅谈化工行业企业用地土壤污染状况初步调查[J].清洗世界,2023,39(6):175-177.


  [4]刘雪梅,张留全.清远市某五金塑料企业关闭搬迁地块土壤污染状况初步调查分析[J].广东化工,2024,51(17):145-147.


  [5]陈伟伦.化工园区周边土壤重金属污染风险评估及修复技术[J].山西化工,2023,43(11):204-207.


  [6]景升.生态环境部:以化工等行业为重点,实施100个土壤污染源管控项目[J].中国石油和化工,2022(5):75.


  [7]周美春,任富天,马晨,等.我国南方某沿江腾退化工污染场地土壤与地下水风险评估[J]环境生态学,2023,5(7):33-38.


  [8]侯德义.我国工业场地地下水污染防治十大科技难题[J].环境科学研究,2022,35(9):2015-2225.


  [9]李晓纯.上海某工业地块土壤和地下水调查及风险评估[J].绿色科技,2021,23(8):144-146.


  [10]戴睿.浅谈土壤污染状况第一阶段调查的常见问题与建议[J].皮革制作与环保科技,2024,5(16):182-184.