羅 冬,金華平,羊德容
(1.成都齊盟復(fù)華環(huán)境科技有限公司,四川 成都 610000;2.成都華展環(huán)境檢測(cè)服務(wù)有限公司,四川 成都 610300;3.成都市污染源監(jiān)測(cè)中心蒲江監(jiān)測(cè)站,四川 成都 611600)
皮革產(chǎn)業(yè)在我國(guó)輕工業(yè)中占有重要地位,目前全球30%的皮革在中國(guó)生產(chǎn),許多先進(jìn)的皮革科研機(jī)構(gòu)也在中國(guó)[1]。傳統(tǒng)皮革生產(chǎn)主要采用鉻鞣技術(shù),使用鞣革性能優(yōu)異的鉻粉。但通過(guò)鞣制工序,鉻粉中的部分三價(jià)鉻會(huì)被氧化為六價(jià)鉻,使其毒性大大增加,存在潛在的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)[2]。流行病學(xué)調(diào)查和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)已證實(shí)六價(jià)鉻具有致癌性,已被國(guó)際癌癥協(xié)會(huì)(IARC)列為人類(lèi)致癌物質(zhì),對(duì)人體健康產(chǎn)生了嚴(yán)重威脅,其主要暴露途徑為呼吸吸入、經(jīng)口攝入和皮膚接觸[3-5]。
伴隨我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整與升級(jí),以及“退二進(jìn)三”和“退城進(jìn)園”等政策的落地,大批位于城區(qū)或近郊的污染較為嚴(yán)重的工礦企業(yè)紛紛關(guān)停和搬遷,遺留了大量污染場(chǎng)地[6-9]。根據(jù)《國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃的通知》(國(guó)發(fā)〔2016〕31號(hào))、《四川省關(guān)于印發(fā)土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃 四川省工作方案的通知》(川府發(fā)[2016]63號(hào))和《〈土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃四川省工作方案〉2020年度實(shí)施計(jì)劃》的相關(guān)要求,對(duì)于制革行業(yè)企業(yè)用地?cái)M變更為居住用地的,需按照國(guó)家發(fā)布的建設(shè)用地土壤環(huán)境調(diào)查評(píng)估技術(shù)規(guī)定和《四川省重點(diǎn)行業(yè)企業(yè)用地調(diào)查實(shí)施方案》,完成場(chǎng)地調(diào)查與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[10-12]。現(xiàn)以四川某制革企業(yè)搬遷場(chǎng)地為研究對(duì)象,開(kāi)展場(chǎng)地環(huán)境調(diào)查與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,旨在為該典型六價(jià)鉻污染地塊的后續(xù)土壤風(fēng)險(xiǎn)管控或修復(fù)及土地開(kāi)發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù),同時(shí)也為制革類(lèi)搬遷企業(yè)遺留地塊的環(huán)境管理提供借鑒。
該制革企業(yè)搬遷場(chǎng)地位于四川省成都市,于2001年建成,占地面積為25 273 m2,主要從事皮革生產(chǎn)加工,采用的工藝為鉻鞣技術(shù),生產(chǎn)流程大致分為準(zhǔn)備階段、鞣制階段和整飾階段,并建有鍋爐房和廢水處理站。主要原輔材料包括純堿、硫酸、硫化鈉、漂白粉、石灰、鉻粉、氯化銨、染料、樹(shù)脂鞣劑、脫脂劑、高分子涂飾劑、浸灰劑、甲酸鈉等。公司于2014年停產(chǎn)關(guān)閉,截至2019年10月場(chǎng)地內(nèi)除污水處理站池體及部分圍墻未拆除外,其余生產(chǎn)設(shè)備及配套管線(xiàn)和大部分建(構(gòu))筑物均已拆除。依據(jù)當(dāng)?shù)赝恋乩每傮w規(guī)劃文件,該地塊未來(lái)規(guī)劃為二類(lèi)住宅用地,屬敏感用地。根據(jù)《巖土勘察及水文地質(zhì)調(diào)查》(2020年3月)報(bào)告,該地塊表層為第四系雜填土層(Q4ml),其下層為全新統(tǒng)近代河流沖積層(Q4al),鉆孔揭露厚度分別為:①雜填土0.8~2.1 m。②粉質(zhì)粘土0.9~5.6 m。③卵石層。地下水賦存于卵石層和粉質(zhì)粘土層中,水位埋深較淺且分布連續(xù),并受河流直接滲流補(bǔ)給,大氣降水補(bǔ)給量較小。經(jīng)實(shí)地勘察,場(chǎng)地周邊1 km范圍內(nèi)涉及主要環(huán)境敏感目標(biāo)有居民區(qū)3處、學(xué)校2所、河流2條等。
根據(jù)《建設(shè)用地土壤污染狀況調(diào)查技術(shù)導(dǎo)則》(HJ 25.1-2019)[13]、《建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控和修復(fù)監(jiān)測(cè)技術(shù)導(dǎo)則》(HJ 25.2-2019)[14]、《土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(HJ/T 166-2004)[15]、《工業(yè)企業(yè)場(chǎng)地環(huán)境調(diào)查評(píng)估與修復(fù)工作指南(試行)》和《成都市建設(shè)用地土壤環(huán)境質(zhì)量調(diào)查評(píng)估與修復(fù)工作指南》的相關(guān)要求,在該場(chǎng)地初步調(diào)查工作成果的基礎(chǔ)上,采用網(wǎng)格布點(diǎn)法對(duì)場(chǎng)地原污水處理站及緊鄰圍墻(北側(cè)紅線(xiàn))外、鞣制車(chē)間和涂飾車(chē)間等重點(diǎn)區(qū)域(10 m×10 m網(wǎng)格),場(chǎng)地辦公及綠化區(qū)、家屬區(qū)、磨革車(chē)間等非重點(diǎn)區(qū)域(40 m×40 m網(wǎng)格)進(jìn)行土壤采樣點(diǎn)布設(shè),共計(jì)布置51個(gè)土壤采樣點(diǎn)(含對(duì)照點(diǎn)4個(gè)),共采集了277個(gè)土壤樣品(含對(duì)照樣品16個(gè),S12點(diǎn)位遇地下池體未采集到土壤樣品)。在場(chǎng)地內(nèi)污水處理站南側(cè)、污水處理站西側(cè)車(chē)間中部、鞣制車(chē)間和鍋爐房分別進(jìn)行地下水采樣點(diǎn)布設(shè),共計(jì)布置4個(gè)地下水采樣點(diǎn),共采集了5個(gè)地下水樣品(含對(duì)照點(diǎn)1個(gè))。根據(jù)地塊水文地質(zhì)條件和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,土壤最大采樣深度為2.5~5 m,實(shí)際采樣深度至卵石層,3 m以?xún)?nèi)每0.5 m采集一個(gè)樣品,3 m~5 m每1.0 m采集一個(gè)樣品;地下水采樣深度為監(jiān)測(cè)井水面下0.5 m處,實(shí)際采樣深度約3.5 m。場(chǎng)地布局及采樣點(diǎn)位布設(shè)見(jiàn)圖1。
圖1 場(chǎng)地布局及采樣點(diǎn)位布設(shè)
經(jīng)初步調(diào)查,本地塊土壤存在六價(jià)鉻污染,多環(huán)芳烴有檢出但未超標(biāo),揮發(fā)性有機(jī)物和多氯聯(lián)苯等均未檢出。為補(bǔ)充論證初步調(diào)查結(jié)論,在鞣制車(chē)間、涂飾車(chē)間和污水處理站共選取5個(gè)點(diǎn)位,檢測(cè)《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB 36600-2018)[16]表1的45項(xiàng)基本項(xiàng)目和pH值、總鉻,其他剩余點(diǎn)位檢測(cè)pH值、總鉻和六價(jià)鉻。土壤污染物分析方法主要參照GB 36600-2018表3執(zhí)行,pH值采用《土壤 pH值的測(cè)定電位法》(HJ 962-2018)[17],總鉻采用《土壤和沉積物銅、鋅、鉛、鎳、鉻的測(cè)定火焰原子吸收分光光度法》(HJ 491-2019)[18]進(jìn)行檢測(cè)。地下水檢測(cè)因子包括pH值、硫酸鹽、氯化物、揮發(fā)酚、陰離子表面活性劑、耗氧量、氨氮、硫化物、亞硝酸鹽、硝酸鹽、氰化物、氟化物、鐵、錳、銅、鋅、鋁、鈉、汞、砷、硒、鎘、六價(jià)鉻、鉻、鉛、鎳和石油類(lèi)。地下水污染物分析方法主要參照《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 14848-2017)[19]執(zhí)行,總鉻采用《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法金屬指標(biāo)》(GB/T 5750.6-2006)[20],石油類(lèi)采用《水質(zhì)石油類(lèi)的測(cè)定紫外分光光度法(試行)》(HJ 970-2018)[21]進(jìn)行檢測(cè)。
依據(jù)當(dāng)?shù)赝恋乩每傮w規(guī)劃文件,該地塊未來(lái)規(guī)劃為二類(lèi)住宅用地,屬于《城市用地分類(lèi)與規(guī)劃建設(shè)用地標(biāo)準(zhǔn)》(GB50137-2011)[22]規(guī)定的城市建設(shè)用地中的居住用地(R),為建設(shè)用地中的第一類(lèi)用地,因此確定采用GB 36600-2018中的第一類(lèi)用地篩選值作為本地塊土壤污染物評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。地下水評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)主要參考GB/T 14848-2017中Ⅲ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)限值,對(duì)于GB/T 14848-2017中缺失的總鉻參照美國(guó)EPA《區(qū)域篩選值》(2016-5)中的限值,石油類(lèi)參照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838-2002)[23]中Ⅲ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。
該地塊所在區(qū)域已實(shí)現(xiàn)集中供水,地下水不再作為飲用水源,因此本案例僅對(duì)地塊土壤進(jìn)行健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。本地塊土壤中污染濃度超過(guò)第一類(lèi)用地篩選值的污染物將被作為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估關(guān)注的污染物,根據(jù)《建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則》(HJ 25.3-2019)[24]的相關(guān)要求,采用《污染場(chǎng)地風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估電子表格》最新版(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“風(fēng)評(píng)工具”)對(duì)地塊進(jìn)行健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。
對(duì)地塊內(nèi)43個(gè)點(diǎn)位、地塊北側(cè)圍墻外4個(gè)點(diǎn)位和地塊外4個(gè)對(duì)照點(diǎn)位共計(jì)277個(gè)土壤樣品的pH值進(jìn)行統(tǒng)計(jì),結(jié)果表明地塊內(nèi)及對(duì)照點(diǎn)土壤的pH平均值分別為8.25和8.12,整體呈堿性。土壤樣品中除8種重金屬(鉻、六價(jià)鉻、鎳、銅、鎘、鉛、砷、汞)、少量VOCs(甲苯、乙苯、間/對(duì)二甲苯和鄰二甲苯)和石油烴(C10-C40)有檢出外,大部分VOCs和SVOCs均未檢出。與土壤污染物評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比,僅六價(jià)鉻存在超標(biāo)情況,超標(biāo)率達(dá)4.6%,最大超標(biāo)倍數(shù)為16.2,最大超標(biāo)深度為3.0 m。超標(biāo)點(diǎn)位主要分布在地塊原污水處理站和西側(cè)車(chē)間所在區(qū)域,可能是污水處理設(shè)施運(yùn)行過(guò)程中存在池體滲漏,土壤污染物超標(biāo)情況統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1。
表1 土壤污染物超標(biāo)情況統(tǒng)計(jì)
地塊內(nèi)4個(gè)監(jiān)測(cè)井采集的地下水樣品中主要存在耗氧量、氨氮、錳、鐵、鋁超標(biāo),其中W01井的耗氧量,W02井的氨氮和鋁含量分別超過(guò)了GB/T 14848-2017的Ⅳ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)限值。地下水背景監(jiān)測(cè)結(jié)果表明,地下水鐵、錳和鋁的含量也超過(guò)了GB/T 14848-2017的Ⅲ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)限值,結(jié)合地勘報(bào)告分析,鐵、錳超標(biāo)可能與區(qū)域地層巖性相關(guān)。地塊內(nèi)地下水中鋁含量超標(biāo)可能與地下水背景值偏高有關(guān),也可能與地塊內(nèi)污水處理站大量使用聚合氯化鋁(PAC)有關(guān);地下水中耗氧量、氨氮超標(biāo)可能與污水處理站、鞣制車(chē)間等工段存在廢水泄漏有關(guān)。
2.3.1 危害識(shí)別
由于該地塊所在區(qū)域已實(shí)現(xiàn)集中供水,區(qū)域地下水不作為飲用水源,故本次不考慮地下水的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。根據(jù)土壤詳細(xì)調(diào)查結(jié)果,該地塊土壤中污染物為六價(jià)鉻,結(jié)合HJ 25.3-2019中對(duì)風(fēng)險(xiǎn)表征的一般性技術(shù)要求,本地塊六價(jià)鉻的檢測(cè)數(shù)據(jù)不符合正態(tài)分布,為保守起見(jiàn)將六價(jià)鉻的最大濃度(51.5mg/kg)作為暴露點(diǎn)濃度進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算。地塊規(guī)劃為二類(lèi)住宅用地,為敏感型用地。根據(jù)GB 36600-2018和《成都市建設(shè)用地土壤環(huán)境質(zhì)量調(diào)查評(píng)估與修復(fù)工作指南》的相關(guān)工作要求,在該土地利用方式下敏感人群主要為建設(shè)期間的施工工人和將來(lái)居住在該場(chǎng)地的成人和兒童。
2.3.2 毒性評(píng)估
關(guān)注污染物六價(jià)鉻的毒性參數(shù)IUR、RfD0、RfC、ABSi分別采用HJ 25.3-2019附錄B中毒性參數(shù)推薦值,SF0采用“風(fēng)評(píng)工具”的污染物數(shù)據(jù)庫(kù)推薦值。六價(jià)鉻同時(shí)具有致癌效應(yīng)和非致癌效應(yīng),其呼吸吸入與皮膚接觸的致癌斜率因子(SFi、SFd)和參考劑量(RfDi、RfDd)可通過(guò)HJ 25.3-2019附錄B的外推模型公式計(jì)算得到。六價(jià)鉻各毒性參數(shù)詳見(jiàn)下表。
表2 六價(jià)鉻毒性參數(shù)
2.3.3 暴露評(píng)估
本地塊關(guān)注污染物六價(jià)鉻最大污染深度為3.0 m,基本處于地塊開(kāi)發(fā)建設(shè)的深度范圍內(nèi),因此對(duì)于建筑施工人員來(lái)說(shuō)下層污染土壤的暴露途徑與表層污染土壤的暴露途徑相同。結(jié)合地塊詳細(xì)調(diào)查結(jié)果和土地利用規(guī)劃,六價(jià)鉻的暴露途徑有三種:經(jīng)口攝入土壤、皮膚接觸土壤和吸入土壤顆粒物。地塊暴露的概念模型如圖2所示。敏感受體的相關(guān)暴露參數(shù)參照HJ 25.3中的一類(lèi)用地推薦值。采用暴露評(píng)估推薦模型,經(jīng)計(jì)算在第一類(lèi)用地情境下三種暴露途徑的致癌效應(yīng)和非致癌效應(yīng)的土壤暴露量見(jiàn)表3。
圖2 “污染源-遷移途徑-暴露受體”概念模型示意圖
表3 各暴露途徑下土壤暴露量(kg土壤·kg-1體重·d-1)
2.3.4 風(fēng)險(xiǎn)表征
根據(jù)《建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則》,單一污染物的致癌風(fēng)險(xiǎn)可接受水平為10-6,非致癌危害商的可接受水平為1,大于可接受水平則表明其代表的地塊區(qū)域存在致癌風(fēng)險(xiǎn)或者非致癌風(fēng)險(xiǎn)。利用“風(fēng)評(píng)工具”對(duì)本地塊六價(jià)鉻的致癌風(fēng)險(xiǎn)和非致癌危害商進(jìn)行計(jì)算,結(jié)果表明六價(jià)鉻的致癌風(fēng)險(xiǎn)超過(guò)了10-6的可接受水平,見(jiàn)表4。
表4 健康風(fēng)險(xiǎn)表征
2.3.5 風(fēng)險(xiǎn)控制值及修復(fù)目標(biāo)值
利用“風(fēng)評(píng)工具”對(duì)土壤六價(jià)鉻的致癌風(fēng)險(xiǎn)控制值進(jìn)行計(jì)算,得到第一類(lèi)用地條件下的綜合風(fēng)險(xiǎn)控制值為1.03 mg/kg。在確定修復(fù)目標(biāo)值時(shí)需要綜合考慮風(fēng)險(xiǎn)控制值、區(qū)域環(huán)境本底值或背景值、第一類(lèi)用地篩選值和后續(xù)地塊風(fēng)險(xiǎn)管控或修復(fù)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性。地塊周邊區(qū)域六價(jià)鉻的環(huán)境背景值為0.385 mg/kg,遠(yuǎn)小于風(fēng)險(xiǎn)控制值和GB 36600-2018第一類(lèi)用地篩選值。為避免過(guò)度修復(fù),經(jīng)綜合考慮,采用GB 36600-2018第一類(lèi)用地篩選值3.0 mg/kg作為本地塊六價(jià)鉻的建議修復(fù)目標(biāo)值。
表5 土壤修復(fù)目標(biāo)值(mg/kg)
2.3.6 修復(fù)范圍
根據(jù)各采樣點(diǎn)位、層位六價(jià)鉻實(shí)測(cè)濃度數(shù)據(jù),結(jié)合地塊地形條件,采用普通克里格插值法,通過(guò)surfer軟件擬合出六價(jià)鉻在不同深度的濃度分布,將濃度大于或等于修復(fù)目標(biāo)值的范圍作為該地塊土壤的修復(fù)范圍,并據(jù)此計(jì)算需要修復(fù)的土壤體積。本地塊六價(jià)鉻最大污染深度為3.0 m,將污染土壤分為6層,分別為0~0.5 m,0.5~1.0 m,1.0~1.5 m,1.5~2.0 m,2.0~2.5 m,2.5~3.5 m,各層修復(fù)疊加面積為1 307.08 m2,主要位于地塊北側(cè)和東北側(cè)的污水處理站、西側(cè)車(chē)間、染色車(chē)間和鞣制車(chē)間的部分區(qū)域,修復(fù)土方量為832.13 m3。
圖3 地塊各層污染范圍圖
(1)地塊所在區(qū)域土壤整體偏堿性。受皮革生產(chǎn)的活動(dòng)影響,地塊土壤受到一定程度的六價(jià)鉻污染,污染區(qū)域主要位于原污水處理站和西側(cè)車(chē)間所在區(qū)域。由于六價(jià)鉻遷移性較強(qiáng),地塊縱向污染深度跨越了雜填土層、粉質(zhì)粘土層和部分卵石層,最大污染濃度位于污水處理站西南側(cè)的2.5m處,最大超標(biāo)倍數(shù)為16.2倍。地塊地下水超過(guò)《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 14848-2017)的Ⅲ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)限值的指標(biāo)主要有耗氧量、氨氮、錳、鐵、鋁,其中DW01的耗氧量、DW02的氨氮和鋁含量超過(guò)了《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 14848-2017)的Ⅳ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)限值。
(2)地塊未來(lái)規(guī)劃為二類(lèi)居住用地,六價(jià)鉻對(duì)地塊施工期的工人、地塊上未來(lái)居住的成人和兒童等敏感受體具有潛在的致癌和非致癌健康風(fēng)險(xiǎn)。經(jīng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,土壤六價(jià)鉻的致癌風(fēng)險(xiǎn)超過(guò)了可接受水平10-6,因此在對(duì)地塊進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用前需對(duì)土壤進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管控或修復(fù)。
(3)利用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法計(jì)算出來(lái)的六價(jià)鉻風(fēng)險(xiǎn)控制值為1.03 mg/kg,綜合區(qū)域環(huán)境背景值和《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB36600—2018)第一類(lèi)用地篩選值,經(jīng)綜合評(píng)估后,采用篩選值3.0mg/kg作為該地塊的修復(fù)目標(biāo)值。對(duì)地塊各超標(biāo)層進(jìn)行污染插值,最終估算出需修復(fù)的疊加面積為1 307.08 m2,污染土方量為832.13 m3