华南地区某针织厂地块土壤与地下水环境调查与评价实例分析

时间：2024-08-31

周文聪赵璐聂珊珊卢俊安陈怡君

（广州市环境保护科学研究院有限公司广东广州 510620）

随着我国产业结构调整的深入推进，大量工业企业被关停并转、搬迁或破产，腾出的工业企业场地作为城市建设用地被再次开发利用［1］。但一些重污染企业遗留场地的土壤和地下水受到污染，环境安全隐患突出［1］。为保障工业企业场地再开发利用的环境安全，原环境保护部出台了相关文件，要求场地使用权人等相关责任人委托专业机构开展关停搬迁工业企业原址场地的环境调查和风险评估工作［2］。

针织企业在生产过程中使用染料、助剂等辅料，染料中一般含苯胺、六价铬和锑，染料的长期使用以及企业管理不当可能导致苯胺、六价铬、锑等污染物下渗，从而污染土壤和地下水。

1 地块概况

1.1 基本信息

本研究地块为某针织厂地块，位于华南地区某工业园内，占地面积约59 455 m2。该企业成立于1991 年，主要生产、销售、加工各类针织布、色纱等。企业原有工序已于2010 年起陆续停产，厂房主要用于出租，用作仓储物流、影像摄影等用途。

1.2 周边环境状况

研究地块周边主要为工业区、农贸市场等用途，无居民区、学校、医院等敏感用地。地块东边为某跨江大桥及其引桥，南边为大型河流，西边隔小河涌为某工业区，北边隔市政道路为农贸市场。

1.3 总平面布局

根据企业总平面布局，厂区内功能区域主要有纺纱车间、染色车间、烘干车间、洗水车间、机修车间、锅炉房、仓库、污水处理站、办公楼、配电房等，其中，纺纱车间、染色车间、烘干车间、污水处理站主要布局在地块东部、东南部，办公楼主要布局在地块中部，洗水车间主要布局在地块西北部，锅炉房位于地块西南部，宿舍楼位于地块北侧；企业主要出入口共2 处，位于地块北侧。企业总平面布局如图1 所示。

2 污染识别

2.1 疑似污染区域识别

通过现场踏勘、资料收集和人员访谈，识别该针织厂地块的疑似污染区域共6 处，分别为废水治理区、染色车间、洗水车间、纺纱车间、烘干车间和机修车间，其中，生产过程中排放污染物的生产区域主要有染色车间、洗水车间、纺纱车间和烘干车间。

2.2 原辅料、燃料使用及产品识别

（1）主要原辅料。根据企业提供的原辅料清单，企业生产过程中使用到的原辅料主要有纱布、染料、助剂等。根据原辅料使用情况，经咨询行业专家，染料中一般含苯胺、六价铬，助剂为双氧水、氢氧化钠、漂白剂次氯酸钠等，判断原辅料中有毒性参数的特征污染物为苯胺、六价铬、二氧化氯（来自次氯酸钠分解）。根据专家建议，煮练环节可能会产生重金属锑，故特征污染物增加锑。

（2）燃料。企业厂区内的原有锅炉曾使用重油、煤作燃料，识别特征污染物为总石油烃、苯并［a］芘、砷。

（3）主要产品。企业主要产品为各类针织布、色纱等，无明显特征污染物。

2.3 生产过程识别

根据生产工艺，生产过程中产生废水（煮练废水、染色废水、洗水废水等）、废气（烘干废气、锅炉烟气等）和固体废物（主要为污水站污泥），设备维护和保养使用机械油，锅炉使用重油、煤作燃料产生蒸汽。根据生产工艺流程和产排污环节，结合《纺织染整工业大气污染物排放标准》（DB 33/962—2015）［3］和《纺织染整工业水污染物排放标准》（GB 4287—2012）［4］，企业生产过程产生的特征污染物主要为甲醛、苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、苯胺、六价铬、锑、二氧化氯、总石油烃、苯并［a］芘、砷等。

2.4 特征污染物识别

综上，根据企业生产工艺、原辅材料、污染物排放等来源，剔除无毒性分值的污染物后，确定研究地块特征污染物为甲醛、苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、苯胺、六价铬、锑、二氧化氯、总石油烃、苯并［a］芘、砷。

3 分析测试项目与风险筛选值

3.1 分析测试项目

3.1.1 土壤检测项目

土壤检测项目为《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）［5］中的45 项基本项目以及锑、甲醛、石油烃（C10-C40）。具体指标如下：

（1）土壤基本理化性质（2 项）：pH、水分。

（2）重金属（8 项）：砷、镉、铜、汞、镍、铅、六价铬、锑。

（3）VOCs（28 项）：氯甲烷、氯乙烯、1，1-二氯乙烯、二氯甲烷、反式-1，2-二氯乙烯、1，1-二氯乙烷、顺式-1，2-二氯乙烯、氯仿、1，1，1-三氯乙烷、四氯化碳、苯、1，2-二氯乙烷、三氯乙烯、1，2-二氯丙烷、甲苯、1，1，2-三氯乙烷、四氯乙烯、氯苯、1，1，1，2-四氯乙烷、乙苯、对+间-二甲苯、邻-二甲苯、苯乙烯、1，1，2，2-四氯乙烷、1，2，3-三氯丙烷、1，4-二氯苯、1，2-二氯苯、甲醛。

（4）SVOCs（11 项）：硝基苯、苯胺、2-氯酚、苯并［a］蒽、苯并［a］芘、苯并［b］荧蒽、苯并［k］荧蒽、、二苯并（a，h）蒽、茚并（1，2，3-cd）芘、萘。

（5）其他：石油烃（C10-C40）。

3.1.2 地下水检测项目

结合特征污染物识别结果、企业历史监测结果综合考虑，确定本次地下水检测项目为：

（1）pH、浊度。

（2）重金属8 项：砷、镉、六价铬、铜、铅、汞、镍、锑。

（3）VOCs（9 项）：氯乙烯、1，1-二氯乙烷、顺式-1，2-二氯乙烯、氯仿、苯、甲苯、对+间-二甲苯、苯乙烯、甲醛。

（4）SVOCs（2 项）：苯胺、苯并［a］芘。

（5）其他：石油烃（C10-C40）。

3.2 风险筛选值

3.2.1 土壤风险筛选值

地块现状土地利用类型为工业用地，故选取《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）中的第二类用地筛选值进行评价。

3.2.2 地下水评价标准

采用《地下水质量标准》（GB/T 14848—2017）［6］中IV 类标准作为筛选值，该标准没有的指标参照《生活饮用水卫生标准》（GB 5749—2006）［7］等相关标准。

以上标准未涵盖的污染物，依据《建设用地土壤污染风险评估技术导则》（HJ 25.3—2019）［8］，采用全暴露途径推导特定污染物的风险筛选值，推导工具为污染场地风险评估电子表格（浙江大学环境健康研究所，环境保护部南京环境科学研究所，2022-05-31）。

4 点位布设与检测结果分析

根据《建设用地土壤污染状况调查技术导则》（HJ 25.1—2019）［9］、《建设用地土壤污染风险管控和修复监测技术导则》（HJ 25.2—2019）［10］等技术导则要求开展研究地块土壤和地下水采样调查。

4.1 点位布设

4.1.1 土壤点位布设

根据企业平面布置、生产活动和现场踏勘结果，本次采样调查在洗水车间和锅炉房所在区域布设2 个土壤采样点，在染色车间所在区域布设1 个土壤采样点，在机修车间所在区域布设1 个土壤采样点，在污水处理站所在区域布设2 个土壤采样点，共计6 个土壤采样点、采集6 个表层土壤样品，以此来判断生产过程中污染物可能存在渗漏对土壤的影响。土壤监测布点如图2 所示。

图2 研究地块土壤和地下水监测布点图

布点理由如下：

（1）污水处理站。主要为印染废水收集和处理区域，废水中含总石油烃、六价铬、苯胺、二氧化氯等污染物，部分污染物毒性分值较高。由于该企业建厂时间较早，池体仅为钢筋混凝土结构，防渗措施不齐全；污泥浓缩池为地下构筑物，地下废水输送管道众多；污水处理设施运营时间长，池体可能存在裂缝或破损、老化、防渗能力减弱等问题，可能存在污染物渗漏污染土壤和地下水的风险。此外，该区域存在裸露土壤。

（2）染色车间。属于生产区，主要为煮练、染色、漂洗等工序，部分用于原料临时存放。该区域会产生大量高色度、高浓度、成分复杂的印染废水，生产废水沿车间外的地下废水输送管线输送至污水处理站处理；因使用染料、助剂等化工原料，废水中含有六价铬、苯胺等污染物，部分污染物毒性分值较高。由于厂房建筑、污水管网建设年代久远，防渗措施不齐全，可能存在染料跑冒滴漏、污水输送过程的污染物渗漏等情形污染土壤和地下水的风险。考虑到该区域地面存在破损、裂缝等状况，且存在裸露土壤。

（3）机修车间。主要为全厂机器设备维修及维护保养车间，主要污染物为机械油滴漏产生的总石油烃污染。现场踏勘时，机修车间已做硬化处理，但地面存在裂缝或破损的情形，局部地面也存在机械油滴落的痕迹。

（4）洗水车间。属于织物后段处理工艺，通过加入洗涤剂、柔顺剂对织物进行机械化洗涤。由于使用大量化学洗涤物料，且经过前面工序的染色，服装上残留染料，洗水后同样产生高浓度、高色度、成分复杂的废水，主要污染物为六价铬、苯胺等。此外，锅炉房也位于该区域，曾经使用重油、煤作燃料，重油、煤的长期存放可能导致污染物渗漏；该区域也存在众多地下废水输送管线，可能存在污染物渗漏污染土壤和地下水的风险。根据现场踏勘情况，该区域地面同样出现破损和裂缝。

4.1.2 地下水点位布设

经现场踏勘和人员访谈，企业内部区域已建成4 个地下水长期监测井，其中W1 监测井位于洗水车间区域，W2 位于废水治理区，W3 位于企业北门附近，W4 位于锅炉房附近。上述地下水监测井位于不同重点区域内，其中3 个监测井为重点行业企业用地调查期间建立的，1 个为往期自行监测工作开展建立的监测井。上述监测井建井过程满足技术指南要求，可用于本次采样调查的地下水样品采集，共采集4 个地下水样品。

由于W3 点位位于企业北门附近，该区域主要为办公楼、宿舍楼，基本不受企业自身生产过程影响，且该点位位于地块上风向，企业自身污染物排放导致的大气沉降对该点位的影响也不大，相邻地块主要用途为农贸市场，无明显工业污染源，对该点位不会造成明显干扰，因此，W3 点位可作为本次采样调查的对照点。地下水监测布点图如图2 所示。

4.2 检测结果分析与评价

4.2.1 土壤检测结果

（1）土壤基本理化性质分析。本次采样调查共采集了6 组土壤表层样品，pH 值在7.25～8.41 之间，主要呈中性至碱性；水分范围在13.2%～29.5%之间，平均值为21.3%。土壤基本理化性质（pH 值、水分）统计结果如表1、表2 所示。

表1 研究地块土壤理化性质检测结果统计表

表2 研究地块土壤pH 值频率统计表

（2）土壤重金属检测结果分析。根据检测结果，所有重金属类指标均有检出，除六价铬检出率为33.33%外，其他指标的检出率均为100%。采集的6 组土壤样品中，除六价铬存在1 个样品的检测浓度超过《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）［5］的第二类用地风险筛选值外，其他7 种重金属均未超过第二类用地风险筛选值。土壤重金属检测结果统计如表3 所示。

表3 研究地块土壤重金属检测结果统计与评价表

（3）土壤有机物检测结果分析。根据检测结果，所有土壤有机物测试项目的检测结果均未超过第二类用地风险筛选值。其中，28 项挥发性有机物检测指标（VOCs）中有2 项指标有检出，分别为苯乙烯（检出率16.67%）和甲醛（检出率100%）；11 项半挥发性有机物检测指标（SVOCs）中除2-氯酚、硝基苯、萘未检出外，其他指标均有检出；石油烃部分检出，检出率为83.33%。土壤有机物检测结果统计如表4 所示。

表4 研究地块土壤有机物检测结果统计与评价表

4.2.2 地下水检测结果

本次采样调查在地块内设置了4 口地下水监测井，采集了4 组地下水样品。根据检测结果，重金属检测项目中，除镉、铅、铜未检出外，其他重金属指标均有检出；砷存在2 个样品的检测浓度超过《地下水质量标准》（GB/T 14848—2017）［6］Ⅳ类标准，其他重金属指标均未超过IV 类标准。所有有机物测试项目均未超过相应的IV 类标准或推导的风险筛选值，除顺式-1，2-二氯乙烯、甲醛、石油烃有检出外，其他指标均未检出。地下水样品检测结果统计如表5 所示。

4.2.3 超标原因分析

（1）土壤超标原因分析。本次采样调查共采集了6 组土壤表层样品，其中六价铬存在1 个样品的检测浓度超过《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）［5］第二类用地风险筛选值。六价铬的含量范围为ND～7 mg/kg，最大超标倍数0.23，超标率为16.67%，超标点位为S4，位于污水处理设施污泥浓缩池附近，由前面污染识别可知，六价铬属于该区域特征污染物。由于企业建厂时间较早，污泥浓缩池池体仅为钢筋混凝土结构，防渗措施不齐全，污水处理设施运营时间长，池体可能存在裂缝或破损、老化、防渗能力减弱等问题，可能存在污染物渗漏污染土壤和地下水的风险，因此，初步判断点位S4 的六价铬超标可能是由于企业生产活动造成的。

（2）地下水超标原因分析。本次采样调查共采集了4 组地下水样品，其中砷存在2 个样品的检测浓度超过《地下水质量标准》（GB/T 14848—2017）［6］Ⅳ类标准。砷的含量范围为11.9～132.0 μg/L，最大超标倍数1.64，超标率为50%。砷的超标点位为W2、W3，分别位于废水治理区、企业北门附近，由前面污染识别可知，砷不属于超标点位所在区域特征污染物。经查询企业历史监测数据，结果表明，研究地块普遍存在土壤砷超标现象，部分地下水监测井亦存在砷超标。查询相关文献资料得知，南方地区属于砷高背景值地区，土壤中砷的含量普遍较高，可能存在土壤砷析出进入地下水的情形，而W3 作为本次地下水采样的对照点，亦出现砷超标的情形，进一步印证砷的高背景值。此外，本次采样监测及历史监测数据表明，砷均不属于超标点位所在区域特征污染物。因此，初步判断本次采样监测地下水砷超标很大程度上是由于砷的高背景值导致的。

5 结论与建议

5.1 结论

（1）本次采样调查布设了6 个土壤点位，共采集了6 份土壤样品。根据检测结果，六价铬存在1 个样品的检测浓度超过《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）［5］第二类用地风险筛选值，最大超标倍数0.23，超标率为16.67%，超标点位为S4，位于污水处理设施污泥浓缩池附近；其他指标未超过第二类用地风险筛选值。由前面分析可知，六价铬属于该区域特征污染物，初步判断点位S4 的六价铬超标可能是由于企业生产活动造成的。

（2）在地块内设置4 个地下水井，共采集4 组地下水样品。根据检测结果，砷存在2 个样品超过《地下水质量标准》（GB/T 14848—2017）［6］Ⅳ类标准，最大超标倍数1.64，超标率为50%，超标点位为W2、W3，分别位于废水治理区、企业北门附近；其他指标未超过Ⅳ类标准或推导的风险筛选值。由前面分析可知，砷不属于超标点位所在区域特征污染物，初步判断本次采样监测地下水砷超标很大程度上是由于砷的高背景值导致的。