梁 刚,孙启壮,王淑娟
(1.山东省枣庄生态环境监测中心 , 山东 枣庄 277800;2.枣庄市台儿庄区环境保护监测站, 山东 枣庄 277400 )
随着经济的快速发展,由于矿产资源的开采利用等人为活动引起的大气沉降、化肥和农药的施用等诸多原因,使得一些地区的土壤受到不同程度的污染,对土壤生态系统产生不利影响,同时还会通过食物链进入人体。土壤环境状况不仅影响国民经济发展和国土资源环境安全,还直接关系到农产品安全和人体健康。随着土壤污染问题的加剧,土壤污染研究越来越受到人们的重视[1]。
工业遗留场地大多是工业企业搬迁后形成的待利用的地块,此类场地的再利用必须以场地土壤污染调查为基础,进行土壤环境质量评估,根据评估结果合理确定土地用途,因此近年来工业遗留场地土壤污染调查工作重要性日益凸显。为掌握工业遗留场地土壤污染状况,枣庄市对辖区内某化工行业工业遗留场地进行调查研究,开展场地土壤监测与评价,掌握工业遗留场地土壤环境质量总体状况,保障环境安全和人居环境健康。
某化工有限公司位于枣庄市滕州境内,始建于1964年,生产能力为年产合成氨10万吨、尿素15万吨、碳氨5万吨。随着城市规模的不断扩张,公司已位于城市建成区内,因此2013年该公司实施整体异地搬迁。对该公司工业遗留地开展土壤环境质量现状调查与评价,对于指导下一步土地开发利用和保障人居环境健康都具有重要意义。
本次场地土壤环境调查先后历经资料收集、现场踏勘、制定调查工作方案、现场采样、实验室分析、数据汇总与评价等几个阶段。
收集工业遗留场地的土地使用和规划情况、面积大小、历史变迁、利用方式、污染特征、场地生产分区等基础资料,分析评估地块分区污染程度,重点关注储罐区、原辅料储存区、危废贮存区等地块。现场查看场地现状,重点了解污染区分布情况[2]。
在综合分析调查场地大小、污染分布、土壤类型等信息基础上,科学制定调查方案。确定布点原则,样品采集方式,划定采样单元,选取监测评价因子和分析测试方法。
点位布设与采集是场地调查的核心工作,要结合工业遗留场地环境调查的实际情况,科学进行点位布设,划定采样单元。对于污染均匀分布的地块宜采取系统布点的方法,而对于较明显污染功能特征的场地可采用分块布点。本次调查按场地面积进行系统网格布点,布点网格基本要求为50m×50m(网格面积约4亩1个点),总布点数量15个。每个采样点采集混合土样,采集深度为0~20cm。
3.2.1 风干样品的制备
风干:在风干室将土样放置于风干盘中,摊成2~3 mm的薄层,经常翻动。拣出土壤中混杂的砖瓦石块、石灰结核,根茎动植物残体等,半干状态时,用木棍压碎或用两个木铲搓碎土样,置阴凉处自然风干。
粗磨并分样:粗磨后过2mm 筛的样品全部置于无色聚乙烯薄膜上,充分搅拌、混合直至均匀,用四分法弃取、称重,样品库样品装瓶;剩余样品称重(保留大约分析用量四倍的土样),研磨过1mm 尼龙筛后分成两份。一份装瓶备分析用(1mm),粗磨样可直接用于土壤pH、阳离子交换量等项目的分析。另一份继续进行细磨。
细磨并分样:用玛瑙球磨机或手工研磨到土样全部通过孔径0.25 mL(60 目)的尼龙筛,四分法弃取,保留足够量的土样、称重、装瓶备分析用(0.25mm);剩余样品继续研磨至全部通过孔径0.15毫米(100 目)的尼龙筛,装瓶备用(0.15mm)。
3.2.2 新鲜样品的制备
挥发性和半挥发性有机项目的土壤样品,应采集新鲜土样,样品充满采样瓶,样品采集后在低于4℃的低温环境中保存运输,送至实验室尽快分析测试。
3.2.3 样品流转
样品流转严格按照《土壤环境监测技术规范》(HJ/T166-2004)中相关要求进行。
结合该公司生产工艺特点,重点关注重金属污染物的状况,选取《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准(试行)》GB15618-2018[3]基本项目中镉、汞、砷、铅、铬等5种无机物和六六六总量、滴滴涕总量和多环芳烃总量3种有机物进行调查与评价。
样品分析与测试采用《全国土壤污染状况详查土壤样品分析测试方法技术规定》规定的监测方法,保证监测结果的科学性、准确性和可靠性。
整个调查工作实施全过程的质量保证和质量控制措施,确保调查结果的代表性、准确性和可靠性。在土壤样品布点与采集、样品保存与流转、样品制备、样品分析、结果评价等过程均需严格执行《全国土壤污染状况调查质量保证技术规范》、《土壤环境监测技术规范》(HJ/T166-2004)和有关技术规定的要求。
3.4.1 样品采集过程
为避免采样设备及外部环境条件等因素对样品产生影响,在样品的采集、保存、运输、交接等过程应建立完整的管理程序[4]。
3.4.2 实验室质量控制
(1)精密度质量控制
要求每批样品每个项目分析时均须做 20%平行样品;当每批样品数量少于 5 个时,平行样不少于 1 个。
由分析者自行编入明码平行样,或由质控员在采样现场或实验室编入密码平行样。
合格要求:平行双样测定结果的误差在允许误差范围之内。
(2)准确度质量控制
使用标准物质或质控样品。在土壤样品分析中,每批样品要带测质控平行双样,在测定的精密度合格的前提下,质控样测定值必须落在质控样保证值(在 95%的置信水平)范围之内,否则本批样品结果无效,需重新分析测定。当选测的项目无标准物质或质控样品时,用加标回收实验来检查测定的准确度[5。
根据全国土壤污染状况评价技术规定(环发[2008]39号),土壤污染状况评价采用单项污染指数法,其计算公式为:
式中:
Pi:土壤中污染物i的单项污染指数;
Ci:调查土壤中污染物i的实测浓度;
Sip:污染物的i评价标准值或参考值。
根据Pi的大小,将土壤污染程度划分为五级,单因子评价土壤环境质量评价分级见表1。
表1 单因子评价土壤环境质量评价分级
评价标准选取《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准(试行)》GB15618-2018中风险筛选值(基本项目),其中多环芳烃总量执行《全国土壤污染状况评价技术规定》中的相关标准值。
采用单项污染指数法对枣庄市某化工有限公司工业遗留地15个土壤调查点位进行土壤污染状况评价,单项污染指数评价结果见表2。
表2 单项污染指数评价结果统计表
土壤环境质量评价分级统计表见表3。
表3 某化工有限公司工业遗留地评价分级统计表
枣庄市某化工有限公司工业遗留场地土壤监测点位中无机污染物监测指标中有6个点位出现超标现象,超标污染物为铅、镉两项。
铅超标监测点位6个,占调查点位总数的40%,最大超标倍数1.950,单因子土壤环境质量评价等级为轻度污染,其余5个铅超标点位评价等级均为为轻微污染。镉超标监测点位2个,占调查点位总数的13.3%,单因子土壤环境质量评价等级均为轻微污染。
有机污染物监测结果均未出现超标现象。
综合评价,在所有15个监测点位中,无污染个数9个,占60%;轻微污染个数5个,占33.3%;轻度污染个数1个,占6.7%;中度污染个数0个,占0%;重度污染个数0个,占0%。
调查可见,枣庄市某化工有限公司工业遗留场地土壤个别点位已不同程度受到铅、镉等重金属污染。