江西某在产企业土壤重金属污染分析与环境风险评估

俞新玲，罗 建

（1.江西省环境保护科学研究院，江西 南昌 330039；2.江西德绿环保有限公司，江西 南昌 330039）

随着“土十条”的出台，农用地和建设用地土壤环境质量状况也逐步引起人们的关注。由于早期工业企业管理水平的欠缺，企业在生产过程中产生的污染物有可能对场地内土壤造成污染，其中重金属污染是常见的污染之一。土壤重金属污染具有隐蔽性，主要指重金属在土壤中的迁移转化并在生物体中富集，难以被察觉，而且产生的负面效应在短期内无法显现出来[1]。土壤中常见的重金属污染通常包括Cd、Pb、As、Hg、Cr、Cu、Zn、Mn、Al等。受重金属污染的土壤会因土壤的理化性质的不同、重金属的类别以及污染对象的差异而表现出同的效应机制[2]，进而加大复合型重金属污染土壤的治理难度。涉重金属冶炼企业是建设用地土壤重金属污染的重要来源之一，该类企业在生产过程中堆放的含重金属原料或固废、工艺过程中产生或外排的含重金属废水或废气，可通过下渗或沉降等方式对区域土壤或地下水造成一定程度的影响[3]。为了解涉重金属在产企业场地土壤污染状况，本文以江西某在产湿法冶炼企业为研究对象，通过初步采样和详细采样测试分析，摸清场地内重金属污染物类别和污染程度，以期为下一步土地再开发利用提供参考意见。

1 材料与方法

1.1 污染地块概况

本次调查的场地为金属资源回收企业，现已经营11年。企业主要采用湿法冶炼工艺回收电解锌、电解铜和电解铅。主要原辅料涉及含金属废料铜泥、含铅锌废渣、含铜废渣、含铅废渣等。场地位于工业园区内，占地面积约160亩。厂区内设有回转窑车间、浸出净化车间、除杂车间、过滤车间和电解车间等。场地内回转窑车间已拆除，其余已建车间基本均在使用。该企业拟计划搬迁，搬迁后土地用途规划为教育用地。

1.2 样品采集

采样按照《场地环境监测技术导则》（HJ25.2-2014）和《工业企业场地环境调查评估与修复工作指南（试行）》中要求进行。初步采样采用“系统布点+专业判断”相结合的原则，在不影响企业正常生产情况下，在靠近重点区域外围布设点位；在厂区东南面人为干扰相对较小的林地内设置对照点。全厂共布设土壤点位25个，对照点1个。采样测试项目为pH值、镍、铜、锌、铅、镉、砷、汞、六价铬、钼、铍、锑、钴、铊。初步采样平面布点见图1。

为进一步摸清污染重金属分布情况，本次调查在超标点位周边加密采样。详细采样采用系统布点法，在初步调查超过土壤筛选值的点位周边以不超过20m*20m的网格外推进行土壤污染范围界定。采样测试项目为镉。详细采样平面布点见图2。

采样方法：按照《土壤环境监测技术规范》（HJ/T166-2004）[4]、《场地环境监测技术导则》（HJ25.2-2014）[5]、《工业企业场地环境调查评估与修复工作指南（试行）》及《场地环境调查监测布点方案》进行操作。现场采样使用Geoprobe DT22双套管土壤取样系统，在钻探至目标深度后，取出PVC管，将PVC管一面直接剥离，直接从PVC 管中选取对应深度位于岩心中间未与采样设备直接接触的土壤样品装入由实验室提供的最终容器，并做好土壤形态特征、采样深度等做详细记录。所有采集的样品均现场低温保存，样品保存、运输、流转均按照《土壤环境监测技术规范》（HJ/T166—2004）的要求执行。所有采样点均采集表层样和深层样，土壤钻孔最大深度达7.5m。采集的样品由经计量认证合格或国家认证委员会认可（CMA认证）的检测单位进行测定。

图1 初步采样布点平面布置图

图2 详细加密采样布点平面布置图

1.3 评价标准

按拟规划土地用途，采用《土壤污染风险管控标准 建设用地土壤污染风险筛选值(试行)》（GB36600-2018）中第一类用地标准；对于上述标准中缺乏的污染物，参考《江西省土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准（试行）（征求意见稿）》的第一类用地标准和美国联邦环保署的区域筛选值中居民区土壤筛选值。评价标准如表1所示。

表1 建设用地第一类用地土壤污染风险筛选值和管控制

2 结果与分析

2.1 土壤测试结果与分析

初步采样阶段共设置24个采样点，共150个样品，其中平行样28个。测试结果表明，地块内重金属除镉超出《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB36600-2018）中第一类用地土壤筛选值外，其余重金属指标均未超标。初步采样土壤数据统计见表2。

表2 初步采样土壤数据统计分析（单位：mg/kg）

在初步采样超标点位周边进行加密详细采样，共设置6个采样点，采集34个样品。测试结果表明，有一个点位的表层和深层土样中重金属镉超出对应的筛选值。详细采样土壤数据统计见表3。

表3 详细采样土壤数据统计分析（单位：mg/kg）

调查结果表明，场地内重金属污染区域主要集中在回转窑区所在区域周边。回转窑主要用于处理含铅锌废渣进而得到品位较高的氧化锌。含铅锌废渣中含有金属镉，废渣的不合理堆存可能造成重金属下渗；而回转窑外排的含镉烟尘经大气沉降作用有可能对区域土壤造成污染。此外，现场调查时回转窑所在区域已拆除，现场遗留有拆除建筑物及少量的废渣，上述废弃物的不合理处置，也可能造成土壤重金属污染。

2.2 健康风险评估

健康风险是指因为人体暴露到各类危害因子的污染场地可能造成的致癌和非致癌危害[6]。不同污染物通过不同暴露途径摄入人体所引起的致癌效应和非致癌效应不同。本文根据《污染场地风险评估技术导则》（HJ25.3－2014），按照危害识别、暴露评估、毒性评估、风险表征、风险控制值计算五个方面进行分析评价，并运用中国科学院南京土壤研究所污染场地修复中心编制的污染场地健康与环境风险评估（HERA Version 1.1）软件进行人体健康风险评估。

危害识别：确定场地污染源和暴露点浓度，为后续风险评估确定对象。经调查检测分析，确定地块内关注污染物为镉；根据《工业企业场地环境调查评估与修复工作指南（试行）》附录3场地污染源浓度计算方法规定，采用敏感用地区域内污染介质所有采样点浓度的最大值作为暴露点浓度进行风险计算，确定镉的暴露点浓度为60mg/kg。

暴露评估：根据收集的资料和实地调查，分析建立污染物从源到人体的各种可能的暴露途径，主要包括暴露情景分析、暴露途径识别、暴露量估算及暴露参数的确定[7]。按未来土地规划用途，确定场地内重金属的暴露途径为土壤经口摄入、皮肤接触土壤、表层土壤起尘―吸入土壤颗粒物。单一污染物土壤暴露途径致癌和非致癌风险贡献率见表4。

表4 单一污染物土壤暴露途径的致癌和非致癌风险贡献率（单位%）

表5 场地关注污染物镉的毒性参数一览表

表6 场地土壤关注污染物风险表征

毒性评估：在危害识别的基础上，分析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。根据《污染场地风险评估技术导则（HJ25.3—2014）》规范性附录B确定污染物镉的毒性参数如表5所示。

风险表征评估：风险表征分为致癌风险表征和非致癌风险表征，以致癌风险值和非致癌危害商表示。致癌风险值是致癌污染物每日摄入剂量/浓度与参考剂量/浓度的比值，用于表征人体暴露于致癌污染物而受到危害的水平。毒理学研究认为当致癌风险值小于1×10-6时，该剂量/浓度不会导致人体健康风险。非致癌危害商为非致癌污染物每日摄入剂量/浓度与参考剂量/浓度的比值，用于表征人体暴露于非致癌污染物而受到危害的水平。毒理学研究认为当非致癌危害商小于1时，该剂量/浓度不会导致人体健康风险。场地土壤关注污染物风险表征见表6。

风险评估结果显示，场地内土壤中污染物镉的总致癌风险值为9.46×10-7，小于1×10-6，场地不存在致癌风险。场地内土壤中污染物镉的总非致癌危害商为4.97，大于1，场地存在非致癌风险。

土壤风险控制值：根据《污染场地风险评估技术导则》（HJ25.3—2014），分别计算污染物基于致癌效应和非致癌效应的风险控制值，详见表7。

表7 敏感用地场地基于健康风险评估的土壤风险控制值

3 结论

通过对多金属资源回收湿法冶炼在产企业进行场地调查及风险评估，结果表明，场地内西北部部分区域土壤重金属镉的浓度超过对应的土壤筛选值。通过污染场地健康与环境风险评估（HERA Version 1.1）软件进行风险评估，受污染土壤中镉的非致癌危害商超过1，非致癌危害为不可接受水平，表明土壤中镉污染有可能会对敏感地块内受体产生健康风险，土地再开发利用前应对土壤进行修复治理。根据风险表征结果推算，场地关注污染物镉的土壤风险控制值为12.1mg/kg。

4 建议

调查期间地块处于正常生产状态，采样点位布设受采样条件及采样安全性等因素影响存在一定的制约性，建议该地块再开发利用前，应对调查期间尚在生产使用的湿法冶炼车间、危险固废仓库周边等重点区域周边（此次调查方均显示达标单元）进行补充监测，以进一步明确地块污染状况。