基于场地历史进程的土壤污染调查布点方式研究

王远圆

（上海市岩土工程检测中心有限公司，上海 200436）

随着中国工业产业结构的优化和城乡建设规划调整，城市内工业企业搬迁至城市郊区或者工业集中区，同时城市化进程的快速发展，大型城市建设区域扩大受到可用建设工地紧缺的影响，使得市区内老旧建筑拆除后土地被重新利用的情况越来越多[1]。无论是工业企业搬迁还是老旧建筑拆除重建，作为土地变动后遗留土地，重新开发利用从而使得土地用地性质发生一次甚至多次改变，其历史使用情况所涉及的生产经营活动可能形成污染场地，而这些污染场地若不经过治理和修复，会对周围环境及人群健康造成威胁[2]。

由于污染场地有复杂、多元和不均等特点，加之场地条件及用地类型不同，进行有效的科学布点在场地土壤污染状况初步调查中显得尤为重要。对场地土壤污染状况初步调查布点及采样方法已有相关研究，从前期准备、布点方法、布点程序和布点原则等方面进行阐述[1-3]，多位学者[4-7]对场地污染调查进行研究，但在土壤初步调查历史进程角度仍有精细化分析的空间。现以场地土壤污染状况初步调查阶段中结合场地历史化进程角度研究布点方式，以期达到更科学、全面的场地调查布点工作。

1 场地历史进程

1.1 场地土壤污染状况初步调查

场地土壤污染状况调查分为三个阶段，第一阶段是以资料收集、现场踏勘和人员访谈为主的场地背景调查阶段，原则上不对场地现场进行采样，主要目的为初步判断场地内的潜在污染及可能存在的污染区域。第二阶段是以采样与分析为主的污染调查科学求证阶段。通过前期调查，初步掌握场地区域内的土壤是否可能存在污染，制定相应采样方案后，根据布点对场地内土壤进行采样分析，从而确定存在的污染物类型及其污染程度，为后续的土壤评估提供准确参数。第三阶段是以实验室检测分析和补充采样分析为主，获得土壤风险评估及土壤污染风险管控标准所需的检测参数。土壤污染状况初步调查涉及第一、第二阶段，而其中场地历史进程涉及到第一阶段，为第二阶段的土壤采样具有科学性并有效覆盖可能污染区域提供有力数据支持。

1.2 场地历史

场地的历史进程可分为四个阶段：一直作为非建设用地阶段、非建设用地到建设用地阶段、建设用地到改扩建重新利用阶段、退出建设用地到非建设用地。从建设用地改扩建重新利用阶段，搬迁后的工业企业遗留土地将会被重新进行开发利用从而使土地的使用性质发生改变。《中华人民共和国土壤污染防治法》第五十九条明确规定，用途变更为住宅、公共管理与公共服务用地的，变更前应当按照规定进行土壤污染状况调查。要研究建设用地改扩建重新利用阶段场地的历史化进程，需要从场地用地性质分类讲起。依据《城市用地分类与规划建设用地标准》（GB 50137-2011）中的用地分类体系[8]，场地分为城乡用地以及城市建设用地两部分；城乡用地共分为2大类，城市建设用地共分为8大类，详见图1场地用地性质分类图。随着场地内土地使用情况的历史变迁，存在场地历史用途性质单一或用途性质发生多次改变。用途性质发生多次改变的场地，需要依据不同时间阶段进行综合分析。

1.3 局部精细化分类

图1 用地性质分类图Fig.1 Classification diagram of land use

受到污染的拟调查区域，需要按照区域功能划分进行精细化分析。非建设用地中的河流、农田、暗浜等作为具有极易富集污染物的区域需进行重点布点。建设用地需根据场地土壤污染状况初步调查的第一阶段，首先深入了解原生产企业在拟调查区域内生产的产品、涉及的原辅材料、生产工艺、产生的危废情况、厂区平面布置变化情况等。在场地历史进程中，拟调查区域用地的情况分布会随着时间推移发生变化，尤其是早些年某些厂区不按政策要求进行用地性质变更申报，任意变更场地用地性质，例如某个功能区从非建设用地变成工业原材料存储用地，后由于某些原因场地拆除作为道路，其按照现状分析布点重视程度远低于历史进程中作为工业原材料存储用地阶段，故对场地内进行布点时，应考虑区域内各时间段的用地用途。

2 布点方式

场地土壤污染状况初步调查的布点遵循3个基本原则：点面结合与全面结合原则、功能分区与重点监测原则、资源节约和可行性原则。应做好前期工作准备，通过对地块管理机构和地方政府的官员、环境保护行政主管部门的官员、地块过去和现在各阶段的使用者，以及地块所在地或熟悉地块的第三方，如相邻地块的工作人员和附近的居民进行人员访谈，全面精准掌握场地历史情况[9]。再结合现场踏勘，制定初步布点方案，有效利用一种或者多种布点方法对污染场地土壤进行布点，并结合现场实际采样情况，对部分土壤点位进行灵活调整，最终按规范采样，运送至有资质的专业实验室进行分析，从而确认场地内土壤的污染程度，编制土壤污染初步调查报告。

相关技术导则[9-11]中对土壤监测点位布设方法进行了罗列并进行了详细解释，对土壤采样面积、采样点位数、采样深度、采样层数等要求进行了明确。作为国际重要经济中心，上海历经长期的工业发展、企业的变迁，也因此遗留了许多环境问题。截至目前，上海市的建设用地总规模已远超其他国际城市，为控制建设用地占全市陆域面积的比例，上海市将持续开展建设用地减量化，将原来场地内低效企业停产[12]。因众多企业拆迁过程中极有可能对场地土壤产生二次污染，故在进行土壤污染初步调查时，需详细了解场地历史进程中所有涉及的企业及相关信息，对其进行有针对性的精确布点。

污染场地土壤的点位布设方法主要有随机布点法、系统布点法、分区布点法和专业判断法。由于不同的点位布设方法适用于不同状况下污染场地的土壤点位布设，因此通过结合不同历史进程对拟调查区域运用上述一种或者多种布点方法（即结合历史进程综合判断法），再将不同历史进程的布点方法进行叠加分析，针对相邻点位从专业判断角度分析进行相应调整，调整删除重复点位。结合不同历史进程角度来布设点位，经过综合分析，有效筛查点位有效性，构成互补和系统的环境土壤布设方法，布点方法使用对比如表1所示。

表1 布点方法使用对比表Table 1 Comparison table of sampling methods

3 工程应用案例

3.1 项目背景

该场地位于上海市某产业区，占地面积约130000 m2，未来规划用地性质为工业用地。经前期调查了解到，历史上该场地内北部有农场乳业，南部有工业生产企业，且红线内西部、南部、西南部各有1条河流，2020年三段河流均被填埋。其中农场乳业成立于2002年，地块及周边农田均属于该农场乳业，红线内北部建筑物主要用作粮仓；地块红线内南部的工业生产企业成立于1976年10月，主要从事金属加工，厂区内2002年涉及模具车间、办公室、焊接车间、仓库。

2009年，该红线区域内北部农场乳业拆除，南部工业生产企业区域内增加钻孔车间及危废仓库，2011年增加金属零件车间，2013年增加生产车间，红线范围内所有建筑于2020年全部拆除，场地拟调查区域用地情况变化如图2所示。

2013年至2020年，该工业生产企业在场地内用地情况未发生改变，于2020年被拆除，经现场踏勘发现已无明显建筑物。根据第一阶段调查和人员访谈情况，生产企业主要从事金属制品加工，生产企业在生产过程中原材料主要为金属原料等，生产中主要涉及金属原料的冲压、折弯、打磨、焊接、钻孔、各部件的焊接、成型等，不涉及地下管线。生产车间主要进行原材料的切割、拉直等，钻孔车间主要对成型部件进行钻孔，焊接车间主要对需要连接的部件进行焊接，模具车间内使用专业的模具、冲孔机、折弯机等使产品的各部件初步成型，金属零件车间主要用于储存初步成型的零部件，仓库用于储存成品，危废仓库用于储存在生产过程中产生的废机油、抹布等。在生产过程中可能会产生重金属、石油烃、挥发性有机物的污染。

图2 场地调查区域用地情况及其变化Fig.2 Site survey area land use situation and its change

3.2 污染识别

通过收集不同历史进程中的场地情况，分析不同时间段企业各区域的功能情况，形成图2所示2002年场地拟调查区域用地情况示意图。地块红线内北部为农场乳业，所建粮仓用于暂时储存粮食及食物，不涉及工业活动历史，不涉及原辅材料和地下管线，产生污染的可能性较小。地块红线内南部为工业生产企业，涉及生产车间、办公室、仓库等，涉及工业活动历史。生产车间、焊接车间、模具车间均涉及金属原料的加工，属于疑似污染区域，产生的潜在污染物有重金属、挥发性有机物、半挥发性有机物及石油烃。钻孔车间涉及金属生产，废弃仓库用于存放废机油、废油抹布、废切削液等。钻孔车间及废弃仓库均属于疑似污染区域，产生的潜在污染物有重金属及石油烃。通过收集分析项目地块范围内的河流随着时间推移的填埋情况，在地块内确认了3处疑似污染区域，历史上均为河流，清淤后被填埋。因填土来源为周边农田，故可能存在重金属及有机农药等潜在污染物。项目地块共识别到8个疑似污染区域，疑似污染区域识别分布如图3所示，地块污染识别情况如表2所示。根据疑似污染区域的潜在污染物类型及相关管控标准[13]，将重金属、挥发性有机物、半挥发性有机物、石油烃、有机农药选作监测因子。因地块未来规划为工业用地，故将监测因子检出值对照国家标准《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准》（GB 36600-2018）中的第二类用地筛选值进行综合评价。

3.3 点位布设

根据《建设用地土壤环境调查评估技术指南》（环境保护部公告2017年第72号），“初步调查阶段，地块面

图3 地块内疑似污染区域分布图Fig.3 Distribution diagram of regarding environmental contaminated areas in the site

表2 疑似污染区域信息一览表Table 2 An information list of regarding environmental contaminated areas

积大于5000 m2的，土壤采样点位数不少于6个”，并可根据实际情况酌情增加，确保采样点数目足以判别地块污染情况。根据场地内历史卫星图及前期人员访谈，对2002年、2009年、2013年三个历史进程有变化的年份进行布点（图4a-c），对历史企业区域及潜在污染区域采用专业判断布点方法；对于污染源较为分散的地块和地貌严重破坏的地块，以及无法确定地块历史生产活动和各类污染装置位置时可采用系统布点法。对于潜在污染较小的区域布设土壤监测点，潜在污染较严重的区域布设水土复合监测点。地块北部的农场乳业占地面积约为12000 m2，采用系统布点法布设了3个土壤监测点位；地块南部的工业生产企业占地面积约为24000 m2，采用专业判断布点法布设了3个水土复合监测点位；地块西部、西南部、南部共3处暗浜，占地面积分别约为3000 m2、1200 m2、6150 m2，采用专业判断布点法在各处暗浜布设1个水土复合监测点位；地块东部及西部的农田及空地占地面积约为83650 m2，采用系统布点法布设7个土壤监测点位和4个水土复合监测点位。最终通过历史进程综合判断的方法，得到综合判断布点图（图4d），共布设20个土壤监测点位，10个地下水监测点位。对照监测点位应尽量选择在一定时间内未经外界扰动的裸露土壤[10]，故选择在地块界外北侧97m处的空地区域布设一个土壤和地下水对照点。

4 总结

图4 污染场地调查监测布点方案Fig.4 The sampling plan for the investigation and monitoring of contaminated sites

本文从场地历史进程角度出发，对场地初步调查涉及布点方式进行研究。利用场地历史变迁资料，根据调查区域内每个时间段场地用地性质及人为扰动因素，对拟调查区域进行精细化分类及布点。通过引入场地历史进程维度，能够较为精准掌握用地可能存在的污染危害行为，使得布点更加科学、严谨，为场地土壤初步调查工作提供更为有效的依据。因上海市建设用地相对紧张，场地内企业可能进行过一次或多次拆迁，在土地平整过程中可能存在二次污染风险，因此潜在污染区域也可能因此而发生偏移。因此，可考虑对场地内企业的拆迁过程进行跟踪管理，并在满足经济性的前提下尽可能有针对性多布点，从而使得土壤布点更为精准。