某化肥厂地块环境调查与风险评估分析

李 鹏

（上海合然环保科技有限公司，上海）

引言

化肥厂是指用化学方法人工制备农用肥料的化工厂，其生产的复合肥、尿素、二氢钾等在农业生产中发挥着非常重要的作用，不仅可以改善土壤的性质，还能提升作物的产量。但是，化肥厂生产过程中会产生氨气、氮氧化物、二氧化硫等有害气体，不仅会污染空气，还会对地下水及土壤造成长期污染。对此，建设街区式商业综合体之前，必须要做好地块环境调查及风险评估工作，根据土壤环境状况等确定地块开发利用方案，避免地块残留物质影响场内外人群的身体健康。

1 环境风险评估的重要性

环境风险评估即评估项目实施期间的可预测突发事件、事故引起的物质泄漏或产生新的有害物质对环境、人身健康造成的损害及影响。环境风险评估不仅可以准确了解地块周围环境的实际情况，还可以及时发现严重污染等问题，便于及时采取措施处理。对此，项目开展之前，必须要做好环境风险评估工作，全面了解地块内土壤情况等，准确判断地块环境是否符合规划开发建设用地要求，为后续地块修复、再开发利用等工作提供指导[1]。

2 项目概况

2.1 区域环境状况

厂区地块所处位置如图1 所示。从地形地貌上来看为低山丘陵区，山丘起伏和缓，沟壑纵横交错；从气候特点来看，该地区属大陆季风型半湿润性气候：光照充足，四季分明，春季风多易旱，夏季炎热多雨，秋季昼暖夜凉，冬季寒冷干燥，少雨雪，盛行西北风；从水文地质特征而言，境内河流遍布成网，大小水库星罗棋布，因地势北高南低，多为北源南流；从土壤类型上讲，土壤划分为棕壤、褐土、潮土、砂姜黑土、盐土、风砂土6 个土类，11 个亚类，19 个土属，138 个土种。

图1 地块地理位置示意图

2.2 地块情况

主厂区地块呈多边形，共计44 个边界拐点；机修区地块呈长方形，共6 个拐点；农化中心地块近似正方形，共12 个拐点；宿舍区呈多边形，共14 个拐点；工会医务室呈四边形，共4 个拐点。厂区内地块除办公楼、门卫室和边界围墙外，有关建筑均已拆除，至第二阶段调查作业期间，主厂区内的基础设施均全部拆除。但场地内西南角区域的办公楼还在使用，东北部与中西部原化肥厂煤场区，临时沙场堆有少量建筑用砂和碎石。

3 前期环境调查要点

3.1 土壤调查

在前期环境调查工作中，将土壤调查列为重点内容，结合厂区实际情况，初步在主厂区、机修区、医务工会区、宿舍区共设置了34 个土壤监测点；在农化中心区域设置了3 个土壤监测点位。选择具有代表性的区域进行土样采取，共采集了144 个土壤样品。之后，进行土壤样品的检查测定，主要进行土壤中重金属物质、挥发性有机物和半挥发性有机物的检测。另外，又单独采集了71 个土壤样品，对其进行PH 值、氨氮、硫化物、氰化物、氟化物的测定。

基于土壤中重金属物质含量的检测结果来看，S74 点位0.5 m 深度的砷金属浓度达到24.2 mg/kg，其高于（GB36600-2018）第一类用地风险筛选值。从土壤中挥发性有机物和半挥发性有机物的测定结果来看，在SS2 和SS3 位置周边土堆共采样了20 个土壤样品，共13 个土样中检出了苯并(a)芘，检出浓度范围为0～1.6 mg/kg，其中10 个样品的苯并(a)芘检出浓度超过了GB36600-2018 第一类用地筛选值（0.55 mg/kg）。

3.2 地下水调查

地下水调查工作开展期间，考虑到化肥厂实际情况，分别在主厂区、机修区设置了15 个地下水监测井，在农化中心设置了1 个地下水监测井，共采集15组地下水样品。检测工作中，主要是结合GB36600-2018 表一中基本的45 个项目以及GB/T 14848-2017 表一、表二所有的挥发性、半挥发性有机物，pH、硫酸盐、氯化物、挥发性酚类、氨氮、硫化物、氟化物、氰化物等特征污染物的检测。

从地下水调查结果来看，15 组地下水样品中，检出了重金属砷、镉、铅、镍、铜和汞[2]。但仅在测井MW4的地下水中检出镍浓度为0.070 6 mg/L，超过标准限值0.02 mg/L；挥发性有机物和半挥发性有机物检测过程中，检出1,1- 二氯乙烷、1,2- 二氯乙烷、二氯甲烷、氯乙烯、苯、乙苯、邻二甲苯和间、对二甲苯等物质。但仅在测井MW13 样品中检出氯乙烯浓度147 μg/L，高于标准5.0 μg/L。

3.3 污染状况

根据详细的土壤中重金属测定结果分析，此次厂区存在砷金属污染的现实情况。详细采样阶段，在有关砷金属浓度超标点位周边按不大于20×20 m 间隔布置监测点，共布置了16 个监测井，按最大采样深度1.5 m 采集土壤样品，共计采集了32 个土样样品进行砷的检测，结果如表1 所示。

表1 土壤中砷超标结果统计

详细采样分析阶段，对采样点苯并[a]芘超标情况展开了进一步的测定，共采样了20 个土壤样品检测苯并(a)芘，其中10 个样品的苯并(a)芘检出浓度超过了GB36600-2018 第一类用地筛选值，如表2 所示。其表面化肥厂区域存在苯并(a)芘超标污染。

表2 土样苯并(a)芘浓度超标筛选值汇总

对于土壤中的氨氮测定，共计有19 个样品检出的氨氮浓度大于960 mg/kg，有21 样品氨氮的检出浓度在600～960 mg/kg 之间，有29 个样品的氨氮检出浓度在400～600 mg/kg 之间。通过估算，地块内土壤中氨氮浓度大于960 mg/kg 的面积约为15 000 m2，体积约为60 000 m3；土壤中氨氮浓度范围为600～960 mg/kg 的面积约为32 000 m2，体积约为100 000 m3；土壤中氨氮浓度范围为400～600 mg/kg 的面积约为50 000 m2，体积约为100 000 m3。土壤中水污染主要为二氯甲烷、氯乙烯、石油烃。

4 风险评估原理及模型分析

4.1 评估原理

本次化肥厂地块风险评估工作应严格按照《建设用地土壤污染风险评估技术导则》（HJ 25.3-2019）规定开展，做好九种暴露途径污染风险评估工作，重点评估经皮肤、口、呼吸等途径吸入的污染物，通过致癌风险斜率因子及暴漏量的乘积最终得出每种污染物的致癌风险。另外，评估污染物的非制造风险时，本项目运用危害商表述，准确评估不同途径毒理学参考计量及暴漏量的比值。一旦地块某污染物质的浓度超过参考计量，就会对地块及周边人群身体健康造成严重威胁（非致癌风险）。

4.2 参数计算

本项目风险参数计算严格按照评估技术导则开展，准确计算致癌效应毒性参数、污染物理化参数及其他相关参数、非致癌效应毒性参数。其一，计算致癌效应毒性参数。根据技术导则获取皮肤接触致癌斜率因子（SFd）、呼吸吸入致癌斜率因子（SFi）、皮肤接触致癌斜率因子（SFd）等参数值，分别采用公式以下公式计算：

其中，SFo为经口摄入致癌斜率因子，（mg 污染物·kg-1体重·d-1）-1，ABSGI为消化道吸收效率因子，无量纲，DAIRa为成人每日空气呼吸量，m3·d-1，BWa为成人体重，kg；其二，计算非致癌效应毒性参数。计算时可以按照评估技术导则附录B 相关参考数据外推得到呼吸吸入参考剂量（RfDi）、皮肤接触参考剂量（RfDd），分别运用以下公式计算计算：

4.3 风险表征计算模型

为提升地块环境风险评估结果的准确性，本项目采用风险表征计算模型计算评估土壤和地下水中的污染物危害商及致癌风险[3]。以下就地块环境风险表征计算工作进行具体探讨。

4.3.1 土壤中单一污染物致癌风险

（1）由口摄入污染物的致癌风险，采用以下公式计算：

（2）由皮肤接触途径引发的致癌风险，运用以下公式计算：

（3）吸入土壤颗粒的致癌风险，应用以下公式计算：

式中的CRpis为吸入土壤颗粒物途径的致癌风险（无量纲）。

4.3.2 土壤中单一污染物危害商

（1）由皮肤接触的危害商的风险，可以采用如下公式计算：

（2）因吸入土壤颗粒后的危害商，按照以下公式计算

公式中的吸入土壤颗粒物途径的危害商（HQpis）并无量纲。

4.3.3 地下水中单一污染物致癌风险

（1）计算吸入室外空气中气态污染物（来自地下水）的致癌风险时，运用以下公式：

其中地下水中污染物的浓度为Cgw，吸入室外空气中气态污染物的致癌风险为CRiov3。

（2）计算由饮用地下水导致癌症的风险时，使用以下公式：

其中，由饮用地下水导致癌症的风险为CRcgw。

4.3.4 地下水单一污染物危害商

（1）计算吸入室外空气中气态污染物（来自地下水）的危害商过程中，应用以下公式计算：

其中暴露于地下水的参考剂量分配比例WAF、吸入室外空气中气态污染物（来自地下水）的危害商为HQiov3。

（2）由地下水途径摄入的危害商，可以应用以下公式计算：

其中地下水途径产生的危害商为HQcgw。

4.4 污染物扩散迁移推荐模型

评估某化肥厂地块污染物扩散迁移风险时，本项目采用气态污染物有效扩散系数计算模型、污染物扩散进入室内/外空气的挥发因子计算模型等，采用的公式（部分）如下所示：

其中土壤中气态污染物的有效扩散系数为Deffs、亨利常数为H'。本项目严格按照推荐值见附录B 等计算污染物扩散迁移相关参数信息，并据此计算污染物进入室外空气、室内空气及地下水的情况，从而为后续地块修复及再利用工作提供参考。

5 结论与建议

该地块项目现已顺利完成，获得了准确的环境调查及风险评估数据，获得了各方的一致好评和赞誉。本次化肥厂地块环境调查与风险评估开展期间，严格按照要求完成了土壤调查、地下水调查、污染状况调查、参数计算等一系列工作，为后续地块开发建设工作提供了有力依据。上文就化肥厂地块环境调查与风险评估进行了深入探讨，并对场地后续工作提出了可行性建议，为类似地块环境评估调查及风险评估工作提供了有益参考。