梁 剛,孫啟壯,王淑娟
(1.山東省棗莊生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心 , 山東 棗莊 277800;2.棗莊市臺兒莊區(qū)環(huán)境保護監(jiān)測站, 山東 棗莊 277400 )
隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,由于礦產資源的開采利用等人為活動引起的大氣沉降、化肥和農藥的施用等諸多原因,使得一些地區(qū)的土壤受到不同程度的污染,對土壤生態(tài)系統(tǒng)產生不利影響,同時還會通過食物鏈進入人體。土壤環(huán)境狀況不僅影響國民經(jīng)濟發(fā)展和國土資源環(huán)境安全,還直接關系到農產品安全和人體健康。隨著土壤污染問題的加劇,土壤污染研究越來越受到人們的重視[1]。
工業(yè)遺留場地大多是工業(yè)企業(yè)搬遷后形成的待利用的地塊,此類場地的再利用必須以場地土壤污染調查為基礎,進行土壤環(huán)境質量評估,根據(jù)評估結果合理確定土地用途,因此近年來工業(yè)遺留場地土壤污染調查工作重要性日益凸顯。為掌握工業(yè)遺留場地土壤污染狀況,棗莊市對轄區(qū)內某化工行業(yè)工業(yè)遺留場地進行調查研究,開展場地土壤監(jiān)測與評價,掌握工業(yè)遺留場地土壤環(huán)境質量總體狀況,保障環(huán)境安全和人居環(huán)境健康。
某化工有限公司位于棗莊市滕州境內,始建于1964年,生產能力為年產合成氨10萬噸、尿素15萬噸、碳氨5萬噸。隨著城市規(guī)模的不斷擴張,公司已位于城市建成區(qū)內,因此2013年該公司實施整體異地搬遷。對該公司工業(yè)遺留地開展土壤環(huán)境質量現(xiàn)狀調查與評價,對于指導下一步土地開發(fā)利用和保障人居環(huán)境健康都具有重要意義。
本次場地土壤環(huán)境調查先后歷經(jīng)資料收集、現(xiàn)場踏勘、制定調查工作方案、現(xiàn)場采樣、實驗室分析、數(shù)據(jù)匯總與評價等幾個階段。
收集工業(yè)遺留場地的土地使用和規(guī)劃情況、面積大小、歷史變遷、利用方式、污染特征、場地生產分區(qū)等基礎資料,分析評估地塊分區(qū)污染程度,重點關注儲罐區(qū)、原輔料儲存區(qū)、危廢貯存區(qū)等地塊?,F(xiàn)場查看場地現(xiàn)狀,重點了解污染區(qū)分布情況[2]。
在綜合分析調查場地大小、污染分布、土壤類型等信息基礎上,科學制定調查方案。確定布點原則,樣品采集方式,劃定采樣單元,選取監(jiān)測評價因子和分析測試方法。
點位布設與采集是場地調查的核心工作,要結合工業(yè)遺留場地環(huán)境調查的實際情況,科學進行點位布設,劃定采樣單元。對于污染均勻分布的地塊宜采取系統(tǒng)布點的方法,而對于較明顯污染功能特征的場地可采用分塊布點。本次調查按場地面積進行系統(tǒng)網(wǎng)格布點,布點網(wǎng)格基本要求為50m×50m(網(wǎng)格面積約4畝1個點),總布點數(shù)量15個。每個采樣點采集混合土樣,采集深度為0~20cm。
3.2.1 風干樣品的制備
風干:在風干室將土樣放置于風干盤中,攤成2~3 mm的薄層,經(jīng)常翻動。揀出土壤中混雜的磚瓦石塊、石灰結核,根莖動植物殘體等,半干狀態(tài)時,用木棍壓碎或用兩個木鏟搓碎土樣,置陰涼處自然風干。
粗磨并分樣:粗磨后過2mm 篩的樣品全部置于無色聚乙烯薄膜上,充分攪拌、混合直至均勻,用四分法棄取、稱重,樣品庫樣品裝瓶;剩余樣品稱重(保留大約分析用量四倍的土樣),研磨過1mm 尼龍篩后分成兩份。一份裝瓶備分析用(1mm),粗磨樣可直接用于土壤pH、陽離子交換量等項目的分析。另一份繼續(xù)進行細磨。
細磨并分樣:用瑪瑙球磨機或手工研磨到土樣全部通過孔徑0.25 mL(60 目)的尼龍篩,四分法棄取,保留足夠量的土樣、稱重、裝瓶備分析用(0.25mm);剩余樣品繼續(xù)研磨至全部通過孔徑0.15毫米(100 目)的尼龍篩,裝瓶備用(0.15mm)。
3.2.2 新鮮樣品的制備
揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機項目的土壤樣品,應采集新鮮土樣,樣品充滿采樣瓶,樣品采集后在低于4℃的低溫環(huán)境中保存運輸,送至實驗室盡快分析測試。
3.2.3 樣品流轉
樣品流轉嚴格按照《土壤環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范》(HJ/T166-2004)中相關要求進行。
結合該公司生產工藝特點,重點關注重金屬污染物的狀況,選取《土壤環(huán)境質量 農用地土壤污染風險管控標準(試行)》GB15618-2018[3]基本項目中鎘、汞、砷、鉛、鉻等5種無機物和六六六總量、滴滴涕總量和多環(huán)芳烴總量3種有機物進行調查與評價。
樣品分析與測試采用《全國土壤污染狀況詳查土壤樣品分析測試方法技術規(guī)定》規(guī)定的監(jiān)測方法,保證監(jiān)測結果的科學性、準確性和可靠性。
整個調查工作實施全過程的質量保證和質量控制措施,確保調查結果的代表性、準確性和可靠性。在土壤樣品布點與采集、樣品保存與流轉、樣品制備、樣品分析、結果評價等過程均需嚴格執(zhí)行《全國土壤污染狀況調查質量保證技術規(guī)范》、《土壤環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范》(HJ/T166-2004)和有關技術規(guī)定的要求。
3.4.1 樣品采集過程
為避免采樣設備及外部環(huán)境條件等因素對樣品產生影響,在樣品的采集、保存、運輸、交接等過程應建立完整的管理程序[4]。
3.4.2 實驗室質量控制
(1)精密度質量控制
要求每批樣品每個項目分析時均須做 20%平行樣品;當每批樣品數(shù)量少于 5 個時,平行樣不少于 1 個。
由分析者自行編入明碼平行樣,或由質控員在采樣現(xiàn)場或實驗室編入密碼平行樣。
合格要求:平行雙樣測定結果的誤差在允許誤差范圍之內。
(2)準確度質量控制
使用標準物質或質控樣品。在土壤樣品分析中,每批樣品要帶測質控平行雙樣,在測定的精密度合格的前提下,質控樣測定值必須落在質控樣保證值(在 95%的置信水平)范圍之內,否則本批樣品結果無效,需重新分析測定。當選測的項目無標準物質或質控樣品時,用加標回收實驗來檢查測定的準確度[5。
根據(jù)全國土壤污染狀況評價技術規(guī)定(環(huán)發(fā)[2008]39號),土壤污染狀況評價采用單項污染指數(shù)法,其計算公式為:
式中:
Pi:土壤中污染物i的單項污染指數(shù);
Ci:調查土壤中污染物i的實測濃度;
Sip:污染物的i評價標準值或參考值。
根據(jù)Pi的大小,將土壤污染程度劃分為五級,單因子評價土壤環(huán)境質量評價分級見表1。
表1 單因子評價土壤環(huán)境質量評價分級
評價標準選取《土壤環(huán)境質量 農用地土壤污染風險管控標準(試行)》GB15618-2018中風險篩選值(基本項目),其中多環(huán)芳烴總量執(zhí)行《全國土壤污染狀況評價技術規(guī)定》中的相關標準值。
采用單項污染指數(shù)法對棗莊市某化工有限公司工業(yè)遺留地15個土壤調查點位進行土壤污染狀況評價,單項污染指數(shù)評價結果見表2。
表2 單項污染指數(shù)評價結果統(tǒng)計表
土壤環(huán)境質量評價分級統(tǒng)計表見表3。
表3 某化工有限公司工業(yè)遺留地評價分級統(tǒng)計表
棗莊市某化工有限公司工業(yè)遺留場地土壤監(jiān)測點位中無機污染物監(jiān)測指標中有6個點位出現(xiàn)超標現(xiàn)象,超標污染物為鉛、鎘兩項。
鉛超標監(jiān)測點位6個,占調查點位總數(shù)的40%,最大超標倍數(shù)1.950,單因子土壤環(huán)境質量評價等級為輕度污染,其余5個鉛超標點位評價等級均為為輕微污染。鎘超標監(jiān)測點位2個,占調查點位總數(shù)的13.3%,單因子土壤環(huán)境質量評價等級均為輕微污染。
有機污染物監(jiān)測結果均未出現(xiàn)超標現(xiàn)象。
綜合評價,在所有15個監(jiān)測點位中,無污染個數(shù)9個,占60%;輕微污染個數(shù)5個,占33.3%;輕度污染個數(shù)1個,占6.7%;中度污染個數(shù)0個,占0%;重度污染個數(shù)0個,占0%。
調查可見,棗莊市某化工有限公司工業(yè)遺留場地土壤個別點位已不同程度受到鉛、鎘等重金屬污染。