张娇林
(湖北中检检测有限公司,湖北 武汉 430000)
1.1 场地所属区域
该工业场地原为一生产硫酸的化工企业,其位于武汉市青山区,临江,周边有大学、居民区、冶金工厂等,为占地约四万平方米的矩形场地,其地势平坦,由砂土、松黏土、石英岩以及砂质黏土组成。由于化工厂已停产而成为退意场地,后续在此场地上将建设居民楼以及公共设施。
1.2 场地污染物现状
污染场地上曾经建设过两所化工厂,其第一任化工厂以煤焦油炼制沥青为主要产业,而第二任化工厂则主要生产H2SO4、有机肥、液体SO2、(CH3O)2SO2、NH4HSO3、普钙以及钛白粉等化工产品,其使用原料主要有FeS2、FeSO4·7H2O、SO3、CH3OH、硫铁矿、脱盐水等。而其中的有毒有害污染物有H2SO4、SO2、煤焦油、(CH3O)2SO2、硫铁矿等几种。该类物质在运输及储存过程中难免发生滴漏都会产生污染,另外,硫铁矿受到雨水冲刷导致重金属的环境污染[2]。
1.3 污染区域的确定
工业场地中一些未涉及化工产品及原料的区域如食堂、办公楼等可视为无污染区域并将其作为污染区域的采样对比区,主要污染区域为化工厂曾经的三个厂区所在地。
2.1 采样点位
依据上述3 个厂区设置采样点位,一厂:主要以硫铁矿、硫酸为污染物,对土壤及地下水都有污染威胁;
二厂:以煤焦油为主要污染物;
三厂:包含硫铁矿堆放地、二氧化硫及H2SO4存放处、废弃石油存放处,均会对土壤和地下水造成污染。对以上污染场地以及对比区设采样点,采集每块场地的土壤样本和地下水样本。目的是确定各地污染物类型,污染的深度与广度。
2.1.1 场地土壤性质
将3 个厂中污染区域按照相邻位置划分为5 块,每块区域各采一个土壤样本,为后续土壤修复提供基本参考数据。
2.1.2 场地土壤及地下水样本
在3 个厂的全部污染场地中密集设置28 个采样点采集土壤样本,对于地下水的采样,需要结合其地下水流规律设立监测井,全部污染区域共设立6 个监测井。
3.1 场地土壤性质及样本分析方法
以国家标准《土工试验方法标准》(GB/T50123—1999)上的方法对采集的土壤性质进行分析,每种样本设置平行样本检测,对土壤样本分析其土壤的颗粒变化分布、土壤含水率、有机质含量、以及渗透性、饱和度等参数[3]。
对土壤样本中的重金属检测方法则依照US EPA 规定方法进行检测,主要检测土壤样本中的14 种重金属以及挥发性有机物、金属进出毒性、总石油烃等几种参数。
3.2 场地地下水性质及样本分析方法
地下水的性质主要采用现场水质测量仪检测的方法,主要检测地下水水温、酸碱度、盐度、浊度、大气压以及溶解氧、TDS 等参数,对地下水样本的污染物检测方法及检测项目同土壤检测方法及检测项目[4]。
3.3 场地土壤、地下水性质分析结果
对场地的5 个样本进行土壤性质检测,土壤样本对应区域为T1:一厂区;
T2:二厂区;
T3:三厂区废弃石油存放处;
T4:三厂区硫铁矿堆放地;
T5:三厂区生产车间。每个区域同点位取三个深度土壤样本,其检测数据如下页表1 所示。
表1 场地土壤样本性质检测数据表
可见该化工场地的土壤主要是以粉砂、粉土和粉质黏土为主。其三厂的硫铁矿堆放区点位T4土壤的渗透性最好。对5 种土壤样本的三个深度渗透性检测后发现,土壤的渗透性随着土壤取样纵深增加而降低,深层土壤含水率要远大于浅层土壤,而几种样本中的有机质含量一般在1%以下。
现场6 个监测井,取纵深4.5 m 处地下水,W1:一厂区;
W2:二厂区;
W3:三厂区废弃石油存放处;
W4:三厂区硫铁矿堆放地;
W5:三厂区生产车间;
W6:食堂及办公楼。对地下水水质检测结果如表2 所示。
表2 场地地下水性质检测数据表
3.4 场地土壤污染物分析结果
在设置的28 个点位共采集84 个土壤样本,对60 个土壤样本进行14 种重金属、六价铬的检测。对4 个样本进行金属浸出毒性检测,对其浸出液的重金属和六价铬进行检验,4 个样本分别选取一厂区、三厂区的硫铁矿堆放区以及生产区。对30 个土壤样本进行总石油烃的检测。选取4 个土壤样本测其挥发性/半挥发性有机物污染物。
3.4.1 土壤中污染物
检测结果显示土壤样本中的重金属AS、Cu、Pb、V 和Sb 均超标。其中一厂区的表面土层中重金属AS、Cu、Sb 均超标,在浅层土壤中As 的含量超标;
三厂区堆放硫铁矿存放处其浅层土壤中Cu 和V 超标,而深层土壤中的As 处于超标状态;
三厂区的二氧化硫生产车间场地内土壤的As 超标。
在总石油烃的检测中,由于国内无相关标准则对照荷兰的检测标准值5 000 mg/kg,检测结果显示:一厂区生产车间的硫酸存放处存在表层土壤TPH 超标现象;
二厂区和三厂区涉及设备检修区域的表层土壤TPH 超标。
在所有挥发性有机物检测土壤样本中其污染物均未检出。对半挥发性有机物检测结果显示:一厂区的硫酸存放处表层土壤含有数种多环芳烃,且其含量超过荷兰标准规定值[5]。
3.4.2 土壤浸出液污染物
以USEPA 提出的检测方法对4 个土壤浸出液样本的毒性检测,并对照国标对危险废物浸出液毒性的鉴别,发现所测样本中As、Cd、Cu、Ni、Pb 以及Zn 含量均在国家标准允许毒性范围内。
3.5 场地地下水污染物分析结果
6 个地下水监测井采集的样本检测发现,该场地地下水中污染物以As、多环芳烃以及总石油烃为主。其中三厂区中的二氧化硫生产车间场地地下水中发现有As 的存在,硫铁矿堆放区地下水中含有Se 且含量超标。
据上述调查、检测结果,可见该场地的土壤污染物有重金属As、Cu、Pb、V、Sb、总石油烃、多环芳烃。如下页表3 所示,重金属的污染场地以一厂区生产区域、三厂区生产区域和硫铁矿存放区域为主。总石油烃的污染场地以一厂区深层土壤及地下水、二厂区生产车间、三厂区石油存放处为主。半挥发性有机物的污染以一厂区深层土壤及地下水为主。
表3 化工场地污染物确定表
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