因历史上不明工业废渣填埋造成重金属污染场地污染调查评估

柳世冉

摘要：以某地块因历史上受到不明工業废渣偷倒的影响，经过降雨淋溶、污染物迁移等途径，导致地块及周边土壤环境质量持续受到重金属污染作为研究区域。因此，本文将介绍针对此类污染场地，根据国家相关技术导则开展土壤污染状况调查的工作方法。通过污染识别、布点采样、检测分析（危废鉴定）等一系列工作流程，最终根据土壤（底泥）超标点位、固废采样点位水平分布情况，采用达标点连线方式，圈定本地块历史不明工业固废填埋区域范围，面积约为：7809m2;土壤（底泥）污染范围，面积约为：33775m2。在此基础上，根据污染物垂向分布情况，计算其固废填埋方量约为：34750m3，土壤（底泥）污染方量为187000m3。

关键词：污染调查;工业固废填埋;污染土壤（底泥）;污染方量;重金属

Abstract：As the research area，the soil environmental quality of the site and its surrounding area was continuously polluted by heavy metals through rainfall leaching and pollutant migration due to the influence of stealthy-dumped industrial redisues in the history. Therefore，this paper will introduce the investigation methods of soil pollution based on the relevant national technical guidelines for such contaminated sites. Through a series of work processes such as pollution identification，site sampling，detection and analysis（hazardous waste identification），finally，according to the horizontal distribution of soil（sediment）and the solid waste sampling boring holes which exceeding standard，the historically unknown landfill area of local industrial residues was delineated by connecting the standard sampling bore holes，with an area of about 7809m2.Soil（sediment）pollution range，with an area of about 33775m2.On this basis，according to the vertical distribution of pollutants，the quantity of landfill residues is calculated to be about 34750m3，and the quantity of soil（sediment）contaminants is calculated to be about 187000m3.

Key words：Environmental sites assessment;Industrial landfill residue;Contaminated soil（sediment）;Quantity of pollution;Heavy metal

1.项目背景

本调查评估地块总调查面积约为69929 m2，调查范围见图1.1。地块原为岗地地貌，低洼处为农田，高地植被稀少，主要为杂草、灌木和松树。在该产业园区初期建设过程中，因监管力量不足，导致园区周边部分企业将工业废渣非法倾倒在园区外围地块空地内。2014年12月发现地块有废渣非法倾倒后，园区管委会立即启动突发环境事件应急处理程序，并及时向当地环保局报告，在环保局的监督指导下，及时采取措施，对废渣进行了统一收集堆放，进行了妥善处置[1]。受废渣倾倒影响，地块南侧一处地下水出露点持续向外涌水，造成南侧地表水部分重金属指标超标。为防止污水进一步扩散，管委会在地块南侧建设围堰集水池，用于收集区域渗水及边坡地表径流水，并在地块外东南侧建立废水处理站对收集的废水进行处理。虽然已采取应急处置措施，但地块及其下游东侧13亩地的土壤和地下水环境质量已受到历史废渣非法倾倒和外泄污水的污染影响。

地块后续规划用途为工业用地（调查地块内西侧域）和绿地与广场用地（其他调查区域）[2]。为核实地块的土壤环境质量，确认是否满足后续开发利用要求。需开展该地块及其周边地块的土壤污染状况调查评估工作。

2.调查方法

2.1污染识别

初步判断本地块污染来源为历史偷倒的工业废渣，因此本次污染识别工作主要从人员访谈、历史影像图分析、废渣的属性鉴别、地块南侧渗滤液检测分析等方面开展[3]。

2.1.1人员访谈及影像资料分析

通过人员访谈内容并结合地块历史卫星图得知：本地块原为丘陵地貌，低洼处有水塘，2009年由于园区发展和项目用地需要，地块进行了开山平整，形成现在的地块面貌。当时东侧已平整到位，西侧还留有部分山坳。2014年，管委会发现地块下游13亩地块水塘水质异常，并在已平整好的地块发现有堆放大量分散裸露不明来源的工业废渣。后经排查得知，该地块在园区初期建设过程中，部分园区企业将工业废渣偷倒在园区外围地块空地上以及西侧山坳里。

当时地块已平整完毕，废渣则是堆放于地表;西側的装配式基地地块还留有部分山坳，由于土地不断平整，故废渣填埋在下层;因此，两种废渣存在方式是主要造成地块污染的原因。同时在地块南侧发现有带有砷、镉等重金属污染的土壤渗滤液渗出，水量较大，对下游东侧13亩地块造成污染。

2.1.2渗滤液检测结果分析

地块南侧有水渗出，流进下游的地表水，对地表水域造成污染。为阻止污水经周边小溪流进去赣江，后期在场地南侧建围堰集水池，以收集场地区域渗水及边坡地表径流水[4]。为了准确分析地块污染物主要成分，对该围堰集水池水质进行了调查，水质监测结果如下表2.1、2.2所示。收集池水质检测结果显示水质超标，主要污染指标为As、Zn、Cd、pH值等。

2.1.3废渣组分鉴定

本次调查采样现场钻探前期，在地块西部部分点位发现了灰绿色、污泥状、无刺激性气味的感官异常的土壤样品。针对这部分异常样品，现场采用了PID和XRF进行了快检，根据快检结果，PID无异常，但XRF结果较高，其中重金属砷浓度为15500～69600mg/kg，远超过了该地块筛选值60mg/kg。

为鉴别发现的固体废物属性，根据《危险废物鉴别技术规范》（HJ298-2019）的要求，按照环境事件涉及的固体废物取样要求，采集了5个样品[5]，送至通标标准技术服务（上海）有限公司（SGS）实验室。为了解固废的基本有害成分组成以及相关毒性情况，先分别对重金属污染土壤和重金属污染土壤进行初筛分析。对该固废进行初筛分析参数包括：GB5085.1腐蚀性、GB5085.3浸出毒性、GB5085.6毒性物质含量（重金属、VOCs、SVOCs等项目的全扫检测）。与此同时按照GB5085危险废物鉴别标准的要求，开展危险废物的危险性初筛[6]。

1）腐蚀性鉴别

从下表中可以看出，样本中腐蚀性测试结果分别为6.9、6.0、6.6、8.3、8.5，未超过GB5085.1中的限制值，不具有腐蚀性。

2）浸出毒性鉴别

从下表中可以看到，样本中无机氟化物、氰化物、钡、镍、砷和硒有检出，其他参数都未检出。所有检出想，其检出结果明显在《危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别》GB5085.3-2007的限制值以下，无浸出毒性危险性[7]。

3）毒性物质含量鉴别

从下表中可以看到，致癌性和剧毒性物质含量测试结果超过了标准限值要求，达到了危废水平。

通过危险属性初筛，开展腐蚀性、浸出毒性和毒性物质含量的全指标分析，基本排除了工业固废的腐蚀性、浸出毒性、易燃性和反应性的风险，其危险性主要体现在毒性物质含量超标，达到了危险废物的水平，属于危险废物[6]。

根据渗滤液及废渣检测结果可知，地块固体废物（废渣）的主要组分为Cr、As、Zn、Cu、Ni、Pb、Cd、Sb、Co等元素。

2.2布点采样方案

基于项目成本考虑，本次调查评估分为初步调查阶段和详细调查阶段。且本文仅介绍本次调查中土壤（底泥）、工业固废布点采样方案及环境质量评估结果。

2.2.1点位布设

（1）布设原则

土壤监测点位在初步调查阶段，在地块内按照40m*40m的网格密度进行布设，详细调查阶段在基于初步调查超标点位四周按照20m*20m网格进行加密布设[8];工业固废采样点将根据历史卫星图结合前期人员访谈结果，在地块历史山坳处进行布点采样;

（2）布点位置及数量

为了最大范围捕捉本地块污染水平分布边界，因此将调查范围扩大至如下图2.2所示四至范围。两个阶段调查共计布设127个土壤监测点位和6个底泥监测点位（在东侧13亩水塘中采用抓斗式取样器进行取样）。具体布点采样位置示意图见下图所示。

2.2.2钻探深度

结合项目当地要求及国家相关导则，项目地基岩埋深较浅，大多均为填土层，局部地区存在黏土层分布[9]。为捕捉到垂向最大污染范围，本次调查项目拟定土壤最大钻探深度（采用SH30钻机进行取样）需达到基岩层顶板（终孔深度至基岩裸露100cm为止）。本次调查钻探揭露深度范围为：0.5m～27m。平均约12m。

2.2.3样品采集

（1）填埋固废样品采集

在两次钻探取样过程中，在地块内共计发现14个固废采样点位（SB7、SB25、SB28、S9、S10、S13、BH2、BH6、BH9、BH12、BH13、BH14、BH39、BH46），累计发现36个颜色为灰绿色、外观呈多色混合污泥状的固废土壤样品（废渣与填土混合在一起）。现场采用了PID和XRF进行了快检，根据快检结果，PID无异常，但XRF结果较高，其中重金属砷浓度为15～69600mg/kg，部分样品远超过了二类用地筛选值60mg/kg。

（2）土壤（底泥）样品采集

在初步调查阶段结合国家导则要求，每个点位采集5～10个样品，详细调查阶段应重点参照临近初调超标点位的超标深度，采样深度至少覆盖临近点位同层超标深度。并结合现场XRF快筛结果进行综合判断[10]。此外，若钻探中发现疑似固体废物，每个土壤钻孔点位送检固体废物数量不少于1个。初调和详调共计送检超过500个土壤样品。此外在东侧13亩水塘采集到6个底泥样品。

2.2.4检测分析因子

根据前期污染识别结果，历史废渣堆放和固体废物填埋可能使得地块内土壤受到污染，而地块中的污染物通过历史污水溢流等地表径流迁移到东侧13亩地中，造成东侧13亩土地土壤及底泥污染。这2个地块的污染物主要为重金属，包括：pH、As、Zn、Cd、Hg、Cu、Pb、Ni、Cr、Sb、Co，这11项指标为本次调查关注污染物。同时根据《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB36600—2018）规定的必测项目，对地块土壤/底泥样品测试表1中45项[11]。具体检测项目如下表2-6所示。

2.3结果分析

本文中讨论的监测介质共分为工业固废、土壤（底泥）等，因此其结果分析将分开讨论。

2.3.1工业固废结果分析

（1）工业固废判定方法

在识别的工业固废填埋区内，其填埋物并非全部为工业固废，也包括了园区平整期间产生的弃方渣土，因此，在分析工业固废垂向分布特征时，按照感官识别和分析结果判断的方式，对工业固废样品进行了识别分析，判定依据如下：1）感官异常，即颜色灰绿色，外观呈多色混合污泥状、无刺激性气味;2）考虑到部分固体废物与土壤性状类似，肉眼可能难以准确区分。因此基于保守考虑，根据检测结果，对于砷污染程度较高，且污染特征与肉眼识别出的固废污染特征相同的土壤识别为工业固废。根据检测结果，污染土壤浓度主要介于60～200mg/kg之间，少量浓度在200～1000mg/kg，而固体废物的砷检测浓度均大于1000mg/kg，因此以1000mg/kg为界限，大于限值的视为工业固废[6]。

（2）固废填埋范围

通过分析固废点位与周边监测点位的分析数据，绘制了工业固废填埋区域，如下图黄色阴影区域所示，根据软件计算总的固废填埋面积约为7809m2。

2.3.2土壤（底泥）环境质量结果分析

（1）检测结果分析

土壤样品共检出10项重金属砷、镉、铜、铅、六价铬、汞、镍、锑、钴和锌，仅重金属砷、镉、锑存在超标现象，其余7项重金属检出均低于标准限值;VOCs和SVOCs部分检出，但检出浓度均远低于评价标准[11]。根据下表2-7汇总分析：

本场地以重金属砷超标为主，最大超标倍数为53.7倍，其中9个超标点位仅超筛选值未超管制值，15个点位超过管制值;

仅1个样品SB15-2（2.5-3m）存在六价铬检出，其余样品六价铬均未检出;

仅1个样品SB33-1（0-0.5m）表层土壤存在重金属锑超标，仅超筛选值，未超管制值，其余样品重金属锑检出结果均远低于标准限值。

（2）土壤（底泥）污染范圍

为了进一步明确地块内污染程度，本次调查根据达标点连线的方式以及各区域超标因子、超标深度、地层情况的不同，共计划分出12个土壤污染区域（东侧13亩土壤超标点位因紧挨水塘岸边，因此划入底泥超标区域范围内），区域划分情况具体如下，区域分布图见下图2-4。

3.结论

（1）地块污染成因

外来的工业固体废物是造成地块污染的主要成因，历史偷倒的废物堆放在地块地表，以及填埋在装配式基地地块的低洼山坳处。结合历史危废鉴别和调查评估的数据，地块内及周边的污染区域与外来固废堆放和填埋的区域呈现空间相关，且在污染因子方面具有一致性。

工业固体废物与土壤直接接触使得土壤受到污染，受到降雨淋溶后可能导致填埋、堆放的固废中有毒有害物质析出，污染沿水体排泄通道，通过地表径流、地下水排泄通道等渠道进而影响项目地块土壤环境质量。结合历史地形图和水文地质勘察的结论，装配式基地填土松软，为强透水层，污染物易下渗，填土层以下为基岩层，裂隙不发育，岩石较完整，渗透系数较低，防污性能强，污染物不易继续向深层扩散。场地地势北高南低，降雨入渗形成于填土层中的上层滞水，其停留时间较短，迅速向场地南侧即13亩地块进行排泄，造成污染扩散。

（2）填埋工业固废属性

本地块内共识别出两个相对集中的工业固废填埋区，分布在地块中西部地区，并以西侧为主。区域内工业固废填埋深度分布在0～13 m内。根据开展的危废鉴别相关检测分析结果表明：填埋在地块内的工业固废，其危险性主要体现在毒性物质含量超标，达到了危险废物的水平，属于危险废物。

（3）污染区域水平分布

1）工业固废填埋区

通过两次现场调查工作，确定固废填埋深度为0-13m。根据Arcgis软件计算固废填埋区共计面积约为7809m2，根据其工业固废垂向分布情况，合计固废填埋土方量约为34750m3（其修复方量需结合后续风险评估进行计算）。

2）土壤（底泥）污染区域

整个地块土壤（底泥）超标污染物为3种重金属（砷、镉、锑），本次调查根据达标点连线的方式以及各区域超标因子、超标深度、地层情况的不同，共计污染面积为33775m2，污染方量为187000m3（其修复方量需结合后续风险评估进行计算）。

参考文献：

[1]《某地块污染场地修复技术方案》（2017.09）

[2]《某产业园基地控制性详细规划》（2017.07）;

[3]《建设用地土壤污染状况调查技术导则》（HJ 25.1-2019）;

[4]《地表水和污水监测技术规范》（HJ/T 91）;

[5]《工业固体废物采样制样技术规范》（HJ/T 20）

[6]《危险废物鉴别技术规范》（HJ/T 298-2019）;

[7]《固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》（HJ/T 299-2007）

[8]《建设用地土壤污染风险管控和修复监测技术导则》（HJ 25.2-2019）

[9]《某污染场地治理项目岩土勘察报告》（2018）

[10]《土壤环境监测技术规范》（HJ/T 166-2004）;

[11]《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB36600-2018）（2018年6月）

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