1. 引言
根据《中华人民共和国土壤污染防治法》[1]第59条“对土壤污染状况普查、详查和监测、现场检查表明有土壤污染风险的建设用地地块，地方人民政府生态环境主管部门应当要求土地使用权人按照规定进行土壤污染状况调查”。《武汉市建设用地土壤污染状况调查工作指南》[2]中要求“需开展土壤污染状况调查的地块包括土壤污染状况普查、详查和监测、现场检查表明存在土壤污染风险的建设用地”。近年来，在产企业在各个生产环节中发生泄漏事故的数量不断上升，因此对发现污染状况的在产企业及时进行土壤污染状况调查和风险评估，尽早进行污染土壤修复和管控工作，避免造成大污染重污染，具有非常重要的实际意义[3]。近年来，国内对于在产企业的土壤和地下水自行监测工作陆续开展，但针对在产企业土壤污染状况调查和风险评估工作的研究仍然缺乏。
本次研究选取湖北省某防水材料生产企业，参考《武汉市建设用地土壤污染状况调查工作指南》和《建设用地土壤污染风险评估技术导则》(HJ 25.3-2019)，对该企业实施土壤污染状况调查，并根据调查结果进行健康风险评估[4]，判断其后续是否需要进行污染土壤修复，划定修复区域和深度，确定修复方量，为在产企业项目的土壤污染状况调查和风险评估工作提供参考[5]。
2. 土壤污染状况调查
2.1. 调查区域概况
Figure 1. Factory floor plan
图1. 厂区平面布置图
调查区域位于湖北省某工业园区内，厂区总用地面积约40,000 m2。该地块2013年以前为荒地，2014年建成投产，主要从事防水卷材的生产。
厂区内功能区主要存在生产车间、成品仓库、一般固废堆场、危废仓库、沥青罐区、维修质检车间、制氮机、冷却水设备、锅炉、办公楼、空地、门卫室等，见图1。
前期调查发现该厂区存在土壤样品超标情况，因此对厂区内进行土壤污染状况调查及风险评估工作。
2.2. 第一阶段调查
根据资料收集、现场踏勘及人员访谈结果，该企业生产工艺为将沥青等在预设温度下与助剂(稳定剂、抗氧化剂等)搅拌，冷却后形成热熔胶，涂覆成型，裁剪切割包装为防水卷材成品。
该企业使用的原料主要有重交道路沥青、SBS热塑性橡胶、SBR丁苯橡胶、聚乙烯颗粒、聚丙烯无纺布、重油、再生胶粉等。生产过程中产生导热油锅炉烟气、沥青烟气及热熔废气等废气，废活性炭、沥青烟气处理废水、废润滑油等危险废物。
根据生产工艺及三废产生、处理情况，将厂区内的生产车间、沥青罐区、危废仓库识别为重点关注区域。
2.3. 第二阶段调查
2.3.1. 点位布设
由于企业仍处于在产状态，无法对现有结构进行拆除。采用专业判断布点法及系统布点法，在厂区内生产车间紧邻区域、沥青罐区紧邻区域、危废仓库紧邻区域、废水管线沿线区域及厂区内空地进行布点，共在厂区内布设36个土壤采样点，9个地下水监测井，点位位置见图2，土壤及地下水点位钻探深度均设置为6.0 m。
2.3.2. 样品采集
Figure 2. Sampling distribution map
图2. 采样布点图
土壤样品采集：根据现场踏勘情况和PID、XRF快速筛查结果，每个点位至少选择4个样品进入实验室进行检测分析，其中，0.0~0.5 m表层土壤样品均送实验室检测；0.5 m以下土壤采样间隔不超过2 m，不同性质土层至少选择1个土壤样品送实验室检测。现场采样期间，如果同一性质土层厚度较大或出现明显污染痕迹时，根据筛查结果和实际情况在该层位增加采样数量。
地下水样品采集：在厂区范围内设置9个地下水监测井，采用中空螺旋钻(直径220 mm)建井，PVC井管外径为63 mm，每个监测井取地下水样品1个。
2.3.3. 检测方法
本地块调查土壤和地下水的检测指标，包括pH值以及《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 36600-2018)中45项基本项目。另外，根据地块污染源分析结果，以及考虑到污染物类型存在复杂性和不确定性，也为该地块以后的转让提供基础性的背景对照数据，选择部分其他项目中的19项检测因子(含4种重金属、4种挥发性有机物、10种半挥发性有机物、石油烃(C10~C40))进行检测。
2.3.4. 评价标准
该地块未来继续作为工业用地(M)使用，土壤样品评价标准为《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 36600-2018)第二类用地筛选值。地下水样品的评价标准为《地下水质量标准》(GB/T 14848-2017) IV类限值，对于《地下水质量标准》(GB/T 14848-2017)中未制定标准值的监测项目，引用《上海市建设用地地下水污染风险管控筛选值补充指标》(沪环土[2020] 62号 附件5)的第二类用地筛选值。
2.3.5. 监测结果与评价
根据监测结果，地块内部分土壤样品中石油烃(C10~C40)的检出浓度超过了《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 36600-2018)第二类用地筛选值。超标情况见表1，超标倍数为0.12~1.86，超标深度为地面下0~0.5 m、0.5~1.0 m、1.0~1.5 m。
Table 1. List of excessive petroleum hydrocarbon (C10~C40) content in soil samples
表1. 土壤样品中石油烃(C10~C40)含量超标情况一览表
超标样品 |
检出浓度(mg/kg) |
标准限值(mg/kg) |
超标倍数 |
SS9 (0.5~1.0 m) |
6160 |
4500 |
0.37 |
SS19 (0.5~1.0 m) |
5040 |
0.12 |
JM5 (0~0.5 m) |
5970 |
0.33 |
JM6 (0~0.5 m) |
11400 |
1.53 |
JM6 (0.5~1.0 m) |
5590 |
0.24 |
JM6 (1.0~1.5 m) |
11100 |
1.46 |
JM7 (0~0.5 m) |
7150 |
0.59 |
JM7 (0.5~1.0 m) |
6550 |
0.46 |
JM12 (0.5~1.0 m) |
4780 |
0.06 |
JM13 (0.5~1.0 m) |
7510 |
0.67 |
JM13 (1.0~1.5 m) |
12900 |
1.86 |
JM17 (0~0.5 m) |
13500 |
2 |
JM17 (0.5~1.0 m) |
10200 |
1.27 |
2.3.6. 调查结论分析
根据样品检测结果，地块内土壤点位均位于沥青冷却水排放管线沿途，可能是沥青在冷却过程中产生了泄漏，导致石油烃(C10~C40)等污染物进入冷却水中，排放过程中对周边的土壤产生了污染。
3. 健康风险评估
3.1. 危害识别
该厂区后续继续作为工业用地(M)使用。根据《建设用地土壤污染风险评估技术导则》(HJ 25.3-2019)和《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 36600-2018)第二类用地的要求，本评估报告以第二类用地方式对本地块的土壤及地下水进行土壤污染风险评估，暴露人群为工人(主要为成人)。
3.2. 暴露评估
参考HJ 25.3-2019中提供的暴露途径，并且根据本地块用途与可能的暴露情景，本次健康风险评估工作潜在的暴露途径小结见表2。
Table 2. Exposure pathway assessment
表2. 暴露途径评估
污染介质 |
暴露途径 |
适用受体 |
土壤 |
经口摄入土壤 |
成人 |
皮肤接触土壤 |
成人 |
吸入土壤颗粒物 |
成人 |
吸入室外空气中来自表层土壤的气态污染物 |
成人 |
吸入室外空气中来自下层土壤的气态污染物 |
成人 |
吸入室内空气中来自下层土壤的气态污染物 |
成人 |
根据现行的国家导则，受体暴露参数及地块特征参数取值均采用现场实测值换算或参考《建设用地土壤污染风险评估技术导则》(HJ 25.3-2019)中的推荐值。
3.3. 毒性评估
本次风险评估参考了国际癌症研究署提供的化学物质致癌效应分类清单，对关注污染物的毒性效应进行了判定。
石油烃为一类混合烃类物质，组成极为复杂，不同物质的毒性和物理化学性质也有较大差异。目前各国对于该项目定值方法差异较大。美国区域筛选值将其分为脂肪类和芳香类，每类按照碳链长度分为高中低三个分段，如芳香类分C6~C9、C10~C16、C17~C32等三段。欧洲关注该项目的国家通常采用矿物油指标，包含的范围为C10~C40或C12~C35不等。我国香港地区将石油烃分为三类，不区分脂肪类和芳香类。我国台湾地区采用总石油烃作为指标，不分段也不分类。同时考虑到国际上美国之外的多数国家和地区也不区分脂肪类石油烃和芳香类石油烃，因此，GB 36600-2018标准中不区分两者，以其中毒性相对较强的芳香类石油烃(C10~C16)作为总体石油烃筛选值的取值[6]。
本次风险评估的关注污染物石油烃(C10~C40)为非致癌物质，相关毒理参数参考中国香港特别行政区土壤修复目标值制订技术文件。
3.4. 风险表征
本次风险评估在第二类用地情景下对地块内的关注污染物石油烃(C10~C40)的非致癌风险进行计算，计算结果显示土壤部分点位针对潜在暴露人群的暴露风险水平不可接受，计算情况见表3。
Table 3. Calculation of non-carcinogenic risk associated with petroleum hydrocarbons (C10~C40) in soil samples
表3. 土壤样品中石油烃(C10~C40)非致癌风险计算情况
超标样品 |
毒性效应 |
单一污染物所有暴露途径下的非致癌风险 |
风险控制水平 |
风险是否可接受 |
SS9 (0.5~1.0 m) |
非致癌 |
1.37 |
1 |
否 |
SS19 (0.5~1.0 m) |
1.12 |
否 |
JM5 (0~0.5 m) |
1.33 |
否 |
JM6 (0~0.5 m) |
2.54 |
否 |
JM6 (0.5~1.0 m) |
1.25 |
否 |
JM6 (1.0~1.5 m) |
2.47 |
否 |
JM7 (0~0.5 m) |
1.59 |
否 |
JM7 (0.5~1.0 m) |
1.46 |
否 |
JM12 (0.5~1.0 m) |
1.07 |
否 |
JM13 (0.5~1.0 m) |
1.67 |
否 |
JM13 (1.0~1.5 m) |
2.88 |
否 |
JM17 (0~0.5 m) |
3.01 |
否 |
JM17 (0.5~1.0 m) |
2.27 |
否 |
3.5. 风险控制值
根据《建设用地土壤污染风险评估技术导则》(HJ 25.3-2019)要求，本次风险评估计算基于非致癌风险效应的土壤或地下水风险控制值时，采用的单一污染物可接受危害商为1，计算出的风险控制值结果为4485.75 mg/kg。
3.6. 修复目标值
将风险计算得出的基于非致癌风险效应的土壤风险控制值与国家土壤污染物筛选值相比较，若计算的风险控制值小于筛选值，则采用相应的筛选值作为修复目标值；若计算的风险控制值大于筛选值，则采用计算的风险控制值作为修复目标值，但应小于管制值[7]。因此，选取《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 36600-2018)的第二类用地筛选值4500 mg/kg作为后续修复目标的参考值。
3.7. 修复范围及方量
土壤修复范围依据污染地块风险评估确定的土壤风险控制值来确定，土壤中污染物浓度超过修复目标值的区域，即划定为土壤修复范围。
根据前期数据，采用克里金插值法计算出本地块超标污染土壤区域范围，考虑到调查阶段布设的点位有限，通过有限的点位插值得到的污染范围精度有限，故划定修复范围时以理论污染范围为基础，进行适当的截弯取直，修复范围见图3，每层土壤修复面积和方量详细统计见表4，扣除重叠部分后本地块的总体修复面积为1970 m2，合计修复方量为2041.5 m3。
Table 4. Statistical table of contaminated soil remediation area and square quantity
表4. 污染土修复面积及方量统计表
介质 |
目标污染物 |
修复深度(m) |
修复面积(m2) |
修复方量(m3) |
土壤 |
石油烃(C10~C40) |
0~0.5 |
1457 |
728.5 |
0.5~1.0 |
1720 |
860 |
1.0~1.5 |
906 |
453 |
合计 |
1970 (扣除叠加部分) |
2041.5 |
(a) 修复范围(0~0.5 m)
(b) 修复范围(0.5~1.0 m)
(c) 修复范围(1.0~1.5 m)
(d) 总体修复范围(0~1.5 m)
Figure 3. Scope of soil remediation
图3. 土壤修复范围
4. 结论
本次土壤污染风险评估土壤关注污染物为石油烃(C10~C40)，厂区未来将继续作为工业用地利用，属于《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 36600-2018)中的第二类用地。故将地块内的工人(成人)纳入本地块污染土壤风险评估暴露受体中。主要暴露途径有经口摄入土壤、皮肤接触土壤、吸入土壤颗粒物、吸入室外空气中来自表层土壤的气态污染物、吸入室外空气中来自下层土壤的气态污染物和吸入室内空气中来自下层土壤的气态污染物。
根据风险表征结果，厂区内部分区域受石油烃污染的土壤对于潜在暴露人群的非致癌危害超过了可接受水平，需要进行污染土壤修复或风险管控。综合考虑计算的土壤风险控制值与国家土壤污染物筛选值，建议石油烃(C10~C40)的修复目标值为4500 mg/kg，修复范围面积为1970 m2 (扣除叠加部分面积)，需修复污染土方量约2041.5 m3，最大污染深度为1.5 m。
本次工作针对在产企业进行了土壤污染状况调查和风险评估，划定了污染范围，对于不具备重点区域拆除条件的在产企业土壤污染状况调查项目提供了一定的技术参考。