1. 引言
随着国家“退二进三”政策的实施，产业结构的不断调整以及城市空间布局的变化，大量中心城区工业企业被关停搬迁，遗留大量疑似污染地块[1]。由于长期以来粗放的环境安全管理模式、无序的工业废水排放或泄漏导致了大量的污染场地[2]。尤其在长江经济带“共抓大保护、不搞大开发”的战略部署下，沿江1 km内所有化工企业“关改搬转”[3]，化工行业作为我国工业发展的支柱性产业，为经济发展带来巨大贡献，但在发展的同时，早期生产工艺落后、生产过程中不规范管理及生产工序中的跑冒滴露情况，给土壤地下水造成严重污染。
目前，国内外大量学者开展地块污染物分布特征研究，如孟宪荣[4]等研究了某化工场地氯苯在土壤中垂直和水平分布特征，结果表明氯苯水平分布特征受企业生产功能分区影响，垂直分布特征与地层性质紧密相关；韩春媚等[5]对化工遗留场地不饱和区1,2-二氯乙烷垂向分布特征进行研究，发现土壤质地、渗透系数、土壤有机质含量和土壤夹层性质等可能是影响1,2-二氯乙烷垂向分布的因素，垂向上具有在下部渗透性低、有机质含量高、黏粒含量高的土壤层中易于聚集；并且随地下水流向发生迁移，在生产车间污染最为严重；李佳斌等[6]以北京某染料厂污染地块为研究对象，研究了地块包气带和饱和带中6种氯苯类化合物的分布特征，分析了6种物质的来源与迁移过程。结果表明，6种氯苯类化合物主要分布在生产区及污水处理区等重污染区的包气带中，饱和带土壤中氯苯类化合物分布较少，低氯苯类化合物遍布地下水中。彭进进[7]等对某染料化工厂地块苯系物分布特征进行研究发现，地下水和土壤苯系物分布区域一致，污染具有同源性；受土壤防污性能影响，苯，间、对–二甲苯及邻–二甲苯主要在7.2 m深度以上土壤中检出；3种物质在土壤中主要以轻质非水相液体(LNAPL)存在，在地下水水位附近出现聚集，在饱和带以溶解态继续向下迁移扩散。土壤中氯苯主要以重质非水相液体(DNAPL)存在，其浓度大，迁移深度深，与氯苯在土壤中存在形态、迁移时间以及地质条件有关。蔡五田等[8]通过对石油化工场地挥发性有机物研究，发现土层VOCs浓度随深度的变化可概括为污染源淋滤型、包气带扩散污染型、地下水波动带污染型、混合污染型四种污染型式；包气带土层中VOCs优先积聚在渗透性强的砂性土层中。
2. 材料方法
2.1. 区域概况
本化工地块位于华东地区长江三角洲浅层地下水分布区，占地面积约67亩。于19世纪70年代年开始生产，2013年关停，生产历史约37年，主要从事颜料中间体、碱性染料系列和色酚系列产品的生产和销售，原辅材料涉及氯仿、2-萘酚等，关停后企业厂房拆除，目前处于闲置状态，未来规划为绿地。企业重点生产区域包括生产车间、污水处理区、固废、危废暂存区、原料储罐区等。
本地块水文地质条件为：地块处于长江三角洲冲湖积平原，地形平坦；勘察深度为35m内为水网平原地貌单元，涉及第四系中上更新统滆湖组(Q3g)和第四系全新统(Q4)，其中第四系全新统(Q4)为河相沉积物，岩性主要为粉质粘土，青灰–灰黄色，硬塑，局部可塑状，夹灰白色粘土条纹及团块，局部下部含粉土。第四系中上更新统滆湖组勘察深度内可分为三段：上段岩性为粉细砂，青灰色，中密，见石英颗粒及云母碎片，厚度一般小于10 m。中段为粉质粘土：青灰色，可塑，干强度中等，韧性中等，无摇震反应，夹多层细砂薄层。下段为细砂：青灰色，中密，见石英颗粒及云母碎片，干强度低，韧性低，夹粉质粘土薄层。
结合土质岩性、埋深分布等将其分为6个工程地质层。自上而下分别为：第①层，杂填土层：以砖石瓦砾等建筑垃圾为主，下部混较多粉质黏土；第②层，粉质粘土层：青灰–灰黄色，硬塑，局部可塑状，夹灰白色粘土条纹及团块。该层全场分布；第③层，粉土层：灰黄色，中密，夹粉质黏土薄层。该层全场分布；第④层，砂质粉土层：灰黄色，中密，干强度低，韧性低，摇震反应迅速，夹粉质黏土薄层。该层全场分布；第⑤层，粉质粘土层：青灰色，可塑，夹多层细砂薄层。该层全场分布；第⑥层，粉细砂层：青灰色，中密，见石英颗粒及云母碎片，干强度低，韧性低，夹粉质黏土薄层。该层全场分布，厚度：最大揭露厚度8.0 m。各土层性质描述、厚度埋深及特征参数见表1。
Table 1. Characteristic parameters of each soil layer in the plot
表1. 地块各土层特征参数
分层 |
土层类型 |
性质描述 |
层底
埋深(m) |
土层厚度(m) |
含水率(%) |
比重(g/cm3) |
容重(g/cm3) |
孔隙比 |
渗透
系数(m/d) |
有机质
含量(g/kg) |
第①层 |
杂填土 |
色杂，较紧密，以砖石瓦砾等建筑垃圾为主，下部混较多粉质黏土。该层遍布场地 |
1.8~
4.2 |
1.8~
4.2 |
25.00 |
2.08 |
1.66 |
0.66 |
0.018 |
9.8 |
第②层 |
粉质粘土 |
青灰–灰黄色，硬塑，局部可塑状，夹灰白色粘土条纹及团块。该层全场
分布 |
5.0~
7.9 |
2.2~
3.9 |
26.50 |
1.97 |
1.56 |
0.75 |
0.00177 |
6.3 |
第③层 |
粉土 |
灰黄色，中密，干强度低，韧性低，摇震反应迅速，夹粉质黏土薄层 |
8.0~
10.0 |
1.4~
3.80 |
25.50 |
2.00 |
1.59 |
0.71 |
0.46 |
4.2 |
第④层 |
砂质粉土 |
灰黄色，中密，干强度低，韧性低，摇震反应
迅速，夹粉质黏土薄层。该层全场分布 |
12.5~
25.2 |
3.20~
15.70 |
21.80 |
2.09 |
1.72 |
0.57 |
0.46 |
2.4 |
第⑤层 |
粉质粘土 |
青灰色，可塑，干强度
中等，韧性中等，无摇震反应，夹多层细砂薄层。该层全场分布 |
25.7~
30.6 |
1.9~
14.5 |
32 |
1.89 |
1.43 |
0.90 |
0.00048 |
4.5 |
第⑥层 |
粉细砂 |
青灰色，中密，见石英
颗粒及云母碎片，干强度低，韧性低，夹粉质黏土薄层。该层全场分布 |
未揭穿 |
|
24.70 |
2.06 |
1.66 |
0.63 |
0.91 |
0.8 |
根据勘察区35 m以浅的含水层组岩性和垂向分布特征，垂向上自上而下将地下水划分为第一弱透水层(潜水)、微承压水、第二弱透水层、第I承压含水层，见图1。
Figure 1. Hydrogeological profile of the plot
图1. 地块水文地质剖面图
第一弱透水层(潜水)：组成岩性为粉质粘土、杂填土，厚度5.0~8.60 m，土体颗粒一般较细，其透水性差，表层为杂填土，成分及密实度不均匀，结构性差，该层遍布场地，水位埋深受地表水和地形控制较为明显，富水性极弱，杂填土中含少量上层滞水。其渗透系数为0.000177 m/d，属于弱透水层。
微承压水：组成岩性为粉土、粉细砂，局部泥质含量高，顶板埋深5.0~8.60 m，厚度11.0~14.50 m，平均12.8 m。其渗透系数为0.46 m/d，属于中等透水层。
第二弱透水层：以粉质粘土为主，夹薄层粉土，该层厚7.7~11.3 m，平均9.70 m，其渗透系数为0.00048 m/d，属于微弱透水层。
第I承压含水层：该层以细砂为主，顶板埋深一般30 m左右，其渗透系数0.91 m/d，属于中等透水层。
2.2. 点位布设
地块调查期间，地面构筑物已拆除，结合企业原平面布局，依据HJ25.1-2019、HJ25.2-2019，采用判断布点和系统布点相结合的方式，在地块重点区域按照每400 m2不少于1个土壤采样点，在其他区域按照每1600 m2不少于1个土壤采样点，全厂按照每6400 m2不少于1个地下水监测点进行点位布设。在企业共布设土壤点位75个，编号S1-S75，地下水点位12个，编号GW1-GW12，点位布设见图2。土壤钻探深度9 m~18 m，地下水建设组合井，建井深度分别为7. 5m和18 m，监测层位分别为潜水和微承压水。
Figure 2. Distribution map of soil and groundwater sampling points
图2. 土壤、地下水点位分布图
2.3. 采样方法
现场土孔钻探和地下水井建设采用Geoprobe钻机，土壤样品直接保存在PETG LINER中，土壤、地下水样品采集按照《土壤环境监测技术规范》(HJ/T 166)、《地下水环境监测技术规范》(HJ 164)、《地块土壤和地下水中挥发性有机物采样技术导则》(HJ 1019)开展，用于检测VOCs的土壤样品装入甲醇保护剂或搅拌子的40 mL棕色样品瓶内，SVOCs样品用采样铲将土壤转移至250 ml棕色玻璃瓶中；地下水样品采集在成井洗井24小时后开始，采样前先进行洗井，同步现场记录pH、温度、电导率、溶解氧、氧化还原电位及浊度测定结果，满足水质稳定标准后开始地下水采样工作，首先进行VOCs样品的采集，然后进行其他项目的采集，样品采集后放入有冷冻蓝冰的冷藏箱内0~4℃避光保存，48 h内送实验室分析检测。现场使用光离子化检测仪(PID)和X射线荧光光谱分析仪(XRF)进行快速检测，共采集并检测土壤样品675个，地下水样品24个。
2.4. 测试分析
根据企业生产特征，本次调查重点对挥发性有机物(VOCs)、半挥发性有机物(SVOCs)和场地特征污染物进行测试分析，其中土壤中挥发性有机物(VOCs)采用《HJ 605-2011 土壤和沉积物 挥发性有机物的测定吹扫捕集气相色谱–质谱法》进行测试，半挥发性有机物(SVOCs)采用《HJ 834-2017土壤和沉积物 半挥发性有机物的测定 气相色谱–质谱法》进行测试，地下水中挥发性有机物(VOCs)采用《HJ 639-2012水质 挥发性有机物的测定 吹扫捕集/气相色谱–质谱法》进行测试、半挥发性有机物(SVOCs)采用《USEPA 8270E-2018半挥发性有机物 气相色谱–质谱法》进行测试，现场从样品采集、保存、流转至检测分析均进行全过程严格质量保证措施，采用现场平行、全程空白、运输空白、检测替代物、方法空白、方法平行、加标等质控方法保证检测结果的准确性。
3. 结果与讨论
3.1. 土壤
(1) 检出情况分析
对地块涉及到的特征污染物苯系物(苯、甲苯、乙苯、间,对二甲苯、邻二甲苯、苯乙烯)、氯代芳香烃类(氯苯、1,2-二氯苯、1,4-二氯苯、1,3-二氯苯、1,2,4-三氯苯、1,2,3-三氯苯)、多环芳烃类(苯并(a)蒽、苯并(a)芘、苯并(b)荧蒽、苯并(k)荧蒽、䓛、二苯并(a,h)蒽、茚并(1,2,3-cd)芘、萘)在土壤中的检出含量进行汇总分析见表2，上述特征污染物均有检出，其中苯系物中，间,对二甲苯检出率最高，为36.59%，苯乙烯检出率最低，为1.93%；三氯甲烷检出率为19.56%；氯代芳香烃类中，氯苯检出率最高，为64.59%，苯乙烯检出率最低，为17.19%；多环芳烃类中，萘检出率最高，为9.40%，二苯并(a,h)蒽检出率最低，为0.34%；由此可见，地块内氯苯污染物分布最为广泛，其次为苯系物和除氯苯以外的氯代芳香烃类污染物，多环芳烃类分布最少。
Table 2. Summary table of detection results of organic pollutants in Soil
表2. 土壤中有机污染物检测结果汇总表
序号 |
检测项目 |
检出个数(个) |
检出率(%) |
检测结果范围(mg/kg) |
筛选值(mg/kg) |
超标点位个数(个) |
超标样品个数(个) |
最大超标倍数(倍) |
苯系物 |
1 |
苯 |
169 |
25.04 |
ND~2.91 |
4 |
0 |
0 |
/ |
2 |
甲苯 |
194 |
28.74 |
ND~5.5 |
1200 |
0 |
0 |
/ |
3 |
乙苯 |
185 |
27.41 |
ND~23.4 |
28 |
0 |
0 |
/ |
4 |
间,对二甲苯 |
247 |
36.59 |
ND~78.5 |
570 |
0 |
0 |
/ |
5 |
邻二甲苯 |
172 |
25.48 |
ND~18.4 |
640 |
0 |
0 |
/ |
6 |
苯乙烯 |
13 |
1.93 |
ND~1.15 |
1290 |
0 |
0 |
/ |
三氯甲烷 |
1 |
氯仿 |
132 |
19.56 |
ND~2250 |
0.9 |
13 |
50 |
2499 |
氯代芳香烃 |
1 |
氯苯 |
436 |
64.59 |
ND~174000 |
270 |
5 |
11 |
643.44 |
2 |
1,2-二氯苯 |
147 |
21.78 |
ND~457 |
560 |
0 |
0 |
/ |
3 |
1,4-二氯苯 |
169 |
25.04 |
ND~68.3 |
20 |
3 |
3 |
2.42 |
4 |
1,3-二氯苯 |
116 |
17.19 |
ND~213 |
37 |
2 |
3 |
4.76 |
5 |
1,2,4-三氯苯 |
177 |
26.22 |
ND~48800 |
58 |
7 |
13 |
840.38 |
6 |
1,2,3-三氯苯 |
151 |
22.37 |
ND~5420 |
75 |
2 |
7 |
71.27 |
多环芳烃 |
1 |
苯并(a)蒽 |
51 |
8.72 |
ND~33 |
15 |
3 |
3 |
1.2 |
2 |
苯并(a)芘 |
20 |
3.42 |
ND~1.1 |
1.5 |
0 |
0 |
/ |
3 |
苯并(b)荧蒽 |
16 |
2.74 |
ND~1.5 |
15 |
0 |
0 |
/ |
4 |
苯并(k)荧蒽 |
15 |
2.56 |
ND~0.9 |
151 |
0 |
0 |
/ |
5 |
䓛 |
37 |
6.32 |
ND~8.6 |
1293 |
0 |
0 |
/ |
6 |
二苯并(a,h)蒽 |
2 |
0.34 |
ND~0.2 |
1.5 |
0 |
0 |
/ |
7 |
茚并(1,2,3-cd)芘 |
13 |
2.22 |
ND~0.4 |
15 |
0 |
0 |
// |
8 |
萘 |
55 |
9.40 |
ND~19.2 |
70 |
0 |
0 |
|
(2) 超标情况分析
苯系物中，苯、甲苯、乙苯、间,对二甲苯、邻二甲苯、苯乙烯检出最大值未超出GB36600第二用地筛选值，氯代芳香烃中氯苯、1,4-二氯苯、1,3-二氯苯、1,2,4-三氯苯、1,2,3-三氯苯最大值超出第二用地筛选值，超标点位分别为5个、3个、2个、7个和2个，最大超标倍数分别为643.44倍、2.42倍、4.76倍、840.38倍和71.27倍，多环芳烃中苯并(a)蒽含量超出第二用地筛选值，超标点位为3个，最大超标倍数1.2倍。各污染物超标情况汇总见表3。
Table 3. Summary table of exceedance sites of various organic pollutants
表3. 各有机污染物超标点位情况汇总
序号 |
所在区域 |
超标点位 |
超标深度(m) |
最大检测结果(mg/kg) |
最大检测结果
所在位置(m) |
最大超标倍数 |
氯苯 |
1 |
生产车间 |
S13 |
4~7 |
1830 |
7 |
5.78 |
2 |
生产车间 |
S50 |
1~6, 10~11 |
587 |
11 |
643.44 |
3 |
生产车间 |
S51 |
6~7 |
530 |
7 |
0.96 |
4 |
检测分析中心 |
S36 |
5~7 |
316 |
7 |
10.93 |
5 |
固废仓库 |
S62 |
2~3 |
621 |
3 |
1.3 |
1,3-二氯苯 |
1 |
生产车间 |
S51 |
6~7 |
70.3 |
7 |
0.9 |
2 |
生产车间 |
S60 |
14~17 |
213 |
15 |
4.76 |
1,4-二氯苯 |
1 |
生产车间 |
S60 |
14~15 |
68.3 |
15 |
2.42 |
2 |
生产车间 |
S54 |
10~11 |
21.9 |
11 |
0.1 |
3 |
生产车间 |
S51 |
6~7 |
27.5 |
7 |
0.38 |
1,2,4-三氯苯 |
1 |
循环水池 |
S34 |
13~14 |
144 |
14 |
1.48 |
2 |
生产车间 |
S60 |
14~17 |
48800 |
15 |
840.38 |
3 |
生产车间 |
S52 |
10~11 |
901 |
11 |
14.53 |
4 |
生产车间 |
S61 |
7~8 |
175 |
8 |
2.02 |
5 |
生产车间 |
S51 |
6~18 |
923 |
7 |
14.91 |
1,2,3-三氯苯 |
1 |
生产车间 |
S51 |
6~12 |
382 |
7 |
4.09 |
2 |
生产车间 |
S60 |
14~17 |
5420 |
15 |
71.27 |
氯仿 |
1 |
污水处理区 |
S16 |
6~9 |
5.13 |
9 |
51.56 |
2 |
污水处理区 |
S19 |
0~5 |
2.82 |
3 |
842.33 |
3 |
污水处理区 |
S17 |
0~9 |
54 |
3 |
88.44 |
4 |
污水处理区 |
S22 |
12~15 |
2.22 |
13 |
8.78 |
5 |
循环水池 |
S32 |
12~15 |
2.13 |
13 |
1.37 |
6 |
生产车间 |
S39 |
10~11 |
1.14 |
11 |
0.27 |
7 |
生产车间 |
S40 |
10~11 |
1.26 |
11 |
0.4 |
8 |
生产车间 |
S69 |
2~6 |
1.12 |
6 |
103.67 |
9 |
生产车间 |
S25 |
0~2, 8~9 |
12 |
1 |
12.33 |
10 |
生产车间 |
S56 |
2~17 |
200 |
7 |
2499 |
11 |
生产车间 |
S60 |
14~15 |
4.49 |
15 |
3.99 |
12 |
生产车间 |
S51 |
8~18 |
4.99 |
11 |
93.33 |
13 |
生产车间 |
S69 |
11~12 |
3.4 |
12 |
2.78 |
(3) 超标污染物空间分布情况
通过对各污染物水平向超标情况进行分析，氯苯超标点位主要分布在北侧生产车间、西南侧生产车间、固危废仓库及循环水池区域，其中最大超标点位位于西南侧生产车间；1,3-二氯苯、1,4-二氯苯、1,2,4-三氯苯、1,2,3-三氯苯超标点位均位于地块西南侧生产车间，其中1,2,4-三氯苯在循环水池区域也存在超标，氯仿超标点位主要集中在西南侧生产车间、东北侧生产车间、污水处理区及循环水池区域，综合来看，地块主要超标区域均为重点生产区域，包括生产车间和污水处理区及固危废仓库区域。氯仿、氯苯、为企业生产过程中使用到的主要原辅料；氯苯中溶剂会含有1,2,3-三氯苯、1,2,4-三氯苯、1,3-二氯苯、1,4-二氯苯等污染物，生产车间区域涉及的产品生产过程中可能会存在原辅料及中间产物泄漏并迁移到土壤中，造成生产车间区域土壤中污染物含量超标，而污水处理区汇集所有类型的污染物，污水管线和污水池可能存在跑冒滴漏情况，导致污水处理区土壤中污染物含量超标。
针对超标的氯苯、1,3-二氯苯、1,4-二氯苯、1,2,4-三氯苯、1,2,3-三氯苯及氯仿的垂向检出及超标情况进行分析，根据采样深度和检测结果，绘制垂直方向上的各污染物浓度分布见图3。根据图3可知，上述6种污染物在0~22 m范围内均有检出，结合土层性质可以看出，6种污染物在上部潜水(杂填土、粉质粘土，埋深7 m以上，弱透水性)及微承压含水层(粉土、粉细砂，埋深7 m以下)中均有分布，通过分析各层污染物检出情况，潜水含水层各污染物含量检出占比范围为43.1%~56.95%，微承压含水层各污染物含量检出占比范围为43.05%~56.9%，潜水含水层和微承压含水层各污染物检出占比在同等水平。通过对超标深度进行分析，氯苯超标深度主要集中在7 m以上位置即上部潜水含水层中，1,3-二氯苯、1,4-二氯苯超标深度主要为6.0~7.0 m以及14.0~17.0m，1,2,4-三氯苯、1,2,3-三氯苯超标深度主要为6.0~17.0 m，氯仿则超标深度0~18.0 m均有涉及，通过超标成因分析，生产车间或污水处理区等重点区域污染物发生泄露后，针对污染物发生泄露后主要集中在上部潜水层中，但由于该层防污能力较弱，无法阻挡污染物向下迁移，且上述污染物密度均大于1.0 mg/m3，主要以DNAPL存在，导致污染物在重力作用下迁移至下部微承压层中，并发生扩散。
(a) 氯苯 (b) 1,3-二氯苯
(c) 1,4-二氯苯 (d) 1,2,4-三氯苯
(e) 1,2,3-三氯苯 (f) 氯仿
Figure 3. Vertical distribution of various organic pollutants in the plot soil
图3. 地块土壤中各有机污染物垂直分布情况
3.2. 地下水
(1) 检出情况分析
对地块涉及到的特征污染物苯系物(苯、甲苯、乙苯、间,对二甲苯、邻二甲苯、苯乙烯)、氯代芳香烃类(氯苯、1,2-二氯苯、1,4-二氯苯、1,3-二氯苯、1,2,4-三氯苯、1,2,3-三氯苯)、多环芳烃类(苯并(a)蒽、苯并(a)芘、苯并(b)荧蒽、苯并(k)荧蒽、䓛、二苯并(a,h)蒽、茚并(1,2,3-cd)芘、萘)在地下水中的检出含量进行汇总分析见表4和表5。根据检测结果，潜水含水层中，苯系物中苯、甲苯、乙苯、间,对二甲苯、邻二甲苯有检出，检出率最大的为乙苯、间,对二甲苯、邻二甲苯，检出率66.67%；氯代芳香烃类中氯苯、1,2-二氯苯、1,4-二氯苯、1,2,4-三氯苯有检出，检出率最大的为氯苯，检出率75%；多环芳烃中仅萘有检出，检出率41.67%，氯仿检出率8.33%。微承压含水层中，苯系物中苯、甲苯、乙苯、间,对二甲苯、邻二甲苯、苯乙烯均有检出，检出率最大的为苯，检出率75%；氯代芳香烃类中氯苯、1,2-二氯苯、1,4-二氯苯、1,3-二氯苯、1,2,4-三氯苯、1,2,3-三氯苯均有检出，检出率最大的为氯苯，检出率91.67%；多环芳烃中仅萘有检出，检出率50%，氯仿检出率16.67%。
Table 4. Summary table of organic pollutants detection results in the phreatic aquifer of groundwater
表4. 地下水潜水含水层有机污染物检测结果汇总表
序号 |
检测项目 |
检出个数(个) |
检出率(%) |
检测结果范围(μg/L) |
筛选值(μg/L) |
超标点位个数(个) |
超标样品个数(个) |
最大超标倍数(倍) |
苯系物 |
1 |
苯 |
6 |
50 |
ND~24.1 |
120 |
0 |
0 |
/ |
2 |
甲苯 |
3 |
25 |
ND~8.3 |
1400 |
0 |
0 |
/ |
3 |
乙苯 |
8 |
66.67 |
ND~89.8 |
600 |
0 |
0 |
/ |
4 |
间,对二甲苯 |
8 |
66.67 |
ND~484 |
600 |
0 |
0 |
/ |
5 |
邻二甲苯 |
8 |
66.67 |
ND~108 |
2000 |
0 |
0 |
/ |
6 |
苯乙烯 |
0 |
0 |
ND |
/ |
0 |
0 |
/ |
三氯甲烷 |
1 |
氯仿 |
1 |
8.33 |
ND~418 |
300 |
1 |
1 |
0.39 |
氯代芳香烃 |
1 |
氯苯 |
9 |
75 |
ND~2620 |
600 |
4 |
4 |
3.37 |
2 |
1,2-二氯苯 |
1 |
8.33 |
ND~1.8 |
2000 |
0 |
0 |
/ |
3 |
1,4-二氯苯 |
4 |
33.33 |
ND~6.2 |
600 |
0 |
0 |
/ |
4 |
1,3-二氯苯 |
0 |
0 |
ND |
/ |
0 |
0 |
/ |
5 |
1,2,4-三氯苯 |
1 |
8.33 |
ND~1.8 |
180 |
0 |
0 |
/ |
6 |
1,2,3-三氯苯 |
0 |
0 |
ND |
/ |
0 |
0 |
/ |
多环芳烃 |
1 |
苯并(a)蒽 |
0 |
0 |
ND |
/ |
0 |
0 |
/ |
2 |
苯并(a)芘 |
0 |
0 |
ND |
/ |
0 |
0 |
/ |
3 |
苯并(b)荧蒽 |
0 |
0 |
ND |
/ |
0 |
0 |
/ |
4 |
苯并(k)荧蒽 |
0 |
0 |
ND |
/ |
0 |
0 |
/ |
5 |
䓛 |
0 |
0 |
ND |
/ |
0 |
0 |
/ |
6 |
二苯并(a,h)蒽 |
0 |
0 |
ND |
/ |
0 |
0 |
/ |
7 |
茚并(1,2,3-cd)芘 |
0 |
0 |
ND |
/ |
0 |
0 |
/ |
8 |
萘 |
5 |
41.67 |
ND~556 |
600 |
0 |
0 |
/ |
Table 5. Summary table of organic pollutants detection results in the micro-confined aquifer of groundwater
表5. 地下水微承压含水层中有机污染物检测结果汇总表
序号 |
检测项目 |
检出个数(个) |
检出率(%) |
检测结果范围(μg/L) |
筛选值(μg/L) |
超标点位个数(个) |
超标样品个数(个) |
最大超标倍数(倍) |
苯系物 |
1 |
苯 |
9 |
75 |
ND~160 |
120 |
1 |
0 |
0.33 |
2 |
甲苯 |
5 |
41.67 |
ND~11.8 |
1400 |
0 |
0 |
/ |
3 |
乙苯 |
7 |
58.33 |
ND~103 |
600 |
0 |
0 |
/ |
4 |
间,对二甲苯 |
6 |
50 |
ND~420 |
600 |
0 |
0 |
/ |
5 |
邻二甲苯 |
6 |
50 |
ND~140 |
2000 |
0 |
0 |
/ |
6 |
苯乙烯 |
2 |
16.67 |
ND~2 |
40 |
0 |
0 |
/ |
三氯甲烷 |
1 |
氯仿 |
2 |
16.67 |
ND~12100 |
300 |
1 |
1 |
39.33 |
氯代芳香烃 |
1 |
氯苯 |
11 |
91.67 |
ND~22300 |
600 |
4 |
4 |
36.17 |
2 |
1,2-二氯苯 |
4 |
33.33 |
ND~8.3 |
2000 |
0 |
0 |
/ |
3 |
1,4-二氯苯 |
5 |
41.67 |
ND~28.9 |
600 |
0 |
0 |
/ |
4 |
1,3-二氯苯 |
1 |
8.33 |
ND~1.8 |
1350 |
0 |
0 |
/ |
5 |
1,2,4-三氯苯 |
1 |
8.33 |
ND~6.3 |
180 |
0 |
0 |
/ |
6 |
1,2,3-三氯苯 |
1 |
8.33 |
ND~1.5 |
180 |
0 |
0 |
/ |
多环芳烃 |
1 |
苯并(a)蒽 |
0 |
0.00 |
ND |
/ |
0 |
0 |
/ |
2 |
苯并(a)芘 |
0 |
0.00 |
ND |
/ |
0 |
0 |
/ |
3 |
苯并(b)荧蒽 |
0 |
0.00 |
ND |
/ |
0 |
0 |
/ |
4 |
苯并(k)荧蒽 |
0 |
0.00 |
ND |
/ |
0 |
0 |
/ |
5 |
䓛 |
0 |
0.00 |
ND |
/ |
0 |
0 |
/ |
6 |
二苯并(a,h)蒽 |
0 |
0.00 |
ND |
/ |
0 |
0 |
/ |
7 |
茚并(1,2,3-cd)芘 |
0 |
0.00 |
ND |
/ |
0 |
0 |
/ |
8 |
萘 |
6 |
50.00 |
ND~836 |
600 |
1 |
0 |
0.39 |
(2) 超标情况分析
上部潜水含水层12个地下水点位中，苯系物及多环芳烃未出现超标，氯代芳香烃类中氯苯含量超出GB14848中IV类水质标准，超标点位为4个，分别位于地块东北侧生产车间、污水处理区、检测分析中心和固危废仓库区域，最大超标倍数3.37倍，位于固危废仓库区域；氯仿含量超出GB14848中IV类水质标准，超标点位为1个，超标倍数0.39倍，位于固危废仓库区域。
微承压含水层12个地下水点位中，多环芳烃未出现超标，苯系物中苯含量超出GB14848中IV类水质标准，超标点位为1个，超标倍数0.33倍，位于地块东北侧生产车间区域；氯代芳香烃类中氯苯含量超出GB14848中IV类水质标准，超标点位为4个，分别位于地块东北侧生产车间、检测分析中心和固危废仓库区域，最大超标倍数36.17倍，位于固危废仓库区域；氯仿含量超出GB14848中IV类水质标准，超标点位为1个，超标倍数39.33倍，位于固危废仓库区域。
同一地下水点位不同含水层中，苯污染物在潜水含水层中未超标，微承压含水层中超标，氯苯污染物、氯仿污染物在微承压含水层中的含量高于均潜水含水层，这与地块土层性质有关，潜水含水层主要为杂填土及粉质粘土，微承压含水层主要为粉土及粉细砂，氯苯、氯仿在地下水中以DNAPL形式存在，土壤中污染物迁移扩散至地下水中后，在重力作用下由潜水含水层迁移至微承压含水层，并在微承压含水层中聚集。
4. 结论
(1) 本研究首次全面揭示了该化工遗留地块土壤和地下水污染的详细特征。地块土壤中氯苯、1,4-二氯苯、1,3-二氯苯、1,2,4-三氯苯、1,2,3-三氯苯、氯仿及苯并(a)蒽出现超标，其中氯苯大超标643.44倍，1,2,4-三氯苯最大超标840.38倍，氯仿最大超标2499倍，超标最严重位置均集中在企业原生产车间区域，说明地块内污染与企业历史生产活动存在极为紧密的联系，生产过程中原料及中间产物的泄漏、污染物的无序排放是造成污染的关键因素。
(2) 地块内超标污染物在0~22 m范围内广泛检出，呈现出明显的水平和垂直扩散趋势。氯苯超标深度主要集中在7 m以上的上部潜水含水层，而氯仿超标深度则在0~18.0 m均有涉及，结合地块的水文地质条件分析，上部潜水含水层主要为杂填土和粉质粘土，难以有效阻挡污染物向下迁移。并且这些污染物多以重质非水相液体(DNAPL)形式存在，在重力作用下易迁移至下部微承压层并扩散。
(3) 地块内地下水中氯苯、苯、氯仿存在超标，且微承压含水层超标情况更为严重。通过对比分析不同含水层污染物含量发现，氯苯、氯仿等污染物在微承压含水层中的含量高于潜水含水层，这与地块土层性质密切相关。潜水含水层的杂填土和粉质粘土，相较于微承压含水层的粉土，对污染物的吸附能力更强，当污染物的输入量超过其吸附容量时，多余污染物突破潜水含水层向下迁移至微承压含水层，微承压含水层的粉土层更有利于污染物的迁移和扩散，在其中形成更大污染区域。
(4) 基于上述研究结果，后续研究可从以下几个方向展开：一是深入探究不同污染物在该地块特定地质条件下的迁移转化模型，为精准预测污染扩散趋势提供更可靠的方法；二是针对地块中高浓度的特征污染物，研发高效的原位修复技术，提高修复效率并降低成本。