1. 引言
随着我国工业化和城市化进程的加快，污泥处理与处置引发的环境问题日益突出[1]-[3]。污泥作为污水处理过程中所产生的主要固体废弃物之一，具有含水量高、有机质含量高以及含有重金属等多种有害物质的特性[4]，若处置不当，极易对周边环境造成严重污染[5]-[7]。其中，污泥倾倒农田作为一种常见的环境污染行为，对农田及其周围土壤、水体和生态系统造成的潜在危害引发了严重关切[7]-[11]。环境损害鉴定评估是一项综合性、系统性工作，涉及污染物的识别与分析、污染扩散路径的追踪、受污染土壤和水体的质量监测及其对生态系统和人类健康的影响评价等多个方面，旨在评估污染事件对环境及相关利益的受损程度，并为后续的环境修复和赔偿提供科学依据[12]-[16]。
本文以某公司污泥倾倒农田事件为案例，结合现行规范、标准，探讨环境损害鉴定评估流程和方法，为预防类似事件的发生、及时有效应对已发生事件提供科学支撑，促进农田环境保护和可持续发展。
2. 材料与方法
2.1. 事件概况
安徽某市生态环境主管部门接到村民举报，某生活污水处理厂污泥处置单位将污泥经简单脱水处置后直接倾倒在该村民承包的农田内，并使用旋耕设备将污泥拌合至表层土壤中，且农田地块在饮用水水源地二级保护区范围内。非法倾倒污泥行为违反了《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质标准》(GB/T 23486-2009)和《有机肥料》(NY 525-2021)等标准的要求。为评估该环境损害行为导致生态环境损害的范围和程度，确定生态环境恢复至基线并补偿期间损害的恢复措施，量化生态环境损害数额，追究违法人责任，需开展环境损害调查工作[17] [18]。
2.2. 现场踏勘及人员访谈
污染事件发生后，相关部门组织环境损害司法鉴定人进行现场踏勘发现，评估范围内大部分污泥已与农田土壤混合，部分污泥呈现黑褐色状散落堆积在田间道路中。通过无人机航拍照片(图1)表明，已混入污泥农田地块也呈现黄/黑褐色，颜色明显异于周边农田地块。
现场踏勘确认评估范围周边1公里范围内存在多处水塘、林地或农田，水塘主要用途为灌溉或渔业养殖；评估范围周边5公里范围内存在水库、居民生活聚集区等敏感区域。
Figure 1. Aerial photo of the assessment area
图1. 评估区域航拍图
2.3. 环境损害监测
2.3.1. 土壤监测点位布设及样品采集方案
Figure 2. Schematic diagram of soil survey points
图2. 土壤监测点位布设示意图
依据《生态环境损害鉴定评估技术指南 土壤及地下水》(GB/T 39792.1-2020)、《农业环境污染损害司法鉴定操作技术规范》(SF/Z JD0606001-2018)、《农田土壤环境质量监测技术规范》(NY/T 395-2012)等规范标准要求，按照40 m × 40 m网格进行点位布设，共布设土壤调查点位47个。
根据现场踏勘和地质勘察报告可知，评估范围内地层情况主要分为2层，地表以下约0~0.4 m为粘土翻耕层，含有少量植物根系；往下至5 m范围内为粉质粘土层，是原状土壤层，未发现污染痕迹。因此垂向采样将按照土层分层情况每个点采集0~0.5 m表层土壤样品(耕作层)，0.5~1.0 m深层土壤样品(犁底层)，保证不同性质土层至少采集一个土壤样品。同时，考虑到土壤中矿物油迁移转化的不确定性，按照布点数量的10%增加采集1.0~1.5 m深层土壤样品。样品采集时同步随机采集10%平行样，点位布设示意图如图2所示。
2.3.2. 地下水监测点位布设及样品采集方案
根据《生态环境损害鉴定评估技术指南 总纲》(GB/T 39791.1-2020)、《生态环境损害鉴定评估技术指南 土壤与地下水》(GB/T 39792.1-2020)、《地下水环境状况调查评价工作指南》(试行) (环办[2014] 99号)等相关标准规范要求，结合评估地块的实际情况，本次评估共布设地下水监测点4个，如图3所示。每个监测点位采集1件地下水样品。
地下水采样前，需对监测井进行采样前洗井，地下水采样在采样前的洗井完成后两小时内完成，本次调查所有地下水样品均使用贝勒管采集。洗井结束并静置24小时后，再进行采样。采样深度应在地下水静水面0.5 m以下。采集到的地下水样品置于1 L棕色玻璃瓶收集，加满，盖严，密封，然后用四氟乙烯封口膜封口。样品采集完毕后，贴上标签纸，注明样品号和采样时间。本次调查采集的所有地下水样品均在采样现场放置于保温箱中恒温4℃保存，直至实验室。
Figure 3. Schematic diagram of groundwater survey points
图3. 地下水监测点位布设示意图
2.4. 环境损害确认
2.4.1. 基线水平确认
依据《生态环境损害鉴定评估技术指南总纲》(GB/T 39791.1-2020)和《生态环境损害鉴定评估技术指南土壤与地下水》(GB/T 39792.1-2020)，生态环境基线的确定方法包括：(1) 优先使用历史数据作为基线水平；(2) 以对照区调查数据作为基线水平；(3) 参考环境质量标准确定基线水平；(4) 开展专项研究确定基线水平。
本次评估未能获取到评估区域近三年内的土壤环境质量历史数据，故在对照区进行土壤钻探和地下水监测井建设，通过采样分析，获取对照区土壤和地下水基线水平，共计布设10个土壤监测点，2个地下水监测点，对照区土壤和地下水监测点位布设示意图如图4所示。
Figure 4. Schematic diagram of baseline level survey points ((a) soil, (b) groundwater)
图4. 基线水平调查点位布设示意图((a) 土壤，(b) 地下水)
2.4.2. 特征污染物的识别与检测指标选取
本项目污染源明确，为某生活污水处理厂经脱水处置后的污泥，采集处置后污泥进行浸出试验，检测结果表明主要污染物为重金属和矿物油。识别的特征污染物以及检测指标为pH、砷、镉、铬、铜、镍、铅、锌、汞和矿物油。所有样品采集后按相应保存要求，送往具有相应检测资质的第三方商业实验室进行样品检测分析并出具检测报告。
3. 结果与讨论
3.1. 环境损害监测结果及损害确认
3.1.1. 基线水平选择
(1) 土壤基线水平选择
采用SPSS 20.0软件对10个土壤基线调查点位pH、砷、镉、铬、铜、镍、铅、锌、汞和矿物油的检测结果进行正态统计分析表明，所有检测指标数据结果显著性水平均大于0.05，符合正态分布。依据《生态环境损害鉴定评估技术指南 总纲和关键环节第4部分：土壤生态环境基线调查与确定》(GB/T 39791.4-2024)，采用90%参考值上限(算术平均数 + 1.65标准差)作为基线，各检测指标基线选择结果如表1所示。
(2) 地下水基线水平选择
因上游地下水基线监测点位及附近区域地势较高，地下水水位埋深较深，且上层滞水受大气降水以及地势高低影响较大，因此上层滞水未富集，导致地下水基线监测点位未取得地下水样品，故无法获取评估范围内地下水历史数据和对照区数据。根据评估区域及周边区域土地利用方式和地下水使用功能，采用《地下水质量标准》(GB/T 14848-2017)中适用于集中式生活饮用水水源及工农业用水的III类标准限值作为本次损害评估地下水环境基线的参考值，如表2所示。
Table 1. Selection of soil baselines in the assessment area
表1. 评估区土壤基线选择
| 检测指标 |
pH |
铜(mg/kg) |
镍(mg/kg) |
锌(mg/kg) |
铅(mg/kg) |
镉(mg/kg) |
| 表层土壤(0~0.5 m) |
8.25 |
34.10 |
65.97 |
115.76 |
30.80 |
0.13 |
| 深层土壤(0.5~1.0 m、1.0~1.5 m) |
8.41 |
33.04 |
72.82 |
72.03 |
26.32 |
0.09 |
| 检测指标 |
砷(mg/kg) |
汞(mg/kg) |
铬(mg/kg) |
矿物油(mg/kg) |
|
|
| 表层土壤(0~0.5 m) |
15.67 |
0.04 |
76.02 |
68.10 |
|
|
| 深层土壤(0.5~1.0 m、1.0~1.5 m) |
15.90 |
0.02 |
81.24 |
60.13 |
|
|
Table 2. Selection of groundwater baselines in the assessment area (mg/L)
表2. 评估区地下水基线选择(mg/L)
| 检测指标 |
铜 |
锌 |
汞 |
砷 |
镉 |
六价铬 |
铅 |
镍 |
| 基线值 |
1.00 |
1.00 |
0.001 |
0.01 |
0.005 |
0.05 |
0.01 |
0.02 |
3.1.2. 土壤监测结果分析及损害确认
评估区表层土壤(0~0.5 m)和深层土壤(0.5~1.0 m、1.0~1.5 m)样品检测结果如表3~5所示。由检测结果可知，共计36件表层土壤(0~0.5 m)样品不同程度的超过相应污染物基线水平限值，样品超标率76.60%，其中矿物油最大超基线倍数为3.84，重金属汞最大超基线倍数为4.49；共计31件深层土壤(0.5~1.0 m)不同程度的超过相应污染物基线水平限值，样品超标率65.96%，其中矿物油最大超基线倍数为1.65，重金属铅最大超基线倍数为1.82，重金属汞最大超基线倍数为5.00；1.0~1.5 m深层土壤样品最大超基线倍数范围为0.03~0.09，考虑土壤的异质性，可以认为该深度土壤未受到污染损害。
综上所述，评估区内0~0.5 m和0.5~1.0 m不同深度土壤均受收到重金属(砷、镉、铬、铜、铅、镍、锌、汞)和矿物油损害，尤其以矿物油和汞损害最大，1.0~1.5 m深度土壤未明显受到此次污染事件危害。
Table 3. Survey results of surface soil (0~0.5 m) in the assessment area
表3. 评估区表层土壤(0~0.5 m)调查结果
| 检测指标 |
矿物油 |
铜 |
铬 |
镍 |
锌 |
铅 |
镉 |
砷 |
汞 |
| 最大值(mg/kg) |
329.60 |
55.24 |
110.23 |
69.93 |
170.16 |
72.07 |
0.20 |
16.45 |
0.22 |
| 最小值(mg/kg) |
9 |
18 |
37 |
12 |
36 |
16.20 |
0.02 |
6.39 |
0.01 |
| 超基线样品数量 |
21 |
14 |
1 |
1 |
10 |
7 |
8 |
2 |
26 |
| 最大超基线倍数(Kimax) |
3.84 |
0.62 |
0.45 |
0.06 |
0.47 |
1.34 |
0.57 |
0.05 |
4.49 |
| 超基线率 |
44.68% |
29.78% |
2.13% |
2.13% |
21.28% |
14.89% |
17.02% |
4.26% |
55.32% |
Table 4. Survey results of deep soil (0.5~1.0 m) in the assessment area
表4. 评估区深层土壤(0.5~1.0 m)调查结果
| 检测指标 |
矿物油 |
铜 |
铬 |
镍 |
锌 |
铅 |
镉 |
砷 |
汞 |
| 最大值(mg/kg) |
159.34 |
39.65 |
87.73 |
64.14 |
162.79 |
74.22 |
0.15 |
16.85 |
0.12 |
| 最小值(mg/kg) |
5 |
18 |
37 |
8 |
37 |
12.7 |
0.01 |
4.63 |
0.007 |
| 超基线样品数量 |
15 |
4 |
2 |
0 |
4 |
13 |
1 |
1 |
14 |
| 最大超基线倍数(Kimax) |
1.65 |
0.20 |
0.08 |
/ |
1.26 |
1.82 |
0.65 |
0.06 |
5.00 |
| 超基线率 |
31.91% |
8.51% |
4.26% |
/ |
8.51% |
27.66% |
2.13% |
2.13% |
29.79% |
Table 5. Survey results of deep soil (1.0~1.5 m) in the assessment area
表5. 评估区深层土壤(1.0~1.5 m)调查结果
| 检测指标 |
矿物油 |
铜 |
铬 |
镍 |
锌 |
铅 |
镉 |
砷 |
汞 |
| 最大值(mg/kg) |
19.76 |
30.65 |
71.73 |
56.37 |
74.22 |
28.80 |
0.05 |
17.30 |
0.017 |
| 最小值(mg/kg) |
6.23 |
23.76 |
55.04 |
8.13 |
53.17 |
18.10 |
0.01 |
7.20 |
0.013 |
| 超基线样品数量 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
2 |
0 |
1 |
0 |
| 最大超基线倍数(Kimax) |
/ |
/ |
/ |
/ |
0.03 |
0.09 |
/ |
0.09 |
/ |
3.1.3. 地下水监测结果分析及损害确认
评估区地下水环境关注的主要污染物为：砷、镉、铜、铬、锌、铅、镍、汞，样品检测结果如表6所示。检测结果表明，仅部分样品中铜、锌、铅、镉、汞、镍6项指标有检出，远低于对应污染物基线限值，符合集中式生活饮用水水源及工农业用水的地下水III类标准。因此，根据评估区内采集的地下水样品检测结果可以得出评估区内地下水未受到此次污染事件损害。
Table 6. Survey results of groundwater in the assessment area (μg/L)
表6. 评估区地下水调查结果(μg/L)
| 序号 |
检测指标 |
检出限 |
检测结果范围 |
是否超基线限值 |
| 1 |
铜 |
0.08 |
0.33~0.58 |
否 |
| 2 |
锌 |
0.67 |
38.90~87.90 |
否 |
| 3 |
铅 |
0.09 |
14.65~26.21 |
否 |
| 4 |
镉 |
0.05 |
ND~0.09 |
否 |
| 5 |
汞 |
0.04 |
ND~0.06 |
否 |
| 6 |
砷 |
0.3 |
ND |
否 |
| 7 |
六价铬 |
4 |
ND |
否 |
| 8 |
镍 |
0.06 |
ND~2.07 |
否 |
3.2. 因果关系分析
环境主管部门接群众举报发现某公司违规倾倒污泥至农田，通过对倾倒区域土壤和地下水环境调查，确认倾倒区域内土壤不同程度的受到了重金属和矿物油的损害。该污染倾倒事件存在明确的环境污染行为、土壤生态服务功能受到损害、环境暴露与环境损害间存在时间先后顺序。依据《生态环境损害鉴定评估技术指南土壤与地下水》(GB/T 39792.1-2020)，可以确定该环境污染行为与损害之间存在因果关系。
通过XRF测试分析采集的该非法倾倒污泥公司消解罐中的污泥样品与现场散落的污泥样品主要成分含量(图5)，可以得出两种污泥样品中主成分类别和含量基本一致，两种污泥样品之间存在同源性，且该公司相关人员对污泥倾倒至农田的污染行为供认不讳。
Figure 5. Primary components analysis of sludge
图5. 污泥主成分分析
3.3. 损害实物量化
由不同深度土壤监测结果可知(图6)，评估区内0~0.5 m表层土壤样品中矿物油、铜、铬、镍、锌、铅、镉、砷及汞的超基线率分别为44.68%、29.78%、2.13%、2.13%、21.28%、14.89%、17.02%、4.26%和55.32%，最大超基线倍数即最大损害程度分别为3.84、0.62、0.45、0.06、0.47、1.34、0.57、0.05及4.49；评估区内0.5~1.0 m深层土壤样品中矿物油、铜、铬、锌、铅、镉、砷及汞的超基线率分别为31.91%、8.51%、4.26%、8.51%、27.66%、2.13%、2.13%和29.79%，最大超基线倍数即最大损害程度分别为1.65、0.20、0.08、1.26、1.82、0.65、0.06和5.00；评估区内1.0~1.5 m深层土壤样品中除锌、铅、砷三种检测指标有部分样品略高于基线水平，其余检测指标均低于基线水平。因此，可以认定评估区内0~0.5 m表层土壤和0.5~1.0 m深层土壤受到此次污染事件导致的环境损害，1.0~1.5 m深层土壤未受到环境损害。地下水各项检测指标检测结果远低于对应污染物基线限值，未受到此次污染事件损害。
依据损害调查阶段每个土壤样品代表的网格面积为1600 m2计算，结合土壤样品检测结果可知，评估区0~0.5 m表层土壤污染物超基线面积约57,600 m2，受到环境损害的土方量为28,800 m3；0.5~1.0 m深层土壤污染物超基线面积约49,600 m2，受到环境损害的土方量为24,800 m3，合计土方量为53,600 m3。
Figure 6. Schematic map of soil damage sites ((a) 0~0.5 m, (b) 0.5~1.0 m)
图6. 土壤损害点位示意图((a) 0~0.5 m, (b) 0.5~1.0 m)
3.4. 恢复方案筛选及价值量化
依据《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB15618-2018)和《农用污泥污染物控制标准》(GB 4284-2018)可知，评估区内0~0.5 m表层土壤和0.5~1.0 m深层土壤虽受到环境损害，但均未超出各相应污染物风险筛选值限值和农用污泥A级标准，表明评估区内农用地土壤污染风险低，无需采取工程修复措施将土壤中污染物降低至基线水平，仅需剥离田间散落污泥并对损毁农作物进行青苗补偿。
经污泥倾倒公司责任人与农田承包人双方协商，小麦青苗费用按照1300元/亩进行赔偿，损毁面积经现场测量共计66153 m2 (99.3亩)，合计青苗补偿费用为1300元/亩 × 99.3亩 = 129,090元。田间散落污泥剥离机械费、材料费、人工费、运输费以及污泥处置费等合计300,710元。本次污泥倾倒农田环境损害事件造成相关经济损失共计42.98万元。
4. 结论
本文以某公司污泥倾倒农田污染事件为例，根据农业环境损害司法鉴定相关技术规范和流程，开展环境损害确认、环境损害实物量化以及环境损害恢复方案筛选，为类似农业环境损害事件提供参考依据。
(1) 本次污泥倾倒农田污染事件造成评估区内0~0.5 m表层土壤和0.5~1.0 m深层土壤受到环境损害，1.0~1.5 m深层土壤和地下水未受到环境损害。
(2) 评估区0~0.5 m表层土壤受到环境损害的土方量为28,800 m3，0.5~1.0 m深层土壤受到环境损害的土方量为24,800 m3，合计土方量为53,600 m3。
(3) 评估区内土壤重金属和矿物油检测结果虽高于环境基线水平，但低于相关标准风险筛选值限值和农用污泥A级标准，无环境污染风险。
(4) 本次环境损害事件造成相关经济损失共计42.98万元。
基金项目
安徽省科技重大专项(202003a06020024)。