Vol.37，No.5中国资源综合利用2019年5月Ｃｈｉｎａ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ环境保护安徽北部某焦化厂场地土壤和地下水环境 调查与风险评估谢荣焕（安徽国祯环境修复股份有限公司，合肥 230031）摘要：以安徽省某焦化厂场地为研究对象，对厂区设置的84个土壤监测点和22口地下水监测井进行钻探和采样，共采集了373件土壤样品和42件地下水样品。本研究分析了场地主要污染区域和影响因素，得出场地土壤和地下水中的主要关注污染物为苯和多环芳烃。其中，土壤中苯的浓度范围为0.05～465 mg/kg，苯并（a）芘的浓度范围为0.1～707 mg/kg；地下水中苯的最大浓度为10.2 mg/L，萘的最大浓度为11.5 mg/L。关键词：土壤地下水污染；风险评估；多环芳烃中图分类号：X830；X820.4 文献标识码：A 文章编号：1008-9500(2019)05-0145-03DOI:10.3969/j.issn.1008-9500.2019.05.044Soil and Groundwater Environment Investigation and Risk Assessment of a Coking Plant Site in Northern Anhui ProvinceXie Ronghuan(Anhui Guozhen Environmental Restoration Co., Ltd., Hefei 230031, China)Abstract: Taking the site of a coking plant in Anhui Province as the research object, drilling and sampling were carried out on 84 soil monitoring points and 22 groundwater monitoring wells set up in the plant, and 373 soil samples and 42 groundwater samples were collected. This study analyzed the main pollution areas and influencing factors of the site, and concluded that the main pollutants in the soil and groundwater of the site are benzene and polycyclic aromatic hydrocarbons. Among them, the concentration of benzene in the soil ranges from 0.05 to 465 mg/kg, and the concentration of benzo(a)pyrene ranges from 0.1 to 707 mg/kg. The maximum concentration of benzene in groundwater is 10.2 mg/L and the maximum concentration of naphthalene is 11.5 mg/L.Keywords: soil and groundwater pollution; risk assessment; polycyclic aromatic hydrocarbons中国是世界上第一焦炭生产大国，焦炭生产过搬迁的污染场地调查与评估研究处在快速发展阶段，程中会产生一系列的环境污染物，特别是焦化生成的十分关注土壤重金属的污染调查与健康风险评估，但PAHs是一类典型的持久性有机污染物，具有致癌、研究的方法和手段较单一，存在一定的局限性。为此，致畸和致突变的“三致”效应[1-2]。焦化厂长期进行本文以安徽某焦化厂场地为例，在筛选出场地潜在的工业生产活动，加上环境保护不力，土壤和地下水可污染区域和污染因子的基础上，研究场地中土壤和地能受到不同程度的污染，进而影响土地利用的功能。下水中典型污染物的分布特征，并对场地关注污染物加强对关闭的焦炭化工场地的土壤和地下水调查与评开展风险评估工作，以期为本场地土壤和地下水污染估，是《土壤污染防治行动计划》《污染地块土壤管治理修复和土地再利用提供科学依据。理办法》《土壤污染防治法》的要求。目前，我国对收稿日期：2019-03-21作者简介：谢荣焕（1981-），男，福建三明人，硕士研究生，高级工程师，主要从事污水、污泥、水环境、土壤地下水污染修复研究及工程设计工作。－ １４５ －环境保护中国资源综合利用第5期1 样品采集与评估方法59.52%，检出浓度为1.5～10 200 µg/L；其次是萘，1.1 场地概况检出率为28.57%，检出浓度为5.6～11 500 µg/L。研究区域位于安徽省北部，该焦化厂始建于对比《地下水质量标准》（GB14848-2017）IV水标1972年，主要是利用焦煤炼焦和制气，焦炭、焦油、准，地下水中的苯和萘均超过相应标准值120 µg/L焦沫、粗苯等煤化工产品用于出售，煤气供城市生活和600 µg/L，最大超标倍数分别为84和18倍，其使用。场地总占地面积约20万m2，主要包含了冷凝他检出指标均不超标。鼓风捕捉车间、洗脱苯车间、油库车间、污水处理站等。2.1.2 土壤中关注污染物含量特征场地东西两侧紧邻村庄，但已经搬迁拆除，规划为商土壤中有机物含量与检出率如表1、表2所示。务用地和仓储用地，场地北部为青龙山，南面为农田。从表中可知，373件土壤样品中苯的检出率最高，达1.2 样品采集与分析到27.61%，其检出浓度范围为0.05～465 mg/kg，其本次调查采用PowerProbe履带式钻机和SH-30次是间-二甲苯和对-二甲苯，检出率为19.84%，设备分别对厂区设置的84个土壤监测点和22口地下检出浓度为0.05～122 mg/kg；16种常见的PAHs中水监测井进行钻探和采样，共采集了373件土壤样品有14种在本次调查中有检出，检出率最高的为菲和42件地下水样品。地质勘查结果显示，场地自上28.65%，最低的为二苯并（a,h）蒽10.19%。其中，单而下的地层包含填土、黏土、粉质黏土1、粉质黏土2、个样品浓度最高的为萘，最大浓度为5 350 mg/kg，其砂质粉土、粉砂和基岩风化层，各层土壤的有机质含次为菲3 850 mg/kg和荧蒽2 820 mg/kg，苯并[a]芘的量、含水量、密度平均值分别为2.05%、25.50%和 最大浓度为707 mg/kg。通过对比，场地中超过筛选值1.93 g/cm3。场地中4～6 m的粉质黏土2层和9～ 的污染物为苯、萘、菲、苯并（a）蒽、苯并（b）荧蒽、14 m的粉砂层均为含水层，分别为浅水和承压水，苯并（a）芘、茚并（1,2,3-cd）芘和苯并（g,h,i）苝。且在场地北部两层地下水存在互通。样品采集后，土2.2 污染物分布及来源分析壤样品进行了制样和化学前处理，样品寄送至澳实分由场地生产工艺与厂区布置可知，土壤中苯超标析检测（上海）有限公司进行测试。现场调查过程中的区域分布在冷凝鼓风工段、油库工段和蒸氨工段等采集了不少于10%的质量控制样品进行分析，检测车间；多环芳烃中以苯并（a）芘超标范围和程度最大，结果显示，数据质量符合国家规范要求。苯并（a）芘的超标区域分布在冷凝鼓风工段、洗涤1.3 评价方法工段、硫铵工段、循环水泵房和污水处理站等。垂向根据当地规划，场地未来将作为仓储用地进分布上不同土层深度苯的污染情况存在较大差异，在行开发，因此土壤土壤筛选值《土壤环境质量 建设0.8～15 m深度范围均有超标样品，且污染较重深度用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB36600-2018）主要分布在0.8～5.0 m，多环芳烃在浅层土壤中的第二类用地土壤筛选值作为评价依据，地下水的质浓度高于深层土壤，超标严重的样品集中在0～4 m量评价以《地下水质量标准》（GB/T 14848-2017）深度。地下水中苯的超标区域主要集中在油库工段、IV标准值为筛选值，土壤和地下水中污染物浓度超冷凝鼓风工段和蒸氨工段，且两层地下水中均存在超过筛选值则被确定为关注污染物。场地的风险评估主标情况，冷凝鼓风工段和污水处理站的第一层地下水要依据场地特征参数实测结果、《污染场地风险评估中萘存在超标，这些区域的超标主要与生产的原料、技术导则》（HJ25.3-2014）和污染场地健康与环境工艺有密切的关系，前人对类似生产厂区调查时，出风险评估软件HERA（Health and Environmental Risk 现类似的分布情况。Assessment Software for Contaminated Sites）进行。分析多环芳烃来源的方法有很多，主要有特征比值法和主成分分析法，其中特征比值法是较为常用的2 结果与讨论一种方法。一般来说，PAHs的来源分为自然源和人2.1 土壤和地下水中关注污染物的含量为源两种，污染场地环境中多为人为源。人为来源主2.1.1 地下水中关注污染物含量特征要有燃烧源和石油源，前人研究表明，高环PAHs主地下水中检出率最高的污染物是苯，检出率为要来源于煤等化石燃料的高温燃烧，低环PAHs主要来源于有机物的低温转化和石油产品的泄露，因此蒽－ １４６ －第5期谢荣焕：安徽北部某焦化厂场地土壤和地下水环境调查与风险评估环境保护表1 土壤中污染物（VOCs）检出结果检测因子检出限（mg/kg）检出率（%）检出浓度范围（mg/kg）筛选值（mg/kg）超标率（%）最大超标倍数苯0.0527.610.05～46547.77115.25甲苯0.0517.690.05～2071 200----乙苯0.0510.720.05～28.1280.270.004间-二甲苯和对-二甲苯0.0519.840.05～122570----邻-二甲苯0.0512.600.06～41.50----表2 土壤中污染物（SVOCs）检出结果检测因子检出限（mg/kg）检出率（%）检出浓度范围（mg/kg）筛选值（mg/kg）超标率（%）最大超标倍数萘0.122.870.1～5 350701.3875.43芴0.123.690.1～2 0304000.284.08菲0.128.650.1～3 850401.35.25蒽0.119.560.1～1 1204000.281.8荧蒽0.127.000.1～2 8204000.286.05芘0.125.620.1～1 7004000.283.25苯并（a）蒽0.117.080.1～994152.4865.27䓛0.118.460.1～10601 293----苯并（b）荧蒽0.118.180.11～1 000153.0365.67苯并（k）荧蒽0.114.600.1～3601510.281.38苯并（a）芘0.115.150.1～7071.56.61470.33茚并（1,2,3-cd）芘0.113.220.1～565151.6536.67二苯并（a,h）蒽0.0510.190.06～1561.52.20103苯并（g,h,i）苝0.113.220.1～59160.8397.5/（蒽+菲）、苯并（a）蒽/（苯（a）荧蒽+䓛）等317，也显著超过致癌风险指数标准限值（10-6）及非致特征比值常用来判断土壤中PAHs污染物的来源。通癌危害商标准限值（1）。因此，场地土壤和地下水的常，蒽/（蒽+菲）比值小于0.1是石油来源，大于0.1风险水平较高，需要进行治理修复后开发利用。为燃烧来源，苯并（a）蒽/（苯并（a）蒽+䓛）小于0.20为石油来源，在0.20～0.35为石油和燃烧的3 结论混合源，大于0.35为燃烧源。焦化厂存在苯和多环芳烃的污染，在0～18 m范2.3 风险评估围的土壤中苯均有检出，集中分布在0～8 m，多环根据场地调查结果，场地土壤中的关注污染物芳烃主要在浅层土壤中检出，污染集中分布0～4 m。 为苯和多环芳烃（萘、芴、菲、蒽、荧蒽、芘、苯并（a）场地中两层地下水中均存在苯和萘的污染。场地中的蒽、苯并（b）荧蒽、苯并（k）荧蒽、苯并（a）芘、多环芳烃污染主要源自煤燃烧，炼焦过程中荒煤气的茚并（1,2,3-cd）芘、二苯并（a,h）蒽、苯并（g,h,i）逸散、煤焦油和炼焦废水的泄露是造成土壤污染的主苝），地下水中的关注污染物为苯和萘，且选用场地要途径；场地废水排放和地下储罐的泄露是造成场地中污染物最大浓度作为暴露浓度。中两层地下水受到污染的主要原因。场地土壤和地下根据场地未来用途，主要暴露途径有经口摄入、水中苯或多环芳烃的致癌风险和危害商均超过人体可皮肤接触、吸入室内颗粒物、吸入室外颗粒物、吸入室接受风险水平，需要及时根据城市规划，开展风险管内蒸气和吸入室外蒸气。地下水中的暴露途径有吸入室控或修复治理工作。外地下水蒸气、吸入室内地下水蒸气和饮用地下水。利用HERA软件和场地理化参数计算关注污染物的致癌参考文献风险和危害商，土壤和地下水风险计算结果表明，土壤1 孙 俊，陈晓东，常文越，等.搬迁企业环境遗中苯并（a）芘的致癌风险最大，为3.77×10-3，而萘的留问题分析及修复对策研究[J].环境保护科学，危害商最大，为29，均显著超过致癌风险指数标准限2003，29（118）：40-42.值（10-6）及非致癌危害商标准限值（1）。第1层地2 贾晓洋，姜 林，夏天翔，等.焦化厂土壤中下水中苯的癌风险和危害商分别为4.54×10-4和36.8，PAHs的累积、垂向分布特征及来源分析[J].化第2层地下水中苯的致癌风险和危害商为3.08×10-3和工学报，2011，62（12）：3525-3531.－ １４７ －
