建設用地土壤污染調查方法辨析
時間:2022-12-28 02:34:24
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摘要:建設用地土壤污染第一階段調查是土壤污染調查工作的重要階段。文章從第一階段調查應實現的目的分析出發,分別從資料收集、地塊生產歷史及現狀分析、現場踏勘、主要生產工藝與產排污廢物、污染處置工藝分析、企業違法行為分析、未來規劃用途、特征污染物識別與提出調查建議等方面,闡述了第一階段調查的程序、技術方法和關鍵要點,以期不斷提高建設用地土壤環境調查工作的針對性和有效性。
關鍵詞:建設用地;土壤污染;第一階段調查;調查方法
《建設用地土壤污染狀況調查技術導則:HJ25.1—2019》(以下簡稱《技術導則》)[1]將建設用地調查劃分為3個階段,其中第一階段調查通常也成為“污染識別”,是在不開展采樣調查的情況下,通過對資料分析、現場踏勘和人員訪談等方式,定性識別場地特征污染物的過程。當前《技術導則》對第一階段調查的工作內容、工作方法的要求總體較為宏觀且原則性內容為主,不利于現實工作中的具體操作。我國現有對土壤環境第一階段調查方法的研究[2−4]主要集中在程序研究上,對重要步驟應開展的工作深度,以及與第二階段調查之間的關聯性體現不足,現實工作中調查者容易對第一階段調查工作的重視程度不夠,資料挖掘和分析深度不足,導致出現布點調查階段點位設置合理性分析不足,分析檢測污染物指標的針對性不強等問題。所以應高度重視第一階段調查工作的開展,做到方法規范、內容全面和深度到位,切實起到對點位布設和污染分析的指導性作用,避免“瞎子摸象”式的調查。
1第一階段調查目的
若要高質量完成第一階段調查,必須對該階段調查目的有深刻認識。《技術導則》中并未明確提出第一階段調查工作的目的,僅在第一階段調查的“結論和分析”部分提出:“本階段調查結論應明確地塊內及周圍區域有無可能的污染源,并進行不確定性分析。若有可能的污染源,應說明可能的污染類型、污染狀況和來源,并應提出第二階段土壤污染狀況調查的建議”。結合上述表述以及建設用地土壤調查實踐經驗,第一階段調查目的應主要表現在3個方面。1)定性判斷場地是否受到污染。結合收集的資料、經驗以及現場快速檢測等手段,判斷調查土壤是否受到污染。若第一階段調查確認地塊內及周圍區域當前和歷史上均無可能的污染源,則認為地塊的環境狀況可以接受,建設用地土壤污染調查活動可以結束。2)識別場地內可能的污染物類型并對污染特性進行分析。這是第一階段調查的首要目的,以指導第二階段土壤環境現場采樣和實驗室分析檢測因子的確定。《土壤環境質量建設用地土壤污染風險管控標準(試行):GB36600—2018》[5]中的污染物不能覆蓋所有污染因子,需要依據第一階段污染識別的結果,為第二階段采樣調查和實驗室檢測分析提供堅實的基礎和依據,避免污染因子的遺漏或者無關因子不必要監測等問題。3)對布點采樣點位的確定提供指引和依據。通過第一階段調查,應對第二階段調查的布點方案提出直接意見,以提高點位布設的針對性和有效性。
2具體任務
《技術導則》提出第一階段調查的主要任務包括資料收集、現場踏勘、人員訪談和分析與建議等4個方面。為實現上述目標,結合具體工作實踐和經驗,可將上述4個方面工作內容進一步細化為11項具體任務,見表1。
3資料收集
資料收集是第一階段調查非常重要的內容,力求收集的資料全面、真實和有效,支撐對土壤和地下水污染形勢的定性分析。資料收集主要涵蓋地塊所在的區域性資料、地塊生產歷史資料、地塊土壤和地下水環境監測等3個方面。資料收集后,應在調查報告中將收集到的資料名稱、資料中的主要內容和資料形成時間等信息以列表形式進行表達。如果一個地塊不同歷史時期涉及不同的業主和不同產品生產,資料收集過程中需要將各個歷史主要階段的“地塊生產歷史資料”進行收集和整理。3.1區域性資料的收集和分析。地塊所在的區域性資料包括區域自然環境狀況、區域水文地質條件和區域經濟社會發展狀況等3個方面。1)區域自然環境狀況:包括區域(如區縣)的氣候氣象條件(風玫瑰圖、主要風向、降雨量和氣溫等)、地形地貌、水資源狀況、地表水資源狀況以及凍土情況等。2)區域水文地質條件:包括所在區域的地層巖性與地質構造和區域水文條件(含地下水狀況如地下水的流向等)。3)區域社會經濟發展狀況:包括主要產業和經濟社會主要經濟指標。資料收集后開展必要的分析,調查報告中應以專門的章節分析調查地塊的區域性狀況。3.2地塊生產歷史資料的收集和分析。主要包括:(1)企業生產信息(含土地利用信息);(2)污染產生和排放信息;(3)工程地質信息,見表2。具體收集的資料名稱及可能來源,見表3。若地塊上曾發生過企業變更、行業變更、生產工藝或產品變更,需將地塊生產歷史合理劃分為幾個不同的主要階段(劃分的階段需要貫穿在第一階段調查的分析中),分別收集歷史資料,闡述每個階段的“企業生產信息”和“污染產生和排放信息”。實際工作中往往會面臨資料缺失問題,這就需要多對象收集信息,除了從企業本身收集以外,還需要前往企業所在的區縣環保部門、國土部門、發改、工信以及規劃等部門進行多途徑的資料收集。
4調查地塊生產歷史及現狀分析
4.1不同時期生產狀況分析。充分收集資料,在調查報告中充分闡述調查地塊在歷史各個主要時期的生產活動情況。1)使用的主要生產工藝技術。對各個階段采用的主要生產工藝技術和各個階段主要的新改擴建等活動進行全面闡述。2)繪制不同階段的生產功能分區。包括廠區總平面布置圖、生產功能分區圖、生產設施平面布置圖以及建構筑物平面布置圖等。生產功能分區圖中應盡可能勾畫出土壤污染可能的重點區域,如各主要生產區域、原輔材料貯存區域(如倉庫)、地下儲罐設施區域、化學品貯存罐區、污染治理設施區域(如廢水處置區域、固體廢物貯存區域、固體廢物處置區域、污水排放管線和軟水制備區域)、供電供氣輔助生產區域等區域,體現不同區域的位置、范圍和面積大小。調查報告中應形成生產功能平面布置圖和生產功能列表,將不同區域的名稱、區域性質以及區域面積等信息進行全面反映。3)分析不同階段的原輔材料消耗數量、產品(含副產品)生產數量。收集建設項目可行性研究報告、環境影響評價報告和企業生產安全評價報告等資料,分析不同階段生產過程中原輔材料消耗數量、產品和副產品生產數量等內容,計算原輔材料中有毒有害物質的年使用量、產品中有毒有害物質的年產量之和的最近三年的平均值,以列表形式進行表達,形成危險化學品名單。這些危險化學品可能因為跑冒滴漏、揮發和遺撒等各種原因進入到土壤環境,從而造成土壤(地下水)污染,所以通過消耗數量、產品數量和消耗、貯存部位的分析,總體就可以對土壤(地下水)潛在污染物類型、分布和可能的污染程度有總體的定性認識,這正是開展原輔材料和產品(含副產品)化學品清單編制的意義所在。實際工作中,不同資料顯示的原輔材料和產品的類型、數量等信息不完全一致,這就需要調查者對不同資料顯示的內容進行對比和甄別,按照實效性高和可靠度高的信息優先等原則合理確定。4.2地塊歷史衛星圖分析。給出不同主要階段的衛星地圖,在每張圖片上標明主要區域的名稱。通過衛星地圖的對比,分析地面上建構筑物和生產設施發生的變化。4.3地塊使用權人分析結合“土地使用證或不動產權證書”,對每個階段的地塊使用權人進行分析。若被調查的地塊涉及不同的業主(土地使用權人),則需要說明不同歷史時期不同的土地使用權人。
5現場踏勘主要方法
5.1主要目的。現場踏勘的目的是通過對場地內尤其是重點區域以及調查區域范圍外環境敏感目標的實際走訪和觀察,結合資料收集情況,對調查范圍內外的實際現狀進行觀察和發現。應實現的目的包括:①充分了解重點區域現狀;②結合企業平面布置圖或生產功能分區圖對企業原有主要生產設施的布局盡可能進行還原,結合XRF或者PID現場快速檢測設備的定性分析數據,達到對第二階段調查點位布設提供分析和判斷的目的。5.2調查地塊內的踏勘。5.2.1踏勘重點區域。包括:①主要生產區域;②曾發生泄露或環境污染事故的區域;③各類地下罐槽、管線、集水井和檢查井等所在的區域;④固體廢物堆放或填埋的區域;⑤原輔材料、產品、化學品和有毒有害物質等生產、貯存、裝卸、使用和處置的區域;⑥危險廢物生產、貯存、裝卸、使用和處置的區域;⑦其他存在明顯污染痕跡或存在異味的區域;⑧根據已有資料或前期調查表明可能存在污染的區域。對于在產企業,還應了解企業生產工藝和生產設施布局等,重點關注污染物排放點及污染防治設施區域,包括生產廢水排放點、廢液收集和處理系統、廢水處理設施以及固體廢物堆放區域等。5.2.2技術要求。調查報告中應注意對下述問題進行描述,包括:①重點區域的現場狀況和地表覆蓋情況分析。以圖片和文字形式說明上述重點部位的土壤污染防治現狀,避免照片內容空洞化。注意分析重點區域的地表覆蓋狀況,尤其是主要的生產區、儲存區、廢水治理區、固體廢物貯存或處置區等區域的地表覆蓋情況,包括硬化地面是否完好,是否有破損或裂縫等情況;②土壤采樣點位布設建議?,F場踏勘認為第二階段初步調查過程中應優先布設的土壤采樣點位進行標識;③地下(半地下)罐體或管線現狀。明確廠區內是否有產品、原輔材料或者油品的地下(或者半地下式)儲罐或輸送管線、地下污水管線和儲水池等。若各種罐體、槽分布較多,可以列出表格,表示不同區域的各種罐體和槽的數量和名稱等,可行時給出地下設施布設圖,同時對地下(半地下)儲罐或輸送管線和儲水池等設施的防滲措施進行描述,有條件時形成現場圖片;④殘留廢棄物現狀踏勘。表述調查區域內是否有殘余廢棄物,包含數量、位置和形狀等,以圖片和文字形式表述過去和現在廢物填埋或堆放的地點和處理情況;⑤現場土壤快速分析檢測及分析。5.3調查范圍外的踏勘。地塊周邊環境的現場踏勘也是現場踏勘的組成內容之一。包括周邊環境敏感點的調查和周邊生產活動的調查。5.3.1周邊環境敏感點調查。調查內容包括調查范圍外1km范圍內的環境敏感目標的名稱、分布和距離。環境敏感目標包括幼兒園、學校、居民區(分布較為集中的居民區)、醫療機構、食用農產品產地、飲用水井、地表水體、集中式飲用水水源地和自然保護區等,其中地表水體要明確其用途。5.3.2周邊生產活動調查對1km范圍內工業企業生產活動進行現場踏勘。收集生產活動相關資料,了解生產企業的名稱、生產工藝以及排污信息等。關注上風向方向和地下水方向的上游方向是否存在工業生產活動。分析和判斷不同地塊之間由于生產活動是否會造成土壤和地下水的彼此影響。
6主要生產(處置)工藝和產排污分析
6.1生產工藝及產排污分析。此部分內容是第一階段調查的重點之一。實際工作中需要以生產區域為單位,分別描述各個功能分區的生產工藝,繪制生產工藝流程圖(主要生產工藝與節點排污示意圖);以及在該工藝流程上的污染物產生和排放環節。對主要節點產生的污染物情況進行分析,包括產生量和排放量,主要污染物的名稱以及達標排放情況等。若涉及不同歷史階段,則需要就不同歷史階段的主要生產工藝和產排污狀況進行分析。6.2污染集中處置設施的分析。對調查地塊曾經從事的污染物集中處置狀況進行闡述,包括大氣、廢水和固體廢物(含危險廢物)等不同類型廢物的處置工藝,繪制處理工藝流程圖,形成廢氣污染物名單和廢水污染物名單,分析某一年份各項污染物的年排放量等。由于固體廢物(含危險廢物)處置過程是造成土壤污染的主要來源,所以調查工作和報告編制中應注意對以下問題進行描述:①企業產生和貯存的固體廢物(含危險廢物)的年貯存數量;②對固體廢物(含危險廢物)貯存區的防護水平進行評價,包括地面硬化、頂棚覆蓋、圍堰圍墻以及雨水收集導排系統等是否完善和有效等。6.3潛在污染物識別。調查場地內不同區域潛在污染物分析是非常重要的內容,也是“污染識別”階段非常重要的產出之一。應對場地內不同功能分區提出潛在的土壤關注污染物名稱。潛在的土壤污染物名稱可以參考2015年版《危險化學品名錄》或者污染物字典等工具獲得。
7企業違法行為分析
通過走訪和調研地方環保部門、網上查詢和天眼網等途徑,調查報告中需要明確歷史生產企業和當前生產企業:①是否存在環境違法行為;②是否發生過化學品泄漏或環境污染事故;③分析曾因廢氣、廢水、固體廢物造成的環境問題舉報或投訴狀況。若發生的話,需將有關情況全面進行闡述,重點分析違法行為對土壤和地下水污染的可能影響。
8地塊未來規劃用途分析
地塊未來規劃用途分析是第一階段調查非常重要的工作內容,也是非常重要的產生內容之一。地塊未來規劃用途應以詳細規劃或者控制性規劃確定的規劃用途為主,同時還應說明地塊所在區域的地下水用途,明確地塊鄰近區域地表水用途。需注意的是,各種用途的確認應取得地方規劃管理部門對該地塊未來規劃用途的書面說明材料并蓋章確認。
9不同區域的特征污染物分析和調查建議
9.1不同區域特征污染物分析。匯總提出不同生產區域的特征性污染物。若歷史上有不同階段的生產工藝,則應將不同階段生產歷史形成的特征污染物分別進行識別,然后將歷史和最近生產形成的特征污染物進行匯總,從而為下一個階段與污染地塊土壤環境風險管控標準[5]的對比分析打下基礎。9.2污染特征分析。1)污染物毒性分析。世界衛生組織國際癌癥研究所(IARC)將致癌物質分為5類。A類是對人類確定致癌;B類是對人類很可能致癌,對動物確定致癌;C類是對人類有可能致癌,對動物很可能致癌;D類是致癌性證據不足;E類是無致癌性。如污染物屬于A類、B類或C類,則進一步查詢和明確其對應的致癌類別和致癌斜率因子(SF)。2)污染物中是否含有持久性有機污染物。地塊特征污染物中是否含有滴滴涕、氯丹、滅蟻靈、艾氏劑、狄氏劑、異狄氏劑、七氯、毒殺芬、六氯苯、多氯聯苯、二噁英、呋喃、α-六氯環己烷、β-六氯環己烷、林丹、十氯酮、五氯苯、六溴聯苯、四溴二苯醚、五溴二苯醚、六溴二苯醚、七溴二苯醚、全氟辛基磺酸及其鹽類、全氟辛基磺酰氟以及硫丹等持久性有機污染物。3)污染物揮發性。揮發性通常以污染物的亨利常數進行表征。4)污染物遷移性。地塊中特征污染物的遷移能力,主要由污染物在水中的溶解度(SO)和分配系數(Kd)共同決定。水溶性較好的污染物,其在土壤和地下水中的遷移性能較好,可造成較深較廣的污染(如重金屬中的六價鉻;揮發性有機污染物中的氯代烴、氯代有機溶劑包括四氯化碳和氯仿、苯系物;石油烴等污染物是易遷移的污染物;疏水性的氯苯、六六六是相對難遷移的污染物)。若企業排放的廢水中同時含有這些物質,現實中也可能出現遷移性較差的物質隨著遷移性較好的物質一并快速遷移擴散的情景。9.3調查分區和初步調查點位布設建議。1)結合生產功能分區布置圖,說明調查分區計劃。劃定潛在重污染、潛在中度污染和潛在輕度等不同類型的區域,明確每個區域類型包含的范圍;2)提出每個區域內調查點位布設的建議。在生產功能分布布置圖上標注出第二階段初步調查的點位布設建議,說明生產行為與調查點位的關系;3)判斷污染物的可能分布。根據地塊的具體情況、地塊內外的污染源分布、水文地質條件以及污染物的遷移和轉化等因素,分析說明地塊污染物在土壤和地下水中的可能分布,為制定采樣方案提供依據。10不確定性分析實際工作中可能會由于各種現實原因造成資料收集不全、生產功能平面布置還原困難、地下管網和儲存設施缺乏資料和生產歷史信息資料難以有效收集等現實問題,對第一階段調查工作和階段性結論的形成造成不同程度的不確定性影響,如污染區域的劃分是否準確、可能的重污染區域是否識別全面、特征污染物識別是否全面和準確等。這時就需要調查者更多地參考和借鑒同生產類型企業的土壤污染經驗知識加以類比,并在第二階段土壤環境現場采樣調查過程中更加認真分析采樣后土壤的實際性狀特點,更加認真開展點位布設和分析判斷,由此彌補第一階段的不確定性。同時從方法上看,第一階段土壤環境調查可不必開展鉆孔取樣和分析檢測,但實際工作中為了彌補第一階段的不確定性,以及更有效和準確開展后續階段工作,可在第一階段中開展少數典型點位的鉆孔、采樣和分析,對地塊土層結構、地下水流向、土壤物化性質和最大污染深度進行初步分析和摸排。
11結論
污染地塊第一階段調查是整個調查工作的重要基石。11項具體工作內容從淺入深,共同構成完整的第一階段調查任務體系。其中生產和使用歷史的追溯、地塊功能分區、潛在重污染區域確定、地下管道與歷史上是否存在廢物填埋、特征污染物識別和地塊未來規劃用途等是第一階段調查最為核心的內容,必須緊緊圍繞這些重點開展工作。第一階段信息采集并非僅僅限于第一階段才能開展。事實上,后續采樣階段仍需要對第一階段收集到的信息進行進一步核實和驗證,未收集到的資料還可繼續開展收集工作。為了更好開展土壤環境調查,需要將各個階段的調查目的、不同階段之間的關聯性有更好的認識并加以融會貫通,這樣才會取得更好的土壤環境調查成效。
參考文獻
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作者:孫寧 張巖坤 丁貞玉 尹惠林 單位:1.污染場地安全修復技術國家工程實驗室 2.生態環境部環境規劃院
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