某铅酸蓄电池厂遗留地块土壤污染详细调查与健康风险评估研究

某铅酸蓄电池厂遗留地块土壤污染详细调查与健康风险评估研究

吴兴国

上海良渲环境科技有限公司，上海 200235

摘要：本文以初调阶段揭露存在污染的关闭铅酸蓄电池地块为研究目标，介绍详调加密、风险评估、修复目标值确定及修复方量确定等研究思路。其中详调阶段共计布设34个土壤点位、1个地下水点位，并揭露了地块存在重金属砷、铅超标，超标深度在3~10 m；同时经风险评估表明各超标点位超风险可接受水平水平，需开展后期的风险管控及修复工程措施；经分层精准刻画污染方量，计算得到总修复方量为8455.01m3。基于以上工作过程，并提出了关于地层勘探、详调加密思路、结合区域特征进行风险评估的思考。

关键词：铅酸蓄电池地块；详细调查；健康风险评估；修复方量确定

铅酸蓄电池目前是我国应用最广泛的二次电池，占据国内二次电池的70%份额。但随着铅酸蓄电池的广泛生产和应用，其产业发展过程中造成的铅等重金属污染问题日益引发关注。铅酸蓄电池在生产、回收环节均能产生铅烟、铅泥、废硫酸等污染物，易造成土壤及地下水污染，进而危害人体健康[1]。本次以浙江省某初调阶段揭露存在污染的关闭铅酸蓄电池地块为研究目标，介绍基于该类型地块的详细调查、健康风险评估、确定修复方量过程。以期为该类型项目的详细调查和风险评估提供参考。

1 地块信息及初调污染分析

1.1 地块信息

目标地块位于浙江省北部，区域为丘陵山区，为山地平整后建设本蓄电池企业。地块内地层存在填土层、粉质粘土层、碎石土层、粉砂岩层，其中碎石土层及粉沙岩层分布较浅。地块面积为18817m2，历史上为农田，目前已新建工业园区。地块铅酸蓄电池生产历史有7年（2018年停产），主要进行极板制造和铅酸蓄电池组装生产，地块后期仍将作为工业用地。

1.2 初调污染分析

初调阶段在地块内布设了10个采样点位（其中3个水土同采）。点位分布于生产车间、仓库、污水处理区、废气处理区等。调查结果显示其中1个点位土壤存在重金属铅、砷超标，超标深度为4-6m，其中铅、砷最大超标倍数为1.53倍、28倍；地下水未超标。

2 详细调查思路与结果

2.1 详细调查思路

根据初调阶段识别的污染区域布设加密采样点，调查思路如下：

点位布设：地块土壤点位按照污染区域满足20 m×20 m的密度，其他区域满足40m×40m的密度；地下水点位整体按照80 m×80 m的密度[2]。

钻探深度：土壤加密点位按照超标深度加深2 m，其他区域点位钻探深度按照初调采样深度（6m），所有点位如遇基岩层，则揭露至基岩层即可；地下水点位按照初调钻探深度（6 m）。

采样深度：加密点位表层土0.2 m必采，超标深度及其上下0.5 m必采，其余深度按0.5 m间隔采集；其他区域点位按照相关场地调查技术规范[3]采集4个样品。

检测因子：污染区域加密点位土壤检测因子为地块pH及重金属8项（包括锑），其他区域土壤检测指标为pH、GB36600-2018中的45项、锑；地下水样品检测指标为pH、重金属8项（包括锑）。

现场采样阶段，按照“分阶段进场”进行采样，共计在地块内布设34个土壤点位、1个地下水点位，共计采集303份土壤样品，最大钻探深度为10 m（至基岩层）。

2.2 详细调查结果

地块范围内共存在7个土壤点位超标，地下水均达标。土壤超标因子为铅、砷；其中7个点位存在砷超标，最大超标倍数为28倍；其中3个点位存在铅超标，最大超标倍数为7.39倍。从垂向污染分布看，最大污染深度达到10m，总污染面积为2262m2。同时在垂向上分层绘制了地块污染范围，污染主要集中在3~10深度范围，且污染区域较为集中。污染成因与企业历史污水管道跑冒滴漏有关，同时地块在后期新建工业园区过程中涉及土壤翻整，导致污染的进一步下渗。

图1 详调监测结果汇总图

图2 污染范围垂向分层分布示意图

3 污染概念模型及健康风险评估

3.1 污染概念模型

本地块仅土壤存在重金属砷、铅超标，地下水未超标。因此本地块评估介质为土壤，关注污染物为铅、砷，均为致癌污染物。污染物迁移途径主要包括随地表径流迁移、随地下水迁移等。

本地块后期仍作为工业用地进行使用，在该利用方式下敏感人群主要为成人（工作人员）；相关暴露途径包括：①经口摄入、②皮肤接触、③呼吸道吸入。

3.2 健康风险评估

针对关注污染物砷：采用HJ 25.3中推荐模型[4]对各分层全部超标样品进行风险计算，所有超标样品各分层全部超标样品，在基于第二类用地方式下土壤致癌风险和绝大部分超标样品非致癌危害商均超过了人体健康风险可接受水平。风险控制值计算结果如下：

表1  地块土壤健康模型下风险控制值

针对关注污染物铅：采用美国环保署推出的成人血铅模型

[5]，在进行计算时考虑到该模型各参数取值多参考美国EPA相关标准，与国内实际调查情况不符[6]。因此参考浙江省近年来结合地域特点对该模型参数的优化研究，并代入选定的模型参数，计算在基于第二类用地方式下的土壤铅环境基准值 PbS 为829 mg/kg。调查检测结果表明其检测值（最大浓度达6710 mg/kg）超出铅环境基准值，人体健康风险不可接受。

4 修复目标值及修复方量确定

4.1 修复目标值

本地块修复目标值的确定原则如下，最终确定的修复目标值如下表：

1）管制值<风险控制值（铅为环境基准值）时，将管制值作为修复目标值；

2）筛选值<风险控制值（铅为环境基准值）<时，将计算得出的风险控制值（铅为环境基准值）作为修复目标值；

3）风险控制值（铅为环境基准值）<筛选值时，筛选值即为修复目标值。

表2  地块土壤修复目标值

4.2 修复方量确定

本地块仅存在重金属砷、铅超标，考虑到上述重金属污染物均为比较常见的重金属污染物，在修复技术上比较类似，在实施复工程时，也是针对上述污染物进行统一考虑，并不会分类单独修复工艺设计[7]。因此，此次污染表征时也不再针对单一污染物进行单独表征。为保守计，本地块圈定污染方量时采用达标点位连线方式，同时对地块进行分层划分修复范围，主要依据如下：

1）本地块垂向取样量大，取样间隔小，具备精准切分深度的基础；

2）分层划分利于后续管控工程及修复工程实施；

3）检测结果显示地块内存在夹层情况，细分深度来确定修复方量时，可有效避免夹层的不确定性。

表3 地块土壤修复方量计算

5 结论及建议

本地块存在重金属砷、铅超标，且经风险评估表明本地块查超标点位均超风险可接受水平，应尽快开展相应的风险管控或治理修复措施。同时在后续管控及修复过程中应做好污染防治工作，避免因开挖、拆除等活动造成二次污染。

6 思考

（1）摸清地块地层分布至关重要：本地块所在区域为山体平整后新建，地块内部不同区域岩层分布存在很大差异，现场基岩深度分布在2~10m深度不等。超标区域处于基岩埋深较深的区域，杂填土分布较厚，导致污染易下渗。在调查前摸清地块地层分布情况，有利于判断地块污染规律，同时能较好指导现场采样工作，并在后期分析污染成因。

（2）详调加密思路有讲究：相关调查调查仅给出了调查密度要求，但在实际现场调查工作时，可采取分阶段采样方式，前期对存疑初调污染点位及未布点区域进行复核，同时核实特征污染因子的合理性，后期分阶段进行加密。分阶段调查可以降低工作成本，在揭露地块污染深度、污染范围具有优势。

（3）风险评估需结合区域特征：我国土壤污染风险评估较国外起步较晚，涉及的相关参数较多参考国外标准；同时国内不同区域环境及水文特征也存在较大差异。在进行风险评估时参数选择及调整需合理，通过规范的水文和岩土工程等实验方法获取[8]。

参考文献

[1]马永喜,喻伟,王娟丽.铅酸蓄电池行业重金属污染治理与环境管理研究[J].环境科学与管理,2017,42(01):5-9.

[2]建设用地土壤环境调查评估技术指南[S].2017.12.15.

[3] HJ25.2-2019,建设用地土壤污染状况调查技术导则[S].

[4] HJ25.3-2019,建设用地土壤污染状况调查技术导则[S].

[5] USEPA.Recommendations of the technical review workgroup for lead for an approach to assessing risks associated with adult exposures to lead in soil[EB/OL].http://epagov/superfund/lead/products/adultpbpdf,2009-1

[6]闫一凡.我国污染场地土壤风险评估的局限性与发展[J].环境与发展,2020,32(09):245+249.

[7]陈梦舫.我国工业污染场地土壤与地下水重金属修复技术综述[J].中国科学院院刊, 2014,29(03):327-335.

[8]吕明超,徐梦劼,董敏刚,李洪伟,刘丽丽,陆海建,邓一荣.华南某典型香料厂地块土壤污染状况调查与风险评估[J].农业与技术,2021,41(21):93-95.