上海良渲环境科技有限公司 上海 200120
摘要：以浙江某铅酸蓄电池企业为调查对象，其主要为电解铅、铅基合金、蓄电池极板生产及其回收。详细调查阶段共计布设土壤采样点位44个，地下水采样点位6个。结果显示地块内土壤存在砷、铅及镉超过第二类用地筛选值标准，且铅和镉污染集中在表层，地下水存在重金属镉、总硬度、硫酸盐超IV类水标准。通过模型计算表明土壤中砷、铅及镉污染物超过人体可接受水平，需要进行管控或修复，地下水无相关暴露途径，无需进行下一步管控或修复。经计算确定本地块修复目标值为铅829mg/kg，砷60mg/kg，镉65mg/kg。地块污染物总的修复范围为15532.6 m2，修复方量为54733.45m3。
关键词：铅酸蓄电池；详细调查；健康风险评估；修复建议
引言
近年来，随着经济社会的高速发展，我国已逐渐成为了世界上最大的铅酸蓄电池出口国之一[1]。因其生产、回收处置及再生产环节，资源消耗大、环境污染重等问题日益受到广泛关注，铅酸蓄电池也被列入当前重金属污染防治重点行业 [2]。由于重金属污染物具有较低的移动性、强累积性、隐蔽性及难降解性，对土壤及地下水环境产生了较大安全隐患问题，继而影响人体健康[3]。为此，全国开展了重金属污染防治专项行动及浙江省启动了“811”三年环境整治行动，对重点环境监管区开展全面整治。根据《土壤污染防治行动计划》、《中华人民共和国土壤污染防治法》等法律法规，污染地块土地使用权转让、被收回或重新供应前，根据污染地块的规划用途，完成污染地块环境调查、风险评估及修复工作[4]。
本文以浙江某铅酸蓄电池企业地块为例，介绍了其在详细调查、健康风险评估及修复建议方面工作，以期为后续铅酸蓄电池地块场地调查相关工作做案例参考。
1 地块概况
浙江某铅酸蓄电池企业建于2006年，地块总占地面积24000 m2，历史上主要为荒山，后期规划作为工业用地开发建设，其主要用于生产电解铅、铅基合金、蓄电池极板，其年产电解铅高达10000吨、铅基合金15000吨和2000万片蓄电池极板，2011年之后企业主要回收贮存废铅酸蓄电池，年回收贮存废铅酸蓄电池15000吨。企业生产主要原料有合金铅、废铅料、铁沫、锑、烟煤、电解铅、硫酸、硼酸等。场地内目前部分厂房已拆除，厂区地面均做了硬化防渗措施，但部分地面也存在明显裂痕，根据采访调查，企业以往生产期间未发生环境污染事故。根据地块的利用规划，该地块未来规划为工业用地使用。该地块土地利用沿革如表 1所示。
表1 浙江某蓄电池企业地块土地利用历史沿革表
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初步调查结果显示地块内有6个点位砷样品浓度及1个点位铅样品浓度超过《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB36600-2018）[5]第二类用地的筛选值。根据国家相应的环境管理法规及标准技术导则规范要求，该地块需进行详细调查与健康风险评估。
2 场地环境详细调查
2.1 样品采集与分析
2.1.1 土壤样品采集
依据相关技术导则的要求，针对初步调查超标区域按照20m*20m网格密度不少于1个采样点位，其他区域按照40m*40m网格密度不少于1个采样点位；同时点位纵向最大采样深度均达标（基岩土层除外），满足精准刻画污染深度的要求；针对污染向场外扩散的情形，采取地块边界外控制性布点措施，实现对污染扩散情况的识别。结合初步调查超达标点位及各阶段加密采样样品实际检出情况，本次详细调查共计布设土壤点位44个，如图 1所示。超标区域送检按表层土壤以及超标层及其上下0.5-1.0m间隔土壤，可辅助现场快检增加送检样品量；其他区域点位按照表层土、初见水位线附近土壤、饱和含水层土壤、底层土壤送检。详细调查阶段共计采集了516个土壤样品，最大采样深度达7m。
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图1 土壤采样点位布设图
2.1.2 地下水样品采集
依据相关技术导则的要求，地下水采样点位数每6400m2不少于1个。结合地块水文地质条件和地块内污染源迁移转化等因素，本次调查共计新增布设地下水监测井3口，如图 2所示。地下水监测井最大深度为6m，共计采集8个样品。
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图2 地下水采样点位布设图
2.2 检测指标
根据企业的生产工艺等情况，并结合地块初步调查结果，对初调超标区域土壤检测指标按照pH、重金属8项（砷、镉、铬（六价）、铜、铅、汞、镍、锑）。其他区域按照pH+《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB36600-2018）表1中45项+锑[5]。地下水检测指标为pH、常规因子（总硬度、溶解性总固体、硫酸盐、氯化物、挥发酚类、耗氧量（CODMn法）、氨氮、硫化物）、重金属7项、锑、挥发性有机物（VOCS）+半挥发性有机物（SVOCS）、石油类、化学需氧量（CODcr）。
2.3 评价标准
本地块后续土地利用规划为工业用地，因此本次调查对污染现状采用《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB 36600-2018）中第二类用地筛选值[5]进行评价。地下水采用《地下水质量标准》（GB /T 14848-2017）[6]IV类标准进行评价。
2.4 健康风险评估方法
基于本地块作为第二类工业用地的规划，均属于非敏感用地，本次风险评估以《建设用地土壤污染风险评估技术导则》（HJ25.3-2019）[7]及成人血铅模型（ALM，Adult Lead Methodology Model）[8]相关要求和规定的模型参数为依托，展开了地块土壤污染人体健康风险评估。
3 调查结果分析
3.1 土壤检测数据分析
本次调查所有检测样品中，共有7项重金属污染物被检出，包括：砷、镉、锑、铜、铅、汞、镍，其中六价铬及有机物均未检出，其中检出的污染物中砷、铅、镉共计三种金属元素超过第二类用地筛选值标准。
针对超标污染物（砷、铅及镉），其中砷检出的最大检测浓度为122mg/kg，最大超标倍数为1.03倍；铅的最大检测浓度高达17900mg/kg，最大超标倍数为21.38倍，其中超管制值点位占比13.8%；镉的最大检测浓度为2005mg/kg，最大超标倍数为29.8倍。结合地块的平面布局情况，超标污染物主要位于生产区、绿化区、原料附属区及污水处理区。其中生产区为原蓄电池生产主要的车间及厂房区，主要受到生产过程中原料及废液等跑冒漏滴等污染；绿化区为裸露的绿化区域，主要分布在地块南侧中间区域，主要受到飞尘、雨水径流、原料遗弃等途径污染；原料附属区位于地块东侧，主要为原料堆放及原料加工车间等，主要受到原料遗撒等污染；污水处理区位于厂区东南侧，为整个厂区污水处理中心，该区域主要受到废水渗漏等污染影响。
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图3 污染物随深度变化情况
为研究污染物的垂向分布情况，对所有检测样品中砷、铅及镉检测数据进行了汇总，并绘制了污染物浓度与深度之间的关系，如图3所示。地块内砷不同深度范围均有分布，主要分布在2-5m深度范围，而铅、镉最大检测浓度均出现在表层土（0-0.2m）中，表层土以超管制值区域为主；其余各层以超筛选值-管制值区域为主，表明其污染主要集中在表层土，可能原因为废料废渣等遗撒，废液及原料等的跑冒漏滴，从而导致表层土污染。
3.2 地下水检测数据分析
所检测地下水样品中，存在重金属镉、总硬度、硫酸盐超标，地下水重金属镉超标点位分别为XW01、GW01、GW02，检测浓度分别为2.11mg/kg、0.0108mg/kg、2.28mg/kg。常规因子检测结果显示仅存在一个点位XW01监测井点位中总硬度、硫酸盐检测值超过Ⅳ类水标准。超标区域主要位于原铅冶炼车间，原切片修片区、原化成车间/再生铅堆放车间。
4 场地概念模型及健康风险评估
4.1 场地概念模型
4.1.1 关注污染物
结合地块的初步调查及详细调查结果，通过与相应的评价标准比较后，发现地块内关注污染物为土壤中的铅、镉、砷以及地下水中的镉、总硬度、硫酸盐。
4.1.2 污染扩散途径
土壤及地下水中的污染物可能通过地表径流、降水渗入以及地下水水位的变化导致污染物的水平及垂直扩散。
4.1.3 潜在污染受体
在第二类用地情景下，本地块开发及后续使用过程中，可能受污染物影响的受体为：成人。
4.1.4暴露途径分析
针对地块内土壤的关注污染物，人体健康风险主要表现为表层土壤重金属污染物，而深层土壤由于无暴露途径，对人体健康风险有限。主要存在三种暴露途径：经口摄入土壤、皮肤接触土壤、吸入土壤颗粒物。
由于地块所在区域的地下水不作为饮用水及日常洗澡、游泳或清洗等用水，因此地下水关注污染物不存在经口摄入及与皮肤直接接触的途径；此外，地块地下水中的关注污染物均不具有挥发性，也不存在吸入地下水中气态污染物途径。因此，本地块地下水不进行进一步的风险评估。
4.2 健康风险评估
土壤中砷、镉关注污染物，采用风险评估模型计算其致癌风险和非致癌危害商，以土壤中单一污染物致癌风险值（10-6）或非致癌危害商值（1）作为超出人体健康风险评估基准值。经计算表明32个超标点位中超标样品砷和镉的土壤致癌风险及非致癌商均超过了人体健康风险可接受水平。
土壤中铅关注污染物采用成人血铅模型（ALM，Adult Lead Methodology Model）[8]进行健康风险评估，根据浙江某地地域特点及近年相关研究，优化了模型参数，经ALM控制方程计算得到基于第二类用地方式下人体健康风险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17900mg/kg）超出铅环境基准值，人体健康风险不可接受。
4.3 修复目标值
依据健康风险评估结果，本地块土壤砷、镉及铅的风险计算值超过目标风险水平，基于地块内关注污染物的计算风险控制值、国家筛选值、管制值以及环境背景浓度，最终确定本地块的污染物修复目标值，如下表所示：
表2 修复目标值选取
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*基于成人血铅模型计算
4.4 修复范围和方量
基于达标点方式圈定修复范围，本地块总的污染面积为15532.6 m2，修复方量为54733.45m3，具体见下表所示：
表3 修复范围和方量
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4.5 修复技术方案
根据风险评估可知，本项目场地目标污染物为重金属六价铬污染。重金属污染土壤适用的修复方法主要有固化/稳定化，土壤淋洗，植物修复，土壤阻隔修复等。土壤修复技术筛选矩阵见表 4所示。
表4 修复技术筛选
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5 结论与建议
5.1 结论
（1）地块土壤存在砷、铅、镉共计三种金属元素超过第二类用地筛选值标准，且铅和镉污染深度主要集中在表层，地下水存在重金属镉、总硬度、硫酸盐超IV类水标准。
（2）基于模型分析计算，表明土壤中砷、铅及镉污染物超过人体可接受水平，并确定了污染物的修复目标值，铅为829mg/kg，砷为60mg/kg，镉为65mg/kg。
（3）基于达标点位连线方式，确定了地块污染物总的修复范围为15532.6 m2，修复方量为54733.45m3。
5.2 建议
基于地块为重金属砷、铅及镉污染，通过比选各项修复技术，建议考虑技术成熟性、修复所需时间、成本等各方面因素，采取固化/稳定化或阻隔填埋技术对修复污染物。
参考文献：
[1]刘春娜. 铅酸蓄电池发展面临的问题[J]. 电源技术评论，2011，35（8）：894-896.
[2]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（1）：5-9.
[3]刘千钧，李想，周阳媚等. 针铁矿-富里酸复合材料对铅镉污染土壤的钝化修复性能[J]. 环境科学，2019，40（12）：5623-5628.
[4]谢梦洁. 某化工厂退役场地环境调查、健康风险评估及修复建议[J]. 资源与环境，2020，40（6）：253-254.
[5]GB36600-2018，土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准（试行）[S].
[6]GB /T 14848-2017，地下水质量标准[S].
[7]HJ25.3-2019，建设用地土壤污染状况调查技术导则[S].
[8]DEFRA and Environment Agency. Contaminants in soil：Collation of toxicological data and intake values for humans[ R].Swindon：The R&D Dissemination Centre，2002.
作者简介：
李想，1993年出生，男，汉，湖北省广水市人，硕士研究生，研究方向：土壤污染状况调查及污染修复。