化工污染场地土壤环境检测的风险筛选值应用技术要点
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化工污染场地因长期生产活动,易积累VOCs、重金属、半挥发性有机物等多类污染物,且污染分布呈现点源化、垂直分层等特征,是土壤环境风险管控的重点对象。风险筛选值作为识别场地污染风险的核心阈值,其应用的准确性直接影响风险评估结果,但实际工作中常因标准误用、指标不对应、采样偏差等问题导致结果偏差。因此,明确化工污染场地土壤环境检测中风险筛选值的应用技术要点,是确保检测数据支撑风险识别的关键环节。
风险筛选值的标准体系适配原则
化工污染场地风险筛选值的应用首先需明确标准的适用边界。现行国家层面主要参考《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB36600-2018),但其针对通用污染物(如苯、镉、多环芳烃)设定限值,未覆盖所有化工特征污染物(如焦化行业的萘、化工中间体的氯代烃)。此时需补充行业或地方标准,例如《焦化厂土壤污染风险筛选值》(DB11/T 1262-2015)针对焦化特征污染物设定了萘、苯并(a)芘的筛选值,《江苏省建设用地土壤污染风险筛选值补充项目》(DB32/T 4003-2021)补充了氯苯、1,2-二氯乙烷等化工常用溶剂的限值。
需关注标准的时效性与场地历史匹配性。部分老化工场地(如2000年前建成的农药厂)原始污染物清单可能与现行标准不一致,但若场地未进行过污染修复,仍需以现行标准作为风险识别依据,避免因使用旧标准(如GB15618-1995)导致风险漏判。例如某1995年建成的农药厂,原生产过程中使用六六六,但GB36600-2018已将六六六纳入管控,此时需按现行标准检测六六六浓度,而非沿用旧标准的“有机氯农药总量”。
还需注意标准中“用地类型”的适配。GB36600-2018将建设用地分为“居住用地”和“工业用地”,化工场地若规划为住宅,需采用更严格的居住用地筛选值;若保留工业用途,则用工业用地筛选值。例如苯的居住用地筛选值为1.0mg/kg,工业用地为4.0mg/kg,若场地未来改为住宅,误按工业用地筛选值评估会低估风险。
检测指标需与风险筛选值的“目标污染物”完全对应,避免“代用指标”导致的偏差。例如GB36600-2018中“苯”的筛选值明确为纯物质(CAS号71-43-2),检测时不能用“总挥发性芳烃”代替,否则会因包含甲苯、二甲苯等其他污染物,导致结果虚高或虚低。某加油站场地检测中,最初以“总汽油烃”代替“甲苯”“乙苯”等特征污染物,后续发现总汽油烃浓度未超筛选值,但甲苯浓度已达3.0mg/kg(居住用地筛选值1.2mg/kg),险些漏判风险。
需关注同分异构体与污染物组的对应。例如二甲苯有邻、间、对三种同分异构体,GB36600-2018中“二甲苯(总量)”筛选值为5.0mg/kg(居住用地),检测时需同时测定三种异构体并求和,不能仅测其中一种。多环芳烃(PAHs)方面,GB36600-2018采用16种优先控制PAHs的总量筛选值(居住用地5.0mg/kg),检测时需覆盖全部16种组分,避免因遗漏苯并(a)芘等强致癌组分导致风险低估。
特征污染物需补充目标物清单。化工场地常涉及专属污染物(如染料厂的苯胺、橡胶厂的丁二烯),若国家或地方标准未涵盖,需参考《污染场地风险评估技术导则》(HJ 25.3-2014)计算特征污染物的筛选值,确保检测指标与自定义筛选值对应。例如某染料厂场地的苯胺,通过HJ 25.3-2014计算得出居住用地筛选值为2.0mg/kg,检测时需针对性测定苯胺浓度,而非用“总芳香胺”代替。
土壤样品采集的空间代表性控制
化工污染场地的污染多源于点源泄漏(如储罐、管道)或面源排放(如废水池),采样点需围绕污染来源布点,而非均匀网格布点。例如储罐区泄漏的污染呈圆形扩散,采样点应沿储罐周边5-10米范围内按“同心圆”布点,重点采集泄漏点下方及下游方向的土壤;管道泄漏则沿管道走向按1-2米间距布点,捕捉线性污染带。某化工厂储罐区采样中,最初按50米网格布点,未发现高浓度区域,后续根据储罐泄漏历史,在储罐下方1米处采样,检出苯浓度达15.0mg/kg(超居住用地筛选值14倍)。
采样深度需覆盖筛选值对应的暴露层。GB36600-2018将建设用地土壤分为表层(0-0.5米)和深层(0.5-6米),不同深度的筛选值不同(如镉的表层筛选值为1.0mg/kg,深层为1.5mg/kg)。化工场地中,轻质非水相液体(如汽油、苯)会向上迁移至浅层土壤,重金属(如铅、铬)则因密度大,易积累在深层土壤(1-3米)。因此采样需分层进行:表层采集0-0.5米,深层按0.5米间隔采集至地下水层或不透水层,确保覆盖筛选值对应的深度范围。
需考虑土壤异质性的重复采样。化工场地土壤因生产活动(如堆土、回填)易形成“混合层”,同一采样点不同深度的污染物浓度差异大,需增加重复样(每5个采样点取1个重复样)验证数据稳定性。例如某化肥厂场地,在同一采样点1米深度采集2个重复样,一个检出砷浓度为80mg/kg(超筛选值30mg/kg),另一个为25mg/kg,后续发现该点存在回填土与原土混合,补充采样后确认高浓度区域为原生产区回填的污染土。
分析方法的方法学合规性确认
筛选值对应的检测方法需符合标准要求。GB36600-2018附录A明确了各污染物的推荐检测方法,例如VOCs用《土壤和沉积物 挥发性有机物的测定 顶空/气相色谱-质谱法》(HJ 642-2013),重金属用《土壤和沉积物 金属元素总量的测定 电感耦合等离子体发射光谱法》(HJ 776-2015)。若采用非推荐方法,需通过方法验证证明其检出限、准确度、精密度满足要求。例如某实验室用GC-FID测苯,检出限为0.2mg/kg,而GB36600-2018中苯的居住用地筛选值为1.0mg/kg,检出限满足要求;但若用分光光度法测苯,检出限为1.5mg/kg,无法准确测定低于筛选值的浓度,需更换方法。
需验证方法的基质效应。化工场地土壤常含高有机质(如焦化厂土壤有机质含量达5%以上)或高盐分(如氯碱厂土壤含盐量达3%),会干扰检测结果。例如测VOCs时,高有机质会吸附VOCs,导致顶空法的检出限升高,需采用“基质加标”法验证回收率,若回收率低于70%,需增加解析时间或改用吹扫捕集法。某焦化厂土壤测苯时,顶空法回收率仅60%,改用吹扫捕集法后回收率提升至85%,结果更准确。
实验室质量控制需符合《地下水环境监测技术规范》(HJ 164-2020)要求。空白样需无目标污染物检出,平行样相对偏差≤20%,加标回收率在70%-130%之间(痕量污染物可放宽至60%-140%)。例如某实验室测镉时,平行样相对偏差达30%,经查是消解过程中赶酸不彻底,导致残留酸干扰电感耦合等离子体发射光谱仪的测定,调整赶酸温度(从120℃升至150℃)后,偏差降至15%以内。
土壤理化特性对筛选值的修正要点
GB36600-2018中的筛选值基于默认土壤参数(pH=7,有机质含量=2%,阳离子交换量=10cmol/kg),但化工场地土壤理化特性差异大,需修正筛选值以反映实际风险。例如重金属镉的筛选值与土壤pH相关,公式为:筛选值(pH≠7)=筛选值(pH=7)×10^(0.5×(7-pH))。若实际土壤pH=5(酸性),镉的居住用地筛选值从1.0mg/kg修正为0.316mg/kg,此时检测浓度为0.5mg/kg已超标,未修正会误判为安全。
有机质含量影响有机污染物的筛选值。有机污染物(如苯、多环芳烃)的生物有效性随有机质含量升高而降低,GB36600-2018中有机污染物的筛选值基于有机质含量=2%,若实际有机质含量为5%,需用公式修正:筛选值(有机质≠2%)=筛选值(2%)×(有机质含量/2%)^0.5。例如苯的居住用地筛选值为1.0mg/kg(有机质2%),若实际有机质含量为5%,修正后筛选值为1.58mg/kg,检测浓度为1.2mg/kg时,未修正会误判为超标。
需同步检测土壤理化参数。修正筛选值需用到pH、有机质含量、阳离子交换量(重金属)等参数,因此采样时需同时采集理化分析样品,避免因缺少参数无法修正。某化工厂土壤pH=4.5,有机质含量=6%,检测镉浓度为0.8mg/kg,若未修正,按GB36600-2018默认值(1.0mg/kg)认为未超标,但修正后筛选值为0.22mg/kg,实际已超3.6倍,险些低估风险。
暴露情景与筛选值的匹配逻辑
风险筛选值的应用需与场地未来的暴露情景匹配。GB36600-2018将暴露情景分为“居住用地”“工业用地”等,不同情景的筛选值差异大。例如苯的居住用地筛选值为1.0mg/kg,工业用地为4.0mg/kg,若场地未来改为住宅,需用居住用地筛选值;若保留工业用途,用工业用地筛选值。某化工厂场地原计划改为工业厂房,用工业用地筛选值未超标,但后续规划调整为住宅,改用居住用地筛选值后,苯浓度1.5mg/kg已超标,需重新评估风险。
需覆盖多暴露途径的筛选值。GB36600-2018中的筛选值涵盖“经口摄入”“皮肤接触”“吸入土壤颗粒物”“吸入气相”四种途径,化工场地的VOCs易通过“吸入气相”途径暴露,需同时检测土壤中VOCs浓度和气相浓度(用亨利定律计算)。例如苯的居住用地“吸入气相”筛选值为0.1μg/m³,土壤中苯浓度为1.0mg/kg,土壤容重为1.5g/cm³,孔隙度为0.4,通过公式计算气相浓度为0.08μg/m³,未超筛选值;若土壤中苯浓度为2.0mg/kg,气相浓度为0.16μg/m³,已超筛选值,需重点管控。
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