​广东某地块污染土危险特性鉴别实例研究

广东某地块污染土危险特性鉴别实例研究

陈晓丽 1 ，欧英娟 1 ，洪鸿加 1 ，林仰璇 1 ，廖树妹 2

(1 广东省中环协节能环保产业研究院，广东 广州 510045；2 中环(广东)环境技术有限公司，广东 广州 511011)

摘 要： 根据地块场地环境调查与风险评估结果，按照地块溯源分析和国家危险废物鉴别规范和标准，重金属污染土壤在进行水泥窑协同处置前，需按照危险特性鉴别的基本流程开展腐蚀性、急性毒性、浸出毒性、易燃性、反应性和毒性物质含量六大危险特性鉴别，确定重金属污染土壤的属性，并根据鉴别结论提出相关建议和要求，可作为当地生态环境部门进行相应的固废环境管理的重要依据。

关键词： 重金属污染土壤；固化稳定化；危废鉴别

广东省某地块的场地环境调查与风险评估显示，该地块受重金属污染的区域可分为7个修复区域，主要涉及砷、铜、镍、铅等重金属污染。其中，6个修复区域的土壤涉及砷污染，1个区土壤涉及铜、镍、铅污染，其健康风险超过人体可接受风险水平。根据修复工程实施方案中将重金属污染土壤统一进行处置，将场地开挖出的重金属污染(铜、镍、铅、砷)土转运到重金属处置大棚内进行固化稳定化处置，选用不同的固化稳定化药剂 [1] 对受重金属污染的土壤开展修复工程，经固化稳定化 [2] 后的重金属污染土壤土方量约2万m 3 ，即待鉴别土壤重量合计约3万t(去除表层混凝土后，土壤容重以1.5 t/m 3 计)。为妥善处理对该地块固化稳定化后的重金属污染土壤，需开展危险特性鉴别，并提出相关建议处理处置建议和管理要求作为固体废物环境管理的重要依据。

1 样品采集与检测

地块从1985年至2016年主要历程：机床厂机加工→机床厂加工、电梯侨厢生产→电梯产品装配、电梯钢材原料及成品仓库→办公场所。按地块设施使用除了在机床厂及电梯时期有开展工业生产活动，涉及相关生产工艺外，其余历史时期均未涉及工业生产。根据风险评估报告可知，地块待鉴别的固化稳定化后的需修复的重金属污染土壤总土方量约2万m 3 。

根据《固体废物鉴别标准 通则》(GB 34330-2017) [3] 等，对固化稳定化后的重金属污染土壤进行初筛样品采集，为进一步确定危险特性鉴别的样品采集量及检测指标作为参考。

1.1 危险特性初筛样品采集与检测分析

通过采集3个初筛样品进行ICP-MS重金属扫描检测 [4] 及毒性物质含量中苯乙烯、1,1,-二氯乙烯、二氯甲烷和1,1,2-三氯乙烷的检测。

由重金属扫描检测结果及分析可知，污染土壤中浸出毒性需考虑的检测项目相关的物质有：铜、锌、硒、砷、钡、汞、银；毒性物质含量鉴别需考虑的相关物质有：钴、砷、硒、钡、汞；见表1。

表1 初筛样品检测指标

Table 1 Detection index of primary screening sample (mg/kg)

注：“ND”表示检测结果低于方法检出限。

由毒性物质检测结果及分析可知各指标均为检出。

1.2 危险特性鉴别样品采集

待鉴别土壤约计3万t，根据《危险废物鉴别技术规范》(HJ 298-2019) [5] ，需采集100个土壤样品进行检测。待鉴别土壤的堆体下底长宽分别为90.6 m、94.5 m，上底长宽分别为52.6 m、94.5 m，堆体高度为4.3 m，采取等间隔分层取样，分别在高度4.3 m、2.15 m处划分250个面积相等的网格，顺序编号，用 HJ/T 20中的随机数字法每层各抽取 50个网格作为采样单元，在网格中心位置处用采样铲采取刨除表层土的全层厚度的固体废物。每个网格采取的固体废物，作为 1 个份样。每层样品按随机采取50个点位样品，两层共采集100个样品。

综合分析地块历程生产中原辅材料及生产工艺过程、初场调检测数据分析及初筛检测结果，可以初步排除腐蚀性、易燃性和反应性，同时确定待鉴别土壤浸出毒性的检测指标为铜、锌、硒、砷、钡、汞、镍、铅、总铬和银；毒性物质含量的检测指标为氯化汞、砷酸及其盐化合物、碳酸钡、二氯化钴、二氧化硒、磷酸铅和二氧化镍；急性毒性的检测为口服毒性半数致死量。

2 重金属污染土壤危险特性检测与认定

根据该地块历程生产工艺分析、场调检测数据分析，并结合前期的初筛结论，由此确定待鉴别土壤危险特性的相关检测指标。

2.1 检测项目

2.1.1 浸出毒性

(1)通过本项目场地土壤调查数据分析，无机元素及化合物中最大浸出浓度估算超过浸出液危害成分浓度限值标准的指标分别为铜、锌、铅、铬、汞、镍和砷。

(2)通过3个样品的初筛检测结果分析，浸出毒性检出的相关物质有：铜、锌、硒、砷、钡、汞、银。

综合上述分析，待鉴别土壤中浸出毒性需纳入鉴别检测的为：铜、锌、硒、砷、钡、汞、镍、铅、总铬和银。

2.1.2 毒性物质含量

根据待鉴别土壤所属地块场地土壤调查结果及初筛样品检测分析结果，检测出的无机元素为：铜、镍、铅、砷、钴、硒、钡、汞；依据HJ/T 298-2007，对鉴别范围内的重金属或元素采用最不利假设筛选化合物，即含同类重金属但未能确定其化合物种类的，排除掉不可能存在的化合物后，选择分子量最大的和鉴别标准限值最低的化合物(即选择换算化合物质量分数与鉴别标准限值比值最大的化合物)。通过对具体毒性物质无机元素及其化合物进行分析，可确定待鉴别土壤的毒性物质含量测试指标为氯化汞、砷酸及其盐化合物、碳酸钡、二氯化钴、二氧化硒、磷酸铅和二氧化镍。

2.1.3 急性毒性鉴别

急性毒性初筛参数包括口服毒性半数致死量LD 50 ，皮肤接触毒性半数致死量LD 50 和吸入毒性半数致死浓度LC 50 。

被鉴别物质为重金属污染土壤，可能含有的重金属和有机物，可通过动物的消化道被吸收进入体内，因此经口吸收成为最重要的暴露途径。一般来说，皮肤是机体与外界环境隔离的良好屏障，对环境污染物的通透性较弱，且被鉴别物为土壤，不易通过皮肤，因此皮肤接触不是主要的暴露途径。空气中的环境污染物主要经动物的吸入进入机体，待鉴别物为重金属污染土壤，因此通过蒸汽、烟雾或粉尘吸入也不是主要的污染途径。故将通过被鉴别物的口服毒性半数致死量来分析被鉴别物的急性毒性，本次危险废物鉴别工作将根据被鉴别物的毒性物质检测结果，通过计算其急性经口毒性估算值并对被鉴别物的急性毒性进行评估。

3 结果分析

3.1 危险特性初筛样品

初筛样品的检测结果显示，污染土壤中含有铜、锌、硒、砷、钡、汞、银、钴等重金属(见表2)，浸出毒性需考虑铜、锌、硒、砷、钡、汞、银的物质，毒性物质含量鉴别需考虑钴、砷、硒、钡、汞的物质。

表2 初筛样品检测结果

Table 2 Results of preliminary screening samples (mg/kg)

注：“ND”表示检测结果低于方法检出限。

3.2 危险特性鉴别样品

(1)浸出毒性检测结果分析汇总见表3，由结果可知被鉴别土壤所有样品所测的浸出毒性指标均未超过标准限值要求，不具备浸出毒性危险特性。

表3 浸出毒性检测结果分析汇总

Table 3 The leaching toxicity test results were analyzed and summarized(N=100)

注：ND表示检测结果低于方法检出限。

(2)毒性物质含量检测结果分析汇总见表4，按最不利原则换算，拟定氯化汞、砷酸及其盐化合物、碳酸钡、二氯化钴、二氧化硒、磷酸铅和二氧化镍为换算目标，计算结果统计分析见表5，由结果可知被鉴别土壤所有样品所测的毒性物质含量未超过毒性物质含量限值要求，不具备毒性物质含量超标的危险特性。

表4 毒性物质含量检测结果统计

Table 4 Test results of toxic substances statistics(N=100)

注：ND表示检测结果低于方法检出限。

表5 毒性物质含量换算结果分析汇总

Table 5 Analysis and summary of the conversion results of toxic substances content(N=100)

(3)根据被鉴别物的毒性物质检测结果，将被鉴别物视为所检出毒性物质的混合物，通过计算被鉴别物的口服毒性半数致死量估算值来分析被鉴别物的急性毒性，计算结果可知被鉴别土壤不具备经口急性毒性。

根据本次毒性物质含量检测结果，在最不利原则条件下选取被鉴别物中所检出的毒性物质的近似经口急性毒性危害类别所对应的经口LD50值作为各组分急性毒性估算值(ATEi)，从而通过根据上文公式(1)计算确定被鉴别物的急性毒性估算值(ATE)，并根据被鉴别物的急性毒性估算值(ATE)对其急性毒性进行评估分析：

根据毒性物质含量检测结果每类物质最大值进行计算“被鉴别土壤”的经口急性毒性估算值，按“最不利情况假设”原则，在无机元素对应的可能存在的毒性物质中按最大Ci/ATEi值进行分析，累计得出Ci/ATEi值之和为0.016。

(1)

通过上述分析，根据上述公式计算得到土壤ATEmix为6250，远大于GHS分类标准急性毒性第4类对应的ATE值500，毒性高于第4类物质，大鼠经口LD 50 大于2000 mg/kg。

因此，可判定被鉴别土壤不具有急性毒性的危险特性。

4 结 论

根据样品检测报告和数据汇总分析，待鉴别土壤所有样品的浸出毒性、毒性物质含量及急性毒性估算数据均不具备《危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别》 [6] (GB 5085.3-2007)《危险废物鉴别标准 毒性物质含量鉴别》 [7] (GB 5085.6-2007)《危险废物鉴别标准 急性毒性初筛》 [8] (GB 5085.2-2007)对应危险特性。综上所述，在不受到其他污染的情况下，该地块固化稳定化土壤经鉴别不具有腐蚀性、急性毒性、浸出毒性、易燃性、反应性和毒性物质含量超标的危险特性，不属于危险废物，建议对其按照一般固体废物处理。

本次鉴别土壤确定其固废属性不属于危险废物后，可对固化稳定化土壤进行转运和处置，转运处置过程中需根据固废相关环保管理要求，做好土壤的暂存、转移运输及处置及相关记录。结合本次鉴别土壤的相关特性和适用范围分析，在对本次土壤进行处置时根据相关法律法规和实际生产需要进行合理规范处置，要避免污染物对环境造成直接污染或二次污染，同时需告知利用或处置企业关于该土壤中可能存在的污染物，并协助做好污染控制措施。

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