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文档简介
重钢炼铁厂地块环境调查与风险评估报告(报批版)目录图2-13)主要内容包括:高炉熔渣从高炉排出,经熔渣沟进入粒化器,被高速旋转的粒化轮机械破碎,并沿切线方向抛出,同时受粒化器内高压水射流冷却和水淬作用形成颗粒水渣,渣水混合物经分配器进入脱水器脱水,滤出的水流入一级沉淀池和二级沉淀池,清水再经渣浆泵送至粒化器循环使用;脱水后的成品渣经导料槽卸到胶带运输机上,经转运胶带机运往固废综合利用场磨成水渣微粉。该方法处理炉渣产生的废水悬浮物浓度高,可达约3000mg/l,其他污染物包括有COD、挥发酚等。图2-12嘉恒法渣处理的水、渣走向3、高炉煤气洗涤废水高炉煤气洗涤废水,主要污染物包括有pH、SS、氯化物、氰化物、酚、油类等。炼铁厂废水通过废水处理系统进行除垢、沉淀后循环使用。高炉废水产生量和治理设施如表2-5所示,整个炼铁过程中基本能做到废水循环利用,不外排污染环境。表2-5废水处理情况污染源废水量m3/h治理设施设备间接冷却水2620净环水处理系统冲渣废水600浊环水处理系统生活污水0.5生化处理装置三、固体废物高炉渣为炼铁厂主要的固体废物来源,在炼铁过程中由矿石、燃料中的灰分和助溶剂等炉料中的非挥发组分形成的废物,其排出率随矿石品位和冶炼方法不同而变化,用贫矿冶炼时,生产会产生1.0~1.2吨渣/吨铁,富矿每吨铁产生0.25吨高炉渣。高炉渣的产生量与矿石品位的高低、焦炭中灰分的多少及石灰石等有关。主要含有CaO、MgO、SiO2、Al2O3四种,占高炉渣的95%,前两种主要来自溶剂,后两种来自矿石中的脉石和焦炭的灰分。高炉渣采用嘉恒法渣处理工艺将高炉渣冲制成水渣,即高炉熔渣经熔渣沟流入水渣系统,采取循环水进行水淬冷却,之后经过水渣沟进入脱水系统,水渣主要考虑磨制成矿渣微粉作为建筑材料使用,而水则由脱水系统下方的回水管道流入沉淀池,沉淀后溢流到循环池循环利用。对于除尘后产生的粉尘送往烧结厂继续进入炼铁环节。此外,高炉煤气净化会产生瓦斯泥和瓦斯灰,除尘器产生的除尘灰,设备维修产生的废耐火材料以及废水处理产生的污泥。高炉粗煤气系统收集的瓦斯灰、煤气除尘灰,以及其它除尘系统收集的除尘灰均生产冷固球团送烧结利用。高炉固体废物产生情况及利用、处置措施如表2-6所示,整个工程无固体废弃物最终处置量。表2-6固体废物综合利用情况固废名称特征产生量t/a利用率%利用、处置方式高炉渣一般固废286700100作水泥原料煤气除尘灰一般固废11200100送烧结除尘灰(矿槽、出铁场、上料系统)一般固废20113100送烧结除尘灰(供料系统)一般固废790100返回原系统合计3188031002.3周边环境状况炼铁厂为重钢属下子公司,位于重庆钢铁集团本部区域的中北部,厂区东侧和南侧外为烧结厂,东北向为重钢焦化厂,西南侧为炼钢厂,西侧和北侧为崖体和山体,再向外则为居民区。目前场地周边包括烧结厂、焦化厂、炼钢厂均已基本拆除完毕,现场均遗留有大量的建筑垃圾。目前,焦化厂已完成详细调查与风险评估工作,其主要污染物包括:苯系物、多环芳烃、总石油烃、铅、砷以及氰化物。烧结厂、炼钢厂定量评估工作正在进行中。本次将综合考虑周边场地对项目场地的影响,在场地边界考虑周边场地的特征污染物开展监测工作。2.3.1焦化厂基本情况及评估结果一、焦化厂的基本情况1958年,重钢高、焦炉新区开工;1959年4月,重钢焦化厂正式成立并投产,1964年1月粗笨投入生产,同年4月硫铵投入生产,1965年西南第一座焦煤试验站(小焦炉)在厂区内建成,1#焦炉正式投产。“文革”结束后,1979年焦油精制投入生产,增加了工业萘、洗油、轻油、沥青等十一种化工产品。1986-1990年,焦化厂1#、2#焦炉移地修建3#、4#焦炉工程,形成年产焦112万吨的设计能力。同时,建成年处理焦炉废水82万立方米的生物脱酚工程,生物脱酚选用带有除油、曝气、凝集的三级处理工艺;建成年处理能力120万立方米终冷黄血脱氰工程;配套建设两台容量为187立方米的机械化澄清槽。2002年,在化工车间实施“清污分流”的治理项目,将回收车间、焦油车间冷却干净水与污水分开收集,收集的清水作为熄焦用水和生物脱酚补充水。2004年,“焦化工业废水处理装置技术改造项目”建成。2005年,全年生产焦炭114.2万吨,厂环保设施随主机运行率达到99.5%。总体而言,焦化厂污染治理经历了几个阶段:1961年2号炉投产至1965年,生产的废气、废水向环境直接排放;1966年至1979年,不仅生产的废气、废水直接排放,而且因故障经常发生“荒煤气”直接排放;1979年至关闭,焦化厂相继开展了工业废水的生物脱酚处理和废气的脱硫脱氰处理。根据前期对焦化厂生产时(2008年)的踏勘照片也能揭露,其废气无组织排放明显,焦油泄露比较明显(如图2-14)。重钢焦化厂的总体工艺流程图如图2-15所示,具体流程为:外购的原煤堆放于原料车间,经过配煤车间的调配,输送至炼焦车间炼制,炼制好的焦炭经过推焦车、拦焦车、熄焦车送至熄焦塔进行喷水熄焦,然后送往炼铁厂使用,多余的焦炭送往料场堆放备用;炼焦过程中,涉及荒煤气由回收车间分离处理副产品等;生产过程中产生的废水除循环使用部分外,其余送至废水处理站处理排放。废气无组织排放焦油附着图2-14焦化厂原生产过程的状况图2-15焦化厂的生产工艺流程图场地调查与风险评估工作2016年,北京市环境保护科学研究院开展了焦化厂的场地调查与风险评估工作,其焦化厂重点调查区域占地面积约28.6万平方米,总的调查范围面积约为47.88万平方米,如图2-16所示。图2-16焦化厂场地调查评估范围评估单位分阶段在焦化厂调查范围内布设监测点位399个,钻孔深度超过10m的点位322个;另布设地下水监测井12个(其中,浅层监测井8个,深层监测井4个),此外,还布设了3个地表积水采样点。土壤检测结果表明,以《展览会用地土壤环境质量评价标准(暂行)》(HJ350-2007)中A级标准作为初步筛查判断依据,土壤中有38种污染物超标,其中,12种优控多环芳烃超标、8种典型重金属超标、6种苯系物超标、1种氯代烃类超标、3种联苯类超标、2种芳烃衍生物(二苯并呋喃和咔唑)以及总氰化物和总石油烃超标。其中,多环芳烃类污染物超标率在22.39~41.97%之间,超标率最大的污染物是苯并(a)芘;总氰化物样品超标率为39.85%;重金属中镍、汞、铜、镉、锌、铅污染超标,最大超标率为镍9.68%;苯系物样品超标率最高为苯(超标率21.01%)、其次为二甲苯(超标率为4.85%);总石油烃超标率为28.89%。可见,焦化厂场地内土壤超标污染物多且复杂。经过风险计算,本场地土壤污染物超过风险可接受水平的特征污染物包括:苯、萘、五种致癌性PAHs、氰化物、二苯并呋喃及砷和石油烃。经过估算,本场地总修复面积约36.66万平方米,修复方量约为80.36万平方米。地下水检测结果表明,局部区域浅层地下水超标明显,而深层地下水调查期间未发现超标。2.3.2炼钢厂基本情况及评估结果基本情况重钢炼钢厂位于炼铁厂的南侧,主要生产产品为钢坯,包括的类型为容器钢、锅炉钢、造船钢、矿用钢、汽车用钢和热轧球扁钢等,年生产能力约320万吨。重钢炼钢厂的原材料分为金属料、非金属料和气体。金属料包括生铁水、废钢、铁合金(锰铁合金、锰硅合金);非金属料包括造渣料、熔剂、冷却剂;气体包括氧气、氮气、氩气等。非金属料是在转炉炼钢过程中为了去除磷、硫等杂质,控制好过程温度而加入的材料,主要有造渣料(石灰、白云石),熔剂(萤石、氧化铁皮),冷却剂(铁矿石、石灰石、废钢)。生产厂内分布有脱硫车间、转炉车间、铸坯车间、钢渣库、一次除尘车间、二次除尘车间、污水处理站、仓库和办公区等。炼钢厂场地总体呈现北高南低、西高东低;仓库位于场地的西侧,办公区和停车场位于场地的最北侧,该区域较为平坦;脱硫、铸坯、转炉生产车间位于场地的东侧,钢渣库和二次除尘车间位于转炉车间的东侧,一次除尘车间位于生产车间南侧;污水处理站位于场地的南侧,与其他区域相隔一条马路。重钢钢铁冶金生产过程是将经过加工处理的铁矿石在高炉内冶炼成生铁,用铁水炼成钢,再将钢水铸成连铸坯或钢锭,再经过轧制等塑性变形方法,加工成具有多种用途的钢材。工艺流程见图2-17。图2-17炼钢厂生产工艺流程图场地调查与风险评估工作北京建工环境修复股份有限公司受业主委托对炼钢厂场地开展了环境调查与风险评估工作,其分阶段在场地内布设了土壤采样点位329个,采集并送检土壤样品1255组,检测因子包括pH、重金属(砷、汞、铅、铬、铜、镍、锌、镉、锰、六价铬)、挥发性及半挥发性有机物、总石油烃、可溶性氟化物以及二噁英等指标;另布设6口地下水监测井,并送检地下水样品6组,于场地内积水坑采集并送检地表水样品13组,检测因子包括pH、重金属、半挥发性有机物、高锰酸钾指数、可溶性固体等指标;采集并送检渣土样品15组,检测因子包括重金属和半挥发性有机物;采集并送检底泥样品8组,监测因子包括pH、重金属、SVOCs、TPHs、六价铬。检测结果表明:场地内土壤在第一类用地范围内超标污染因子包括砷、汞、铅、镍、锌等重金属和苯并(a)芘、苯并(a)蒽、二苯并(a,h)蒽、苯并(b)荧蒽、茚并(1,2,3-cd)芘等多环芳烃;第二类用地范围内超标污染因子包括重金属镍、锌、砷和苯并(a)芘、二苯并(a,h)蒽、苯并(b)荧蒽等多环芳烃。3个地下水监测样品场地内关注的污染因子均未超过标准限值;1个底泥样品苯并(a)芘超过筛选标准。风险评估结果表明,居住用地下,土壤中砷、汞、铅、镍等重金属和苯并(a)芘、苯并(a)蒽、二苯并(a,h)蒽、苯并(b)荧蒽、茚并(1,2,3-cd)芘等多环芳烃致癌风险或非致癌风险危害商均超过可接受水平;商业用地下,土壤中重金属镍、砷、苯并(a)芘、苯并(a)蒽、二苯并(a,h)蒽、苯并(b)荧蒽致癌风险或非致癌效应危害商超过可接受水平;规划绿地苯并(a)芘风险超过可接受水平。插值计算模拟场地治理修复范围的确定治理修复方量总计78807m3。2.3.3烧结厂基本情况及评估结果一、基本情况烧结厂位于炼钢厂东侧,总占地面积约497亩,一烧结工段两台18m2烧结机于1961年投产,至1990年平均生产能力约25.0万t/a,生产过程及产污环节详见;1980~1990年间,三烧结工段两台105m2烧结机投产,至2003年产量达280万t;球团矿车间于2001年建成,主要设备为2座8m2的球团竖炉,至2003年实际产量为39.3万t。烧结厂使用的原辅材料包括含铁原料、白云石、生石灰、煤炭等,主要生产工艺如下图2-18至图2-20所示。图2-18一烧结工段生产工艺图2-19三烧结工段生产工艺图2-20球团烧结生产工艺流程图场地调查与风险评估工作2019年,北京市环境保护科学研究院开展了烧结厂的场地调查与风险评估工作,由于其评估报告尚未报批,因此,本报告仅列举其报告的初步结论:1、烧结厂主要受到砷、铅和苯并(a)芘、二苯并(a,h)蒽等的污染,其中PAHs的污染普遍存在,而砷和铅的污染主要集中在0-10m范围内。2、北京市环境保护科学研究院在烧结厂原址场地内布设了2个地表水监测点位,但未超过《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)的三类水体标准,表明烧结厂地表水未受污染。3场地资料分析3.1资料来源与分析本次评估由于企业生产历史悠久,为了更好的了解生产情况与功能区分布与变革状况,收集了大量的资料,如下表3-1所示。表3-1场地评估资料来源、收集方式与可靠性分析序号资料情况资料来源资料分析1地理位置图、评估范围图、地形图、卫星图等本报告所用地理位置图、评估范围图、卫星图等图纸资料均来自于政府机构或政府公开网站。地形图来源于业主提供的资料均属于公开可查验资料,经评估单位核实,所得图纸资料真实可靠。地形图为专业机构测绘,反映了企业功能区的基本布置2场地用地性质等用地情况资料本报告中场地用地资料由业主单位提供。本项目场地规划为居住用地商业服务用地等多种类型。3场地自然环境状况资料本报告场地自然环境状况等资料均来自于政府机构或政府公开网站。均属于公开可查验资料,经评估单位核实,所得资料真实可靠。4场地生产历史情况、产排污情况、污染治理设施情况等材料生产资料来自于企业相关负责人、工作人员介绍和档案资料,工作人员整理汇编而成。另从我市相关机构查阅环评文件、技改环评评审意见。另从中国知网查询重钢相关发表的文章通过与现场勘查情况和周边居民的访谈记录比较核实,企业提供的生产资料基本属实。5施工作业单位环境许可资料。施工单位环境许可方面的相关资料由企业提供。资料真实准确。6场地周边环境情况调查场地周边环境状况等资料来自于政府公开网站和现场调查。属于现场调查资料,资料真实可靠。7场地现场情况场地现场情况由评估单位实际踏勘、了解后整理而成。资料真实准确。8变压器、电容器等电力设备使用情况由评估单位实际踏勘,经相关单位负责确认。属于现场调查资料,真实可靠。9职业病情况经企业负责人口述,评估场地内职工未出现职业病案例。原企业职工提供的生产资料基本属实。10人员访谈记录由评估单位寻访周边居民和工作人员获得。资料真实准确。通过收集到的相关资料进行综合分析,了解了企业生产历史沿革变化情况与生产情况,相关资料真实可靠,涉及到的潜在污染物将如下节3.2和3.3所示。3.2炼铁厂所用原辅材料分析炼铁厂以烧结矿、焦炭、铬渣以及熔剂为原料,采用高炉冶炼的工艺生产炼钢用生铁。炼铁厂为了出铁口使用安全,还要以焦粉、粘土粉、熟料粉、沥青和蒽油等材料生产无水炮泥(耐火材料)。烧结矿、焦炭和熔剂等固体原料按规定配料比由炉顶装料装置分批送入高炉,并使炉喉料面保持一定的高度,焦炭和矿石在炉内形成交替分层结构,矿石料在下降过程中逐步被还原、熔化成铁和渣,炉底铁水间断的放出装入铁水罐,送往炼钢厂。同时,产生高炉煤气,炉渣两种副产品。其中炉渣外销水泥厂,高炉煤气回收利用。熔剂主要由石灰石、白云石、萤石,可以使炉渣熔化为液体,去除有害元素硫、除去杂质。综上,炼铁厂主要涉及的原辅材料包括烧结矿、焦炭、铬渣、石灰石、白云石、萤石、粘土粉、熟料粉、沥青粉、蒽油以及高炉煤气、炉渣等。其中焦炭、石灰石、粘土粉、熟料粉等均为社会、生活中极为常见的原辅材料,本节不多做分析,本节针对烧结矿、铬渣、白云石、萤石、沥青、蒽油以及高炉煤气、炉渣等重点分析。1、烧结矿烧结矿主要是烧结厂提供的原辅材料,是通过将将细粒含铁物料与燃料、熔剂按一定的比例配料,再加水湿润、混匀和制粒形成混合料,布料于烧结设备上,通过点火、抽风,借助燃料燃烧产生的高温和一系列物理化学变化,生成部分低熔点物质,并软化熔融产生一定数量的液相,将铁矿物颗粒粘结起来,冷却后,即固结成为具有一定强度的多孔块状产品。烧结矿是一个由多种矿物组成的复合体,它由含铁矿物及脉石矿物组成的液相粘结而成,以鉄酸钙、鉄酸一钙为粘结相,其强度和还原性都好。硅酸盐、铁橄榄石、铁酸二钙为粘结相还原性差。烧结矿的强度、还原性与铁矿石自身的强度、还原性有关。铁矿石的强度好、还原性好,烧结矿的强度、还原性相对也好。赤铁矿、磁铁矿自身强度都较好,褐铁矿、菱铁矿强度差,还原性好。烧结矿的气孔率和还原性的关系,气孔率大,还原性好,但强度差。铁矿粉的粒度组成、矿物组成等直接影响烧结矿的质量及产能。不同铁矿石对烧结矿的质量及产能都有影响。单种铁矿粉烧结性能较差,需要不同的矿种组成不同的矿物,具有较好的烧结性能。粒度组成对烧结质量及产能也有影响,粒度太大,混匀效果差,成分易偏析,烧结易产生生矿及强度差,粒度太细,影响烧结产能。最佳粒度0~8mm,其中3~6mm达35%以上较好。2、铬渣铬渣,生产金属铬和铬盐过程中产生的工业废渣。对人类有一定的危害。铬渣是生产金属铬和铬盐过程中产生的工业废渣。铬渣的化学成分为:二氧化硅占4~30%,三氧化二铝占5%~10%,氧化钙占26%~44%,氧化镁占8%~36%,三氧化二铁占2%~11%,六氧化二铬(Cr2O6)占0.6%~0.8%和重铬酸钠(Na2Cr2O7)占1%左右等。铬渣所含主要矿物有方镁石(MgO)、硅酸钙(2CaO·SiO2)、布氏石(4CaO·Al2O3·Fe2O3)和1%~10%的残余铬铁矿等。在无还原剂时,重铬酸钠的水溶液含有剧毒的含六价铬的重铬酸根。铬渣露天堆放,受雨雪淋浸,所含的六价铬被溶出渗入地下水或进入河流、湖泊中,污染环境。严重污染带内水中六价铬含量可高达每升数十毫克,超过饮用水标准若干倍。六价铬、铬化合物以及铬化合物气溶胶等,能以多种形式危害人畜健康。产生铬渣的企业当年几乎都建在人口稠密区、风景区、水源上游地。所产出的铬渣堆,只有个别企业设有防渗漏设施,其余大多是简单堆放。不断被雨水冲刷后,铬渣中的六价铬汇入附近的地表水或渗入地下水,会对地表水、地下水和土壤造成严重的污染。本项目铬渣处置时段为2005年至2011年间完成,该方法是将待处理的铬渣为原料、还原剂、黏接剂为添加剂制作成球核;然后在烧结生产线上,利用烧结原料制成球壳,形成二次成球的小球。利用烧结对铬渣进行预处理,使其在高温时形成还原气氛(在烧结生产线上用无数个小球内核的还原气氛小环境来实现铬渣的解毒的处理),球壳在高温时处于烧结原有的氧化气氛,形成烧结矿,再进入高炉对铬渣进行彻底处理。这样,就可在不改变烧结整体的氧化气氛的前提下,采用常规烧结和高炉处理,不产生六价铬。3、白云石白云石化学成分为CaMg(CO3)2,晶体属三方晶系的碳酸盐矿物。白云石的晶体结构与方解石类似,晶形为菱面体,晶面常弯曲成马鞍状,聚片双晶常见,多呈块状、粒状集合体。纯白云石为白色,因含其他元素和杂质有时呈灰绿、灰黄、粉红等色,玻璃光泽。三组菱面体解理完全,性脆。摩氏硬度3.5-4,比重2.8-2.9。矿物粉末在冷稀盐酸中反应缓慢。白云石加热到700~900℃时分解为二氧化碳和氧化钙、氧化镁的混合物,称苛性镁云石,易与水发生反应。当白云石经1500℃煅烧时,氧化镁成为方镁石,氧化钙转变为结晶a-CaO,结构致密,抗水性强,耐火度高达2300℃。白云石是碳酸盐矿物,分别有铁白云石和锰白云石。它的晶体结构像方解石,常呈菱面体。遇冷稀盐酸时会慢慢出泡。有的白云石在阴极射线照射下发橘红色光。白云石是组成白云岩和白云质灰岩的主要矿物成分。白云石可用于建材、陶瓷、玻璃和耐火材料、化工以及农业、环保、节能等领域。主要用作碱性耐火材料和高炉炼铁的熔剂;生产钙镁磷肥和制取硫酸镁;以及生产玻璃和陶瓷的配料。4、萤石萤石(Fluorite)又称氟石。自然界中较常见的一种矿物,可以与其他多种矿物共生,世界多地均产,有5个有效变种。等轴晶系,主要成分是氟化钙(CaF2)。结晶为八面体和立方体。晶体呈玻璃光泽,颜色鲜艳多变,质脆,莫氏硬度为4,熔点1360℃,具有完全解理的性质。部分样本在受摩擦、加热、紫外线照射等情况下可以发光。萤石来自火山岩浆,在岩浆冷却过程中,被岩浆分离出来的气水溶液内含氟,在溶液沿裂隙上升的过程里,气水溶液中的氟离子与周围岩石中的钙离子结合,形成氟化钙,冷却结晶后即形成萤石。存在于花岗岩、伟晶岩、正长岩等岩石内。萤石是唯一一种可以提炼大量氟元素矿物。同时其还被用于炼铁中的助溶剂以除去杂质。该矿物在制作生产玻璃和搪瓷时也有应用。此外,在光学领域对于萤石的需求量较大。其人工合成晶体长大后可以制成多种透镜。如用萤石制造的照相机镜头,因其具有非常低的色散,所以由其打磨成的镜片比选用普通玻璃的镜头具有更少的色差。5、焦土粉焦土粉即为粉状的红壤土,粘土是一种含水铝硅酸盐产物,是由地壳中含长石类岩石经过长期风化和地质的作用而生成的。红壤成土母质主要有第四纪红色粘土,第三纪红沙岩、花岗岩、千枚岩、石灰岩、玄武岩等风化物,且较深厚。红壤中包括铁化合物及铝化合物。红壤铁化合物常包括褐铁矿与赤铁矿等,红壤含赤铁矿特别多。当雨水淋洗时,许多化合物都被洗去,然而氧化铁(铝)最不易溶解(溶解度十的负三十次方),反而会在结晶生成过程中一层层包覆于粘粒外,并形成一个个的粒团,之后亦不易因雨水冲刷而破坏,因此红壤在雨水的淋洗下反而发育构造良好。红壤是我国中亚热带湿润地区分布的地带性红壤,属中度脱硅富铝化的铁铝土。红壤通常具深厚红色土层,网纹层发育明显,粘土矿物以高岭石为主,酸性,盐基饱和度低。红壤有机质通常在20g`kg-1以下,腐殖质H/F为0.3~0.4,胡敏酸分子结构简单,分散性强,不易絮凝,故红壤结构水稳性差,因富含铁铝氢氧化物胶体,临时性微团聚体较好。红壤富铝化作用显著,风化程度深,质地较粘重,尤其在第四纪红色粘土上发育的红壤,粘粒可达40%以上。红壤呈酸性一强酸性反应,表土与心土PH5.0~5.5,底土PH4.0;红壤交换性铝可达2~6cmol(+)kg-1,约占潜性酸的80%~95%以上;盐基饱和度在40%左右。粘粒SiO2/AI2O3为2.0~2.4,粘土矿物以高岭石为主,一般可占粘粒总量的80%~85%,赤铁矿5%~10%,少见三水铝石;阳离子交换量不高(15~25cmol(+)kg-1),与氢氧化铁结合的SO42-或PO43-可达100~150cmol(+)kg-1,表现对磷的固定较强。6、蒽油蒽油是煤焦油组分的一部分,通过蒸馏焦油切取280~360℃的馏分,一般为黄绿色油状液体,粘度较大,室温下有固体洗出,是制造涂料、电极、沥青焦、炭黑、木材防腐油和杀虫剂等的原料,主要用于提取粗蒽、苊、芴、菲、咔唑等化工原料。用于配置碳黑原料油、筑路沥青或燃料油等,也可用于木材防腐和制取。蒽油室温下有结晶析出,结晶为黄色、有蓝色荧光,能溶于乙醇和乙醚,不溶于水,部分溶于热苯、氯苯等有机溶剂,有强烈刺激性。遇高温明火可燃,主要组成物有蒽、菲、芴、苊、咔唑等。蒽油是提取精细化学品和化工原料,蒽、菲、咔唑这三类重要的化工原料不能从石油工业方便经济的得到,主要依靠从蒽油提取获得。此外,蒽油中还有苊、芴等物质,蒽油加工的过程中还能得到氧化蒽醌。蒽油是制造涂料、电极、沥青焦、炭黑、木材防腐油和杀虫剂等的原料,可用于木材防腐和制取。7、沥青沥青是由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物,是高黏度有机液体的一种,呈液态,表面呈黑色,可溶于二硫化碳。沥青是一种防水防潮和防腐的有机胶凝材料。沥青主要可以分为煤焦沥青、石油沥青和天然沥青三种:其中,煤焦沥青是炼焦的副产品。石油沥青是原油蒸馏后的残渣。天然沥青则是储藏在地下,有的形成矿层或在地壳表面堆积。沥青主要用于涂料、塑料、橡胶等工业以及铺筑路面等。沥青属于憎水性材料,它不透水,也几乎不溶于水、丙酮、乙醚、稀乙醇,溶于二硫化碳、四氯化碳、氢氧化钠。沥青主要可以分为煤焦沥青、石油沥青和天然沥青三种:(1)煤焦沥青煤焦沥青是炼焦的副产品,即焦油蒸馏后残留在蒸馏釜内的黑色物质。它与精制焦油只是物理性质有分别,没有明显的界限,一般的划分方法是规定软化点在26.7℃(立方块法)以下的为焦油,26.7℃以上的为沥青。煤焦沥青中主要含有难挥发的蒽、菲、芘等。这些物质具有毒性,由于这些成分的含量不同,煤焦沥青的性质也因而不同。温度的变化对煤焦沥青的影响很大,冬季容易脆裂,夏季容易软化。加热时有特殊气味;加热到260℃在5小时以后,其所含的蒽、菲、芘等成分就会挥发出来。(2)石油沥青石油沥青是原油蒸馏后的残渣。根据提炼程度的不同,在常温下成液体、半固体或固体。石油沥青色黑而有光泽,具有较高的感温性。由于它在生产过程中曾经蒸馏至400℃以上,因而所含挥发成分甚少,但仍可能有高分子的碳氢化合物未经挥发出来,这些物质或多或少对人体健康是有害的。(3)天然沥青天然沥青储藏在地下,有的形成矿层或在地壳表面堆积。这种沥青大都经过天然蒸发、氧化,一般已不含有任何毒素。沥青材料分为地沥青和焦油沥青两大类。地沥青又分为天然沥青和石油沥青,天然沥青是石油渗出地表经长期暴露和蒸发后的残留物;石油沥青是将精制加工石油所残余的渣油,经适当的工艺处理后得到的产品。焦油沥青是煤、木材等有机物干馏加工所得的焦油经再加工后的产品。工程中采用的沥青绝大多数是石油沥青,石油沥青是复杂的碳氢化合物与其非金属衍生物组成的混合物。通常沥青闪点在240℃~330℃之间,燃点比闪点约高3℃~6℃,因此施工温度应控制在闪点以下。沥青及其烟气对皮肤粘膜具有刺激性,有光毒作用和致癌作用。我国三种主要沥青的毒性:煤焦沥青>天然沥青>石油沥青,前二者有致癌性。沥青的主要皮肤损害有:光毒性皮炎,皮损限于面、颈部等暴露部分;黑变病,皮损常对称分布于暴露部位,呈片状,呈褐-深褐-褐黑色;职业性痤疮;疣状赘生物及事故引起的热烧伤。此外,尚有头昏、头胀,头痛、胸闷、乏力、恶心、食欲不振等全身症状和眼、鼻、咽部的刺激症状。炼铁厂所用的沥青粉主要是焦化厂所产的煤焦沥青。8、高炉煤气高炉煤气是高炉炼铁生产过程中副产的可燃气体。它的大致成分为二氧化碳6-12%、一氧化碳28-33%、氢气1-4%、氮气55-60%、烃类0.2-0.5%及少量的二氧化硫。它的含尘浓度10-50克/立方米(标况),产尘量平均为50kg/t(生铁)-75kg/t(生铁)。粉尘粒径在500μm以下,主要是铁、氧化亚铁、氧化铝、氧化硅、氧化镁和焦炭粉末。高炉煤气为炼铁过程中产生的副产品,主要成分为:CO、CO2、N2、H2、CH4等,其中可燃成分CO含量约占25%左右,H2、CH4的含量很少,CO2、N2的含量分别占15%、55%,热值仅为3500KJ/m³左右。高炉煤气的成分和热值与高炉所用的燃料、所炼生铁的品种及冶炼工艺有关,现代的炼铁生产普遍采用大容积、高风温、高冶炼强度、高喷煤粉量的生产工艺,采用这些先进的生产工艺提高了劳动生产率并降低能耗,但所产的高炉煤气热值更低,增加了利用难度。高炉煤气中的CO2,N2既不参与燃烧产生热量,也不能助燃,相反,还吸收大量的燃烧过程中产生的热量,导致高炉煤气的理论燃烧温度偏低。高炉煤气的着火点并不高,似乎不存在着火的障碍,但在实际燃烧过程中,受各种因素的影响,混合气体的温度必须远大于着火点,才能确保燃烧的稳定性。高炉煤气的理论燃烧温度低,参与燃烧的高炉煤气的量很大,导致混合气体的升温速度很慢,温度不高,燃烧稳定性不好。烧纯高炉煤气锅炉发电技术、燃气-蒸汽联合循环发电机组和高温蓄热式燃烧技术的研制成功并在钢铁企业中的广泛应用,为高炉煤气的有效利用提供了很好的途径。高炉煤气除作为加热燃料供钢铁厂使用外,还能用于发电等其它用途,利用好这部分副产能源不仅能降低企业的能源消耗,还将改善钢铁企业对周边环境的污染。9、炉渣炉渣是火法冶金过程中生成的浮在金属等液态物质表面的熔体,其组成以氧化物(二氧化硅,氧化铝,氧化钙,氧化镁)为主,还常含有硫化物并夹带少量金属。炉渣的组分靠加入适量的熔剂(石灰、石英石、萤石等)进行调整。在冶炼过程中通过对炉渣组分和性质的控制,能使脉石和氧化杂质的产物与熔融金属或硫顺利分离,脱除金属中的害杂质,吸收液态金属中的非金属夹杂物不直接受炉气污染,富集有用的金属氧化物;在电炉冶炼中还是电阻发热体。炉渣在保证冶炼操作顺利进行、冶炼产品质量、金属回收率等各方面起着决定性作用。根据冶金过程的不同,炉渣可分为熔炼渣、精炼渣、合成渣;根据炉渣性质,有碱性渣、酸性渣和中性渣之分。许多炉渣有重要用处。例如高炉渣可作水泥原料;高磷渣可作肥料;含钒、钛渣分别可作为提炼钒、钛的原料等。有些炉渣可用来制炉渣水泥、炉渣砖、炉渣玻璃等。根据冶金过程的不同,炉渣可分为冶炼渣和精炼渣。以矿石(包括人造富矿或精矿等)为原料进行还原冶炼或氧化冶炼,在获得粗金属或锍的同时所形成的炉渣称为冶炼渣。精炼粗金属(用生铁炼钢、从粗铜炼精铜等)产生的炉渣称为精炼渣。这两类炉渣的主要作用都是将原料中的无用或有害物质从金属产品中除去。冶炼过程产生的弃渣数量很大,如生产1吨生铁产生约0.3~1吨高炉渣;由铜精矿产生1吨阳极铜产生冶炼渣约5~6吨。不返回基本冶炼流程的弃渣应加以综合利用。炉渣可以做铸石制品;水淬渣用于生产水泥,渣砖或可吹制成矿渣棉,作保温、隔热材料。炉渣还可以代替砂石做道碴。高炉渣亦可用作铜冶炼过程的熔剂或作浇铸钢锭时的保护渣原料。含P2O5高的炼钢渣用作农业磷肥。铜冶炼水淬渣可作表面处理用的喷吵材料。3.3场地特征污染物性质分析第一阶段的调查结果显示,炼铁厂场地内第一阶段监测的土壤样品中重金属元素存在普遍超标的情况,涉及的重金属元素包括铅、汞、砷、镉、铜等;有机物的监测结果中,苯并(a)芘含量存在超标的情况,表明炼铁厂主要受到重金属及有机物的污染。3.3.1多环芳烃多环芳烃(简称PAHs)指两个以上苯环连在一起的化合物,是100多种化学结构式的总称,属于广泛存在于环境中的一大类有机污染物。某些多环芳烃类化合物具有强烈的致突变、致癌或致畸作用,同时具有生物蓄积性和半挥发性、以及在环境中能够持久存在的特点,被列入典型持久有机污染物,为国际上优先控制的重点污染物。绝大多数的多环芳烃在环境中不是单独存在,它们往往是两个或更多的多环芳烃的混合物,性质都比较稳定。一般来说,低分子量的多环芳香烃如萘、苊、苊烯等降解相对较快,高分子量的多环芳香烃如荧蒽、苯并(a)蒽、屈、苯并(a)芘和和蒽等则很难被生物降解。同时,除萘外,大多数多环芳烃不易挥发。常见的多环芳香烃有18种,其中毒性最大的是苯并(a)芘、苯并(b)荧蒽、苯并(k)荧蒽、茚并(1,2,3-cd)芘和苯并(g,h,i)芘,其他则毒性相对较低,主要多环芳烃化合物的理化性质和毒性见表3-2。重钢炼铁厂地块原址场地环境调查与风险评估报告重庆市固体废物管理服务中心65-表3-2多环芳烃性质及毒性CAS号名称分子式分子量一般性质毒性*致癌性**对人体健康影响91-20-3萘C10H8128白色易挥发晶体,有芳香气味,熔点80.1℃,沸点217.9℃,蒸汽压0.13kPa/52.6℃低毒类,大鼠经口LD50为490mg/kg2B具刺激作用,高浓度致溶血性贫血及肝、肾损害。208-96-8苊烯C12H8152白色或略带黄色斜方针状晶体,熔点92.3℃,沸点265℃。--83-32-9苊C12H10154白色针状结晶,熔点95℃,沸点277.5℃,蒸汽压:1.33kPa(131.2℃),相对密度(水=1)1.02(20℃);微毒类,LD10g/kg(大鼠经口),2.1g/kg(小鼠经口)3对眼睛、皮肤、粘膜和上呼吸道有刺激性。86-73-7芴C13H10166白色小片状晶体,熔点118℃,沸点295℃微毒类,小鼠经口LD502000mg/kg385-01-8菲C14H10178蒽的异构体,无色有荧光的晶体,熔点100-101℃,沸点340℃微毒类,大鼠经口LD50为1.8-2g/kg,小鼠经口LD50为700mg/kg3可引起致敏作用,未见职业中毒的报道。120-12-7蒽C14H10178浅黄色针状结晶,有蓝色萤光,熔点17℃,沸点345℃微毒类,LD50430mg/kg(小鼠静注)3对皮肤、粘膜有刺激性,易引起光感性皮炎。206-44-0荧蒽C16H10202黄绿色结晶或无色固体,熔点109-110℃,沸点367℃低毒类LD502000mg/kg(大鼠经口),3180mg/kg(兔经皮)3具腐蚀性,资料报道有致突变作用。129-00-0芘C16H1202无色、棱形晶体,沸点393.5℃,熔点150℃,相对密度(水=1)1.27低毒类,LD502750mg/kg(大鼠经口),LC50170mg/m3(大鼠吸入)3未见急性中毒报道。长期接触3~5mg/m3可见头痛、乏力、睡眠不佳、易兴奋、食欲减退、白细胞增加,血沉增速等。56-55-3苯并(a)蒽C18H12228黄棕色有萤光的片状物质,沸点435℃,熔点162℃-2B-218-01-9屈C18H12228白色或带银灰色、黄绿色鳞片状或平斜方八面结晶体,熔点255℃,沸点440.7℃-2B-205-99-2苯并(b)荧蒽C20H12252熔点167℃,不溶于水-2B-207-08-9苯并(k)荧蒽C20H12252晶体,熔点217℃,沸点480℃-2B-50-32-8苯并(a)芘C20H12252无色至淡黄色、针状、晶体,熔点179℃,沸点475℃强烈致癌物,LD50500mg/kg(小鼠腹腔),50mg/kg(大鼠皮下)1对眼、皮肤有刺激作用,是致癌物、致畸原及诱变剂。193-39-05茚并(1,2,3-cd)芘C22H12276黄色片状或针状结晶,有淡绿色荧光;蒸汽压;熔点162.5-164℃-2B53-70-3二苯并(a,h)蒽C22H14278-2A191-24-2苯并(g,h,i)芘C22H12276苯中析出叶状晶体,呈鲜艳黄绿色荧光-3*:环境保护部,《国家污染物环境健康风险名录》-化学第一分册,中国环境科学出版社,北京,2009**:IARCMonographsontheEvaluationofCarcinogenicRiskstoHumans-Volume32PolynuclearAromaticCompounds,Part1,Chemical,EnvironmentalandExperimentalData,1998.IARC.标准分组,国际癌症研究所(InternationalAgencyforResearchonCancer,IARC)将人类肿瘤风险分为3组。1组,列在此组内的化学品属致癌物,流行病学和暴露实验均已肯定,致癌证据是充分的;2组,化学品可能对人体有致癌性,其中有的对人体的致癌性证据几乎是“充分的”,另一类的证据不够充分。证据程度较高的为A组,较低的为B组。例如,2A指对人体的致癌性至少存在着有限证据。当动物证据充分而人体数据不充分时,归入2B;3组,列在本组中的化学品对人类没有致癌性。3.4.2重金属表3-3列出了与该场地相关的重金属有毒有害化学品的种类及其理化性质和毒性。表3-3部分重金属元素性质及毒性序号CAS号名称理化性质对人体健康的影响危害分级*致癌性**17440-43-9镉银白色或铅灰色略带蓝色光泽的软质金属,具延展性;相对密度8.65(水=1,27℃);蒸气压0.001kP(a275℃);熔点320.9℃;沸点765℃;不熔于水,溶于硝酸和硝酸铵,在稀硫酸和稀盐酸中溶解很慢;性质稳定镉及其化合物对人体有较大毒性,并可在人体内积累。镉毒进入人身体后,通过血液传输至全身,主要蓄积于肾、肝脏中;其次蓄积于甲状腺、脾和胰等器官中。职业性镉中毒主要是吸入镉化合物烟、尘所致的疾病。急性中毒以呼吸系统损害为主要表现;慢性中毒引起以肾小管病变为主的肾脏损害,亦可引起其他器官的改变。II级(高度危害)1(Vol.58,100c)27440-47-3铬具有银白色光泽的金属,无毒,化学性质很稳定,有延展性;相对密度为6.92(水=1);熔点为1890℃;沸点为2480℃;溶于硫酸,不溶于硝酸,可溶于强碱溶液六价铬毒性比三价铬大100倍,溶解度大,较易吸收,可通过消化道、呼吸道、皮肤和黏膜侵入人体,在体内主要积聚在肝、肾和内分泌腺中。通过呼吸道进入的则易积存在肺部。六价铬有强氧化作用,所以慢性中毒往往以局部损害开始逐渐发展到不可救药。经呼吸道侵入人体时,开始侵害上呼吸道,引起鼻炎、咽炎、喉炎等。(铬酸盐、重铬酸盐)I级(极度危害)金属铬、三价铬3六价铬1(Vol.49,100c)37439-92-1铅灰白色质软粉末,切削面有光泽,延性弱,展性强;相对原子质量:207.2;相对密度:11.36(水=1);蒸气压:0.13kPa(970℃);熔点:327℃;沸点:1740℃;不溶于水,溶于硝酸、热浓硫酸、碱液,不溶于稀盐酸铅的毒性作用没有阈值性,即体内有铅便有毒,铅可在人体和动植物组织中蓄积,它主要损害骨髓造血系统,引起贫血;或者损害神经系统,导致末梢神经炎。II级(高度危害)无机铅及化合物2A有机铅及化合物3(Vol.87)47440-02-0镍银白色坚硬金属固体;相对原子质量:58.70;密度8.902g/cm3;相对密度:8.90(水=1);蒸气压:0.13(1810℃);熔点:1453℃;沸点:2732℃;粉尘可燃,能与空气形成爆炸性混合物;不溶于浓硝酸,溶于稀硝酸;性质稳定金属镍几乎没有急性毒性,正常人每天从饮食中摄入微量的镍。一般镍盐毒性也较低,但羰基镍却能产生很强的毒性。急性中毒时可见血管功能紊乱,慢性时还见红细胞增生,其中以金属镍尘的作用较显著,可能与其在体液中溶解度较氧化镍为大有关。多种镍化合物有诱癌作用,尤以不溶于水的镍化合物为甚。II级(高度危害)金属镍及镍合金2B镍化合物1(Vol.49,100c)57439-97-6汞银白色液态金属,在常温下可挥发;相对密度为13.55(水=1);蒸气压为0.13kPa(126.2℃);熔点:38.87℃;沸点:356.6℃;不溶于水、盐酸、稀硫酸,溶于浓硝酸,易溶于王水及浓硫酸;在空气中稳定汞及汞的化合物主要以蒸气和粉尘形式经呼吸道侵入机体,也可经消化道、皮肤黏膜侵入。汞有很强的神经毒性,即使是低水平暴露也会损害神经系统,表现为精神和行为障碍,能引起感觉异常、共济失调、智能发育迟缓、语言和听觉障碍等临床症状。慢性汞中毒常为职业性吸入汞蒸气所致,少数患者亦可由于应用汞制剂引起。急性中毒主要发生于短期内吸入高浓度汞蒸气之后,接触浓度在1~3mg/m3的汞蒸气数小时即可发病。I级(极度危害)甲基汞2B金属汞及无机汞化合物3(Vol.58)67440-38-2砷无气味,易碎的灰色金属晶体;相对原子质量:74.92;密度:5.727g/cm3;相对密度:5.73(水=1);熔点:814℃;沸点:613℃(升华);溶解性:不溶于水、碱液、多数有机溶剂,溶于硝酸、热碱液;稳定性:稳定砷对动物和人体是致癌物,砷剂与皮肤、肺、膀胱癌的发生有关。砷及其化合物中毒主要临床表现为末梢神经炎症状,如四肢疼痛、行走困难、肌肉萎缩、头发变脆易脱落,皮肤色素高度沉着,手掌脚跖皮肤高度角化,赘状物增生,皲裂,溃疡经久不愈,可以转变成皮肤癌。I级(极度危害)无机砷及化合物1一甲基砷酸、二甲基砷酸2B(Vol.23,100c)77440-50-8铜铜呈紫红色光泽的金属,密度8.92克/立方厘米。熔点1083.4±0.2℃,沸点2567℃。有很好的延展性。导热和导电性能较好。急性铜中毒的临床表现为急性胃肠炎,中毒者口中有金属味,流涎、恶心、呕吐、上腹痛、腹泻,有时可有呕血和黑便。铜的另一毒理表现是损伤红细胞引起溶血和贫血。慢性毒性为神经系统的临床表现有记忆力减退、注意力不集中、容易激动;在心血管方面可出现心前区疼痛,心悸,高血压或低血压;87440-66-6锌锌是一种银白色略带淡蓝色金属,密度为7.14克/立方厘米,熔点为419.5℃。锌的化学性质活泼,在常温下的空气中,表面生成一层薄而致密的碱式碳酸锌膜,可阻止进一步氧化。达到225℃后,锌剧烈氧化。急性吸入毒性:人类,124mg/m3/50M,咳嗽、呼吸困难、出汗;急性口服毒性:鸭子,388mg/kg,交感神经出现问题、共济失调、白细胞计数发生变化;眼部毒性:皮肤表面,人类,300ug/3D(间断),作用较轻*GB5044-85职业性接触毒物危害程度分级,中华人民共和国国家标准;**:IARCMonographsontheEvaluationofCarcinogenicRiskstoHumans,LYONFRANCE,1998.IARC.标准分组,国际癌症研究所(InternationalAgencyforResearchonCancer,IARC)将人类肿瘤风险分为3组。1组,列在此组内的化学品属致癌物,流行病学和暴露实验均已肯定,致癌证据是充分的;2组,化学品可能对人体有致癌性,其中有的对人体的致癌性证据几乎是“充分的”,另一类的证据不够充分。证据程度较高的为A组,较低的为B组。例如,2A指对人体的致癌性至少存在着有限证据。当动物证据充分而人体数据不充分时,归入2B;3组,列在本组中的化学品对人类没有致癌性重钢炼铁厂地块原址场地环境调查与风险评估报告88-3.4企业污染土壤途径分析通过对炼铁厂不同历史时期从事各项生产活动所采取的生产工艺、污染物排放特征、环保管理措施的分析以及现场勘查与人员访谈的工作成果,可以得出企业污染土壤的主要途径。3.4.1潜在污染物源根据生产工艺及污染物排放特征分析可知,重钢炼铁厂生产过程中的主要污染源包括炼铁过程中的废气排放烟囱,炼铁过程产生的中间产品暂存与堆放区,生产过程中的污水处理设施,煤堆场区以及生产过程中产生的其他废渣等。3.4.2潜在污染物通过对重钢炼铁厂不同工序生产工艺、原材料使用及废弃物产生状况,国内外已有大型炼铁企业场地污染调查结果以及针对重钢炼铁厂厂区前期开展的环境质量现状调查结果,初步判断重钢炼铁厂场地中的主要污染物包括以PAHs为主的SVOCs、苯系物为主的VOCs、重金属(以As、Hg、Cd、Pb、Mn、Ni等矿物中伴生的微量金属为主)。3.4.3水文地质状况重钢炼铁厂原址场地所在区域出露地层均为沉积岩,地层层序从新至老主要有新生界的第四系(Q)和中生界的侏罗系(J)。其中,第四系全新统(Q41+2al)上部为黄色含砂粘性土,下部为卵石夹粘土。侏罗系中统沙溪庙(J2s)主要为紫红色砂质泥岩与砂岩、粉砂岩互层。3.4.4潜在污染途径及空间分布通过污染物的排放特征分析可知,重钢炼铁厂生产活动过程中产生的污染物主要通过大气沉降、泄露、堆场废弃物及煤堆中污染物的淋溶、生产过程中废液的无意识随意倾倒以及开发建设过程中废渣无意识的随意填埋。1、大气沉降其中,炼铁厂过程中通过烟囱有组织进行废气排放过程中,废气中的污染物(以PAHs和HM为主)可长距离迁移,经过干湿沉降进入场地土壤中,部分污染物还可进一步随降雨淋溶垂直向下迁移。此外,这类设施运行过程中无组织排放的废气,也可通过干湿沉降的途径,进入设施周边局部区域的表层土壤造成污染并可向下迁移。考虑到这些污染物的迁移性较弱,污染物可能主要富集在表层并对土壤造成污染。2、渗漏炼铁等生产过程中用到一定量的地上及地下污废水池、洗渣池以及废水输送管道等,主要集中分布在各个高炉区配套沉淀池、洗渣池、清洗池等,这些存储设施长期使用过程中易出现泄漏(以HM、PAHs和TPH为主)。这三类污染物中,以PAHs的迁移性最强,而且,这一污染途径主要以液体下渗为主,因此,污染物易垂直向下迁移,甚至进入地下水。同时,在垂向迁移过程中,部分污染物易被地层中黏土、粉土等细颗粒夹层截留,导致这些夹层成为二次污染源,污染物将随降雨下渗继续不断释放。3、煤堆及废渣淋溶重钢炼铁生产过程中需用到大量的焦炭并产生一定量的炭渣和铁渣,这些原料、废渣露天堆放的过程中,在长期降雨淋溶的条件下,很可能造成当中的污染物(以重金属为主,可能含PAHs)释放,随降雨垂直向下迁移。因这类污染物相对较难迁移,同时也不存在与易迁移污染物的共溶现象,因此污染主要集中在表层土壤。4、废渣无意识填埋重钢炼铁厂是一个具有近60年生产历史的生产企业,曾经为满足重钢炼钢对生铁的需求,发生过过改扩建。同时,1979年前重钢炼铁厂并未有配套的环保处理设施,因此,一些含污染物的废渣可能被无意识的用作建设场地平整用土被填埋。废渣中的污染物可能主要以PAHs和重金属为主,虽然这两种污染物自身表现为难迁移特性,但是,受具体填埋活动影响,可能出现深层填埋。5、设施拆除过程中人为扰动重钢炼铁厂2011年关停搬迁,2012年便对厂区的生产设施进行了拆除。因目前我国还未出台类似关停、搬迁企业设施拆除过程中污染防治相关的法律法规及技术标准,整个拆除过程可能导致设施内遗留废物的肆意倾倒,进而导致土壤、地下水受到污染。此外,拆除过程还可能导致原本仅为浅层土壤受污染的区域,因地下设施清挖而被埋入深层。3.4.5潜在受体及暴露途径根据当前重钢炼铁厂所在区域的用地规划,未来该厂区范围内将于居住、绿地、商业用地为主,如不对污染土壤及地下水进行相应的风险管理,未来场地的使用人群(即受体)可通过不慎经口摄入、皮肤接触、呼吸土壤尘、呼吸挥发性有机物等途径接触污染物,进而对自身健康造成危害。其中,不慎经口摄入、皮肤接触、呼吸土壤尘主要针对暴露于表层(0-1m)的污染土壤,如不考虑清挖等扰动措施,深层土壤中仅挥发性的污染物可通过挥发被受体吸入。3.5已有成果及问题分析3.5.1已有成果的结果显示2010年,重庆大学就重钢炼铁厂原址场地土壤污染进行了污染识别和确认采样(即定性评估)。其中,采样阶段在在炼铁厂三个高炉区域及附属用地区域共布设17个监测点位,采集了19个土壤样品交由澳实分析检测(上海)有限公司针对pH、铅、汞、铜、砷、镉、总石油烃、VOCs、SVOCs、氟化物、二噁英进行监测。该次调查过程中,炼铁厂三个高炉区域及附属用地普遍存在重金属超标如:铅、汞、铜、砷、镉超过《展览会用地土壤环境质量评价标准(暂行)》(HJ/T350-2007)A标现象,其中五高炉区域10#样品铅含量达到1520mg/kg,超过HJ/T350-2007的B标2.53倍;三高炉区域土壤中部分半挥发性有机污染物超过展会一类用地标准限值,其中16#和17#样品中苯并(a)芘含量分别超HJ/T350-2007的B标3.485倍和3.636倍;三高炉区域氟化物含量为13mg/kg。土壤样品中二噁英检出的含量仅为0.0019ng/g,且多数PCDDs和PCDFs的异构体未被检出。3.5.2.采用的评估标准前期调查评估工作开展期间,依据重庆市已有项目经验及相关管理要求,土壤评估标准主要采用《展览会用地土壤环境质量评价标准(暂行)》(HJ350-2007),对于此标准中未涉及的,选取荷兰、美国标准作为参考。3.5.3主要结论定性阶段的分析结果显示,场地内土壤样品中重金属元素存在普遍超标的情况,涉及的重金属元素包括铅、汞、砷、镉、铜等;有机物的监测结果中,苯并(a)芘含量存在超标的情况,表明炼铁厂主要受到重金属及有机物的污染。定性阶段采集了除尘车间的土壤监测二噁英,场地内土壤二噁英的检测浓度最高为样品中二噁英含量仅为0.0019ng/g,且多数PCDDs和PCDFs的异构体未被检出,因此土壤中二噁英基本上不会对人体造成危害。因此,可认为该场地土壤二噁英的健康风险可接受。3.5.4焦化厂场地评估结果的地下水调查情况焦化厂位于炼铁厂的东北侧,其通过详细采样阶段的工作成果确认了调查范围内不存在典型地下水含水层的结论,其主要的地层分布内容:①建渣杂填层:埋深在0-1m,平均厚度在0-4m,局部地块厚度可达7~15m,主要为焦化厂生产车间拆除后残留的砖块、混凝土块和桩基结构,该地层特点是土壤含量少,结构松散,孔隙大,降雨存蓄水量较大;②土壤杂填层:埋深在0-2m,平均厚度在2-3m,局部地块厚度达5-8m,主要为粉粘土,该层污染物含量高,局部地块伴有一些固体废弃物残渣回填,厚度深浅不一,不同地块差异性较大。③粘土层:埋深在3-8m,一般厚度在3-10m,主要为一些素填土或者原状老土,结构密实,是良好的污染物阻隔层。④场地基岩层:深度一般在20米左右,局部地区在10米左右,这与场地北面为山体结构有关,基岩的性质以弱风化砂岩为主,少量地块为泥岩。评估单位在采样阶段结合土壤钻孔,总计建设了12个地下水监测井。焦炉区设置了4个针对杂填土层中浅层滞水的监测井(编号分别为WA58/WA37/WA57/WA48),化产与焦油区设置4组对井(深井针对基岩裂隙水分别为WB133-1/WB131-1/WB129-1/WB137-1,浅井针对杂填土层中滞水分别为WB133-2/WB131-2/WB129-2/WB137-2)。图3-1焦化厂地下水监测井布设图调查单位通过对重钢焦化厂原址场地浅层地下水水位测量,判断场地地下水流场方向,分析浅层地下水中污染物可能运移的方向,尤其是对的长江影响。对比丰水期(2016年8月)和枯水期(2017年2月)流场变化,分析季节对浅层地下水影响,为场地修复季节选择提供依据。调查结果显示,无论丰水期还是枯水期,场地浅层地下水流场总体方向为由东北向西南,主要受到场地北面为山、东高西低的地形地貌影响,而场地浅层地下水水位与长江水位落差在10-50米之间。因此,场地浅层地下水主要向长江进行排泄,浅层地下水中污染物向长江中迁移风险较大,在场地修复过程中必须同时考虑对受污染的浅层地下水处理。由此可见,与炼铁厂相邻的焦化厂场地基岩裂隙中不存在稳定的地下水位,杂填土层中的地下水主要受大气降水和周边地形汇水等形成的重力流,且易向长江排泄;此外,焦化厂浅层地下水的水质出现的超标也明显与土壤污染存在密切相关。因此,焦化厂的地下水水文调查结果是能够代表本区域的基本情况,后续炼铁厂调查过程中也将根据土壤钻孔过程,浅层地下水的出露情况,适时布设地下水井,对水质状况进行分析3.5.5存在的问题通过分析已有工作成果可知,已有工作成果未能回答以下问题:(1)场地水文地质条件不清晰已有调查钻孔深度最深为1.0m,未能探明调查范围内的水文地质条件,如地层结构、地下水分布、地下水动力特征、补径排条件。因此,需要通过区域资料收集分析,结合现场钻探、物探等水文地质勘查手段开展场地水文地质调查,查明调查范围内的水文地质条件,为细化进一步场地污染概念模型提供数据基础。(2)污染识别不够全面、采样密度不符合现有的调查技术规范已有调查主要在除尘车间、高炉区域、堆场以及排污口等进行了污染确认采样,除了这些因生产过程的跑、冒、滴、漏可能导致土壤受到污染外,炼铁类场地另一重要污染途径是多环芳烃及重金属的大气沉降,这一途径下土壤污染呈面源特点,污染面积往往较大。此外,场地改扩建过程中,废渣的随意填埋也可能导致土壤污染。化工产品装卸过程中残夜的随意倾倒,也可能导致装卸台附近土壤污染。这些潜在污染区域,在之前的调查过程中均未进行布点采样。因此,需要通过加密采样,进一步识别与确认调查范围内的污染区域,查明场地内污染空间分布,结合水文地质信息进一步细化场地污染概念模型。(3)深层土壤和地下水污染调查不清晰该次调查钻孔深度最深为1.5m,且此深度土壤依然存在污染,但该次调查作为初步调查并未进一步调查更深层的土壤乃至地下水是否受到污染。因此,需结合水文地质调查进行深层土壤的采样分析以及地下水建井采样分析,查明调查范围内深层土壤和地下水的污染状况。针对上述问题,在现有调查评估的基础上,对炼铁厂进一步开展详细调查和定量风险评估,明确场地中污染物的空间分布、高风险区域,为场地未来的环境管理及开发规划提供数据支撑。4现场勘查现场复勘的主要目的是通过现场实地走访,查明调查区域的边界、场地现状及周边环境现状。同时,考虑到场地呈东西向狭长走向,历史上作为炼铁工艺的不同功能段,在地形地貌上存在明显差异,现场复勘阶段在典型的功能区采用钻探或挖掘的方式,通过布置10个钻孔和20个探坑,初步探明调查区域范围内25m深度范围内的地层结构。现场复勘主要在2018年3月开展,该阶段仅开展了钻探及探坑挖掘工作,主要通过观察及钻探过程来初步判断岩芯污染状况。4.1场地基本情况根据前期收集到的企业基本情况,该场地生产历史比较悠久,但3#、4#和5#高炉的分布相对比较固定,其热力车间和原料转运区的功能分布也没有大的变化,因此,项目组根据生产企业的功能区布局、生产工艺和原辅材料等情况,深入现场了解场地的表观情况。实地踏勘发现,现场仅5#高炉未拆除,其余设施设备和建(构)筑物均已经拆除,现场基本情况如下图4-1所示。厂门拆除后空地图4-1现场踏勘情况4.2场地地形目前,评估场地处于相对封闭状态,在主要的出入口均设有安保岗位,防止外来人员进入场地,对场地造成人为破坏以及安全隐患。厂房和生产设施除5号高炉外已全部被拆除,地面堆放了大量建筑垃圾,场地存在明显的人工开挖和扰动现象。从整体上看,场地北高南低、西高东低;从高程上可以对场地大致分为几个区域:高程大于250m以上的供电车间和热力车间所在的北侧区域、高程在237m左右的机修车间所在的中部区域、高程约为221m的办公生活区、高程在217m左右的物资仓库、计控厂所在的西南侧区域、高程在210m左右的铸铁车间和5号高炉所在区域以及高程在208m左右的3号和4号高炉所在区域。4.3场地分区情况由于炼铁厂绝大部分建构筑物已拆除,现场遗留了大量的建筑垃圾,无法通过肉眼判断现场的污染痕迹。因此,我中心根据炼铁厂的地形地貌、炼铁厂原企业布局及生产情况和现场遗留建筑垃圾的情况将炼铁厂分为7个区域。这7个区域分别为:1、1#区:老3号、4号高炉区域,占地面积约为63929m2。1#区位于场地东侧,原为3、4号高炉区,后来厂区改建,将4号高炉迁移至物资仓库、电控楼区域。1#区地面标高一般在208~210m之间,现场遗留了大量的建筑,场地内长满杂草,无法辨识炼铁厂原有企业布局和污染情况。2、2#区:5号高炉区域,占地面积约为70537m2。5号高炉位于场地中部,区域内按照标高可以分为2层,第一层地形标高约为208m,包括5号高炉、电控室、水泵房、除尘车间等;第二层标高约为231m,主要包括动力车间、燃气车间和空压机房等。该区域表面遗留有大量的建筑垃圾,无法辨识炼铁厂原有企业布局和污染情况。3、3#区:铸铁车间、洗渣池区域,占地面积约为27316m2。3#区铸铁车间、洗渣池区域位于场地中部、5号高炉西侧旁。3#区域标高基本在208m左右,包括铸铁车间和洗渣池等;该区域表面遗留有大量的建筑垃圾,无法辨识炼铁厂原有企业布局和污染情况。4、4#区:老物资仓库、计控厂、新4号高炉区,占地面积约为19378m2。4#区域为原炼铁厂电控楼、物资仓库、计控厂等所在区域,后为新4号高炉所在区域,位于场地西南侧,占地面积约为19378m2。该区域原为电控楼、物资仓库、计控厂等,后改建为新4号高炉。该区域按照标高可以分为两个部分,一部分位于西北侧,地面堆放有建筑弃土和建筑垃圾,占地面积约为12000m2,堆积厚度约为9-10m,另一部分部分位于东南侧,占地面积约为6300m2,现场遗留有炼铁厂拆除时的建筑垃圾,无法辨识炼铁厂原有企业布局和污染情况。5、5#区:原泥料厂、机修车间区域,占地面积约为47655m2。5#区原为泥料厂、机修车间、炼铁厂办公区等所在区域,位于场地西北侧。该区域地表基本没有堆积建筑垃圾,而是堆积了大量的素填土,厚度不一,最大达到约20m。这主要是因为场地北侧正在进行修建钢化路,多余的弃土倾倒在此区域导致部分区域素填土深度较大。6、6#区:供电车间、热力车间区域,占地面积约为36105m2。6#区位于场地北侧的供电车间和热力车间区域。该区域为场地内高程最高的区域,地表基本没有堆积建筑垃圾,只是靠近钢花路的区域表层堆积了素填土,厚度不一,最深处达到约20m。这主要是因为场地北侧正在进行修建钢化路,多余的弃土倾倒在此区域导致部分区域素填土深度较大。7、场地内的堡坎及道路等非生产区域。1#区北侧为炼铁厂的原堡坎和道路区域,该区域坡度较大,区域内主要是道路和树木,不存在建厂生产条件,属于非生产区域,该区域占地面积约为22851m2。4.4地层基本状况鉴于资料收集阶段收集的有关调查范围的水文地质为相邻场地的资料,为初步了解调查范围内不同区域的地层结构与水文地质信息以便制定有针对性的布点采样方案,根据场地第一阶段调查结果和原厂址功能单元的划分,场地复勘采用现场踏勘、挖掘机探坑和钻探调查相结合的方式,根据现场发现的污染痕迹,采用专业判断布点方式,共布置10个钻孔及20个探坑(分别分布于各功能区),其揭露的地层及场地状况,结果如下:5号高炉区域(S2-77)4号高炉区域(热力车间)S2-11附近(砖块多)冷却塔附近S2-35点位探坑情况图4-2场地地层剖面表观情况1#区域:老3、4号高炉所在区域,场地东侧,占地面积约为63929m2。场地东侧区域原为3、4号高炉区,后来厂区改建,将4号高炉迁移至物资仓库、电控楼区域。3号高炉区域地面遗留有大量的建筑垃圾(包含砖块),堆填厚度多在4m以上,局部区域回填层内还有尚未拆除的设备基础。回填层下为伏粉土\粉质粘土细颗粒土层,多数厚度在0-4m之间,靠近山体的区域细颗粒土层超过6m。该区域目前大部分被当地居民利用为农作物种植地。细颗粒层之下下伏基岩,埋深10m以下,这一区域典型的探坑剖面如钻孔记录所示。整个钻探和探坑挖掘过程中,未感觉到明显气味,原始地层土壤颜色无异常,只是建筑垃圾中有少量的煤渣和铁粉渣等。2#区域:5号高炉所在区域,场地中部,占地面积约为70537m2。5号高炉区域分为2层,第一层地形标高约为208m,包括5号高炉、电控室、水泵房、除尘车间等;第二层标高约为231m,主要包括动力车间、燃气车间和空压机房等。该区域表面遗留有大量的建筑垃圾(包含砖块)和炭渣、铁粉渣,堆填厚度不一,但多半在1-4m以上,局部区域回填层内还有尚未拆除的设备基础。回填层下为伏粉土\粉质粘土细颗粒土层,厚度0-5m,大部分区域土壤层少于1m。细颗粒层之下下伏基岩,埋深5m以下,这一区域典型的探坑剖面如钻孔记录所示。整个钻探和探坑挖掘过程中,未感觉到明显气味,原始地层土壤颜色无异常,只是建筑垃圾中有少量的炭渣和铁粉渣等。3#区域:铸铁车间和洗渣池所在区域,场地中部、5号高炉西侧旁,占地面积约为27316m2。3#区域标高基本在208m左右,包括铸铁车间和洗渣池等;该区域表面遗留有大量的建筑垃圾(包含砖块),堆填厚度不一,部分局部区域回填层内还有尚未拆除的设备基础。回填层下为伏粉土\粉质粘土细颗粒土层,厚度0-6m,大部分区域土壤层少于1m。细颗粒层之下下伏基岩,埋深5m以下。该区域地层存在不同于其他区域的显著特点,即部分区域填渣的厚度超过15m或10m以上,尤其是该区域南侧靠近铁路轨道和水渣冲沟的所在的范围内,填渣厚度普遍在10m以上,且填渣中含有大量的炭渣和铁粉渣等。这一区域典型的探坑剖面如钻孔记录(67#、73#、76#)所示。整个钻探和探坑挖掘过程中,未感觉到明显气味,原始地层土壤颜色无异常。4#区域:老物资仓库、计控厂、新4号高炉区,占地面积约为19378m2。4#区域为原炼铁厂电控楼、物资仓库、计控厂等所在区域,后为新4号高炉所在区域,位于场地西南侧,占地面积约为19378m2。该区域原为电控楼、物资仓库、计控厂等,后改建为新4号高炉。该区域按照标高可以分为两个部分,一部分位于西北侧,地面堆放有建筑弃土和建筑垃圾(包含砖块),占地面积约为12000m2,堆积厚度约为9-10m,另一部分部分位于东南侧,占地面积约为6300m2,现场遗留有炼铁厂拆除时的建筑垃圾,堆填厚度不一,但多半在5m以上,局部区域回填层内还有尚未拆除的设备基础。回填层下为伏粉土\粉质粘土细颗粒土层,厚度0-3m,细颗粒层之下下伏基岩,埋深5m以下,这一区域典型的探坑剖面及钻孔记录所示。整个钻探和探坑挖掘过程中,未感觉到明显气味,原始地层土壤颜色无异常,只是建筑垃圾中有少量的炭渣和铁粉渣等。5#区域:原泥料厂、机修车间、炼铁厂办公区等所在区域,场地西北侧,占地面积约为47655m2。该区域地表基本没有堆积建筑垃圾,而是堆积了大量的素填土,厚度不一,最深处达到约8m。这主要是因为场地北侧正在进行修建钢化路,多余的弃土倾倒在此区域导致部分区域素填土深度较大。素填层以下下伏粉土\粉质粘土细颗粒土层,厚度0-6m,细颗粒层之下下伏基岩,埋深10m以下,这一区域典型的探坑剖面及钻孔记录所示。部分区域由于地面水泥尚未破碎,因此,钻孔过程中部分点位表层为水泥混凝土。但是,整个钻探和探坑挖掘过程中,未感觉到明显气味,原始地层土壤颜色无异常。6#区域:原重钢供电车间、热力车间所在区域,场地北侧,占地面积约为36105m2。6#区域位于场地北侧的供电车间和热力车间区域。该区域为场地内高程最高的区域,地表基本没有堆积建筑垃圾(包含砖块),只是靠近钢花路的区域表层堆积了回填土和素填土,厚度不一,最深处达到约8m。这主要是因为场地北侧正在进行修建钢化路,多余的弃土倾倒在此区域导致部分区域素填土深度较大。素填层以下下伏粉土\粉质粘土细颗粒土层,厚度0-9m,细颗粒层之下下伏基岩,埋深10m以下,这一区域典型的探坑剖面及钻孔记录所示。但是,整个钻探和探坑挖掘过程中,未感觉到明显气味,原始地层土壤颜色无异常。综上所述,炼铁厂原址场地内南部即原老3号、4号、5号高炉、铸铁车间、洗渣池所在的区域和新4号高炉部分区域,地坪标高普遍在208m左右,其地面覆盖有大量的建筑垃圾(砖块等归类为建筑垃圾),堆填厚度不一。原5号高炉地面遗留有少量的炭渣,洗渣池区域地面下含有大量铁粉渣。另外,部分局部区域回填层内还有尚未拆除的设备基础。而泥料厂、机修车间、原炼铁厂办公区、热力车间、供电车间、计控厂等区域地面覆盖了素填土,其地面没有堆积建筑垃圾。场地内素填土的来源为钢花路修建时产生的弃土,主要的覆盖区域集中在场地的北侧。总体来看,炼铁厂场地的原状土壤层较薄,大部分土壤层在0-4m之间,部分靠近原山体或密植树林的区域土壤层超过4m。5水文地质勘查结果5.1.场地水文地质勘察方案5.1.1场地水文地质勘察工作内容按照《场地环境监测技术导则》(HJ25.2-2014)和重庆市《场地环境调查与风险评估技术导则》(DB50/T725-2016)的技术要求,通过搜集相关资料和环境现状调查,了解区域内多年的地下水动态变化规律,基本掌握厂址场地的环境水文地质条件及评价区域的环境水文地质条件、污染源状况、项目所在区域的地下水开采利用现状与规划,查明各含水层之间以及与地表水之间的水力联系,同时掌握评价区至少一个连续水文年丰水期的地下水动态变化特征;结合建设项目污染源特点及具体的环境水文地质条件有针对性地补充必要的勘察试验,进行地下水环境现状评价。根据以上工作目的,本次主要开展三个方面工作,包括环境水文地质补充调查(水文地质条件调查、污染源与特征污染物调查、地下水和地表水水质现状调查)、水文地质钻探。具体任务如下:1)调查勘查区内气象、水文、土壤和植被状况;2)调查区内地层岩性、地质构造、地貌特征,调查包气带岩性及其结构、厚度等;3)调查区内地下水类型、补、径、排条件,调查区内各种泉点、集中供水水源地和水源井的分布情况;5.1.2水文地质勘察依据及执行技术标准本次勘测工作主要依据标准如下:(1)《场地环境监测技术导则》(HJ25.2-2014);(2)《区域水文地质工程地质环境地质综合勘察规范》(GB/T14158-1993);(3)《工程地质调查规范(1∶25000—1∶50000)》(ZBD14003);(4)《供水水文地质勘察规范》(GB50027-2001);(5)《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009版);(6)《钻探技术规范》(DZ/0017-91)(7)《场地环境调查与风险评估技术导则》(DB50/T725-2016)5.1.3地质勘探工作量本次勘察工作于2018年3月进场开展工作,主要投入的勘察手段有水文地质测绘、钻探、现场试验以及室内试验等,勘查范围综合考虑包含炼铁厂在内的水文地质单元、地貌单元确定勘察范围。调查精度:场地的环境水文地质条件调查精度为1:1000,场地外围为1:10000,钻孔勘探线垂直地貌单元(或地下水流向)布设,在场地内布设水文地质钻孔231个(注:场地红线内钻孔数为220个,钢花路北侧11个),总进尺2452m,对填土层、粉质粘土层基、基岩层各布置了相关钻孔。根据厂址特征,本次勘察对厂址拟采用工程地质测绘、钻探、轻型山地工程、室内试验等综合手段进行勘察,共布置12条纵勘探线,5条横勘探线,详见平面图5-1。图5-1评估场地土壤样品钻孔点位图5.1.4 质量评述本次勘察严格按《地质灾害防治工程勘察规范》(DB
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