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基于多源数据融合的工业遗留地块土壤污染快速评估方法研究

——以张家港安置房项目为例

冯雪冬
  
百家媒体号
2024年76期
无锡晨维环保科技有限公司

摘要:本研究聚焦工业遗留地块土壤污染问题,以张家港安置房项目地块为研究对象,探讨基于多源数据融合的土壤污染快速评估方法。通过收集地块历史资料、现场踏勘、人员访谈、土壤和地下水采样检测等多源数据,运用合理的分析方法,实现对地块土壤污染状况的精准评估。研究结果表明,该地块土壤和地下水样品中多数污染物含量低于相应标准限值,但部分指标存在异常。本研究为工业遗留地块土壤污染评估提供了科学依据和实践参考,有助于推动土地资源的安全再利用。

关键词:工业遗留地块;土壤污染评估;多源数据融合;张家港安置房项目

一、引言

随着城市化进程的加速,在工业化与城市化进程持续推进的背景下,土壤污染状况愈发严峻,而农用化学品使用量的不断攀升,导致土壤重金属污染程度持续加深。[1]然而,这些地块往往存在土壤污染问题,对人体健康和生态环境构成潜在威胁。准确、快速地评估工业遗留地块的土壤污染状况,对于保障土地安全利用、保护生态环境具有重要意义。传统的土壤污染评估方法通常依赖单一数据来源,存在评估精度低、效率不高等问题。多源数据融合技术能够整合多种类型的数据,提供更全面、准确的信息,为土壤污染评估带来新的思路和方法。张家港安置房项目地块曾经历工业生产活动,其土壤污染状况不明,本研究以此为案例,探索基于多源数据融合的土壤污染快速评估方法,旨在为类似地块的评估和治理提供参考。

二、研究区域概况

2.1 地理位置与地形地貌

张家港市塘桥镇巨桥花园一期安置房配套用房项目地块位于江苏省张家港市塘桥镇巨桥社区。塘桥镇地处张家港市东南,东邻常熟市海虞镇,南连凤凰镇,西接杨舍镇,北临南丰镇。该地块所在区域系冲积平原,北宽南窄呈三角形,全境河港纵横,土地肥沃。地块地势平坦,地貌类型为长江南岸古代沙咀区,成陆历史悠久,高程较为稳定 。

2.2 气候气象与水文水系

项目地块所在地区属于亚热带南部温润气候区,季风环流显著,四季分明,雨水充沛,气候温和,无霜期长,是典型的海洋性气候。多年平均气温15.2℃,极端最高气温达38.1℃,极端最低气温为-11.3℃;年平均降雨量1073.5毫米,日最大降雨量184.1毫米,时最大降雨量58毫米;汛期集中在5- 9月;历年平均相对湿度81%,最小相对湿度11%,年平均气压101.6Kha,常年主导风向为东南偏东风,历年平均风速为3.5m/s 。

2.3 地块历史与现状

地块历史用途较为复杂,早期一直为农田,2018年左右江苏鹿港科技有限公司在此建设纺纱车间,并进行了彩钢棚封顶扩建,2022年车间拆除后,地块主要作为安置房项目工人住宿工棚 。

三、材料与方法

3.1 多源数据收集

历史资料收集:从 Google Earth 数据库获取地块及周边航片或卫星照片,走访业主、周边居民和当地环保部门了解地块历史利用变化,同时收集地块红线 CAD 图及相关岩土工程勘察、土壤和地下水监测、土壤污染状况调查报告等资料。

现场踏勘:详细查看地块使用现状,如现存构筑物、堆土、固体废物、水环境等,记录异常气味、潜在污染源等信息并拍照。

人员访谈:与前土地使用权人、当地环保及政府管理人员访谈,了解地块历史用途、生产工艺、污染事件等,整理核实访谈内容并与已有资料相互印证。 。

3.2 数据融合方法

数据预处理:对收集到的多源数据进行预处理,包括数据清洗、去噪、标准化等操作,确保数据的准确性和一致性。对于缺失数据,采用合理的插值方法进行填补。

融合策略:将历史资料、现场踏勘、人员访谈等定性数据与采样检测获得的定量数据进行融合。通过综合分析不同来源的数据,相互补充和验证,提高对地块土壤污染状况的认识 。

3.3 土壤污染评估方法

评价标准:土壤环境质量评价执行《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)中第一类用地筛选值,地下水评价标准为生态环境部《地下水质量标准》(GB/T 14848 - 2017)Ⅳ 类值和《上海市建设用地地下水污染风险管控筛选值补充指标》第一类建设用地筛选值标准 。

评估方法:采用单因子指数法和综合污染指数法对土壤和地下水检测数据进行分析评估。单因子指数法用于评价单个污染物的污染程度,综合污染指数法用于综合评估地块的污染状况 。

四、结果与分析

4.1 多源数据融合结果

历史与现状融合:融合历史资料、现场踏勘和人员访谈数据,明确地块曾用作农田和纺纱车间,现作为安置房项目工棚,且地块内无地下储罐等设施,未发生重大污染事件。污染识别融合:综合地块内外潜在污染源信息与采样检测数据,识别出地块主要关注污染物,包括 pH、石油烃等。历史资料和人员访谈显示周边企业存在污染风险,采样检测数据证实了这些污染物在地块土壤和地下水中的存在。

4.2 土壤污染评估结果

土壤污染评估结果:地块内送检土壤样品 pH 值在7.56-8.49之间,依据《环境影响评价技术导则-土壤环境》(HJ964 -2018)附录D,均无酸化或碱化。地块内送检地下水样品的pH值、多种重金属(含锑)、耗氧量、色度、氨氮等多项指标浓度未超《地下水质量标准》(GB/T 14848 -2017)中IV类标准限值,挥发、半挥发性有机物及其他特征污染因子均未检出。

4.3 锰超标溯源分析

根据收集到的《江苏鹿港科技有限公司2023年土壤和地下水自行监测报告》,该区域整体地下水中锰浓度本底值较高,且西侧企业生产过程中不涉及锰元素,不属于企业关注的特征污染物。地块内及周边均无产生锰污染物的相关企业存在,因此推测锰超标可能与区域地质背景有关 。在一类用地条件下,由于无相关皮肤接触人体健康统计学等的参数,因此无对应健康风险计算值。

五、讨论

5.1 多源数据融合的优势与挑战

多源数据融合优势明显,它能整合不同类型数据,全面准确地反映地块土壤污染状况。像融合历史资料、现场踏勘、人员访谈和采样检测数据,可相互印证补充,降低单一数据的不确定性。如确定潜在污染源时,历史资料与人员访谈提供定性信息,采样检测数据从定量角度验证污染情况。

5.2 评估方法的适用性与局限性

本研究采用的单因子指数法和综合污染指数法能够直观地反映土壤和地下水的污染程度,方法简单易懂,在土壤污染评估中具有广泛的应用 。单因子指数法可以明确单个污染物的污染状况,综合污染指数法能够综合考虑多种污染物的影响,对地块的整体污染状况进行评价。

5.3 对地块后续开发的建议

本次调查评估显示,地块土壤和地下水除锰超标外,其余检测项目符合相关环境标准,满足后续作为二类居住用地(R2)的开发要求。不过开发前,建议尽快清理地块内集装箱工棚等遗留杂物,设置封闭式围挡,防止地块出现二次污染。

六、结论

本研究以张家港安置房项目地块为例,通过多源数据融合的方法,对工业遗留地块的土壤污染状况进行了快速评估。研究结果表明,地块土壤和地下水样品中多数污染物含量低于相应标准限值,但地下水中锰存在超标情况。通过多源数据融合,能够更全面、准确地了解地块的污染状况,为土壤污染评估提供了科学依据 。

采用的单因子指数法和综合污染指数法在评估地块土壤和地下水污染程度方面具有一定的适用性,但也存在局限性。在未来的研究中,需要进一步优化数据融合方法和评估模型,提高评估的准确性和可靠性。

参考文献

[1]西安市高陵区土壤重金属污染现状分析. 殷宗敏;殷宗奇;何文熹.安徽农业科学,2025(04)

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