规模化生猪养殖场地土壤和地下水污染分析与评价
——以广东省台山市某规模化生猪养殖遗留场地为例

许维通

（广州五柳环保科技有限公司，广东 广州 510000）

在城镇化推进过程中，土地利用供需不平衡问题日益尖锐，污染地块的再开发使用是解决该矛盾的重要手段[1-3]，污染地块的调查评估是对其安全利用的关键。

生猪养殖过程中，为加快猪生长速度，提高饲料利用率和防止疾病，往往需要在饲料中添加砷（As）、铜（Cu）、锌（Zn）、铬（Cr）、锰（Mn）以及铁（Fe）等微量元素[4-6]。石艳平等对浙江省嘉兴市27家规模化生猪养殖饲料，和对应的粪便进行重金属含量的调查研究，结果表明饲料和粪便中的重金属元素（包括As、Cu、Zn、Cr等）均出现不同限度的超标[7]。陈秋会等通过比较有机养殖与常规饲料养殖粪便中重金属的含量，结果显示，常规饲料养殖粪便中的重金属超标较有机养殖严重[8]。

为了实现遗留场地的安全利用，开发利用前需根据土地的未来规划，结合土地的历史使用情况或历史监测情况，对地块是否需要进行土壤污染状况调查做出判断。若初步调查表明场地存在污染，则需进一步的详细调查和风险评估工作；若经风险评估后，发现地块土壤和地下水不符合未来用地规划的环境要求，则需进行土壤和地下水修复工作，直至达到地块安全利用标准。

1 工作内容与方法

本次调查工作依据《建设用地土壤污染状况调查技术导则》（HJ 25.1-2019）、《建设用地土壤污染风险管控和修复监测技术导则》和《广东省建设用地土壤污染状况调查、风险评估及效果评估报告技术审查要点（试行）》（粤环办〔2020〕67号）等技术规范进行。

1.1 场地概况

调查场地位于广东省台山市台城南新区东环路与金星大道闪叉口西南侧，占地面积约92 041.27 m2。1999～2011年用做大规模的生猪养殖场地，养殖时间有12年之久，除生猪养殖活动外，地块内其它历史时期无其它工业生产活动。

1.2 污染识别与分析

通过资料收集、现场踏勘和人员访谈等手段，对地块是否存在潜在污染进行判断，为初步采样分析提供科学依据。

1.3 场地污染概念模型构建

根据污染识别结果，所调查生猪养殖区域和纳污水塘为重点潜在污染区，关注污染物为重金属和微生物指标，具体包括砷、六价铬、锌、铜、锰、菌落总数和总大肠菌群。生猪养殖过程中，猪粪便和猪舍清洗废水的排放可能造成区域土壤和地下水重金属污染，重金属和微生物首先会造成区域表层土壤的污染，进而迁移污染下层土壤，经过更长时间的迁移，会造成饱和带土壤和地下水的污染；另外，大气降水会加速表层土壤重金属的溶解、迁移，从而造成更大深度的污染。本次调查地块污染概念模型见图1。

图1 调查地块污染概念模型

1.4 初步采样分析

根据污染识别结果结合采样技术规范的要求，本次地块内共布设56个土壤监测点位，5个地下水监测点位，其中地下水监测点位与土壤监测点位合并；关注潜在污染物为砷、六价铬、锌、铜、锰、菌落总数和总大肠菌群。

1.5 风险筛选值

根据地块的土壤类型、用地规划及浅层地下水功能保护目标，确定土壤和地下水的风险筛选值。本次调查土壤风险筛选值见表1所示；地下水风险筛选值见表2。

表1 本次调查工作土壤风险筛选值一览表

表2 本次调查工作地下水风险筛选值一览表

2 分析与评价

2.1 初步调查的土壤检测结果

本次共计采集269个土壤样品，其中砷超筛样品132个，超标率为49.08%，最大检出含量为2 311 mg/kg，最大超标倍数为37.5倍，最大超筛深度为8.0米；六价铬超标样品数为4个，超标率为1.5%，最大检出含量为4.7 mg/kg，最大超标倍数为0.57倍，最大超筛深度为6.7米。

铜的最大检出含量为420 mg/kg，未超风险筛选值；锌的最大检出含量为293 mg/kg，未超风险筛选值；锰的最大检出含量为2 345 mg/kg，未超风险筛选值。根据采样分析结果，调查地块土壤存在重金属污染，环境质量不满足未来规划用地要求，需进一步开展详细调查和风险评估工作，以明确地块具体的污染方量。本次调查土壤超筛情况明细表见表3。

表3 本次调查土壤超筛情况明细表

2.2 初步调查的地下水检测结果

本次共计采集5个土壤样品，其中砷超筛样品2个，超标率为40%，最大检出含量为5.99×10-2mg/L，最大超标倍数为4.99倍；锰超标样品数为3个，超标率为60%，最大检出含量为2.13 mg/L，最大超标倍数为20.3倍；六价铬所有监测点位均未检出；铜的最大检出含量为2.09×10-2mg/L，未超风险筛选值；锌的最大检出含量为3.01×10-2mg/L，未超风险筛选值；氨氮指标共有3个监测点位超筛，超筛率为60%，最大检出含量为4.62 mg/L，最大超标倍数为8.24倍；所有监测点位的菌落总数指标均超筛，超筛率为100%，最大检出含量为3.9×103cfu/100 mL，最大超标倍数为38倍；总大肠菌群指标共有4个监测点位超筛，超筛率为80%，最大检出含量为2.4×103cfu/mL，最大超标倍数为799倍。

由于氨氮属于感官性状及一般化学指标，菌落总数和总大肠菌群属于常规微生物指标，且均属于生活类污染物，在地下水环境中出现超筛选值的情况较为常见，因此，不作为风险评估的关注污染物。本次调查地下水超筛情况见表4所示。

表4 本次调查地下水超筛情况明细表

2.3 污染成因分析

2.3.1 土壤超筛原因分析

根据采样分析结果，地块内生猪养殖区域砷超筛的情况较其它区域严重；结合第一阶段污染识别工作结论，砷为本地块的特征污染物，因此，可以推测：地块内砷超筛的原因，主要由于生猪养殖造成的污染，其中生猪养殖的砷污染主要来源于饲料添加剂的使用。

检测结果显示，六价铬超筛点位集中分布在生猪养殖区，而根据第一阶段污染识别工作结论，六价铬为本地块的特征污染物，因此，推测土壤六价铬超筛的成因是：生猪养殖活动造成的污染，具体的问题应该是仔猪饲料有机铬添加剂的长期、大量使用，通过仔猪排泄物和喂养过程的饲料遗撒造成污染。

2.3.2 地下水超筛原因分析

根据第一阶段污染识别结论，监测指标砷和锰是本地块土壤的特征污染物，因此，造成地块内地下水砷和锰污染的原因推测是：土壤中砷和锰的溶解、释放以及迁移造成的污染。

2.3.3 调查结果不确定性分析

为了最大限度减少调查过程的结果不确定性，本次调查主要从地块历史使用情况溯源、土壤本身的异质性、监测点位布设等方面进行分析和控制。

（1）地块历史溯源的不确定性：本次调查在全面收集地块历史资料的基础上，通过人员访谈进行核实，最大限度地减少了地块调查过程中，历史溯源的不确定性因素，确保调查结果的可信度。

（2）土壤本身的异质性：针对土壤本身异质性可能对调查结果带来不准确性的问题，本次调查通过现场土层判断及快筛设备筛查途径，最大限度地减少了地块调查过程中，污染物分布存在差异的不确定性因素，确保调查结果的可信性。

（3）监测点位布设的不确定性：为准确捕捉污染源，本次调查结合现场情况，及RTK设备判断偏移量不大于2 m，最大限度地将监测点位布设在重点位置，确保调查结果的可信度。

3 结论与建议

（1）生猪排泄物中含有重金属元素砷、六价铬和锰，主要是来源于喂养饲料，通过排放累积而造成土壤重金属污染，再通过溶解、释放、迁移而污染地下水。

（2）为减少或规避生猪养殖造成土壤和地下水重金属污染，行政管理部门和环境保护部门，应加强对规模化养殖活动的监督和管理，督促养殖方落实生猪排泄物的规范处置工作；同时，对于未落实完善环保设施的生猪养殖企业，应责令整改，拒不整改的，进行行政处罚。

（3）对于存在规模化养殖的区域，保守考虑，浅层地下水容易受到污染，因此，相关方应做好宣传警示工作，防止周边群众开采利用浅层地下水而影响健康。