氮肥企業退役地塊氨氮污染及其風險研究

陳 云,姜登登,陽昆樺,祝 欣,孔令雅,李旭偉,鄧紹坡*

氮肥企業退役地塊氨氮污染及其風險研究

陳 云1,2,姜登登1,2,陽昆樺1,2,祝 欣1,2,孔令雅1,2,李旭偉1,2,鄧紹坡1,2*

(1.生態環境部南京環境科學研究所,江蘇 南京 210042；2.國家環境保護土壤環境管理與污染控制重點實驗室,江蘇 南京 210042)

基于氮肥企業退役地塊土壤、地下水、土壤氣和室內空氣中氨氮的實測數據,分析了氨氮在各地塊中的污染水平和分布特征,評估了氨氮污染的人體健康風險,分析了氨揮發造成的刺激性異味風險和對室內空氣質量的影響,及氨氮遷移轉化對附近地表水和下游地下水水質的污染風險.分析發現,4個地塊中土壤和地下水氨氮含量均表現較強的變異性,土壤中氨氮最高濃度分別高達12700.00,2420.00,2920.00,2370.00mg/kg,地下水中氨氮最高值分別高達7550.00,5100.00,847.00,3760.00mg/L.在平面分布上,4個地塊中土壤和地下水較高濃度氨氮均主要分布在生產區和污水處理區,在垂向分布上4個地塊間存在差異,氮肥廠I的土壤以黏土為主,多數點位氨氮含量隨深度增加而遞減,氮肥廠II、III和IV的土壤以粉土/粉砂或粉土夾粉黏為主,氨氮含量總體呈現隨深度增加而增加的趨勢.4個地塊中,僅氮肥廠I在最保守條件下土壤中氨氮的最高危害熵(1.54)略超可接受風險水平(1.0).氮肥廠II和IV的土壤氣和室內空氣中檢出氨濃度范圍分別為￡9.88mg/m3和￡0.18mg/m3,對室內空氣質量未產生不利影響.氮肥廠I和II緊鄰河流監測井中的氨氮濃度超《地表水環境質量標準》中IV類(1.5mg/L)標準1.05～409.33倍,氮肥廠III和IV污染區地下水中氨氮濃度在至少4次監測結果中有輕微降低,且在下游監測井中發現硝態氮的積累.分析結果表明,4個地塊在現狀條件下土壤和地下水氨氮污染的人體健康風險較低,對室內空氣質量影響較小.但地塊地下水中氨氮是附近地表水和下游地下水環境的長期污染源,氨氮轉化的硝態氮更易向下游遷移.建議今后處理氮肥企業退役地塊氨氮污染時將其對地表水和下游地下水環境的污染風險納入考慮.

氮肥企業；污染地塊；氨氮；人體健康；環境風險

合成氨是氮肥工業的基礎,我國合成氨工業始于20世紀30年代,基于農業大國的迫切需要,1956年起,國家開始大力建設氮肥廠.到20世紀70年代末,我國建有小型化肥廠1572家,中型化肥廠56家,到20世紀80年代初,又發展了大型化肥廠28家[1]. 2007年,我國成為世界最大氮肥出口國[2].隨著產業轉變升級與工業生產入園要求,陸續有氮肥企業退出或搬遷入園.根據中國磷復肥工業協會統計, 2015～2019年全國合成氨企業共退出124家,尿素企業共退出73家.這些退出的氮肥企業將產生疑似污染塊,根據2019年污染地塊名錄公開數據,各省也均有氮肥廠納入污染地塊名錄,這些氮肥企業退役地塊常具有占地大、歷史長等特點.

氨氮是氮肥企業退役地塊的特征污染物.地塊中氨氮由銨根離子和游離氨組成,且由于微生物作用,氨氮還可能轉化為硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮[3].研究表明,游離氨具有刺激性氣味,并會對人體健康產生非致癌風險.人體的急性暴露試驗結果表明,當空氣中氨氣濃度為 50mg/m3,持續2h的暴露條件下,人的眼睛、鼻子和呼吸道將出現輕微的刺激感[4];對某堿廠周邊的居民進行的流行病學調查發現,當空氣氨濃度為9.2mg/m3,暴露持續時間為12.2年時,人體呼吸道、眼睛、咽喉以及肺部功能等出現病癥[5].《室內空氣質量》標準中規定氨氣的限值為0.2mg/ m3,王亙等[6]研究表明室內氨的嗅閾值為0.23mg/m3,日本測定的氨嗅覺閾值為1.15mg/m3[7].此外,陰離子的硝酸鹽和和亞硝酸鹽相對于氨氮更易隨地下水遷移[8],從而可能影響下游地下水水質和及其環境功能,且亞硝酸鹽能與仲銨、叔銨和酰胺類化合物生成致癌的亞硝胺類物質,在進入人體后也可能引起高鐵血紅蛋白癥和嬰兒藍血癥[9].

工業用地土壤和地下水中氨氮污染問題已得到研究者關注.Atta等[10]研究表明,垃圾填埋廠范圍內的地下水中含有較高濃度的氨氮,對地下水水質產生了不利影響;退役氮肥廠土壤和地下水受氨氮污染嚴重,且具有較高的人體健康風險,污染分布主要與生產功能區和垂向土壤性質有關[11-12].由于地下環境的厭氧特征,高濃度氨氮經微生物轉化的消減過程較為緩慢[13-15],氨氮的遷移性[16]使其具有一定的環境風險,即氨揮發導致的刺激性異味和對室內空氣質量的不利影響,以及含水層氨氮對周圍地表水和下游地下水的污染風險.而目前缺乏基于實際調查數據的相關研究.因此,本研究基于4個氮肥企業退役地塊土壤和地下水中氨氮的實測數據,分析氨氮的污染水平和分布特征,評估氨氮污染對人體健康的風險;結合其中2個地塊土壤氣和室內空氣的檢測數據,分析氨揮發可能造成的異味和對室內空氣質量的影響;通過監測緊鄰地表水監測井中氨氮濃度及氮肥廠III和IV地下水污染區和下游區域至少4次氨氮和硝酸鹽氮濃度變化,分析地塊氨氮對周圍地表水和下游地下水水質的污染風險.本研究闡明氮肥企業退役地塊氨氮空間分布特征及對人居環境的潛在風險,為高氨氮污染的氮肥企業退役地塊精準治理和科學風險管控提供思路和數據支撐,為此類地塊再開發利用的人居環境安全保障提供科學依據.

1 材料方法

1.1 研究地塊概況

表1 4個氮肥企業退役地塊生產歷史、巖土層分布和地下水信息

續表1

研究選擇了4個典型氮肥企業退役地塊,分別命名為氮肥廠I、II、III和IV.4個地塊生產歷史長,均以煤為原料合成氨,主要產品有液氨、氯化銨、尿素、碳酸氫銨、純堿等.所在地土壤均為第四系全新統(Q4)新近沉積土層.地塊生產歷史、巖土層分布和地下水信息見表1,各巖土層土壤理化性質見表2. 4個地塊規劃均為住宅用地,氮肥廠I和II尚未開發建設,氮肥廠III和IV地塊在調查時已建有一層地下室建筑物.

表2 各巖土層土壤理化性質參數

1.2 樣品采集與檢測

4個地塊均按照《建設用地土壤污染狀況調查技術導則》(HJ25.1-2019)和《建設用地土壤環境調查評估技術指南》的要求,采用專業判斷和系統布點法開展土壤和地下水的布點采樣.

氮肥廠I共布設583個土壤采樣點,深度最深至22m,采樣單元面積為1600m2,局部污染嚴重區域為400m2.共51個點位建設地下水監測井,深度為9m,采樣單元面積為6400m2.氮肥廠II地塊共布設210個土壤采樣點,深度最深至地下9m,采樣單元面積為1600m2.共43個地下水采樣點,深度為7.5m,采樣單元面積為1600m2.氮肥廠III地塊共布設159的土壤采樣點,深度最深至地下13m,49個地下水采樣點.同時采集了17個土壤氣樣品和2個地下室室內空氣樣品.氮肥廠IV地塊共布設181個土壤采樣點,最深至地下13m,79個地下水采樣點,深度為13m.同時采集了57個地下室室內空氣樣品.兩地塊土壤采樣單元面積為400m2,地下水采樣單元面積為1600m2.

土壤氣采集時,將土壤氣采集設備的底部插入地下1.0～1.5m的包氣帶中,采用便攜采氣桶收集土壤氣中的氨氣于吸收管中.采集室內空氣時,對建筑物內的合適空間進行密封,24h后使用限流采樣器采集室內空氣中的氨氣于吸收管中.

土壤和地下水中氨氮、硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮,土壤氣和室內空氣中氨氣的檢測方法和檢出限如表3所示.本研究采用Excel和Origin2018等工具對數據進行分析作圖.土壤和地下水中未檢出數據以檢出限的一半進行統計[17].

表3 各環境介質中氨氮、硝酸鹽和亞硝酸鹽氮及氨氣檢測方法和檢出限

2 結果與討論

2.1 氮肥企業退役地塊土壤和地下水氨氮污染特征

2.1.1 土壤和地下水中氨氮污染水平 由表4可見,各地塊土壤中氨氮含量均表現出極大的異質性.氮肥廠I和II土壤氨氮含量最低未檢出,最高分別為12700.00mg/kg和2420.00mg/kg,氮肥廠III在0.13～ 2920.00mg/kg范圍內,氮肥廠IV在0.12～ 2370.00mg/kg范圍內.因土壤中氨氮尚無國家標準可以參考,研究以河北省《建設用地土壤污染風險篩選值》(DB 13/T 5216-2020)[18]中一類用地篩選值960mg/kg作為參考,4個地塊均有超標,但超標樣品占比不高,為3.90%～12.90%.通過變異系數可以發現, 氮肥廠I和III土壤中氨氮濃度分布差異較氮肥廠II和IV更大.

由表5可見,4個地塊地下水中氨氮的濃度也表現出極大的差異,氮肥廠I在1.01～7550.00mg/L范圍,氮肥廠II在ND～5100.0mg/L,氮肥廠III在ND～847.00mg/L,氮肥廠IV在0.030～3760.00mg/L.以《地下水質量標準》[19]中IV類水作為標準,4個地塊地下水中氨氮濃度超標比例均較高,為47.50%～92.30%.地下水中硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮也發現超標,超標比例較氨氮低,分別為5.50%～ 29.60%和0～7.10%.結果說明工業用地地下水氮污染形態以氨氮為主,這與農業用地地下水以硝酸鹽氮為主要氮污染形態的不同[20].主要是因為農業用地氨氮位于表層,極易硝化轉化成硝酸鹽淋溶至地下水[21].

表4 土壤中氨氮檢測結果統計(mg/kg)

注:n.d.為未檢出.

2.1.2 氨氮在土壤中的分布特征 土壤具有極強的異質性,使得污染物在土壤中的分布呈現不均勻性特征,通常在平面分布上與其生產布局和地下水流向有關,在垂向分布上則與地塊土壤性質有關.4個地塊土壤中氨氮在各區及不同深度的含量分布情況如圖1所示.4個地塊土壤氨氮在平面上的分布表現規律較為一致,而氮肥廠I和其他3個氮肥廠在縱向分布呈現較大差異.平面上,土壤中的氨氮含量分布和生產區布局緊密相關,不同布局濃度差異較大.4個地塊在各自的生產儲存區土壤中檢測出較多高濃度氨氮(>1000mg/kg),如合成氨、聯堿、尿素合成區及庫房區.而其他非生產區如熱電廠、辦公等區域土壤中氨氮濃度較低.氮肥廠III和IV的污水處理區土壤中氨氮含量也較高,可能是污水管泄漏引起.氮肥廠I的宿舍區也發現個別高濃度氨氮樣品,且深度較深,這可能與原企業的歷史生產布局演變有關.

表5 地下水中氨氮、硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮檢測結果統計(mg/L)

注:n.d.表示未檢出.

圖1 各地塊土壤中氨氮在平面和垂向上的分布

在垂向上,氨氮含量的分布特征與4個地塊土層垂向分布和地下水水位波動有關.氮肥廠I在約-10.0～-2.0m之間基本以黏土和粉質或淤泥質黏土為主,黏粒含量315%[22].根據研究報導,土壤黏粒含量是影響其氨氮吸附的主要因素之一[23-24],黏粒含量越高,土壤對氨氮的吸附量越高[25-26],氨氮越不易往深處遷移.氮肥廠I土壤氨氮的高值基本分布在-8.0～-0.5m,特別是在-5～-0.5m,且氨氮含量總體呈現向下遞減的趨勢.至-9m時大多數樣品土壤氨氮含量低于125mg/kg.氮肥廠II在約-8.5～-1.8m以粉土和粉砂為主,黏粒含量在<10%[22],氮肥廠III和IV在-10～-2.0m也以粉土或粉土夾粉黏為主,上述土層對氨氮吸附能力較弱,氨氮易隨降雨向下遷移.氮肥廠II、III和IV土壤氨氮含量的高值主要分布-8.0～-4.0m,而-4.0～-0.5m土壤氨氮高值點位極少,且氨氮含量總體呈現向下遞增趨勢,如氮肥廠IV的較多點位在-14.0～-8.5m氨氮含量依然超過了1000mg/kg.

地下水水位的波動也是造成污染物擴散的原因之一[27].根據調查結果,氮肥廠I的平均水位為1.9m,年波動1.0～2.5m,這與氮肥廠I土壤氨氮高值基本聚集在-5.0～-1.0m較為吻合.氮肥廠II平均水位2.4m,年變化幅度約為1.0m,氮肥廠III和氮肥廠IV平均水位為2.8m,年波動約為1.0～2.0m.水位的變化帶動氨氮的遷移,且由于土壤黏粒含量少,潛水含水層較厚,使得氨氮在較深層賦存.

2.1.3 氨氮在地下水中的分布特征 4個地塊各區地下水中氨氮濃度分布如圖2所示.結果顯示,地下水中氨氮在各區分布呈現較大的差異性,在產品生產,原料堆存及污水處理等區域濃度較其他區高,最高濃度均在銨產品生產區檢出,說明生產區地下環境中氨氮可能是地塊氨氮的污染源所在.

此外,地下水和土壤中的氨氮存在吸附解吸平衡,從而在氨氮濃度變化上可能表現出一定的相關性.4個地塊各土壤樣點氨氮最大含量與地下水中氨氮濃度高低的一致性結果如圖2所示.氮肥廠I～III地塊土壤和地下水中氨氮濃度高低變化趨勢基本一致,土壤樣點最大氨氮含量較高的點位地下水氨氮濃度相應較高.在土-水高值一致的點位,土壤氨氮高值主要分布在地下水水位以下的較深層(￡-3.0m),如圖3所示.而高值不匹配點位的土壤氨氮高值多分布在較淺層(3-3.0m),且深層土壤氨氮濃度低,地下水位較深,典型點位的土壤氨氮含量縱向變化見圖4.結合地下水中氨氮濃度的巨大差異和地塊較長的生產歷史,側面說明地塊地下水中氨氮的遷移性較低.氮肥廠IV的土水氨氮濃度趨勢不一致點位較多,且不符合上述規律.這可能與該地塊曾經發生的大面積基坑降水有關,基坑降水改變了原有地下水流場,人為使得氨氮產生了遷移,因而造成土水氨氮濃度高低趨勢差異較大.

圖2 各地塊地下水氨氮分布及土壤和地下水中氨氮濃度高低的一致性

圖3 典型土-水氨氮高值一致點位土壤氨氮含量縱向分布

圖4 典型土-水氨氮濃度不一致點位典型土壤氨氮縱向分布

2.2 氮肥企業退役地塊氨氮污染的風險

2.2.1 對人體健康的風險 人體健康風險是指污染物對人體健康的致癌風險或危害水平.土壤和地下水中氨氮由銨根離子(NH4+)和游離氨組成,其中游離氨(NH3·H2O)會對人體健康產生危害[5].因目前NH4+尚未有相關毒理參數,因此進行氨氮人體健康風險評估時,通常采用游離氨的毒理參數進行[11], US EPA給出的經呼吸吸入的參考濃度(RfC)為0.5mg/(kg·d)[28].根據文獻報導[11],在不考慮地下水飲用情形下,氨氮的暴露途徑主要有經呼吸吸入氨氮污染土壤顆粒物、經呼吸吸入來自室外表層氨氮污染土壤的污染蒸氣、經呼吸吸入來自室外下層氨氮污染土壤的污染蒸氣和經吸入來自室內下層氨氮污染土壤的污染蒸氣四種.為了評估4個地塊土壤和地下水中氨氮的人體健康產生風險,保守考慮,假設氨氮全部為游離氨形態,參照《建設用地土壤污染風險評估技術導則》(HJ 25.3-2019)建議的計算模型和默認參數,以土壤和地下水中最大氨氮濃度計算出的氮肥廠I、II、III和IV的危害熵分別為:1.54和0.21,0.29和0.15,0.35和0.02,0.28和0.10.以危害熵超過1認為對人體健康產生危害,除氮肥廠I的土壤中最高危害熵略高于1外,其他情形的危害熵均小于1.且上述計算假設氨氮全部為游離氨情形,而實際情況下土壤氨氮不能全部轉化為游離氨,因此上述退役地塊由氨氮污染造成的人體健康風險較低.

2.2.2 對室內空氣質量影響和刺激性異味風險 土壤和地下水中氨氮可能由氨揮發進入室內空氣中,導致室內空氣氨氣超過《室內空氣質量標準》[29]中氨氣限值(0.2mg/m3),并可能產生異味.本文采用氮肥廠III和 IV土壤氣和室內空氣中實測氨氣濃度(表6)進行初步分析.結果表明土壤或地下水中的氨氮會通過氨揮發的方式進入氣體中,氮肥廠III土壤氣中氨氣濃度范圍從未檢出至最高9.88mg/m3,室內空氣中氨氣濃度顯著降低,最高為0.09mg/m3;氮肥廠IV室內空氣中氨氣濃度范圍在未檢出至最高0.18mg/m3.但上述室內空氣中氨氣濃度均未超過文獻報導的嗅覺閾值(0.23～1.15mg/m3)和《室內空氣質量標準》(GB/T 18883-2002)中的限值(0.2mg/m3).

氨揮發與氨氮濃度、土壤性質、pH值、溫度和風速等條件相關,氨氮濃度一定時,疏松的土壤、高pH值、高溫和較高的風速有利于氨揮發[30].氮肥廠I、II、III和IV地塊各深度土壤平均pH值均在8.00～8.72范圍內,地下水pH值分別在6.33～10.86、6.73～12.13、6.74～9.66、6.53～11.53范圍.氮肥廠II氨氮含量、地質情況和pH范圍與氮肥廠IV類似,因此推測氮肥廠II的氨揮發情形與氮肥廠IV相近.

工業用地土壤相對于農田土壤更板結,氨氮污染深度更深,地下溫度低,風速的影響小,這些因素的綜合作用導致了工業用地的氨揮發較農業用地弱.上述分析說明在當前氨氮污染水平和地質條件下,由于氨揮發造成的異味風險和對室內空氣質量的不利影響較小.

表6 土壤氣和室內空氣中氨氣的濃度統計結果(mg/m3)

2.2.3 對周圍地表水和下游地下水的污染風險 本研究中的氮肥廠I和氮肥廠II地塊緊鄰河流,兩河流均為IV類水.氮肥廠I地下水與河流存在季節性互補關系,氮肥廠II為地下水補給河流.因此,地塊內氨氮有較大可能影響地表水環境質量.

本文實測緊鄰地表水體的地下水監測井中氨氮濃度,根據其是否達到地表水相應標準進行初步分析.氮肥廠I和II西側緊鄰河流位置監測井中的氨氮濃度分析結果如表7所示.監測井中地下水氨氮濃度均超過《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)中的IV類水標準[31],氮肥廠I最高超標約135倍,氮肥廠II最高超標約409倍.此外,若以地塊地下水作為污染排放源,氮肥廠I和II地下水中最高濃度也超過《污水綜合排放標準》中二級標準(25mg/L)的8.08和24.56倍.若這兩個地塊地地下水中氨氮不進行源消減,可能持續對附近地表水釋放氨氮,造成污染.

表7 緊鄰地表水體監測井中氨氮濃度(mg/L)

此外,氨氮在地下環境中由于硝化細菌的作用可能轉變為更易遷移的硝酸鹽和具有致癌效應的亞硝酸鹽[32-33],可能對下游地下水造成影響.由研究表明,溶解氧濃度是影響氨氮硝化的關鍵因子,硝化反應的發生通常需要溶解氧大于0.3mg/L,且反應速率與溶解氧濃度成正比[34].氮肥廠III和IV含水層中各監測期平均溶解氧濃度范圍分別為1.01～ 3.10mg/L和1.02～2.10mg/L,均高于0.3mg/L,可能發生硝化反應, 因該條件仍均處于缺氧環境[35],且監測期(除豐水期6月外)含水層基本處于還原狀態(平均氧化還原電位分別-45.89～-6.38mV和-46.97～ -14.29mV),因此推斷氨氮向硝酸鹽氮的轉化過程緩慢,該結果與文獻報導的一致[36-37]. 為了分析氨氮的轉化及其對下游地下水的污染風險,對氮肥廠III和IV污染區及其下游區域部分監測井進行至少4次的監測,結果如圖5和6所示.其中MW1～5為氨氨污染區監測井編號,XMW1～3為氨氮污染區下游監測井編號.除氮肥廠III 的MW1和氮肥廠IV的MW2外,其余監測井中氨氮濃度在監測期內有降低趨勢,表明其可能發生了形態轉化,源區硝酸鹽氮濃度沒有明顯上升,但下游監測井中硝酸鹽氮濃度在4次監測中出現了較明顯的累積,說明氨氮轉化的硝酸鹽可能向下游進行了遷移.

目前以保護人體健康為基本思路開展工業地塊污染的修復,很少考慮地下水環境和飲用功能,對地下水中氨氮不進行修復,或修復目標較高,地塊內氨氮污染源可能長期存在.根據上述分析,由氨氮轉化的硝酸鹽向下游地下水遷移的風險不容忽視.

圖5 氮肥廠III和IV污染區地下水氨氮、亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮濃度隨時間變化情況

圖6 污染區下游地下水中亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮濃度隨時間變化情況

3 結論

3.1 土壤和地下水中氨氮含量變異性大,平面分布與原企業生產布局緊密相關,生產區地下環境中氨氮含量最高.氨氮的垂向遷移深度受土壤巖性分布影響,粉質黏土或黏土減弱氨氮的遷移.

3.2 氨氮在地下水和土壤中含量高低變化的一致性取決于地下水水位與土壤高氨氮含量檢出深度.地下水水位以下的土壤氨氮含量高,通常地下水氨氮濃度相對也高.

3.3 4個氮肥企業退役地塊在現狀污染水平和環境條件下,氨氮污染對人體健康產生的風險較小,由于氨揮發導致的異味及室內空氣質量變差的風險較小.

3.4 在現階段基于保護人體健康的地塊治理思路下,氮肥企業退役地塊中高濃度氨氮將長期賦存并緩慢進行硝化轉化成硝態氮,是附近地表水和下游地下水的長期污染源,對地表水和下游地下水水質存在一定的污染風險.

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Pollution characteristics and environmental risks of ammonia nitrogen in retired nitrogenfertilizer plant sites.

CHEN Yun1,2, JIANG Deng-deng1,2, YANG Kun-hua1,2, ZHU Xin1,2, KONG Ling-ya1,2, LI Xu-wei1,2, DENG Shao-po1,2*

(1.Nanjing Institute of Environmental Sciences, Ministry of Ecology and Environment, Nanjing 210042, China；2.China State Environmental Protection Key Laboratory of Soil Environmental Management and Pollution Control, Nanjing 210042, China)., 2022,42(7)：3265～3275

Based on the concentrations of NH4+-N in soil, groundwater, soil gas, and indoor air from abandoned nitrogen fertilizer plants sites, the polluted level and distribution characteristics of NH4+-N in these sites were analyzed, the human health risks for exposure to the NH4+-Nin soil and groundwater were evaluated, and the effects of ammonia volatilization on the risk of irritating odors and indoor air quality, as well as the impact on nearby surface water and downstream groundwater with NH4+-N migration and transformation was also evaluated. The results showed that the concentrations of NH4+-N in the soil and groundwater significantly varied in all four sites. The highest concentrations of NH4+-N in the soil of the four sites were as high as 12700.00, 2420.00, 2920.00, and 2370.00mg/kg, respectively, and the highest concentrations in the groundwater were up to 7550.00, 5100.00, 847.00, and 3760.00mg/L, respectively. The high concentration of NH4+-N was mainly distributed around production and the sewage treatment areas. The vertical distribution of NH4+-N in soil was different in four sites, in which the NH4+-N concentration mainly decreases with the increase of depth in site I, in which the soil is mainly clay, while the NH4+-N concentration generally showed an increasing trend with increasing depth in site II, III and IV that the soil is mainly silt sand or silty clay. The hazard quotient of NH4+-N was calculated in site I with a value of 1.54, which slightly exceeded the acceptable risk level (1.0). The concentrations of NH3(g) detected in soil gas and indoor air were￡9.88mg/m3 and￡0.18mg/m3, respectively, which had no adverse effects on indoor air quality. The concentration of groundwater NH4+-N in site I and II nearby the surface water exceeded 1.05to 409.33times the Category IV (1.5mg/L) standard in the Environmental Quality Standards for Surface Water. The concentrations of groundwater NH4+-N in site III and IV were slightly decreased during four times monitoring and the accumulation of nitrate nitrogen was found in the downstream monitoring wells. The results suggested that the human health risk of NH4+-N in the four sites were low, and the impact on indoor air quality was weak. However, the groundwater NH4+-N in the site was a pollution source for nearby surface water and downstream groundwater environment in the long term, and the nitrate nitrogen transformed by NH4+-N was more likely to migrate downstream. This study provides a scientific basis and practical experience for considering the environmental pollution risks of surface water and groundwater when dealing with NH4+-N in a site of nitrogen fertilizer plants in the future.

nitrogen fertilizer plants；contaminated site；ammonia nitrogen；human health；environmental risks

X53

A

1000-6923(2022)07-3265-11

2021-12-27

江蘇省“雙創博士”資助項目(JSSCBS20211318);中央級公益性科研院所基本科研業務專項(GYZX220303,GYZX220101)

* 責任作者, 副研究員, dsp@nies.org

陳 云(1993-),女,安徽淮南人,助理研究員,博士,主要從事工業用地污染物調查評估、遷移轉化及修復技術研究.發表論文3篇.