慶陽市某油區(qū)土壤重金屬累積污染分布特征研究

(慶陽市生態(tài)環(huán)境局 甘肅 慶陽 745000)

慶陽市石油資源豐富，極大推動了經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，但油田鉆探、生產(chǎn)過程中不可能避免的對周邊土壤帶來擾動和影響，進(jìn)入土壤的重金屬等污染物通過食物鏈富集在人體中，對人體健康造成影響[1,2]。因此，本文以慶陽市某油區(qū)的7座退出井場為例，分析重金屬污染的累積影響，從而為退出井場周邊土壤的污染治理提供參考。

一、研究區(qū)域概況

研究區(qū)位于甘肅省合水縣及華池縣境內(nèi)，為大陸型氣候，氣候整體上溫涼濕潤，四季分明，降雨量南多北少，年平均氣溫7.4～8.5℃，年平均降水量在500～

620mm之間，區(qū)域土壤主要類型有灰褐色森林土、黑壚土、黃綿土、草甸土四種，適于楊、樺、櫟類等落葉闊葉林和油松、華北落葉松等溫性針葉林生長發(fā)育。

二、樣品采集與測試

本次調(diào)查采取專業(yè)判斷法和系統(tǒng)布點(diǎn)法，監(jiān)測點(diǎn)位布設(shè)分平面布置及垂向布置。在Q221、Q62、Q60、Q3、Q13、Q61、Q201共7個退出井場處布設(shè)采樣點(diǎn)，按20cm，40～60cm、80～100cm進(jìn)行分層取樣，對照點(diǎn)為林地(1個)、耕地(2個)共3個對照點(diǎn)，得到土壤污染取樣153件，對照樣9件，共計(jì)162件。根據(jù)污染因子識別及《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB15618-2018)，確定土壤重金屬調(diào)查因子為鎘、汞、砷、銅、鉛、鉻、鋅、鎳[3]。

三、評價(jià)方法

根據(jù)《土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(HJ/T166-2004)評價(jià)方法主要有以下幾種：

(一)污染指數(shù)評價(jià)

土壤污染物累積指數(shù)(Ai)=土壤污染物實(shí)測值/土壤環(huán)境質(zhì)量背景；

(二)內(nèi)梅羅指數(shù)評價(jià)(An)

內(nèi)梅羅污染指數(shù)法計(jì)算公式為：

污染物的累積性評價(jià)參照環(huán)保部《土壤環(huán)境質(zhì)量評價(jià)技術(shù)規(guī)范(二次征求意見稿)》的要求進(jìn)行。評價(jià)結(jié)果見表1：

表1 土壤污染物累積影響內(nèi)梅羅指數(shù)評價(jià)結(jié)果

四、試驗(yàn)結(jié)果與討論

(一)土壤污染物單項(xiàng)指數(shù)分析

調(diào)查區(qū)鎘、鉻、汞、砷、鉛、銅、鎳、鋅單項(xiàng)指數(shù)未超過《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB15618-2018)“其他”風(fēng)險(xiǎn)篩選值及《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB36600-2018)第二類用地風(fēng)險(xiǎn)篩選值。

(二)土壤影響累積內(nèi)梅羅指數(shù)分析

通過土壤污染累積指數(shù)內(nèi)梅羅指數(shù)計(jì)算后，Q221井場鎘呈現(xiàn)明顯累積，其次為砷，其余重金屬元素均未出現(xiàn)明顯累積，見圖1(a)?？v向上看重金屬累積主要在60cm左右，橫向上重金屬累積主要集中在井場管線、拉油區(qū)。

Q62井場重金屬元素均未出現(xiàn)明顯累積，見圖1(b)。

Q60井場鉻、鎘呈現(xiàn)明顯累積，其次為砷、銅、鋅、鎳、鉛，見圖1(c)?？v向上看重金屬累積主要在60cm左右，橫向上鉻元素土壤污染累積分布在井場井口、拉油區(qū)及泥漿池區(qū)域。

Q3井場鉻呈現(xiàn)明顯累積，其次為銅、鋅、砷、鎳，見圖1(d)?？v向上看重金屬累積主要在60cm左右，橫向上監(jiān)測點(diǎn)位均出現(xiàn)鉻元素累積。

Q13井場鉻呈現(xiàn)明顯累積，其次為銅，見圖1(e)?？v向上看重金屬累積主要在60cm左右，橫向上監(jiān)測點(diǎn)位均出現(xiàn)鉻元素累積。

Q61鎘呈現(xiàn)明顯累積，其次為鉻、汞、鎳，見圖1(f)?？v向上看重金屬累積主要在60cm左右，鎘元素累積出現(xiàn)在井口監(jiān)測點(diǎn)位，井場上監(jiān)測點(diǎn)位均出現(xiàn)鉻元素累積。

Q201鎘呈現(xiàn)明顯累積，其次為鉛、鋅、鎳、鉻、汞、銅，見圖1(g)?？v向上看重金屬累積主要在60cm左右，橫向上看重金屬累積呈現(xiàn)不規(guī)律分布，較為分散。

(a)Q221井場;(b)Q62井場;(c)Q60井場;(d)Q3井場;(e)Q13井場;(f)Q61井場;(g)Q201井場

五、結(jié)論與建議

根據(jù)單因子指數(shù)評價(jià)結(jié)果，本次井場土壤并未出現(xiàn)超標(biāo)。土壤重金屬累積影響評價(jià)結(jié)果表明：除Q62井場外，其余井場均出現(xiàn)不同程度重金屬累積，主要為鎘、鉻元素累積?？v向上重金屬元素累積影響呈現(xiàn)指數(shù)隨深度降低的趨勢，橫向上則主要分布在井口，其余點(diǎn)位則呈現(xiàn)不規(guī)則分布，主要與井場后期平整土地?cái)_動，及井場在運(yùn)行期環(huán)境管理水平有關(guān)。

根據(jù)上述土壤污染情況評價(jià)結(jié)果，提出以下建議：

1.退出井場的土壤中重金屬雖未超過質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，但污染物已有明顯累積，建議對退出的井場采取植物降解技術(shù)對土壤進(jìn)行修復(fù)，可以采用生長快速、根系能深植土壤、容易收割的植物。

2.調(diào)查分析認(rèn)為，退出井場土壤中的重金屬主要來源于油井井下作業(yè)過程中，重金屬隨著鉆井泥漿、鉆井液等進(jìn)入地表土壤。建議結(jié)合當(dāng)?shù)赜吞镩_發(fā)條件，對鉆井泥漿、鉆井液等采取不落地等方式進(jìn)行收集、統(tǒng)一處置，降低對地表土壤的擾動和影響。