湖南某重金屬污染場地土壤環(huán)境調(diào)查

摘要：本研究針對湖南某重金屬污染場地開展土壤環(huán)境調(diào)查，布設(shè)14個點位，采集66個土壤樣品，分析土壤主要污染物。結(jié)果表明，該場地土壤主要存在釩、砷、鉻等重金屬污染，超標(biāo)率達(dá)到了40%以上，大部分區(qū)域土壤污染深度在2m以上。土壤中污染物會隨雨水的沖刷向周圍擴(kuò)散，使周邊的土壤、水體、農(nóng)田等受到污染，應(yīng)引起重點關(guān)注。研究結(jié)果可為同類場地的土壤調(diào)查提供參考。

關(guān)鍵詞：重金屬;釩;污染場地;土壤

Abstract：The study is focus on an investigation about soil environment whose datas were taken in one heavy metal pollution site of Hunan province.The investigator set up 14 sites and collected more than 66 soil samples to analyze the main soil pollutants.The results show that the site soil is mainly contaminated by vanadium， arsenic， chromium and other heavy metals，whose exceeded rate is more than 40%. And the depth of the soil pollution in most areas is more than 2m.The pollutants in the soil are spread to the surrounding with the erosion of rain so that the surrounding soil， water， and the farmland are affected too，which should be paid more attention to.The results in the research can provide reference for soil investigation of similar sites.

Key words：Heavy metal;Vanadium;Contaminated site;Soil

1 背景

湖南某地已探明的礦藏有鐵、錳、銻、鋅、釩等20多種，有色金屬礦產(chǎn)豐富。20世紀(jì)初不少人私自開采、冶煉，導(dǎo)致山體破壞，環(huán)境污染，并成為歷史遺留問題。此類工業(yè)污染場地對土壤的污染常見報道和研究[1-3]，但對于釩冶煉企業(yè)對土壤的污染調(diào)查卻不多見[4]。本研究調(diào)查的場地原駐有一家違法冶煉釩礦小企業(yè)。2005年在未辦理任何手續(xù)的情況下該企業(yè)擅自開工建設(shè)，并于同年建成投產(chǎn)。在非法煉釩過程中，采用釩礦鈣化焙燒工藝生產(chǎn)五氧化二釩，生產(chǎn)產(chǎn)生的廢水、廢氣、廢渣未經(jīng)任何污染防治設(shè)施處理直接排放。其中，廢水主要由浸泡焙燒成球后的釩礦產(chǎn)生，經(jīng)過廠區(qū)內(nèi)水池沉淀后進(jìn)行循環(huán)使用，少量外排;廢氣經(jīng)過山頂一根約50m的煙囪直接排放，產(chǎn)生的大量冶煉廢渣露天堆積。由于冶煉工藝落后、未采取有效的環(huán)境保護(hù)措施，生產(chǎn)期間，周邊群眾投訴不斷，當(dāng)?shù)卣拥饺罕娕e報后及時關(guān)停了該廠。關(guān)停后，含重金屬的冶煉廢渣未經(jīng)任何處理長期露天堆放在冶煉廠周邊，經(jīng)降雨淋溶的影響，已經(jīng)造成區(qū)域內(nèi)更大范圍內(nèi)及深度的土壤污染，本次調(diào)查擬查明場地內(nèi)重金屬污染范圍及程度，為下一步的污染治理打下科學(xué)基礎(chǔ)。

2 研究方法

2.1 場地概況

整個場地基本分為3個平臺，最低平臺主要為冶煉后廢渣傾倒區(qū);中間平臺主要生產(chǎn)區(qū)間;最高的平臺上主要為煙囪。原生產(chǎn)廠房已經(jīng)依法拆除，建筑垃圾散亂堆積在場內(nèi);原水浸池和污水池中遺留有大量的冶煉廢渣，未得到妥善處置;同時，原生產(chǎn)過程中排放廢氣的煙囪未拆除，該煙囪位于山頂，由于原廠生產(chǎn)時間不長、且關(guān)停時間已久，煙囪內(nèi)雖未見煙灰等殘留物，但因年代久遠(yuǎn)存在一定的安全隱患。廠房周邊有大片農(nóng)田和幾十戶居民，存在環(huán)境污染風(fēng)險，影響周邊居民身體健康。

2.2 采樣方法

本調(diào)查場地內(nèi)的固體廢物大多數(shù)零散分布在場地各處，并沒有明顯按一定順序排列、分層，并且已經(jīng)停產(chǎn)，根據(jù)《工業(yè)固體廢物采樣制樣技術(shù)規(guī)范》（HJ/T 20-1998），并參考相關(guān)重金屬污染場地調(diào)查方法[5-6]，本調(diào)查采用簡單隨機(jī)采樣法。按照堆存的固體廢物原來的狀況隨機(jī)從固體廢物堆中采集樣品，共設(shè)置14個固體廢物和土壤采樣點。

根據(jù)污染場地地塊地層分布情況，固廢采樣鉆孔分為淺孔和深孔兩類：（1）淺孔的鉆探深度計劃為2m-4m，分別為M1、M2、M3、M4、M7、M8、M9、M10、M11、M12、M13及M14，淺孔每個鉆孔采集5個土壤樣品，采樣深度分別為0～0.5m、0.5～1m、1～1.5m、1.5～2m及2m以上土壤樣品;（2）深孔鉆探深度計劃點位為M5，鉆孔深度為6m，采樣深度分別為0～0.5m表層廢渣樣、0.5～3m廢渣混合樣、3～4m廢渣土壤混合樣、4～5m土壤樣品及5～6m土壤樣品。另一個深孔鉆探深度計劃點位為M6，鉆孔深度為8m，采樣深度分別為0～0.5m表層廢渣樣、0.5～5m廢渣混合樣、5～6m土壤混合樣、6～7m土壤樣品及7～8m土壤樣品。共計采集5個固廢樣品及66個土壤樣品，以M1為例，固廢樣品各層分別編號為M1-1、M1-2、M1-3、M1-4及M1-5。

同時，場地4個方位采集用人工挖掘方式采集4個土壤表層樣品作為背景點，分別為背景點東、背景點南、背景點西、背景點北。

2.3 檢測分析

根據(jù)同類型項目污染數(shù)據(jù)，本次調(diào)查主要檢測5種重金屬（釩、砷、銻、鉻及鎘）和pH。測試方法均為國家或行業(yè)相關(guān)檢測標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)果與討論

3.1 檢測情況

毒性浸出試驗情況：對M5、M6表層固廢進(jìn)行毒性浸出（酸浸）試驗結(jié)果，參照《危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)浸出毒性鑒別》（GB 5085.3-2007），檢測結(jié)果均在浸出毒性鑒別標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)，可判定該廢渣固廢不屬于危險廢物。接著按照《一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB18599-2001）的相關(guān)要求，廢渣浸出（水浸）檢測結(jié)果各檢測因子檢測值均未超過《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）標(biāo)準(zhǔn)限值，因此判定該場地內(nèi)廢渣屬于第I類一般工業(yè)固體廢物。

釩超標(biāo)情況：采樣點M1、M2、M3、M4、M6、M7、M8、M9、M10和M14重金屬釩的檢測值超過《重金屬污染場地土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)》（DB43/T1165-2016）居住用地標(biāo)準(zhǔn)200mg/kg的限值，最大超標(biāo)倍數(shù)達(dá)到28.99倍，場地內(nèi)14個點位中10個點位樣品存在超標(biāo)，超標(biāo)率達(dá)到了70%。

砷超標(biāo)情況：采樣點M2、M4、M6、M8、M10和M14重金屬砷濃度超過居住用地標(biāo)準(zhǔn)50mg/kg的限值，最大超標(biāo)倍數(shù)為4.40倍，場地內(nèi)14個點位中6個點位樣品存在超標(biāo)，超標(biāo)率達(dá)到了40%。

鉻超標(biāo)情況：采樣點M1、M3、M4、M7、M8、M10和M14重金屬鉻濃度超過居住用地標(biāo)準(zhǔn)400mg/kg的限值，最大超標(biāo)倍數(shù)為0.19倍，場地內(nèi)14個點位中6個點位樣品存在超標(biāo)，超標(biāo)率達(dá)到了40%。

銻、鎘這兩種重金屬未檢測出超標(biāo)現(xiàn)象。

4個土壤背景點各重金屬污染因子檢測指標(biāo)基本上都在《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB15618-1995）三級標(biāo)準(zhǔn)限值內(nèi)，因此判定目前該場地周圍土壤和農(nóng)田土壤暫時沒有受到污染。

3.2 污染深度

綜合分析超標(biāo)污染因子釩、砷和鉻的污染深度，除了M2點和M4點位周邊，采樣深度在2m以上釩、砷和鉻的檢測值均不超標(biāo);采樣深度在1.5m處釩、砷和鉻仍然存在超標(biāo)，因此確定場地大部分區(qū)域土壤污染深度為2m。M2點位周邊污染深度為4m;M4點位周邊污染深度為3m。

3.3 污染面積

首先根據(jù)污染土壤及周邊背景值監(jiān)測結(jié)果和場地地形情況，確定場地不超標(biāo)范圍;然后，根據(jù)超標(biāo)點位超標(biāo)值和附近不超標(biāo)點位背景值，采用內(nèi)插法確定超標(biāo)點位邊界點，最后，根據(jù)內(nèi)插法確定的邊界點，采用平滑曲線將確定的點連接起來，確定場地污染范圍。據(jù)此，確定場地污染土壤面積13780m2。

4 結(jié)語

場地區(qū)域內(nèi)污染土壤中釩、砷、鉻等重金屬含量已超過相應(yīng)的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)限值，遇雨水天氣或山體滑坡，污染土壤中的重金屬會隨著雨水的沖刷以地表徑流的形式向周圍擴(kuò)散，使周邊的土壤、水體、農(nóng)田等受到污染，存在安全隱患，應(yīng)重點關(guān)注。

參考文獻(xiàn)

[1]吳霞，劉軒志，馮秋分，等.云南省某電池廠遺留場地調(diào)查及風(fēng)險評估[J].綠色科技，2017（14）：126-129.

[2]陳莉娜，張帥，許石豪，等.典型有機(jī)化工遺留場地的健康風(fēng)險評估[J].廣東化工，2017，44（9）：192-195.

[3]鐘為章，牛建瑞，周冰，等.石家莊某鉻污染場地土壤現(xiàn)狀調(diào)查與評價[J].環(huán)境工程，2017（04）：149-153.

[4]林海，田野，董穎博，等.釩冶煉廠周邊陸生植物對重金屬的富集特征[J].工程科學(xué)學(xué)報，2016（10）：1410-1416.

[5]張斌，陳輝，萬正茂，等.污染場地環(huán)境調(diào)查現(xiàn)場采樣技術(shù)現(xiàn)狀及存在問題的探討[J].工業(yè)安全與環(huán)保，2017，43（9）：82-86.

[6]潘瓊，程運林.土壤重金屬污染現(xiàn)狀調(diào)查與評價[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2013（6）：47-49.

收稿日期：2020-03-30

作者簡介：陳鍇（1984-），男，研究生學(xué)歷，研究方向為環(huán)境保護(hù)類工程咨詢及企業(yè)節(jié)能環(huán)保、綠色發(fā)展咨詢。