盧光華 郭碩 夏春 劉長波 吳潔 劉詩誠
(1. 中冶節(jié)能環(huán)保有限責(zé)任公司,北京 102208;2. 鋼鐵環(huán)境保護(hù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 102208;3. 中冶建筑研究總院有限公司,北京 100088;4. 中國航發(fā)北京航科發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)科技有限公司,北京 102200)
隨著我國城鎮(zhèn)化建設(shè)速度的加快,使得一些遠(yuǎn)郊的眾多工礦企業(yè)暴露在城市周邊,急需對這些場地進(jìn)行管控和治理[1]。現(xiàn)階段對于關(guān)?;虬徇w后的遺留鉛鋅冶煉廠及鉛鋅礦區(qū)污染狀況研究相對較多。孫晶等[2]對某鉛鋅污染場地進(jìn)行環(huán)境污染狀況調(diào)查,結(jié)果表明,研究區(qū)域土壤主要為重金屬污染。吳烈善等[3]對廣西某遺留鉛鋅冶煉廠進(jìn)行場地的健康風(fēng)險評價,研究結(jié)果表明,廢渣和建筑垃圾污染較重,土壤受到中度污染,主要污染物為鉻、鎘、砷等重金屬。金曉丹等[4]等對某鉛鋅礦區(qū)及周邊區(qū)域土壤進(jìn)行檢測分析,得出土壤中鉛和砷含量超標(biāo),分別超標(biāo)31%和80%。
目前對鉛鋅冶煉廠退役場地環(huán)境以及鉛鋅礦區(qū)的調(diào)查及評估研究相對較多,而對在產(chǎn)鉛鋅企業(yè)的相關(guān)污染狀況分析較少,特別是對產(chǎn)生固廢最多的采選礦區(qū)域的污染分析更為不足。本文以某鉛鋅采選礦企業(yè)為調(diào)查研究對象,對采選礦區(qū)及周邊土壤和地下水污染狀況進(jìn)行分析,為鉛鋅行業(yè)場地環(huán)境污染治理提供參考。
所調(diào)查的某鉛鋅采選礦企業(yè)位于某江域以南,海拔65~320 m。該區(qū)域汛期降水較集中,非汛期降水偏少,豐枯流量懸殊,年水位變幅大,一般高水位出現(xiàn)在4—7 月,低水位出現(xiàn)在10 月至次年2 月。采選礦區(qū)主要包括現(xiàn)有辦公-生活區(qū)、礦井出口(豎井和斜井)、廢石加工-堆存區(qū)及充填站、通風(fēng)機(jī)等配套區(qū)域。鉛鋅選礦車間原來是處理鉛鋅礦的礦石,該礦因資源枯竭,現(xiàn)主要從事井下鉛鋅殘礦的開采工作,年采出礦能力3 萬t,年產(chǎn)鉛鋅金屬含量1 500 t,目前該礦正在積極地進(jìn)行深部及外圍探礦。
根據(jù)場地環(huán)境調(diào)查相關(guān)技術(shù)導(dǎo)則對場地潛在污染區(qū)域進(jìn)行污染識別,對場地內(nèi)疑似污染物、土壤和地下水進(jìn)行點(diǎn)位布設(shè)與采集,并對采集后的樣品進(jìn)行檢測和分析。
依據(jù)企業(yè)提供的場地環(huán)境、水文地質(zhì)以及相關(guān)生產(chǎn)工藝材料,并通過現(xiàn)場踏勘、場地的土壤及疑似污染物的快速檢測等方式對企業(yè)場地進(jìn)行勘察和分析。
根據(jù)礦石主要成分及礦石采選-加工-尾礦流程,可初步判斷:(1)潛在污染源主要來自礦石,礦石成分以鉛、鋅、硫?yàn)橹鳎謩e占3.27%,3.69%和13.21%,有色礦的特點(diǎn)是多種金屬共生,不排除可能存在鉻、鎘、汞、鎳、砷等對人群及農(nóng)作物危害較大的潛在金屬污染源;(2)采礦區(qū)目前只有采選作業(yè),采選過程中產(chǎn)生的廢石大量回填礦道,少部分外運(yùn)做建材,暫存的廢石庫可能存在金屬淋溶進(jìn)入土壤及地下水的途徑,同時機(jī)修場地可能存在潤滑油等有機(jī)潛在污染源,如存在跑冒滴漏,可能進(jìn)入土壤及地下水,是本區(qū)域場地土壤及地下水取樣時重點(diǎn)考慮區(qū)域;(3)選礦廠是礦石加工濃縮區(qū)域,是潛在污染重點(diǎn)區(qū)域,該區(qū)域場地土壤及地下水潛在的污染源主要包括礦石加工過程的粉塵沉降、浮選試劑和懸浮液的跑冒滴漏、廢水廢渣處理過程的滲漏等;(4)尾礦庫利用天然山體和擋渣壩修建而成,主要可能是通過雨水淋溶使尾渣中的金屬及殘留藥劑遷移至下游土壤及地下水,但目前尾礦庫滲液已專門新建水處理系統(tǒng),滲液通過處理后排放。
主要按照《建設(shè)用地土壤環(huán)境調(diào)查評估技術(shù)指南》、HJ 25.1—2014 《場地環(huán)境調(diào)查技術(shù)導(dǎo)則》、HJ 25.2—2014 《場地環(huán)境監(jiān)測技術(shù)導(dǎo)則》、HJ 25.3—2014《污染場地風(fēng)險評估技術(shù)導(dǎo)則》和HJ/T 164—2004《地下水環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》等文件的相關(guān)要求,同時結(jié)合HJ 964—2018《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則土壤環(huán)境(試行)》對土壤現(xiàn)狀調(diào)查的要求和HJ 610—2016《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則 地下水環(huán)境》對地下水環(huán)境現(xiàn)狀監(jiān)測的要求,對場地內(nèi)土壤和地下水進(jìn)行布點(diǎn)監(jiān)測。
根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)和導(dǎo)則共設(shè)置土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測點(diǎn)16 個,地下水監(jiān)測點(diǎn)10 個。
對企業(yè)廠區(qū)內(nèi)采集的土壤和地下水樣品進(jìn)行檢測分析。其中,土壤樣品檢測參照GB 36600—2018《土壤環(huán)境質(zhì)量 建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》檢測方法對污染物進(jìn)行檢測分析;地下水樣品檢測參照GB 14848—2017 《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》檢測方法進(jìn)行檢測分析。
對采選礦企業(yè)廠區(qū)及周邊的16 個土壤采樣點(diǎn)進(jìn)行采樣,共采集土壤樣品26 個。選擇重點(diǎn)區(qū)域6個土壤樣品檢測pH 指標(biāo)、GB 36600—2018 《土壤環(huán)境質(zhì)量 建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》標(biāo)準(zhǔn)中45 項(xiàng)基本項(xiàng)污染物和鋅。其余20 個土壤樣品檢測pH 指標(biāo)和汞、鉛、鎘、砷、鉻、鋅、銅、鎳8 種重金屬污染物。
廠區(qū)內(nèi)為建設(shè)用地,土壤中污染物按GB 36600—2018《土壤環(huán)境質(zhì)量 建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》的45 項(xiàng)基本項(xiàng)污染物和鋅進(jìn)行檢測,得到土壤中有機(jī)物(含揮發(fā)性)基本都低于檢出限,但遠(yuǎn)小于風(fēng)險篩選值。土壤中金屬污染物都有檢出,只有鋅、砷兩種污染物超過第二類建設(shè)用地土壤質(zhì)量的污染風(fēng)險篩選值且低于管控值。
廠區(qū)外為農(nóng)用地,土壤質(zhì)量參照標(biāo)準(zhǔn)GB 15618—2018 《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》,其中3 個點(diǎn)位的鉛和鎘含量高于風(fēng)險篩選值且低于風(fēng)險管控值,1 個點(diǎn)位的鎘含量超過風(fēng)險管控值(超標(biāo)率為1.47 倍)。
由于場地地下水污染主要先通過土壤然后滲透至地下水,場地土壤污染物主要為重金屬,其中,超過相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的主要為鉛、砷,所以地下水監(jiān)測主要關(guān)注重金屬及無機(jī)離子。對采選礦企業(yè)區(qū)及周邊的10個地下水樣品進(jìn)行檢測分析得到:地下水質(zhì)量超標(biāo)(Ⅲ,Ⅳ類地下水分界限值)指標(biāo)含鎘、pH 及總大腸桿菌數(shù),鎘和pH 指標(biāo)都屬于Ⅳ類地下水,總大腸桿菌數(shù)超標(biāo)嚴(yán)重(適用于農(nóng)業(yè)及部分工業(yè)用水,適當(dāng)處理后可作為生活飲用水);場地污染源及土壤質(zhì)量超標(biāo)污染物主要為重金屬,可見地下水基本沒受場地污染(除鎘外,鎘可能受溶解性及毒性等因素影響);目前地下水水質(zhì)良好,除鎘指標(biāo)屬于Ⅳ類地下水外,其他都屬于Ⅲ類地下水。
本文對某鉛鋅生產(chǎn)企業(yè)中的采選礦企業(yè)及周邊土壤和地下水進(jìn)行了檢測分析,結(jié)論如下:
(1)采選礦區(qū)內(nèi)為建設(shè)用地,土壤中污染物按GB 36600—2018 《土壤環(huán)境質(zhì)量 建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》基本項(xiàng)和鋅共計46 項(xiàng)進(jìn)行檢測,得到土壤中有機(jī)物(含揮發(fā)性)基本都低于檢出限,但遠(yuǎn)小于風(fēng)險篩選值。土壤中金屬污染物都有檢出,只有鋅、砷兩種污染物超過第二類建設(shè)用地土壤質(zhì)量的污染風(fēng)險篩選值且低于管控值;采礦區(qū)外為農(nóng)用地,土壤質(zhì)量參照GB 15618—2018《土壤環(huán)境質(zhì)量 農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》,其中3 個點(diǎn)位的鉛和鎘含量高于風(fēng)險篩選值且低于風(fēng)險管控值,1 個點(diǎn)位的鎘含量超過風(fēng)險管控值(超標(biāo)率為1.47 倍)。
(2)對采礦區(qū)域及周邊的10 個地下水監(jiān)測井采集樣品進(jìn)行檢測分析,得到地下水質(zhì)量超標(biāo)(Ⅲ,Ⅳ類地下水分界限值)指標(biāo)含鎘、pH 及總大腸桿菌數(shù),鎘和pH 指標(biāo)都屬于Ⅳ類地下水,總大腸桿菌數(shù)超標(biāo)嚴(yán)重。