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陇南市成县磨坝峡水源地土壤污染调查评价

2022-06-15甘贤龙

大科技 2022年23期
关键词:土样水源地污染物

甘贤龙

(甘肃有色工程勘察设计研究有限公司,甘肃 兰州 730000)

0 引言

随着成县经济发展和人口的增长,现有水源地已不能满足日益增长的需水量,且工业、农业和生活污水的排放不断污染水源地的土壤环境。磨坝峡水库水源地即将建成,但其上游存在选矿企业和遗留尾矿库,重金属对区域土壤形成了一定程度的污染,存在土壤环境安全隐患。通过本次调查查明区内土壤污染现状,分析其污染指标,进行土壤评价分区,提出成因分析及防治对策建议,为磨坝峡水源地土壤环境保护提供参考依据。

1 调查区及调查方法

1.1 调查区

磨坝峡水源地为成县主水源地,根据《成县城区饮水水源地保护区划分技术报告(2010 年)》,水源地一级保护区面积0.23km2,二级保护区面积4.92km2。水库坝址位于嘉陵江上游二级支流南河上游段,处于南河两条支流(二郎河与沿河)汇合口下游约200m 处。东北距抛沙镇4km,距成县县城11km,行政上隶属成县抛沙镇管辖。坝址以上包括一、二级保护区在内的流域范围均为磨坝峡水源地土壤污染调查区,总面积247.6km2。调查区位于成县西北部,流域上游地形地貌以构造中高山为主,靠近水库坝址区域过渡为低山丘陵区。区内水系发育,以南河上游支流二郎河、沿河为主。

1.2 调查方法

1.2.1 勘探工程

调查区沿水源地流域河流或沟谷上下游布置,水源保护区内布点间距1 点/0.5~1km,其他调查区域布点间距1 点/2~3km,单个探井进尺深度为2m,总进尺60m。靠近水源地附近较密集,远离水源地附近较稀疏,遇工矿企业、排污点等水土污染异常点、集中用水区等地段,点位布置适当加密。

1.2.2 土壤试样

30 个探井内垂直方向每米取1 个样品,分别在距离地表0~1m、1~2m 处各采取土壤样30 个,共60 个样品,采取严格按照规范要求执行,并及时密封送检。根据土壤全分析试验数据,确定单项污染指标。

2 评价结果

根据《污染场地土壤和地下水调查与风险评价规范》(DD2014-06),评价要以调查资料为依据,包括评价因子、评价指标、评价标准及评价方法四个方面。评价结果以定量化数据、图表等形式表达污染程度及空间变化。

2.1 评价因子

评价因子以检测清单为依据,共计检测PH、Cu、Zn、Cd、Pb、As、Hg、Cr6+、有机质、α-666、β-666、γ-666、δ-666、p,p′-DDE、p,p′-DDD、o,p′-DDT、p,p′-DDT 等17 项,其中α-666、β-666、γ-666、δ-666、p,p′-DDE、p,p′-DDD、o,p′-DDT、p,p′-DDT 等8 项未检出,其检出项统计如表1 所示。

表1 磨坝峡水源地土壤检出项(部分)统计

2.2 评价指数

2.2.1 检出率

(1)检出点率。检出点率(%)=检出点数/检测点数[1],其主要反映污染物在场地存在分布状况,结果如表2所示。

表2 检出点率统计

(2)检出项率。检出项率(%)=样品污染物检出项/样品污染物检测项,其主要反映场地某一点污染复杂程度,样品污染物检出项为As 等1 项,样品污染物检测项为17 项,检出项率5.88%。

2.2.2 超标率

超标率(%)=超标点数/检测点数,其主要反映污染物在场地的污染分布状况。《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 36600—2018)规范中对建设用地分类作了详细的分析标准及要求,磨坝峡水库水源地位于成县县城东侧丘陵山区,属公共服务用地(A),其建设用地属于第二类用地,对应的筛选风险值作为评价标准值。判定结果如下:M17-T1 土样中As 含 量614.7mg/kg,M31-T1 土 样 中As 含 量64.1mg/kg,M31-T2 土样中As 含量64.4mg/kg,M34-T1土样中As 含量64.6mg/kg,M34-T2 土样中As 含量72.4mg/kg,M35-T1 土样中As 含量68.1mg/kg,均大于标准值60mg/kg。上述6 项属于超标点数,检测点数538,即超标率为5.76%。

2.2.3 超标倍数

超标倍数=(某污染物实测值-某污染物标准值)/某污染物标准值,其主要反映污染的危害程度,比值大于0 的污染物应列为风险评价因子。超标倍数计算如表3所示。

表3 磨坝峡水库水源地土壤污染物超标倍数计算

根据表3 计算结果,As 为风险评价因子,其中M17-T1 土样中As 含量超标9.25 倍,M31-T1 土样中As 含量超标0.07 倍,M31-T2 土样中As 含量超标0.07 倍,M34-T1 土样中As 含量超标0.08 倍,M34-T2 土样中As 含量超标0.21 倍,M35-T1 土样中As 含量超标0.14 倍。

2.2.4 单项污染指数

单项污染指数的计算公式如下:

式中:I——某评价因子的单项污染指数,无量纲;C——某评价因子的实测值,单位由实测给出;C0——某评价因子场地背景值,As 背景值根据《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 36600—2018)附表A 取值20mg/kg;C标——某评价因子标准值,As 标准值取值60mg/kg。

单项污染指数主要反映场地污染的危害程度,比值大于0 的污染物,应列为风险评价因子[2]。单项污染指数计算如表4 所示。

表4 磨坝峡水库水源地土壤污染物单项污染指数计算

根据表4 计算结果,M17-T1 土样中As 单项污染指数9.91,M31-T1 土样中As 单项污染指数0.74,M31-T2 土样中As 单项污染指数0.74,M34-T1 土样中As 单项污染指数0.74,M34-T2 土样中As 单项污染指数0.87,M35-T1 土样中As 单项污染指数0.80。

3 土壤评价分区

磨坝峡水库水源地涵养与生态保护区土壤风险评价因子为As,M17-T1 土样中As 单项污染指数9.91,M31-T1 土样中As 单项污染指数0.74,M31-T2 土样中As 单项污染指数0.74,M34-T1 土样中As 单项污染指数0.74,M34-T2 土样中As 单项污染指数0.87,M35-T1 土样中As 单项污染指数0.80。依据上述结果,将调查区划分为土壤超标区与安全区2 个区,其中超标区共2 个亚区,如表5 所示。

表5 磨坝峡水库水源地土壤评价分区

3.1 土壤超标区(C)

该区分布于调查区东南部磨坝村及沿河中上游流域。根据分布区域进一步划分为2 个亚区,分别为磨坝峡亚区(C1)、沿河亚区(C2)。

(1)磨坝村亚区(C1)。该区分布于调查区东南部磨坝村一带,面积0.92km2,占调查区总面积的0.4%。风险评价因子为As,M17-T1 土样中As 单项污染指数9.91。

(2)沿河亚区(C2)。该区分布于沿河中上游流域,面积14.02km2,占调查区总面积的5.7%。风险评价因子为As,M31-T1 土样中As 单项污染指数0.74,M31-T2土样中As 单项污染指数0.74,M34-T1 土样中As 单项污染指数0.74,M34-T2 土样中As 单项污染指数0.87,M35-T1 土样中As 单项污染指数0.80。

3.2 土壤安全区(A)

该区分布于调查区除超标区以外的区域,面积232.66km2,占调查区总面积的93.9%。区内土壤样检测均达标。

4 成因分析及防治对策

4.1 土壤超标成因分析

磨坝峡水源地土壤风险评价因子为As,造成As 超标的来源主要为工业废水等。水源地上游铅锌矿已关闭,但早期选矿生产过程中排废及尾矿库渗流等因素,造成土壤污染或污染地表水后间接污染土壤,造成As超标[3]。

4.2 防治对策建议

4.2.1 控制超标源

控制超标源是防止土壤超标的关键,所以针对超标源可以制定相应的防治政策[4]。严格要求工业污水污染物排放总量不超过允许排放量。应通过减少工业废水的排放量,选择科学的施肥和科学的田间管理模式等措施来降低土壤中的As 等含量。禁止污水就地排放,严禁利用渗井、渗坑直接排污。对污水进行处理,使之达到灌溉用水标准后排放,既增加了灌溉水量,又可防止对土壤的污染,对垃圾填埋场的淋滤液进行回收处理,防止其污染土壤等。通过相应的政策来切断或减少超标源,防止土壤超标进一步发展。

4.2.2 合理使用农药

合理使用农药不仅可以减少对土壤的污染,还能经济有效地消灭病、虫、草害,发挥农药的积极效能。在生产中,不仅要控制化学农药的用量、使用范围、喷施次数和喷施时间,提高喷洒技术,还要改进农药剂型,严格限制剧毒、高残留农药的使用,重视低毒、低残留农药的开发与生产。

4.2.3 合理施用化肥

根据土壤的特性、气候状况和农作物生长发育特点,配方施肥,严格控制有毒化肥的使用范围和用量。增施有机肥,提高土壤有机质含量,可增强土壤胶体对重金属和农药的吸附能力。

总之,按照“预防为主”的环保方针,防治土壤超标的首要任务是控制和消除土壤超标源,对已超标的土壤,要采取一切有效措施,清除土壤中的超标物,控制土壤超标物的迁移转化,改善土壤环境。

5 结语

(1)磨坝峡水源地土壤污染调查区面积247.6km2,布置探井30 个,采取60 个土壤试样。

(2)实验数据中6 项属于超标点数,检测点数538,即超标率为5.76%,As 为风险评价因子,As 含量超标0.07~9.25 倍,单项污染指数0.74~9.91。

(3)将调查区划分为土壤超标区与安全区2 个区,土壤超标区分布于调查区东南部磨坝村及沿河中上游流域,面积14.94km2,土壤安全区面积232.66km2。

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