慶陽市某油區土壤重金屬累積污染分布特征研究

(慶陽市生態環境局 甘肅 慶陽 745000)

慶陽市石油資源豐富，極大推動了經濟的蓬勃發展，但油田鉆探、生產過程中不可能避免的對周邊土壤帶來擾動和影響，進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、研究區域概況

研究區位于甘肅省合水縣及華池縣境內，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育。

二、樣品采集與測試

本次調查采取專業判斷法和系統布點法，監測點位布設分平面布置及垂向布置。在Q221、Q62、Q60、Q3、Q13、Q61、Q201共7個退出井場處布設采樣點，按20cm，40～60cm、80～100cm進行分層取樣，對照點為林地(1個)、耕地(2個)共3個對照點，得到土壤污染取樣153件，對照樣9件，共計162件。根據污染因子識別及《土壤環境質量農用地土壤污染風險管控標準(試行)》(GB15618-2018)，確定土壤重金屬調查因子為鎘、汞、砷、銅、鉛、鉻、鋅、鎳[3]。

三、評價方法

根據《土壤環境監測技術規范》(HJ/T166-2004)評價方法主要有以下幾種：

(一)污染指數評價

土壤污染物累積指數(Ai)=土壤污染物實測值/土壤環境質量背景；

(二)內梅羅指數評價(An)

內梅羅污染指數法計算公式為：

污染物的累積性評價參照環保部《土壤環境質量評價技術規范(二次征求意見稿)》的要求進行。評價結果見表1：

表1 土壤污染物累積影響內梅羅指數評價結果

四、試驗結果與討論

(一)土壤污染物單項指數分析

調查區鎘、鉻、汞、砷、鉛、銅、鎳、鋅單項指數未超過《土壤環境質量農用地土壤污染風險管控標準(試行)》(GB15618-2018)“其他”風險篩選值及《土壤環境質量建設用地土壤污染風險管控標準(試行)》(GB36600-2018)第二類用地風險篩選值。

(二)土壤影響累積內梅羅指數分析

通過土壤污染累積指數內梅羅指數計算后，Q221井場鎘呈現明顯累積，其次為砷，其余重金屬元素均未出現明顯累積，見圖1(a)。縱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。

Q62井場重金屬元素均未出現明顯累積，見圖1(b)。

Q60井場鉻、鎘呈現明顯累積，其次為砷、銅、鋅、鎳、鉛，見圖1(c)。縱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、拉油區及泥漿池區域。

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

Q13井場鉻呈現明顯累積，其次為銅，見圖1(e)。縱向上看重金屬累積主要在60cm左右，橫向上監測點位均出現鉻元素累積。

Q61鎘呈現明顯累積，其次為鉻、汞、鎳，見圖1(f)。縱向上看重金屬累積主要在60cm左右，鎘元素累積出現在井口監測點位，井場上監測點位均出現鉻元素累積。

Q201鎘呈現明顯累積，其次為鉛、鋅、鎳、鉻、汞、銅，見圖1(g)。縱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不規律分布，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、結論與建議

根據單因子指數評價結果，本次井場土壤并未出現超標。土壤重金屬累積影響評價結果表明：除Q62井場外，其余井場均出現不同程度重金屬累積，主要為鎘、鉻元素累積。縱向上重金屬元素累積影響呈現指數隨深度降低的趨勢，橫向上則主要分布在井口，其余點位則呈現不規則分布，主要與井場后期平整土地擾動，及井場在運行期環境管理水平有關。

根據上述土壤污染情況評價結果，提出以下建議：

1.退出井場的土壤中重金屬雖未超過質量標準，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對土壤進行修復，可以采用生長快速、根系能深植土壤、容易收割的植物。

2.調查分析認為，退出井場土壤中的重金屬主要來源于油井井下作業過程中，重金屬隨著鉆井泥漿、鉆井液等進入地表土壤。建議結合當地油田開發條件，對鉆井泥漿、鉆井液等采取不落地等方式進行收集、統一處置，降低對地表土壤的擾動和影響。