湖南某重金屬污染場地土壤環境調查

摘要：本研究針對湖南某重金屬污染場地開展土壤環境調查，布設14個點位，采集66個土壤樣品，分析土壤主要污染物。結果表明，該場地土壤主要存在釩、砷、鉻等重金屬污染，超標率達到了40%以上，大部分區域土壤污染深度在2m以上。土壤中污染物會隨雨水的沖刷向周圍擴散，使周邊的土壤、水體、農田等受到污染，應引起重點關注。研究結果可為同類場地的土壤調查提供參考。

關鍵詞：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，有色金屬礦產豐富。20世紀初不少人私自開采、冶煉，導致山體破壞，環境污染，并成為歷史遺留問題。此類工業污染場地對土壤的污染常見報道和研究[1-3]，但對于釩冶煉企業對土壤的污染調查卻不多見[4]。本研究調查的場地原駐有一家違法冶煉釩礦小企業。2005年在未辦理任何手續的情況下該企業擅自開工建設，并于同年建成投產。在非法煉釩過程中，采用釩礦鈣化焙燒工藝生產五氧化二釩，生產產生的廢水、廢氣、廢渣未經任何污染防治設施處理直接排放。其中，廢水主要由浸泡焙燒成球后的釩礦產生，經過廠區內水池沉淀后進行循環使用，少量外排;廢氣經過山頂一根約50m的煙囪直接排放，產生的大量冶煉廢渣露天堆積。由于冶煉工藝落后、未采取有效的環境保護措施，生產期間，周邊群眾投訴不斷，當地政府接到群眾舉報后及時關停了該廠。關停后，含重金屬的冶煉廢渣未經任何處理長期露天堆放在冶煉廠周邊，經降雨淋溶的影響，已經造成區域內更大范圍內及深度的土壤污染，本次調查擬查明場地內重金屬污染范圍及程度，為下一步的污染治理打下科學基礎。

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;中間平臺主要生產區間;最高的平臺上主要為煙囪。原生產廠房已經依法拆除，建筑垃圾散亂堆積在場內;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，由于原廠生產時間不長、且關停時間已久，煙囪內雖未見煙灰等殘留物，但因年代久遠存在一定的安全隱患。廠房周邊有大片農田和幾十戶居民，存在環境污染風險，影響周邊居民身體健康。

2.2 采樣方法

本調查場地內的固體廢物大多數零散分布在場地各處，并沒有明顯按一定順序排列、分層，并且已經停產，根據《工業固體廢物采樣制樣技術規范》（HJ/T 20-1998），并參考相關重金屬污染場地調查方法[5-6]，本調查采用簡單隨機采樣法。按照堆存的固體廢物原來的狀況隨機從固體廢物堆中采集樣品，共設置14個固體廢物和土壤采樣點。

根據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

根據同類型項目污染數據，本次調查主要檢測5種重金屬（釩、砷、銻、鉻及鎘）和pH。測試方法均為國家或行業相關檢測標準。

3 結果與討論

3.1 檢測情況

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

釩超標情況：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標準》（DB43/T1165-2016）居住用地標準200mg/kg的限值，最大超標倍數達到28.99倍，場地內14個點位中10個點位樣品存在超標，超標率達到了70%。

砷超標情況：采樣點M2、M4、M6、M8、M10和M14重金屬砷濃度超過居住用地標準50mg/kg的限值，最大超標倍數為4.40倍，場地內14個點位中6個點位樣品存在超標，超標率達到了40%。

鉻超標情況：采樣點M1、M3、M4、M7、M8、M10和M14重金屬鉻濃度超過居住用地標準400mg/kg的限值，最大超標倍數為0.19倍，場地內14個點位中6個點位樣品存在超標，超標率達到了40%。

銻、鎘這兩種重金屬未檢測出超標現象。

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

3.2 污染深度

綜合分析超標污染因子釩、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;采樣深度在1.5m處釩、砷和鉻仍然存在超標，因此確定場地大部分區域土壤污染深度為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

首先根據污染土壤及周邊背景值監測結果和場地地形情況，確定場地不超標范圍;然后，根據超標點位超標值和附近不超標點位背景值，采用內插法確定超標點位邊界點，最后，根據內插法確定的邊界點，采用平滑曲線將確定的點連接起來，確定場地污染范圍。據此，確定場地污染土壤面積13780m2。

4 結語

場地區域內污染土壤中釩、砷、鉻等重金屬含量已超過相應的環境質量標準限值，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散，使周邊的土壤、水體、農田等受到污染，存在安全隱患，應重點關注。

參考文獻

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

[2]陳莉娜，張帥，許石豪，等.典型有機化工遺留場地的健康風險評估[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狀調查與評價[J].環境工程，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].工程科學學報，2016（10）：1410-1416.

[5]張斌，陳輝，萬正茂，等.污染場地環境調查現場采樣技術現狀及存在問題的探討[J].工業安全與環保，2017，43（9）：82-86.

[6]潘瓊，程運林.土壤重金屬污染現狀調查與評價[J].環境與可持續發展，2013（6）：47-49.

收稿日期：2020-03-30

作者簡介：陳鍇（1984-），男，研究生學歷，研究方向為環境保護類工程咨詢及企業節能環保、綠色發展咨詢。