長期污灌條件下土壤污染環境影響評價方法

陸 微

（長興韶華環保科技有限公司，浙江 湖州 313100）

受生產加工模式的影響，近年來污水產出總量呈現出明顯的上升趨勢，為了最大限度降低由此帶來的環境影響，相關污染物排放規定陸續出臺，在此背景下，對應的污染物處理措施也開始受到廣泛關注［1］。為了確保處理后的排放物所帶來的影響能夠被環境所消化，對其進行具體深入的研究十分必要［2］。現階段，包括以農作物富集系數為基礎的土壤污染物安全閾值研究，以及以土壤污染為主體的健康風險評估研究都已經取得了一定成果，其在實際的環境監管中也發揮了極為重要的指導作用［3］。但是從整體分析，關于土壤污染環境影響評價的研究仍然處于起步階段。特別是對于長期處于污灌條件下的區域［4］，針對具體情況，客觀評價其土壤污染環境影響是確保后續治理措施能夠合理有效開展的重要基礎。需要注意的是，不同區域的土壤構成以及地質環境存在差異［5］，這就導致其對污染物的降解能力也表現出不同的特征，這也是導致土壤污染環境影響評價的準確性相對較低的重要原因之一。

為此，本文進行了長期污灌條件下土壤污染環境影響評價方法研究，結合土壤污染環境影響的作用方式，綜合了相關因素的具體參數指標，最終實現對其的評價，并通過實驗測試的方式分析驗證了設計方法在實際環境中的應用效果。通過本文的研究，希望可以為土壤污染環境影響評價工作的開展提供有價值的參考，助力環境保護和治理工作能夠更加有效地開展。

1 構建土壤污染模型

為了實現對土壤污染環境影響的準確評價，本文首先結合污染物在土壤中的作用機理構建了對應的模型。考慮到污染物在土壤中的移動，除其自身受到的重力作用外，土壤內部水分的遷移作用以及植物的吸收作用也是影響其運移狀態的主要因素。為此，本文在構建模型的過程中采用了一維垂直方向的運移方程，根據其對土壤中污染物受到的對流、彌散、吸附以及植被的吸收和覆蓋作用進行綜合考量，具體的計算方式可以表示為式（1）。

其中，λc表示土壤對污染物的降解系數，ρs表示評價區域的植被密度，Dc表示植被的吸收和覆蓋作用對污染物的降解系數，a表示污染物在土壤中的滯留因子，e表示常數，z表示污染物在土壤中的平衡分配系數，c表示評價區域內單位面積植被的覆蓋系數。

在此基礎上，在任意時刻，污染物在土壤中的污染作用范圍模型可以表示為式（2）。

其中，x表示污染物作用于土壤中的縱向影響范圍，α表示污染物在縱向上的衰減系數，k表示污染物的溶質通量，y表示污染物作用于土壤中的廣域影響范圍，β表示污染物在廣域上的衰減系數，b表示污灌物中污染物的初始濃度分布系數。

需要注意的是，污染物在不同維度上的衰減系數與評價區域的實際地質條件直接相關，其具體的計算方式可以表示為式（3）、（4）。

其中，d表示土層的厚度，δ表示土壤的含水率，f表示土壤的干容重，g表示土壤的彌散系數，l表示土壤的通量系數。

通過這樣的方式，計算得到污染物在土壤中的發展情況。

2 土壤污染環境影響評價

在上述基礎上，本文結合了在不同污灌條件下土壤的實際狀態，進行土壤污染環境影響評價。

2.1 當前土壤狀態分析

在長期污灌作用下，土壤自身對污染物的降解作用會逐步下降，因此，直接利用式（2）計算對應的污染情況往往與實際情況之間存在較大差異，本文在式（2）的基礎上，引入了狀態參量，以此確保在利用式（2）計算最終的影響程度時，相關指標參數的計算建立在相對動態的基礎之上。

首先，對于持續污灌時間為t的土壤而言，其對污染物的降解強度計算方式可以表示為式（5）。

其中，λc(t)表示在經過t時間污灌作用后的土壤降解系數，p1和p2分別表示在t時間污灌作用下，其對污染物在不同維度上的衰減系數的影響。需要注意的是，不同濃度及不同性質的污染物，具體的作用強度存在差異，本文結合幾種基礎污染物的屬性，得出單位濃度污染物對衰減系數的影響設置，如表1所示。

表1 不同污染物對衰減系數的影響設置

按照表1設置的對應參數信息，即可實現對污灌條件下土壤基礎參數信息的計算，為后續的土壤污染環境影響評價提供可靠的數據支撐。

2.2 土壤污染環境影響計算

在上述基礎上，結合評價區域土壤的實際污灌時間，對其具體污染范圍的計算只需要將式（4）的計算結果代入到式（2）中即可。但是需要明確的是，本文利用該方式計算得到的數據及結果是基于污灌以相對穩態的形式存在，但在實際環境中，污灌條件是不唯一且動態的，因此，為了確保最終評價結果的可靠性，本文在計算過程中設置了允許波動閾值范圍，利用其限制污灌條件變化帶來的影響。以此為基礎，污染物在土壤中的污染作用范圍計算方式可以表示為式（6）。

其中，Hmax表示污灌的最大流量閾值參數，Hmin表示污灌的最小流量閾值參數。當實際的污灌條件低于Hmin，或大于Hmax時，則表明此時利用當前的指標計算對應的影響結果已經不再適用，需要結合實際情況，重復上述參數計算步驟，得到新的數值，帶入到模型中實施對應的影響評價計算。

通過這樣的方式，可以確保最終對土壤污染環境影響的評價結果具有較高的準確性。

3 實際應用分析

在上述基礎上，為了更加直觀地分析本文提出的評價方法在實際環境中的應用效果，本文進行了測試分析，并分別將文獻［1］和文獻［2］提出的評價方法作為測試的對照組，分別比較三種方法的評價結果與實際污染情況之間的擬合關系，以此對本文方法的應用價值作出客觀評價。

3.1 測試環境

本文以某擬建化工企業為研究對象，該企業所屬行業為專項化學用品制造行業，具體的產品類型包括井下液壓支架用乳化油、液態濃縮物等。在實施評價前，本文進行了基礎的資料收集工作，并對現場進行了實地踏勘，在充分了解項目建設背景和工程概況的基礎上，明確了土壤環境的敏感目標，主要為運營期儲罐區的垂直入滲作用，對應的污染因子為石油烴。在此基礎上，本文對工程進行了分析，識別具體的環境影響因素。其中，項目的總體占地規模為2.4公頃，所在范圍土壤的敏感程度為不敏感，本文以廠區及周邊0.3 km的區域作為此次測試的評價范圍。對應的土壤性狀包括黏土，砂土以及輕壤土，土壤的含水率為10.44%，所在區域的降水強度為16.85 cm，地表的蒸發強度為14.26 cm，污染物油類的濃度為1.56 g/cm3。

在此基礎上，分別采用三種方法對長期污灌條件下測試區域土壤污染環境影響進行評價。

3.2 測試結果

本文分別從縱向深度層次和橫向廣域層次兩個角度對評價結果展開分析，其中，三種方法對縱向深度層次的環境影響評價結果與實際情況之間的關系如表2所示。

表2 不同方法土壤污染環境縱向深度評價結果統計表

從表2可以看出，對比三種方法的評價結果，文獻［1］方法對土壤污染環境縱向深度評價的準確性存在一定的波動，表現出了較強的不穩定性，其中，評價結果與實際值之間的最大誤差和最小誤差分別為4.96 cm和2.34 cm，差異率的最大值和最小值分別為3.51%和7.71%；在文獻［2］的評價結果中，其對土壤污染環境縱向深度評價表現出了較高的穩定性，但是整體誤差水平相對較高，始終保持在3.00～4.00 cm之間；相比之下，本文設計方法的評價結果中，對土壤污染環境縱向深度的評價與實際情況之間具有較高的一致性，誤差始終穩定在1.60 cm以內，對應的差異率穩定在4.00%以內，且最小值僅為1.06%。測試結果表明，本文設計的評價方法可以實現對不同周期污灌條件下土壤污染環境縱向深度的準確評價。

在此基礎上，本文以60天為周期，在橫向廣域的層次上對三種方法的評價結果進行分析，統計了評價結果與實際情況之間的關系，得到的數據結果如圖1所示。

通過觀察圖1可以看出，在三種評價方法中，文獻［1］和文獻［2］方法對土壤污染環境橫向廣域評價結果均與實際情況存在較大差異，最大差值達到了5.00 cm，相比之下，本文設計方法對土壤污染環境橫向廣域評價結果表現出了與實際情況之間的高擬合特征，最大誤差不超過1.00 cm。通過測試結果可以證明，本文設計的土壤污染環境影響評價方法具有較高的實際應用價值，能夠實現對污染情況的準確評價。

圖1 不同方法土壤污染環境橫向廣域評價結果統計

4 結語

土壤污染環境影響不僅作用于當前，從長遠角度分析，其對于生態環境的穩定發展也具有明顯影響。在此基礎上，為了確保相關保護和治理措施能夠切實發揮作用，對土壤污染環境影響做出客觀評價十分重要。本文提出的長期污灌條件下土壤污染環境影響評價方法研究，是在綜合了土壤污染環境影響的作用以及相關影響因素的基礎上，從縱向深度層次和橫向廣域層次兩個角度上實現了對土壤污染環境影響的準確評價，以期為相關環境保護工作的開展提供幫助，助力環境實現更好的發展。