王 瑋 徐慶榮 華紹廣
(1.中鋼集團馬鞍山礦山研究總院股份有限公司;2.國家環(huán)境保護礦山固體廢物處理與處置工程技術(shù)中心)
礦業(yè)是維持國家安全與穩(wěn)定的重要支柱產(chǎn)業(yè)[1]。礦業(yè)在國民經(jīng)濟中發(fā)揮重要作用的同時也帶來了一系列的環(huán)境問題[2],本研究以某銅礦開采地塊土壤環(huán)境為對象,在對污染狀況進行初步調(diào)查的基礎(chǔ)上,分析了銅礦開采對環(huán)境造成污染的情況。
研究地塊位于長江中下游北岸中低山水文地質(zhì)區(qū),月山河和石門湖水文地質(zhì)單元北中部,東、西北為丘陵,由弱透水的碎屑巖和巖漿巖組成,以地表分水嶺為界,構(gòu)成東、西北相對隔水邊界,南部河谷、盆地廣泛分布碳酸鹽類地層,上覆薄層亞砂土、砂卵礫石等,地表水系發(fā)育,為地下水主要補給區(qū),也為本地塊地下水向外排泄的主要通道,并且部分地下水在高水位期直接排泄于附近河流、溝谷中。該銅礦井下幾次大的突水均引發(fā)地面塌陷或老塌陷復(fù)活,導(dǎo)致河水直接倒灌補給地下水。雖然該銅礦為此修建了部分水泥渡槽,對塌陷區(qū)進行了注漿回填處理,枯水期河流水量小時,河水倒灌量不大,而豐水期洪水不可能全部通過渡槽流出礦區(qū),加之地形低凹處常形成積水,從而導(dǎo)致大量洪水倒灌補給地下水。
根據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)范[3-4]共布設(shè)了13個土壤采樣點位,其中采選工業(yè)場地地塊及其周邊布設(shè)了10個采樣點位,西風(fēng)井工業(yè)場地地塊及周邊布設(shè)了2個采樣點位,尾礦庫地塊周邊布設(shè)了1個采樣點位,土壤的采集、保存方法按照相關(guān)規(guī)范[5]執(zhí)行。
在該地塊及周邊共設(shè)置了7個地下水水質(zhì)采樣點和13個地下水水位監(jiān)測點,水樣的采集、保存、分析按相關(guān)技術(shù)規(guī)范[6]要求進行。
土壤樣品中,pH值采用pH計檢測,銅、鋅、鉻、鎳含量采用原子吸收分光光度計檢測,鉛、鎘含量采用石墨爐系統(tǒng)檢測,砷、汞含量采用原子熒光光譜儀檢測,六價鉻含量采用紫外可見分光光度計檢測,二噁英類含量采用高分辨質(zhì)譜系統(tǒng)檢測,總石油烴類(C10~C40)含量采用氣相色譜儀檢測,揮發(fā)性有機物含量采用氣質(zhì)聯(lián)用儀檢測,半揮發(fā)性有機物含量采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀檢測。
地下水樣品的pH值采用pH計檢測,CO32-及HCO3-濃度、耗氧量、總硬度采用棕色具塞滴定管檢測,溶解性總固體含量采用分析天平檢測,硝酸鹽氮、氨氮、氟化物、硫化物、六價鉻濃度采用紫外可見分光光度計檢測,Ni離子、K+、Na+、Ca2+、Mg2+濃度采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀檢測,鉛含量采用石墨爐系統(tǒng)檢測,汞、砷含量采用原子熒光光譜儀檢測,鎘、銅、鐵、鋅含量采用原子吸收分光光度計檢測,水溫采用水銀溫度計檢測,Cl-、SO42-含量采用離子色譜儀檢測。
土壤環(huán)境質(zhì)量執(zhí)行《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險管控標準(試行)》(GB 36600—2018)[7]中二類用地風(fēng)險篩選值;周邊居住用地土壤環(huán)境質(zhì)量執(zhí)行《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險管控標準(試行)》(GB 36600—2018)[7]中一類用地風(fēng)險篩選值;周邊農(nóng)田、林地土壤環(huán)境質(zhì)量執(zhí)行《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標準(試行)》(GB 15618—2018)[8]標準;地下水檢測評價依據(jù)《地下水質(zhì)量標準》(GB/T 14848—2017)[9]中的三類標準限值。
土壤樣品檢測分析采用單因子污染指數(shù)法,地塊土壤環(huán)境質(zhì)量評價結(jié)果見表1,地塊附近林地、農(nóng)田土壤環(huán)境質(zhì)量評價結(jié)果見表2,地塊附近居住用地土壤環(huán)境質(zhì)量評價結(jié)果見表3。
注:實測值低于檢出限時均按檢出限一半考慮。
由表1、表2、表3可知,土壤環(huán)境質(zhì)量均滿足《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險管控標準(試行)》(GB 36600—2018)[7]中二類用地風(fēng)險篩選值要求;周邊居住用地土壤環(huán)境質(zhì)量均滿足《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險管控標準(試行)》(GB 36600—2018)[7]中一類用地風(fēng)險篩選值要求;周邊農(nóng)田、林地均滿足《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標準(試行)》(GB 15618—2018)[8]中標準要求,說明區(qū)域土壤環(huán)境質(zhì)量較好,土壤污染風(fēng)險低。
注:實測值低于檢出限時均按檢出限一半考慮。
注:實測值低于檢出限時均按檢出限一半考慮。
地下水樣品分析采用單因子指數(shù)法來評價,地下水水質(zhì)評價結(jié)果見表4,其中水樣pH值最小值和最大值分別為0.093和0.347,三類標準值為6.5~8.5。
由表4可知,項目周邊地下水水質(zhì)較好,對地下水環(huán)境污染較小,地下水風(fēng)險較低。各監(jiān)測點位監(jiān)測因子的濃度均符合《地下水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB/T 14848—2017)[9]中的三類標準限值要求。
(1)某銅礦開采地塊土壤環(huán)境質(zhì)量均滿足《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險管控標準(試行)》(GB 36600—2018)中二類用地風(fēng)險篩選值要求;周邊居住用地土壤環(huán)境質(zhì)量均滿足《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險管控標準(試行)》(GB 36600—2018)中一類用地風(fēng)險篩選值要求;周邊農(nóng)田、林地均滿足《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標準(試行)》(GB 15618—2018)中標準要求,說明區(qū)域土壤環(huán)境質(zhì)量較好,土壤污染風(fēng)險低。
注:實測值低于檢出限時均按檢出限一半考慮。
(2)該地塊周邊地下水水質(zhì)較好,對地下水環(huán)境污染較小,地下水風(fēng)險較低。各監(jiān)測點位監(jiān)測因子的濃度均符合《地下水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB/T 14848—2017)中的三類標準限值要求。
(3)該地塊土壤及地下水中污染物均未超過其對應(yīng)的標準值,不屬于污染地塊,符合規(guī)劃用地土壤環(huán)境質(zhì)量要求,可用于后續(xù)場地的開發(fā)利用。