肖 邦

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淺談水庫項目土壤環(huán)境影響評價及建議——以南平政和昌岐洋水庫為例

肖 邦

福建省環(huán)境保護(hù)設(shè)計院

該文根據(jù)水庫項目土壤環(huán)境影響評價的特點，以南平政和昌岐洋水庫為例，闡述了水庫土壤環(huán)境影響評價的內(nèi)容和重點，并在此基礎(chǔ)上提出相應(yīng)的建議。

昌岐洋水庫 土壤 環(huán)境影響評價

1 概述

水庫作為攔洪蓄水和調(diào)節(jié)水流的水利工程建筑物，具有防洪、發(fā)電、供水、生態(tài)等綜合效益。水庫建設(shè)可有效對區(qū)域水資源進(jìn)行合理調(diào)控和分配，提供可靠的生產(chǎn)、生活和生態(tài)用水，是國民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分，也是社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的保障。

土壤環(huán)境是一個開放系統(tǒng)，土壤和水、大氣、生物等環(huán)境要素之間以及土壤內(nèi)部系統(tǒng)之間都不斷進(jìn)行著物質(zhì)與能量的交換，這是土壤環(huán)境發(fā)展、并隨外界條件改變而發(fā)生演變的主要原因。土壤具有吸水和儲備各種物質(zhì)的能力，但土壤的納污和自凈能力是有限的，當(dāng)進(jìn)入土壤的污染物超過其臨界值時，土壤不僅會向環(huán)境輸出污染物，使其他環(huán)境要素受到污染，而且土壤的組成、結(jié)構(gòu)及功能均會發(fā)生變化。

水庫建設(shè)對水庫土壤的環(huán)境影響主要表現(xiàn)在：

（1）土地淹沒、浸沒。水庫土地面積的減少造成土地生產(chǎn)力的失去或下降，水庫淹沒對土地資源的影響較大，庫岸崩塌、滑坡也會造成水庫土壤環(huán)境和土地資源的破壞。

（2）水庫攔蓄作用。水庫閘、壩等攔河水工建筑物使得水流變緩、泥沙淤積、河床抬高，從而影響河流兩岸土地的排水能力，并使得下游防洪區(qū)域的淤泥肥源減少甚至消失。

（3）工程輸水。如果水庫土壤處于地下水位過高的過飽和水分狀態(tài)，將引起水庫周邊土壤次生沼澤化、潛育化。

2 水庫土壤環(huán)境影響評價的目的

通過對水庫土壤環(huán)境影響進(jìn)行評價，可明確項目建設(shè)對水庫周邊土地資源利用的影響，尤其是區(qū)域土壤肥力與理化性質(zhì)的影響，同時還能夠針對水庫建設(shè)對水庫及周邊土壤潛育化可能存在的影響予以分析，有效避免可能存在的土壤污染影響以及區(qū)域荒漠化影響。

3 水庫土壤環(huán)境影響評價存在的問題

在進(jìn)行水庫土壤環(huán)境影響評價時，應(yīng)落實水庫的占地面積和地形，收集水庫土壤的環(huán)境資料（包括土壤類型、土地利用現(xiàn)狀、農(nóng)作物種類、產(chǎn)量和質(zhì)量，現(xiàn)狀植被、土壤中有關(guān)污染物的環(huán)境標(biāo)志和衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，土壤污染的背景值），明確土壤污染源的排污情況等。

其中，土地利用現(xiàn)狀和土壤污染源的排污情況是水庫土壤環(huán)境影響評價面臨的主要問題。由于多數(shù)水庫建設(shè)項目的水庫地處偏僻，區(qū)域土地利用現(xiàn)狀調(diào)查相對滯后，無法細(xì)化和量化，均將影響水庫土壤環(huán)境影響評價的結(jié)論準(zhǔn)確和可靠；同時又由于受歷史沿革等一系列主客觀因素的影響，對土壤污染源的調(diào)查和排污情況，往往存在著較曲折的過程，也一定程度影響了水庫土壤環(huán)境影響評價結(jié)論的可靠性。

4 南平政和昌岐洋水庫土壤環(huán)境影響評價的方法和內(nèi)容

4.1 南平政和昌岐洋水庫概況

南平政和昌岐洋水庫位于南平市政和縣外屯鄉(xiāng)昌岐洋村，是一座以灌溉為主，兼有防洪功能的綜合利用的小（1）型水庫工程。擬建壩址所在河流為七星溪，壩址位于政和縣外屯鄉(xiāng)昌岐洋村上游約500m處，河床底高程約418.00m，壩址以上控制流域面積73.0km2。攔河壩為砌石拱壩，最大壩高48.5m。水庫總庫容735.9萬m3，正常蓄水位458.00m，興利庫容551.1萬m3。項目的環(huán)評工作較早介入，相關(guān)技術(shù)人員針對項目特點對工程現(xiàn)場進(jìn)行實地踏勘，按有關(guān)環(huán)境影響評價技術(shù)規(guī)范進(jìn)行工程分析和環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查，根據(jù)項目建設(shè)和主要污染環(huán)節(jié)和污染因子，開展項目區(qū)域地表水、地下水、聲、土壤環(huán)境監(jiān)測，并搜集區(qū)域相關(guān)資料。

4.2 水庫土壤環(huán)境影響評價

昌岐洋水庫的土壤環(huán)境影響評價主要是先收集土壤環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀，在充分了解區(qū)域土地利用現(xiàn)狀概況和明確土壤污染背景值以及土壤污染源排放情況的基礎(chǔ)上進(jìn)一步分析水庫建設(shè)對土壤環(huán)境可能存在的影響。

4.2.1土壤環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀的收集

4.2.1.1 監(jiān)測點布設(shè)

為了解評價區(qū)土壤環(huán)境現(xiàn)狀，我們對水庫淹沒區(qū)附近農(nóng)田（或林地）的土壤和灌溉區(qū)農(nóng)田的土壤進(jìn)行了采樣分析，布設(shè)10個具有典型代表性的地點，開展土壤環(huán)境監(jiān)測，其中壩址以上7個點（淹沒線以下5個點，淹沒線以上2個點），灌溉區(qū)3個點。

4.2.1.2 監(jiān)測項目、頻率及方法

監(jiān)測項目：pH、Zn、Pb、Ni、Cr、Cu、Cd、As、Hg、六六六、滴滴涕。

監(jiān)測頻率：兩次采樣分析。

采樣方法：按照國家環(huán)保局的《環(huán)境監(jiān)測分析方法》、《土壤元素的近代分析方法》進(jìn)行。

分析方法：按《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB15618-1995）執(zhí)行。

4.2.1.3 評價方法

統(tǒng)計各監(jiān)測點的分析結(jié)果，對照《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，采用單因子指數(shù)法進(jìn)行評價。

評價方法計算如下：

Pi=Ci/Si

式中：Pi——土壤中i污染物的標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)；Ci——土壤中i污染物的實測含量，mg/kg；Si——土壤中i污染物的評價標(biāo)準(zhǔn)，mg/kg。

4.2.1.4 現(xiàn)狀評價

項目土壤的現(xiàn)狀評價根據(jù)土壤監(jiān)測統(tǒng)計結(jié)果，如表1所示。

表1 土壤現(xiàn)狀監(jiān)測結(jié)果 (單位:mg/kg，pH除外)

表2 單因子指數(shù)計算結(jié)果 （單位：無量綱）

根據(jù)監(jiān)測結(jié)果可知：

（1）庫區(qū)及灌區(qū)各監(jiān)測點處的土壤均呈弱酸性。

（2）庫區(qū)土壤中各監(jiān)測點處的鋅(Zn)、鉛(Pb)、鎘(Cd)、砷(As)等4個重金屬元素出現(xiàn)不同程度超過《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB15618-1995）二級標(biāo)準(zhǔn)。

（3）灌溉區(qū)土壤的兩個監(jiān)測點平均值中，鉛(Pb)、鎘(Cd)均出現(xiàn)不同程度超過《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB15618-1995）二級標(biāo)準(zhǔn)。

（4）庫區(qū)土壤監(jiān)測值中，六六六、滴滴涕的平均值指標(biāo)均滿足《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB15618-1995）二級標(biāo)準(zhǔn)。

（5）從庫區(qū)及灌區(qū)各監(jiān)測數(shù)據(jù)來看，區(qū)域土壤環(huán)境監(jiān)測值主要是鉛(Pb)、鋅(Zn)、鎘(Cd)、砷(As)元素出現(xiàn)不同程度超過《福建省土壤環(huán)境背景值》、《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB15618-1995）二級標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)調(diào)查項目庫區(qū)上游及周邊無采礦及涉及重金屬污染物排放的企業(yè)，分析區(qū)域土壤重金屬超標(biāo)的主要原因是由于項目區(qū)域本身土壤背景值較高，根據(jù)《福建省政和縣礦產(chǎn)資源總體規(guī)劃（2008~2015）》相關(guān)勘查資料，項目建設(shè)區(qū)壩下湖屯村附近存在有色金屬礦產(chǎn)資源鉛鋅多金屬礦，土壤中原生巖石和礦物中重金屬的本底值導(dǎo)致區(qū)域土壤重金屬元素超標(biāo)。

4.2.2土壤重金屬對環(huán)境影響分析

4.2.2.1 淹沒區(qū)土壤的危險性鑒別

（1）樣品采集

對淹沒區(qū)內(nèi)重金屬超標(biāo)較嚴(yán)重的4個土壤樣品進(jìn)行土壤重金屬靜態(tài)浸泡實驗，樣品制備按照HJ/T20-1998《工業(yè)固體廢物采樣制樣技術(shù)規(guī)范》執(zhí)行，浸出液的制備按照HJ 557-2010《固體廢物 浸出毒性浸出方法 水平震蕩法》執(zhí)行，實驗方法按照GB5085.3-2007《危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn) 浸出毒性鑒別》進(jìn)行。

（2）實驗條件

在室溫條件下，將土壤樣品破碎至3mm以下，以10:1的液固比于自然酸度條件下（pH值為7.0，監(jiān)測七星溪現(xiàn)狀水質(zhì)pH值在7.00~7.98之間），對土壤樣品進(jìn)行8h的振蕩浸泡，靜置16h，用中速定量濾紙過濾，收集全部濾液即為浸出液，測得浸出液的pH值為6.35~6.62，將浸提液收集過濾后按照各待測物分析的方法進(jìn)行測定。

（3）實驗結(jié)果

項目土壤淋溶實驗結(jié)果見表3。

表3 淋溶試驗結(jié)果 (單位:mg/L，pH除外)

通過土壤浸泡淋溶實驗可以得出，在自然酸度下，淹沒區(qū)內(nèi)土壤重金屬鉛(Pb)、鋅(Zn)、鎘(Cd)、砷(As)指標(biāo)浸出液危害成分濃度監(jiān)測值均低于《危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn) 浸出毒性鑒別》（GB5085.3-2007）表1中危害成分濃度限值。因此，判定淹沒區(qū)土壤屬于I類一般固體廢物。

4.2.2.2 土壤浸出淋溶液體對庫區(qū)水環(huán)境的影響分析

（1）淋溶數(shù)據(jù)的分析

通過與GB3838-2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅲ類對照，庫區(qū)土壤重金屬浸出液中指標(biāo)值均滿足Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。試驗條件是建立在土壤顆粒充分接觸水溶液浸泡下，而天然條件下的庫區(qū)土壤顆粒物并不可能充分接觸于固體顆粒表面，因此實驗獲得的淋溶液體水質(zhì)中的重金屬濃度值為極端最大濃度值。

（2）對地表水環(huán)境影響分析

在水庫運行過程中，庫區(qū)水體與土壤是浸泡性接觸，使土壤顆粒中有害成分的含量能最大程度浸出，同時庫區(qū)底泥對重金屬有一定的吸附能力。因此，庫區(qū)土壤重金屬在庫區(qū)浸泡淋溶的過程中，污染因子經(jīng)過釋放、吸附、再釋放、再吸附的循環(huán)過程，庫區(qū)水體中鉛(Pb)、鋅(Zn)、鎘(Cd)、砷(As)指標(biāo)濃度值將遠(yuǎn)小于浸泡實驗結(jié)果。

根據(jù)鄭金通等人對莆田市外度水庫底泥重金屬含量調(diào)查及分析，外度水庫底泥中重金屬與《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB15618-1995）相比，水庫底泥中鎘(Cd)和鋅(Zn)的平均含量均超過了二級標(biāo)準(zhǔn)(pH<6.5)，其中鎘(Cd)和鋅(Zn)最大超標(biāo)倍數(shù)分別為9.32，2.58。分析污染來源為庫區(qū)周邊土壤礦物質(zhì)元素在地形、降雨等自然因素的綜合作用導(dǎo)致底泥重金屬含量的增加。該水庫位于莆田市萩蘆溪中游的涵江區(qū)白沙鎮(zhèn)龍西村，是一座集防洪、灌溉、發(fā)電、引水、供水等綜合利用的功能水庫。同時根據(jù)莆田市環(huán)保局2012年~2013年環(huán)境質(zhì)量狀況顯示，外度水庫取水口均達(dá)Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，水體中未出現(xiàn)重金屬指標(biāo)超標(biāo)情況。因此，類比莆田市外度水庫水質(zhì)情況，昌岐洋水庫淹沒區(qū)土壤重金屬對地表水水質(zhì)影響較小。

項目水庫主要功能用于農(nóng)田及煙田灌溉，根據(jù)對土壤浸出液結(jié)果可見，幾項指標(biāo)監(jiān)測結(jié)果均滿足《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T5084-2005）要求。

（3）對地下水的影響分析

通過與GB/T14848-93《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅲ類對照，庫區(qū)土壤重金屬浸出液中指標(biāo)值均滿足Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，同時評價區(qū)附近地下水水質(zhì)監(jiān)測指標(biāo)未見異常。根據(jù)項目工程壩址處地質(zhì)勘查資料：

① 水庫區(qū)群山環(huán)繞，兩岸山體雄厚，地形分水嶺雄厚，沒有低于水庫正常蓄水位的埡口。庫區(qū)發(fā)育的流紋質(zhì)凝灰熔巖，巖石堅硬、致密，巖體不透水，谷底大部分基巖裸露，沒有可溶性巖層存在，水庫蓄水后不會產(chǎn)生永久性滲漏。

② 地下水主要為裂隙水與孔隙水，一般分布在淺層風(fēng)化帶內(nèi)，地下水埋深多在10～30m以內(nèi)。地下水受大氣降水補給向溪溝、河流排泄。

③ 本區(qū)火山巖等巖體一般中深部較新鮮的巖體透水性極微透水，淺層強風(fēng)化及弱風(fēng)化上部巖體透水性較強，為中等～強透水。根據(jù)調(diào)查庫區(qū)內(nèi)未出現(xiàn)明顯的地表水與地下水補給區(qū)，庫區(qū)淺層地質(zhì)巖體透水性能較差，地表水與地表水之間的補給作用較弱，土壤中淋溶污染物質(zhì)經(jīng)土壤巖層滲入底部原生地層的可能性就越來越小。在下滲過程中，土壤還有過濾、吸附的作用。因此，土壤中重金屬對地下水影響較小。

5 庫區(qū)土壤環(huán)境影響評價結(jié)論及建議

區(qū)域土壤pH值呈弱酸性，庫區(qū)土壤監(jiān)測值中六六六、滴滴涕這兩項指標(biāo)均滿足《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB15618- 1995）二級標(biāo)準(zhǔn)。土壤監(jiān)測指標(biāo)中鉛(Pb)、鋅(Zn)、鎘(Cd)、砷(As)元素出現(xiàn)不同程度超過《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB15618-1995）二級標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)調(diào)查項目庫區(qū)上游及周邊無采礦及涉及重金屬污染物排放的企業(yè)，分析區(qū)域土壤重金屬超標(biāo)主要是由于項目區(qū)域本身土壤背景值較高，根據(jù)《福建省政和縣礦產(chǎn)資源總體規(guī)劃（2008~2015）》相關(guān)勘查資料，項目建設(shè)區(qū)壩下湖屯村附近存在有色金屬礦產(chǎn)資源鉛鋅多金屬礦，土壤中原生巖石和礦物中重金屬的本底值導(dǎo)致區(qū)域土壤重金屬元素超標(biāo)。

對淹沒區(qū)內(nèi)重金屬超標(biāo)較嚴(yán)重的4個土壤樣品進(jìn)行土壤重金屬靜態(tài)浸泡實驗，實驗表明，在自然酸度下，淹沒區(qū)內(nèi)土壤重金屬鉛(Pb)、鋅(Zn)、鎘(Cd)、砷(As)4項指標(biāo)浸出液危害成分濃度監(jiān)測值均滿足《危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn) 浸出毒性鑒別》（GB5085.3-2007）表1中限值，同時浸出液危害成分濃度監(jiān)測值均小于《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）Ⅲ類及《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)Ⅲ類》（GB/T14848-93）Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)值。因此，項目淹沒區(qū)土壤重金屬不會對庫區(qū)水質(zhì)及區(qū)域地下水水質(zhì)影響較小。

考慮到項目所在區(qū)域的特點以及庫區(qū)的自身特點，在項目環(huán)境影響評價的環(huán)境保護(hù)措施以及環(huán)境監(jiān)理計劃中，仍應(yīng)持續(xù)對庫區(qū)及下游區(qū)域水質(zhì)進(jìn)行跟蹤監(jiān)測，以保障水庫供水的安全性。

6 結(jié)語

土壤環(huán)境影響評價作為水庫工程環(huán)境影響評價過程中不可缺少的部分，可用于支撐土地利用現(xiàn)狀不規(guī)范，以及土壤背景值超標(biāo)等一系列復(fù)雜情況下水庫項目建設(shè)環(huán)境影響評價綜合結(jié)論的重要依據(jù)。其中落實水庫的占地面積和地形，收集水庫土壤的環(huán)境資料和土壤污染源的排污情況，是做好水庫土壤環(huán)境影響評價的基礎(chǔ)；在得到相應(yīng)評價結(jié)論的基礎(chǔ)上給予相關(guān)的建議，既可將水庫項目建設(shè)的環(huán)境影響控制在合理范圍內(nèi)，也能規(guī)避可能產(chǎn)生的環(huán)境風(fēng)險。

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