杜増育，楊可樂，任智慧

(陜西地礦綜合地質大隊，陜西 渭南714000)

某老化工廠位于縣河支流任家溝中部左側河谷二級階地，通過焙燒工藝生產鉻鹽產品，生產過程中有大量的鉻渣產生。由于前期落后的生產工藝，鉻渣大多堆放在無防揚散、無防流失、無防滲漏措施的露天場地內(老渣場)，多年堆積體積超過1.25萬m3，面積超過4 000 m2。目前遺留鉻渣已經于2011年全部清理，但是由于上部土壤及包氣帶的嚴重污染，隨著降雨淋濾作用的繼續(xù)，構成了土壤主要污染源。六價鉻影響植物根和葉的發(fā)育，破壞人體神經系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、骨骼系統(tǒng)等。

1 地質及水文地質條件

老渣場處于低山丘陵區(qū)河谷階地地貌區(qū)，地勢較突出的河間小丘，距離老廠區(qū)約500 m，相對于河床高差大于40 m，場地高程在440～448 m之間，高于任家溝溝谷底部20～30 m。

老渣場及老廠區(qū)地層出露上部為全新統(tǒng)的人工填土、下部為上更新統(tǒng)的河流沖積的漂礫卵石層混粉質粘土、粉質粘土層，下伏基巖為泥盆系青石埡組的變質巖。任家溝谷底為全新統(tǒng)沖洪積的卵石、粉質粘土，在山坡的緩坡地帶覆蓋全新統(tǒng)坡積土。地層上部主要河床二級階地沖洪積粘性土、卵石層，上覆更新統(tǒng)坡積碎石土，泥盆系變質巖構成基底。泥盆系變質巖根據風化程度可劃分為強風化、弱風化及微風化帶，其中構成主要含水層的為強風化帶，弱風化過渡至微風化帶構成隔水層。

地下水賦存于卵礫石孔隙及強風化帶裂隙中，由于漂礫卵石含大量的粉土、粉質粘土，透水性較下部微風化帶裂隙水差，地下水主要接受側向補給，向河谷排泄，局部以下降泉的形式排泄，徑流類型為匯流型，水位相對平緩，以水平交替為主，水位埋深在11～14 m。

根據該地區(qū)抽(提)水試驗的資料參數(shù)進行涌水量計算，并換算成統(tǒng)一口徑，鉆孔及民井分別為0.41 m3/d和11.1 m3/d，技改區(qū)第四系松散孔隙水與風化裂隙孔隙水潛水含水層富水性結皆屬于弱富水性，基巖構造裂隙水含水層屬于極弱富水性，詳見表1。

2 土壤污染現(xiàn)狀及污染評價

2.1 土壤污染現(xiàn)狀

土壤污染途徑分為兩種方式，其一為(機械污染)廢渣直接與土壤混合污染(老渣場及道路)，其二為(化學遷移)老渣場及老廠區(qū)經地下水攜帶污染物間接污染(縣河河谷谷坡及任家溝溝坡)。分別在鉆孔及地表采取了土壤樣品，對土壤污染在垂向和平面分布情況。

本次調查在老渣場及老廠區(qū)鉆孔不同深度采取了原狀土樣，進行了毒性浸出試驗，浸出六價鉻在平面上的分布見圖1，在深度上的變化曲線見圖2。在老廠區(qū)、老渣場周圍地表淺層采取了土樣12組，每組樣品在0.2～0.6 m的深度范圍采取了平行樣，對六價鉻進行了檢測，結果見表1。

圖1 根據土壤單項六價鉻含量繪制的老渣場區(qū)土壤污染圖

圖2 老渣場區(qū)鉆孔深度上的鉻鹽浸出曲線圖

表1 老渣場區(qū)及老廠區(qū)地表采樣點浸出毒性(六價鉻)

從圖2可以看出:鉆孔中土樣六價鉻含量從地表到下具有由小到大，在逐步減小的趨勢，六價鉻含量最大達6 541.74 mg/kg(老渣場ZK6);從表1可以看出，六價鉻的污染主要位于老渣場區(qū)，浸出鉻含量在0～16 014.89 mg/kg，在老廠區(qū)周圍較低，老廠區(qū)及老渣場區(qū)經地下水淋濾入滲在縣河及任家溝谷坡滲出的土壤六價鉻含量增大(YP11地表六價含量鉻16 014.89 mg/kg、YP3地表六價鉻含量2 617.35 mg/kg)。

2.2 土壤污染評價

依據國家標準《土壤污染環(huán)境質量標準》(15618—1995)之土壤環(huán)境質量分類和標準分級，老渣場屬于Ⅱ類一般農田土壤，土壤環(huán)境質量執(zhí)行二級標準，其土壤單項污染物六價鉻含量遠遠超出了標準值的400 mg/kg的二級標準。老渣場區(qū)采取土壤PH值皆＞7.5，旱地鉻含量二級標準≤250 mg/kg;依據國家行標準《土壤環(huán)境檢測技術規(guī)范》(HJ/T166-2004)，以單因子表示土壤污染程度或土壤環(huán)境質量的等級為單項污染指數(shù)(Pi)。數(shù)學表達式是土壤污染的實測值(Ci)與評價標準(Si)之比。

計算得超標指數(shù)(Pi)見下表2。

表2 老渣場區(qū)二類土壤二級標準土壤單項污染總指數(shù)

根據污染指數(shù)將土壤污染級別分五級，根據Pi值的大小分別為:0＜Pi＜=1時為無污染;1＜Pi＜=2為輕微污染;2＜Pi＜=3為輕度污染;3＜Pi＜=5為中度污染;Pi＞5為重度污染。

從上表可以看出，在老渣場區(qū)、道路及臨縣河斜坡坡腳，土壤單項鉻污染指數(shù)Pi在3.3～64.05之間，污染級別在中—重度污染之間。老廠區(qū)周圍污染界別在輕微—輕度污染。

3 土壤污染治理措施

老渣場遺留鉻污染土壤的修復，初步實施方案為:在老渣場網格狀布井，分別為常壓井及加壓井及收集井，收集井上部分為過濾器，下部穩(wěn)定基巖部分為儲水段，積水達到上水位時，自動泵工作，將含鉻滲出水泵送到多級陰離子交換器進行處理;處理后的清水經進一步增壓后送到常壓壓水井，常壓壓水井全部為過濾器，清水不斷滲入土壤，溶解了土壤中的六價鉻，經一段洗滌溶解后變?yōu)楹t水進入滲水收集井，循環(huán)往復，達到淋洗土壤的目的。

壓水井的布置密度是根據土壤性質、特點決定。對密度大于1.7的密實型土壤采取加壓壓水的辦法，壓縮空氣將清水強制壓入土壤中，形成強制洗滌;對滲水井難抽取和滲出的，采取了真空負壓抽取;當循環(huán)清水不足時，可以補充外部清水，交換處理后的高濃度含鉻水，輸送到現(xiàn)生產工藝，作為工藝堿性水使用，最終制成產品。

圖3 原位土壤修復工藝流程圖

在對土壤的反復循環(huán)淋洗過程中，每間隔一周期采樣一次，對滲出水和土壤檢測，達標后，再循環(huán)2到3周期后，該地塊土壤修復完畢，再進入下一區(qū)域工作。原位土壤修復工藝流程見圖3。

4 結語

土壤六價鉻的污染主要通過機械及化學遷移方式污染土壤及地下水，在化工生產過程中人為不合理的堆渣及滲漏造成污染，土壤修復治理需要花費巨大的人力物力。為此，應切實加強污染的預防，控制污染源頭，做到對耕地和水源地的土壤有效保護，加強被污染地塊的風險管控，加強土壤修復示范，建立完善的監(jiān)測體系。

［1］周愛國等.地質環(huán)境評價中國地質大學出版社.2008年.

［2］余志貴等.土壤重金屬污染修復方法的述評.2013年.