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        江西省某廢棄金礦土壤及地下水污染狀況及風(fēng)險(xiǎn)管控

        2021-03-17 05:10:26胡林紅
        江西化工 2021年1期
        關(guān)鍵詞:廢渣土壤環(huán)境金礦

        胡林紅

        (江西省宜春市樟樹生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)站,江西 樟樹 331200)

        1 引言

        近幾年,我國政府及相關(guān)部門對(duì)污染場(chǎng)地管理給予重視,2008年原環(huán)境保護(hù)部發(fā)布了《關(guān)于加強(qiáng)土壤污染防治工作的意見》(環(huán)發(fā)【2008】48號(hào)),明確土壤污染防治的重點(diǎn)領(lǐng)域,其中包括“建立健全土壤污染防治法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)體系”,要求各相關(guān)部門與單位必須將加強(qiáng)污染場(chǎng)地的環(huán)境管理工作提上日程,對(duì)污染地組織開展風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和修復(fù)工作,提出強(qiáng)化土壤污染防治工作的措施。要實(shí)現(xiàn)污染場(chǎng)地的有效管理,除完善土壤環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)與污染場(chǎng)地的管理技術(shù)體系外,污染場(chǎng)地的管控和修復(fù)也是一個(gè)不可或缺的環(huán)節(jié)[1]。

        江西省廢棄金礦遺留場(chǎng)地多數(shù)是始于約1980年終于2000年左右,由私人老板非法從事金礦簡(jiǎn)易的采、選作業(yè)遺留下來的生產(chǎn)工業(yè)場(chǎng)地,禁止開采后成為無主地塊。至今遺留場(chǎng)地內(nèi)隨意堆放著采礦廢石及選礦廢渣,在雨水沖刷和地面徑流的長期作用下,采礦廢石及選礦廢渣產(chǎn)生含重金屬的淋溶浸出廢水,對(duì)遺留場(chǎng)地內(nèi)的土壤及地下水造成污染,以及對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境造成一定程度的破壞[2]。本論文通過對(duì)江西某廢棄金礦遺留場(chǎng)地開展土壤及地下水鉆孔采樣、檢測(cè)分析,識(shí)別出廢棄金礦遺留場(chǎng)地土壤重金屬鉛污染,并結(jié)合遺留場(chǎng)地所在地區(qū)位、規(guī)劃、生產(chǎn)力等條件,提出遺留場(chǎng)地污染風(fēng)險(xiǎn)管控措施,為江西省廢棄金礦遺留場(chǎng)地土壤及地下水污染識(shí)別及風(fēng)險(xiǎn)管控提供參考。

        2 污染場(chǎng)地概況

        該地塊于上世紀(jì)90年代建有一座冶煉金礦的礦區(qū),經(jīng)走訪了解到該冶煉金礦在此有5 年之久,所使用的工藝為利用氰化物進(jìn)行提取金礦。在建成之初,該礦區(qū)并未建設(shè)相關(guān)的污染物處理設(shè)施和工程,致使該公司產(chǎn)生的污染物未經(jīng)任何處理直接排放,嚴(yán)重污染當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境。金礦的開采和冶煉同時(shí)也嚴(yán)重的破壞了當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境,影響了周邊的居民正常生活,大量的污染物使農(nóng)用地被影響,造成農(nóng)產(chǎn)品的減產(chǎn)或土地的荒廢。

        圖1 金礦生產(chǎn)工藝流程圖

        3 采樣布點(diǎn)

        3.1 土壤采樣點(diǎn)布設(shè)

        根據(jù)《場(chǎng)地環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)導(dǎo)則》(HJ 25.2-2014)[3]和《建設(shè)用地土壤環(huán)境調(diào)查評(píng)估技術(shù)指南》(環(huán)境保護(hù)部公告2017年第72號(hào))等要求,采用“系統(tǒng)布點(diǎn)+專業(yè)判斷”相結(jié)合的方法,按20×20m網(wǎng)格布點(diǎn)法布設(shè)20個(gè)土壤采樣點(diǎn),每個(gè)采樣孔采集5層土壤樣品,采樣深度為0m-0.2m,0.8m-1.0m,1.8m-2.0m,3.2-3.5m,4.5-5m。本次詳細(xì)調(diào)查共采集110個(gè)土壤樣品(包括10個(gè)土壤平行樣)。

        3.2 地下水采樣點(diǎn)布設(shè)

        根據(jù)所在地的水文地質(zhì)特征,在場(chǎng)地內(nèi)地下水的上、中、下游方向各布置1個(gè)監(jiān)測(cè)井,成三角形分布,共布設(shè)3個(gè)監(jiān)測(cè)井,共采取3個(gè)地下水樣品,采樣深度為地下水水面0.5m。

        4 檢測(cè)指標(biāo)

        根據(jù)原金礦生產(chǎn)工藝、原輔材料使用等情況,結(jié)合《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB36600-2018)和《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T14848-2017)確定檢測(cè)指標(biāo),檢測(cè)指標(biāo)如表1所示。

        表1 檢測(cè)指標(biāo)表

        5 監(jiān)測(cè)結(jié)果

        5.1 土壤檢測(cè)結(jié)果

        110個(gè)土壤樣品檢測(cè)結(jié)果結(jié)果顯示,4個(gè)點(diǎn)位中重金屬鉛超過《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB36600-2018)中表1第二類用地篩選值,超標(biāo)深度為0m~2.0m。其余點(diǎn)位及深度均達(dá)到《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB36600-2018)中表1第二類用地篩選值要求。

        5.2 地下水檢測(cè)結(jié)果

        3個(gè)地下水樣品各檢測(cè)因子均符合《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 14848-2017)中III類標(biāo)準(zhǔn)。

        6 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

        基于血鉛的土壤鉛健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,本項(xiàng)目土壤中部分監(jiān)測(cè)點(diǎn)位鉛的含量超過《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB36600-2018)中表1第二類用地篩選值,需啟動(dòng)鉛的修復(fù)或管控工作。

        7 風(fēng)險(xiǎn)管控

        本場(chǎng)地風(fēng)險(xiǎn)管控技術(shù)主要采用固化穩(wěn)定化+阻隔技術(shù)+植被恢復(fù)技術(shù),主要原理是切斷暴露途徑,因此風(fēng)險(xiǎn)管控的目標(biāo)應(yīng)基于地塊污染狀況及暴露途徑的分析而確定。當(dāng)對(duì)污染土壤進(jìn)行固化穩(wěn)定化時(shí),修復(fù)后土壤滿足《一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》G18599-2001)中的第I類一般工業(yè)固體廢物的要求,即修復(fù)后的土壤按照《固體廢物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》(HJT299-2007)浸出,浸出液中主要污染物鉛濃度低于《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)浸出毒性鑒別》GB5085.3-277)表1限值,同時(shí)按照《固體廢物浸出毒性浸出方法翻轉(zhuǎn)法》(GB5086-1997)浸出,浸出液中任何一種污染物濃度均未超出《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)最高允許排放濃度,且pH值在6~9之間,土壤修復(fù)達(dá)標(biāo)后進(jìn)行回填并采用阻隔措施進(jìn)行隔離,最后封場(chǎng)植被恢復(fù)。具體風(fēng)險(xiǎn)管控目標(biāo)見表2。

        表2 風(fēng)險(xiǎn)管控目標(biāo)

        8 主要工程措施

        8.1 構(gòu)筑物拆除工程

        由于該污染地塊內(nèi)存在2處附屬構(gòu)筑物,直接影響污染土壤的清挖及運(yùn)輸,必須對(duì)其進(jìn)行剝離。覆蓋物剝離方式有兩種:

        ①針對(duì)深度≤2m的覆蓋物,如距離暫存地塊較近,可采取推土機(jī)直接推送的方式進(jìn)行剝離;如距離暫存地塊較遠(yuǎn),可采取推土機(jī)推傳的方式進(jìn)行剝離。

        ②針對(duì)深度≥2m的覆蓋物,如距離暫存地塊較近,可采取挖掘機(jī)挖掘聯(lián)合推土機(jī)推送;如距離暫存地塊較遠(yuǎn),可采取挖掘機(jī)挖掘聯(lián)合車輛短途場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸?shù)姆绞健?/p>

        8.2 廢渣處置工程

        本地塊2處廢渣,因比較松散細(xì)碎,無需進(jìn)行破碎處理,可直接廢石廢渣堆進(jìn)行固化穩(wěn)定化后(廢渣的固化穩(wěn)定化同污染土壤)就地進(jìn)行推整、壓實(shí),考慮采用機(jī)械加人工的方式對(duì)廢渣過行整理。采用推土機(jī)、裝載機(jī)開挖廢渣并進(jìn)行推平,采用人工開挖臨時(shí)截洪溝。對(duì)堆積的廢渣進(jìn)行平整,對(duì)坡度較大處進(jìn)行削坡,削坡后坡度小于30度,保持堆體的穩(wěn)定性。施工程序?yàn)椋罕砻嬲怼鷱U石廢渣整體推整→削坡開挖→開挖廢渣的堆存→人工削坡→清渣→邊坡檢查、處理→特殊問題處理。

        8.3 污染土壤處置工程

        本次污染土壤先采用固化穩(wěn)定化技術(shù)修復(fù)后進(jìn)行回填,后采用阻隔措施進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)阻隔,最后對(duì)整個(gè)地塊進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)。主要包括污染地塊邊界清基與受污土壤回填地塊防滲,受污土壤固化/穩(wěn)定化處理(受污土壤挖掘、受污土壤固化/穩(wěn)定化處理小試、受污土壤固化/穩(wěn)定化處理、效果評(píng)估),固化/穩(wěn)定化處理后土壤回填與封場(chǎng),露天礦坑回填工程等。

        8.4 截排洪工程

        排水系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)包括坡頂平臺(tái)排水、坡面平臺(tái)排水和縱坡排水(自上而下的排水溝);頂平臺(tái)按田面方式設(shè)圍堰,在頂平臺(tái)、坡面兩側(cè)和坡底設(shè)排水溝,平臺(tái)的排水通過排水溝流到縱坡排水溝內(nèi),排到山下截洪溝,避免了地表徑流在地面的集中和流速的增加,減輕地表的水土流失。地表水截流工程包括環(huán)截洪溝、灘面導(dǎo)流渠等砌筑工程。

        8.5 生態(tài)護(hù)坡工程

        本方案生態(tài)護(hù)坡工程擬采用基材噴混植生法。噴混植生技術(shù),是在巖質(zhì)坡面上營造一個(gè)既能讓植物生長發(fā)育的種植基質(zhì)又不被沖刷的多孔穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。它利用特制噴混機(jī)械將土壤、肥料、有機(jī)質(zhì)、保水材料、植物種子、水泥等混合干料加水后噴射到巖面上,由于水泥的粘結(jié)作用,上述混合物可在巖石表面形成一層具有連續(xù)空隙的硬化體。一定程度的硬化使種植基質(zhì)免遭沖蝕,而空隙內(nèi)填有植物種子、土壤、肥料、保水材料等,空隙既是種植基質(zhì)的填充空間,也是植物根系的生長空間。

        8.6 擋土墻工程

        本場(chǎng)地?fù)跬翂こ滩捎弥亓κ綋鯄Γ摴こ桃话阌蓧K石、毛石砌筑,它靠自身的重力來抵抗土壓力,重力式擋墻穩(wěn)定性高,造價(jià)低,易于施工,因此選擇在項(xiàng)目區(qū)內(nèi)建立重力式漿砌石擋土墻對(duì)廢石廢渣進(jìn)行穩(wěn)定。

        8.7 植被恢復(fù)工程

        植被土開挖運(yùn)輸后,需對(duì)取土區(qū)進(jìn)行植被恢復(fù),本項(xiàng)目的生態(tài)恢復(fù)工程需要從地塊附近取土,由于本項(xiàng)目污染地塊位于山體上,可以直接從周邊山體進(jìn)行取土,無需運(yùn)輸。同時(shí)對(duì)取土場(chǎng)進(jìn)行生態(tài)修復(fù),通常采取種植當(dāng)?shù)貑棠?灌木的方法恢復(fù)植被。同時(shí)在取土場(chǎng)周邊設(shè)置截洪溝并修建護(hù)坡,以防水土流失。在進(jìn)行植物修復(fù)時(shí)添加一定的腐殖質(zhì)等物質(zhì)增加肥力。結(jié)合當(dāng)?shù)靥攸c(diǎn),本項(xiàng)目主要選擇當(dāng)?shù)貎?yōu)勢(shì)植物如下:?jiǎn)棠绢惄ど寄?、楓樹;落葉小喬木和灌木─黃楊、山茶;地被植物及草本植物─狗牙草、茅草和百日草混植;爬藤植物─常春藤。

        9 結(jié)論

        根據(jù)原金礦生產(chǎn)工藝及場(chǎng)地現(xiàn)狀,該污染場(chǎng)地采用固化穩(wěn)定化技術(shù)+阻隔技術(shù)+植被恢復(fù)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)重金屬鉛污染土壤的風(fēng)險(xiǎn)管控是可行的。本場(chǎng)地風(fēng)險(xiǎn)管控主要工作內(nèi)容包括構(gòu)筑物拆除工程、廢渣處置工程、污染土壤處置工程、生態(tài)護(hù)坡工程、擋土墻工程、截排水工程、植被修復(fù)工程以及設(shè)置圍欄與標(biāo)識(shí)牌工程,工程實(shí)施后可在一定程度上恢復(fù)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)經(jīng)濟(jì)效益,達(dá)到環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益的統(tǒng)一。

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