某铅锌采选矿企业场地环境污染分析

2023-01-04 21:42卢光华郭硕夏春刘长波吴洁刘诗诚
环境保护与循环经济 2022年3期
关键词:铅锌土壤环境污染物

卢光华 郭硕 夏春 刘长波 吴洁 刘诗诚

(1. 中冶节能环保有限责任公司,北京 102208;2. 钢铁环境保护国家重点实验室,北京 102208;3. 中冶建筑研究总院有限公司,北京 100088;4. 中国航发北京航科发动机控制系统科技有限公司,北京 102200)

1 引言

随着我国城镇化建设速度的加快,使得一些远郊的众多工矿企业暴露在城市周边,急需对这些场地进行管控和治理[1]。现阶段对于关停或搬迁后的遗留铅锌冶炼厂及铅锌矿区污染状况研究相对较多。孙晶等[2]对某铅锌污染场地进行环境污染状况调查,结果表明,研究区域土壤主要为重金属污染。吴烈善等[3]对广西某遗留铅锌冶炼厂进行场地的健康风险评价,研究结果表明,废渣和建筑垃圾污染较重,土壤受到中度污染,主要污染物为铬、镉、砷等重金属。金晓丹等[4]等对某铅锌矿区及周边区域土壤进行检测分析,得出土壤中铅和砷含量超标,分别超标31%和80%。

目前对铅锌冶炼厂退役场地环境以及铅锌矿区的调查及评估研究相对较多,而对在产铅锌企业的相关污染状况分析较少,特别是对产生固废最多的采选矿区域的污染分析更为不足。本文以某铅锌采选矿企业为调查研究对象,对采选矿区及周边土壤和地下水污染状况进行分析,为铅锌行业场地环境污染治理提供参考。

2 场地概况

所调查的某铅锌采选矿企业位于某江域以南,海拔65~320 m。该区域汛期降水较集中,非汛期降水偏少,丰枯流量悬殊,年水位变幅大,一般高水位出现在4—7 月,低水位出现在10 月至次年2 月。采选矿区主要包括现有办公-生活区、矿井出口(竖井和斜井)、废石加工-堆存区及充填站、通风机等配套区域。铅锌选矿车间原来是处理铅锌矿的矿石,该矿因资源枯竭,现主要从事井下铅锌残矿的开采工作,年采出矿能力3 万t,年产铅锌金属含量1 500 t,目前该矿正在积极地进行深部及外围探矿。

3 场地污染识别、样品采集及检测分析

根据场地环境调查相关技术导则对场地潜在污染区域进行污染识别,对场地内疑似污染物、土壤和地下水进行点位布设与采集,并对采集后的样品进行检测和分析。

3.1 场地污染识别

依据企业提供的场地环境、水文地质以及相关生产工艺材料,并通过现场踏勘、场地的土壤及疑似污染物的快速检测等方式对企业场地进行勘察和分析。

根据矿石主要成分及矿石采选-加工-尾矿流程,可初步判断:(1)潜在污染源主要来自矿石,矿石成分以铅、锌、硫为主,分别占3.27%,3.69%和13.21%,有色矿的特点是多种金属共生,不排除可能存在铬、镉、汞、镍、砷等对人群及农作物危害较大的潜在金属污染源;(2)采矿区目前只有采选作业,采选过程中产生的废石大量回填矿道,少部分外运做建材,暂存的废石库可能存在金属淋溶进入土壤及地下水的途径,同时机修场地可能存在润滑油等有机潜在污染源,如存在跑冒滴漏,可能进入土壤及地下水,是本区域场地土壤及地下水取样时重点考虑区域;(3)选矿厂是矿石加工浓缩区域,是潜在污染重点区域,该区域场地土壤及地下水潜在的污染源主要包括矿石加工过程的粉尘沉降、浮选试剂和悬浮液的跑冒滴漏、废水废渣处理过程的渗漏等;(4)尾矿库利用天然山体和挡渣坝修建而成,主要可能是通过雨水淋溶使尾渣中的金属及残留药剂迁移至下游土壤及地下水,但目前尾矿库渗液已专门新建水处理系统,渗液通过处理后排放。

3.2 采样点位布设及样品采集

主要按照《建设用地土壤环境调查评估技术指南》、HJ 25.1—2014 《场地环境调查技术导则》、HJ 25.2—2014 《场地环境监测技术导则》、HJ 25.3—2014《污染场地风险评估技术导则》和HJ/T 164—2004《地下水环境监测技术规范》等文件的相关要求,同时结合HJ 964—2018《环境影响评价技术导则土壤环境(试行)》对土壤现状调查的要求和HJ 610—2016《环境影响评价技术导则 地下水环境》对地下水环境现状监测的要求,对场地内土壤和地下水进行布点监测。

根据上述标准和导则共设置土壤环境质量监测点16 个,地下水监测点10 个。

3.3 检测分析

对企业厂区内采集的土壤和地下水样品进行检测分析。其中,土壤样品检测参照GB 36600—2018《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》检测方法对污染物进行检测分析;地下水样品检测参照GB 14848—2017 《地下水质量标准》检测方法进行检测分析。

4 结果与讨论

4.1 场地土壤污染分析

对采选矿企业厂区及周边的16 个土壤采样点进行采样,共采集土壤样品26 个。选择重点区域6个土壤样品检测pH 指标、GB 36600—2018 《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》标准中45 项基本项污染物和锌。其余20 个土壤样品检测pH 指标和汞、铅、镉、砷、铬、锌、铜、镍8 种重金属污染物。

厂区内为建设用地,土壤中污染物按GB 36600—2018《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》的45 项基本项污染物和锌进行检测,得到土壤中有机物(含挥发性)基本都低于检出限,但远小于风险筛选值。土壤中金属污染物都有检出,只有锌、砷两种污染物超过第二类建设用地土壤质量的污染风险筛选值且低于管控值。

厂区外为农用地,土壤质量参照标准GB 15618—2018 《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》,其中3 个点位的铅和镉含量高于风险筛选值且低于风险管控值,1 个点位的镉含量超过风险管控值(超标率为1.47 倍)。

4.2 场地地下水污染分析

由于场地地下水污染主要先通过土壤然后渗透至地下水,场地土壤污染物主要为重金属,其中,超过相关标准的主要为铅、砷,所以地下水监测主要关注重金属及无机离子。对采选矿企业区及周边的10个地下水样品进行检测分析得到:地下水质量超标(Ⅲ,Ⅳ类地下水分界限值)指标含镉、pH 及总大肠杆菌数,镉和pH 指标都属于Ⅳ类地下水,总大肠杆菌数超标严重(适用于农业及部分工业用水,适当处理后可作为生活饮用水);场地污染源及土壤质量超标污染物主要为重金属,可见地下水基本没受场地污染(除镉外,镉可能受溶解性及毒性等因素影响);目前地下水水质良好,除镉指标属于Ⅳ类地下水外,其他都属于Ⅲ类地下水。

5 结论

本文对某铅锌生产企业中的采选矿企业及周边土壤和地下水进行了检测分析,结论如下:

(1)采选矿区内为建设用地,土壤中污染物按GB 36600—2018 《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》基本项和锌共计46 项进行检测,得到土壤中有机物(含挥发性)基本都低于检出限,但远小于风险筛选值。土壤中金属污染物都有检出,只有锌、砷两种污染物超过第二类建设用地土壤质量的污染风险筛选值且低于管控值;采矿区外为农用地,土壤质量参照GB 15618—2018《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准(试行)》,其中3 个点位的铅和镉含量高于风险筛选值且低于风险管控值,1 个点位的镉含量超过风险管控值(超标率为1.47 倍)。

(2)对采矿区域及周边的10 个地下水监测井采集样品进行检测分析,得到地下水质量超标(Ⅲ,Ⅳ类地下水分界限值)指标含镉、pH 及总大肠杆菌数,镉和pH 指标都属于Ⅳ类地下水,总大肠杆菌数超标严重。

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