(慶陽市生態(tài)環(huán)境局 甘肅 慶陽 745000)
慶陽市石油資源豐富,極大推動了經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展,但油田鉆探、生產(chǎn)過程中不可能避免的對周邊土壤帶來擾動和影響,進(jìn)入土壤的重金屬等污染物通過食物鏈富集在人體中,對人體健康造成影響[1,2]。因此,本文以慶陽市某油區(qū)的7座退出井場為例,分析重金屬污染的累積影響,從而為退出井場周邊土壤的污染治理提供參考。
研究區(qū)位于甘肅省合水縣及華池縣境內(nèi),為大陸型氣候,氣候整體上溫涼濕潤,四季分明,降雨量南多北少,年平均氣溫7.4~8.5℃,年平均降水量在500~
620mm之間,區(qū)域土壤主要類型有灰褐色森林土、黑壚土、黃綿土、草甸土四種,適于楊、樺、櫟類等落葉闊葉林和油松、華北落葉松等溫性針葉林生長發(fā)育。
本次調(diào)查采取專業(yè)判斷法和系統(tǒng)布點法,監(jiān)測點位布設(shè)分平面布置及垂向布置。在Q221、Q62、Q60、Q3、Q13、Q61、Q201共7個退出井場處布設(shè)采樣點,按20cm,40~60cm、80~100cm進(jìn)行分層取樣,對照點為林地(1個)、耕地(2個)共3個對照點,得到土壤污染取樣153件,對照樣9件,共計162件。根據(jù)污染因子識別及《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB15618-2018),確定土壤重金屬調(diào)查因子為鎘、汞、砷、銅、鉛、鉻、鋅、鎳[3]。
根據(jù)《土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(HJ/T166-2004)評價方法主要有以下幾種:
(一)污染指數(shù)評價
土壤污染物累積指數(shù)(Ai)=土壤污染物實測值/土壤環(huán)境質(zhì)量背景;
(二)內(nèi)梅羅指數(shù)評價(An)
內(nèi)梅羅污染指數(shù)法計算公式為:
污染物的累積性評價參照環(huán)保部《土壤環(huán)境質(zhì)量評價技術(shù)規(guī)范(二次征求意見稿)》的要求進(jìn)行。評價結(jié)果見表1:
表1 土壤污染物累積影響內(nèi)梅羅指數(shù)評價結(jié)果
(一)土壤污染物單項指數(shù)分析
調(diào)查區(qū)鎘、鉻、汞、砷、鉛、銅、鎳、鋅單項指數(shù)未超過《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB15618-2018)“其他”風(fēng)險篩選值及《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB36600-2018)第二類用地風(fēng)險篩選值。
(二)土壤影響累積內(nèi)梅羅指數(shù)分析
通過土壤污染累積指數(shù)內(nèi)梅羅指數(shù)計算后,Q221井場鎘呈現(xiàn)明顯累積,其次為砷,其余重金屬元素均未出現(xiàn)明顯累積,見圖1(a)??v向上看重金屬累積主要在60cm左右,橫向上重金屬累積主要集中在井場管線、拉油區(qū)。
Q62井場重金屬元素均未出現(xiàn)明顯累積,見圖1(b)。
Q60井場鉻、鎘呈現(xiàn)明顯累積,其次為砷、銅、鋅、鎳、鉛,見圖1(c)??v向上看重金屬累積主要在60cm左右,橫向上鉻元素土壤污染累積分布在井場井口、拉油區(qū)及泥漿池區(qū)域。
Q3井場鉻呈現(xiàn)明顯累積,其次為銅、鋅、砷、鎳,見圖1(d)??v向上看重金屬累積主要在60cm左右,橫向上監(jiān)測點位均出現(xiàn)鉻元素累積。
Q13井場鉻呈現(xiàn)明顯累積,其次為銅,見圖1(e)??v向上看重金屬累積主要在60cm左右,橫向上監(jiān)測點位均出現(xiàn)鉻元素累積。
Q61鎘呈現(xiàn)明顯累積,其次為鉻、汞、鎳,見圖1(f)??v向上看重金屬累積主要在60cm左右,鎘元素累積出現(xiàn)在井口監(jiān)測點位,井場上監(jiān)測點位均出現(xiàn)鉻元素累積。
Q201鎘呈現(xiàn)明顯累積,其次為鉛、鋅、鎳、鉻、汞、銅,見圖1(g)??v向上看重金屬累積主要在60cm左右,橫向上看重金屬累積呈現(xiàn)不規(guī)律分布,較為分散。
(a)Q221井場;(b)Q62井場;(c)Q60井場;(d)Q3井場;(e)Q13井場;(f)Q61井場;(g)Q201井場
根據(jù)單因子指數(shù)評價結(jié)果,本次井場土壤并未出現(xiàn)超標(biāo)。土壤重金屬累積影響評價結(jié)果表明:除Q62井場外,其余井場均出現(xiàn)不同程度重金屬累積,主要為鎘、鉻元素累積??v向上重金屬元素累積影響呈現(xiàn)指數(shù)隨深度降低的趨勢,橫向上則主要分布在井口,其余點位則呈現(xiàn)不規(guī)則分布,主要與井場后期平整土地擾動,及井場在運行期環(huán)境管理水平有關(guān)。
根據(jù)上述土壤污染情況評價結(jié)果,提出以下建議:
1.退出井場的土壤中重金屬雖未超過質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),但污染物已有明顯累積,建議對退出的井場采取植物降解技術(shù)對土壤進(jìn)行修復(fù),可以采用生長快速、根系能深植土壤、容易收割的植物。
2.調(diào)查分析認(rèn)為,退出井場土壤中的重金屬主要來源于油井井下作業(yè)過程中,重金屬隨著鉆井泥漿、鉆井液等進(jìn)入地表土壤。建議結(jié)合當(dāng)?shù)赜吞镩_發(fā)條件,對鉆井泥漿、鉆井液等采取不落地等方式進(jìn)行收集、統(tǒng)一處置,降低對地表土壤的擾動和影響。