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1、易门县芦潭冷水箐片区土壤污染的初步调查报告一、 调查背景（一）场地现状 1.军哨矿废弃矿山场地现状 军哨铁矿位于易门县城东北部，距县城道路里程18km，矿区开采后形成的工程（露天采场、排土区、历史老井下采空区）占地面积约为4km2，该矿区是西面老虎凹箐和西南面关圣箐地表水汇水补给区，老虎凹箐地表水流入大谷厂水库（目前功能区划为农灌溉用水水体），关圣箐地表水是下游芦潭、石洞、冷水箐上、下村四个村民小组农业生产主要用水，祜水期初步估算流量为0.015m3/S。据易门军哨矿志记载康熙13年军哨矿民间便土法开采，新中国成立后至 1986 年军哨矿一直由昆钢八街矿开采，开采期间废渣排入老虎凹箐、关圣箐，
2、造成芦潭、大谷厂村等村组农田被埋及污染人畜饮用水，当时未对水污染情况进行监测，经县政府与矿方进行协调，矿方同意赔偿120万元，后来仅兑现60万元的赔偿。1987年4月“江口采矿队”成立，从此军哨矿变更为易门开采，在开采过程中“江口采矿队”经几次变更为“易门县方屯锰铁矿”，至2000年4月前“易门县方屯锰铁矿”为方屯乡、龙泉镇的集体及乡镇企业，采取了联营和承包的方式进行经营开釆；2000年5月“易门县方屯锰铁矿”改制，2000年5月至2003年5月军哨矿由李德昌个人开采经营；2003年10月至2010年军哨矿变更为候柱敏个人开采经营，由于铁矿资源开采枯竭，矿山于2010年停采。军哨矿山矿区总面积
3、4km2,采矿扰动裸露面积2km2,为山坡型矿山，上段为露天采空区，下段为排土区和历史老井下采空区。军哨矿从开采以来一直为地表剥离开采，1997年前军哨矿剥离的废渣一直排向老虎凹箐、关圣箐；为保护大谷厂水库免受军哨矿废渣的危害，县政府作出了禁止向老虎凹箐排放废渣的决定，1997 年后军哨矿没有再向老虎凹箐排放废渣，所有废渣向关圣箐方向排放。目前，关圣箐方向废渣堆积约1500万吨，废渣全部堆积在关圣箐栏渣坝内。由于矿山原开采中开采和排土不规范，开采后形成高边坡、大坡度的露天采空区和排土区，再加之开采中未实施边开采边生态恢复，采矿扰动后的裸露地表土壤贫瘠，生态自然恢复较差，矿山结束开采近6年多，矿
4、区内采矿扰动2km2地表仍裸露。排土后形成的凹陷地势区和下游清沟栏渣坝内沉积了锰铁超标的红褐色渗滤液废水，同时栏渣坝内的渗滤液废水直接排放到关圣箐沟。2006年1月和2011年9月易门县环境监测站对关圣箐栏渣坝内积水和关圣箐地表水水体的PH值进行了监测，关圣箐拦渣坝内积水PH值为2.7；关圣箐地表水PH值为3；2011年9月28日易门县环境监测站对矿山下游冷水箐下村地表水监测PH值为2.14。矿山内部渗滤液以及有渗滤液汇入的地表水PH值均超过污水综合排放标准（GB89781996)，同时废水和下游有废水汇入地表水体水质均为酸性废水，已造成水质污染。2016年7月25日，易门县环境监测站在军哨矿
5、区下游冷水箐与芦潭岔口沟道采集水样，监测结果显示PH值为2.65，锰浓度1100.6mg/L，超过污水综合排放标准（GB89781996)二级标准550.3倍。关圣箐沟沿岸农田利用有矿山渗滤液汇入的地表水体进行农灌时，造成了部分农作物枯死，废水进入沿途部分农田后，农田种植农作物后无法成活，达不到保障农林生产和植物正常生长的土壤要求，造成许多农田荒芜。矿山废水排放后下游芦潭、石洞、冷水箐上村、冷水箐下村四个村民小组由于农灌水和部分农田受矿山废水污染后，村民多年多次向政府和县环保局投诉反映，但均因企业多次变更转让后，最后的经营者无力治理造成的环境污染，向国土、水利部门缴纳的环境恢复、水土保持恢复保
6、证金缴费标准较低，所收取的治理恢复保证金金额较少，政府也无法开展全面的治理，只实施了下游村庄周边农田区沿岸 2100m 雨污分流沟渠建设，把矿山废水汇人的地表水和未受矿山废水污染的其它地表水分流开来，农灌利用未污染的地表水体进行灌溉。由于雨污分流工程仅实施了2100m，下游未进行雨污分流的河道水体废水汇入后，水体仍呈红褐色，仍影晌沿岸农田灌溉，造成村民恐慌，影响社会安定。另外，雨污分流区沟渠沿途及下游农田有受污染地表水进入后，农田耕种受到一定程度的影响。矿区渗滤液顺关圣箐沟经江口社区芦潭、石洞、冷水箐（上、下村）四个村民小组境内后，流向下游汇入扒河。扒河中、下游为易门县龙泉街道、浦贝乡、十街乡
7、等乡镇街道群众的农业生产用水。易门军哨矿区地表径流形成的酸性高浓度锰、铁废水进人到扒河后，不但对扒河的水体安全造成了影响，同时也影响了扒河中下游群众的用水安全2.芦潭、石洞、冷水箐上、下村场地现状军哨矿山酸性高铁、锰废水外排后对下游江口社区居委会声潭、石洞、冷水箐（上、下村）四个村民小组废水径流沟渠沿岸农田造成了不同程度的污染，有的农田汇有废水的地表水进入后部分区域或全部区域无法种植；另外部分农田早期使用含废水地表水进行了农灌，如今作物长势不佳甚至绝收。下游四个村民小组投诉反映后，县政府、国土、水利、环保部门高度重视，通过现场调查，不同程度受污染或影响的农田面积初步统计有400亩，居民的生产生
8、活严重受影响（二）环境污染源分析 根据易门军哨矿山开采形成的环境现状，矿山区域目前的环境问题产生源可能是历年来堆积的废渣中硫化物氧化后，通过地表径流形成酸性物质，从而造成关圣箐地表水成酸性水体。该水体如用于灌溉，将造成农作物减产及土壤酸化，该水体已不能满足生活和农业生产用水功能要求，并污染土地。二、调查目的通过调查了解芦潭冷水箐片区土壤污染的原因，并针对芦潭冷水箐片区土壤污染现状，提出建议。三、调查方法采样法、监测法四、调查过程根据芦潭冷水箐片区及废弃矿山位置及地形条件，对该地区 8个点位12个土壤及2个地表水进行取样检测。为了解场地土壤污染现状，在现场采用土壤重金属检测仪就地初测的同时，取样
9、委托检测技术服务机构对监测地位所采样品进行检测。采样地点为：军哨铁矿区和芦潭冷水箐片区，采样时间为：为2017年3月8日上午。五、 调查结果分析和讨论（一） 土壤执行标准易门县龙泉街道办事处江口社区芦潭、石洞、冷水箐片区属于一般农田、蔬菜地、茶园、果园、牧场等土壤，土壤质量基本上对植物和环境不造成危害和污染的土壤应用功能和保护目标，为类土壤，应执行二级标准。根据前期调查的结果，以及收集的大量相关资料分析初步确定调查的土壤重金属监测项目：砷、镉、铬、铅、铜、锌、汞、六价铬（部分样品抽检）。根据土壤环境质量标准（GB 15618-1995）中分类及要求，类土壤环境质量执行二级标准。本项目土壤 PH
10、5.5 二级标准（旱地）表1所示表 1二级土壤质量标准（旱地）（单位：mg/kg）重金属种类PH镉汞砷铜（农田）铅铬锌镍限制值6.50.300.30405025015020040（二） 土壤监测点位根据芦潭冷水箐片区及废弃矿山位置及地形条件，对该地区8个点位12个土壤及2个地表水进行取样检测。监测点位见图1。图 1监测点位图易门县芦潭冷水箐片区土壤污染治理与修复示范项目采土样现场照片见图2。图 2采样图片（三）土壤污染现状检测结果分析 1.军哨铁矿区废弃矿山渣堆采样检测结果分析表 2军哨铁矿区废弃矿山渣堆采样检测结果（单位：mg/kg）重金属种类Cd镉Hg汞As砷 Cu铜Pb铅Cr铬Zn锌 N
11、i镍PH备注二级标准0.300.302005025015020040PH6.5监测点位S013.020.45838448135374.510001493.9不合格监测点位S020.020.40542.479.724420418073.42.7不合格根据采样废渣检测结果可以看出：军哨铁矿区废弃矿山渣堆所有点位都存在重金属污染，废渣显酸性。Cu为标准值的9.6倍和1.6倍；Pb为标准值的1.4倍；Hg为标准值的1.5倍和1.35倍；Ni为标准值的3.7倍和1.8倍；Cd为标准值的10.1倍；Zn为标准值的5倍；As为标准值的1.9倍；Cr重金属含量在标准范围。废渣显酸性，可能由铁矿伴生的硫、磷氧化
12、物使土壤呈酸性。综上所述，军哨铁矿区废渣主要为Cu、Pb、Hg、Ni、Cd、Zn、As超标，土壤呈酸性。2.芦潭冷水箐片区农田土壤采样检测结果分析表 3芦潭冷水箐片区农田土壤采样检测结果（单位：mg/kg）重金属种类Cd镉Hg汞A砷 Cu铜Pb铅Cr铬Zn锌 N镍PH备注二级标准（旱地）0.300.304050250150200406.5采样点S05表层本底值0.020.04611.642.516.375.612243.75.9不合格采样点位S06表层0.150.06716.846.030.670.016037.43.1不合格采样点位S07表层0.040.07711.735.428.968.4
13、85.835.93.4不合格采样点位S07深层0.010.05918.018.813.339.5122.381.04.8不合格采样点位S08表层0.010.07418.640.832.178.589.934.63.9不合格采样点位S09表层0.010.11317.080.753.988.692.938.63.9不合格采样点位S09深层0.010.06212.044.729.171.388.829.74.0不合格采样点位S10表层0.020.16119.479.446.989.711944.03.8不合格采样点位S11表层0.020.09325.482.453.292.911852.44.1不合
14、格根据采样土壤检测结果可以看出：所有点位土壤呈酸性，都存在重金属污染。10个点位中有3个点位的Cu含量超标，最高超过标准值1.65倍，深层土样的Cu含量在标准范围内；重金属Ni有3个点位超标，最高超过标准值2倍，其他重金属含量都在土壤环境质量标准(GB15618-1995)二级标准（PH6.5）范围内。综上所述，芦潭冷水箐片区主要为Cu、Ni超标，土壤PH值大多数在3-4之间，土壤呈酸性。3.土壤重金属检测仪检测结果分析表 4土壤重金属检测仪检测结果(单位：mg/kg)土样编号CrAsBiTiVMnFeNiCuZnRbSrZr标准25030-4050200-S01801848777042742
15、563021874382155225266222S025454511309127286843186156266225S05本底值332697854743512114596108124S06186767462404886716831286S07表层172389193528415438936157S07深层272812214852890439312229S08表层2238671395371681609516161S08深层163209217815612543206S09表层173977507287526313640224S09深层30646961742254877917076207S0102236
16、59670305315813518186S01129421136540215888114855170根据土壤重金属检测仪检测结果可以看出：所有点位都存在重金属污染。土样采集点属于军哨铁矿矿区下游，其中的铁锰含量较高，水质呈酸性，导致下游水呈朱红色，Ti、V、Mn、Fe作为铁矿区的伴生金属，其含量偏高，土壤环境质量标准(GB15618-1995)中不包括Ti、V、Mn、Fe，其含量超过了正常范围。综上所述，芦潭冷水箐片区土壤Cu超标土壤PH值较低。4.芦潭冷水箐片区地表水检测结果分析表 5芦潭冷水箐片区地表水检测分析项目采样地点检测结果芦潭村岔口断面清水沟芦潭村岔口断面污水沟PH(PH值)6.5
17、12.64水温（）13.515.0流量（m3/s）5.2410-31.0710-2溶解氧（mg/L）9.18.8六价铬（mg/L）0.004L0.011铜（mg/L）0.05L1.27铁（mg/L）0.37582.8锰（mg/L）0.01L2149注：表中测值后带“L”为测值小于检出值，“L”为前的数值为该项目方法检测出上限。根据监测结果可以看出：芦潭村清水的铁含量有点高外，其他值都在正常范围。污水沟的水主要由军哨铁矿矿区的渗滤液，PH值偏酸性，历年来堆积的废渣中硫(S)氧化后，通过地表径流形成酸性废水，从而造成关圣箐地表水成酸性水体。Fe、Mn的含量严重超出了正常范围，Cu含量有点偏高。综上
18、所述，芦潭村废水主要是PH值、总Cu超标，水体成酸性，影响植物的正常生长，对居民的生产生活造成危害。5.渗滤液监测结果分析 所采的两个水样监测由云南省环境科学研究院负责，其分析结果见表6监测结果表。表 6渗滤液监测结果表（单位：mg/L）污染因子PHMnFeNiCuZn水样12.16460.161247.8012.758.8013.43水样21.83539.93325.399.883.389.86污水综合排放标准（GB 89781996）二级标准值6-90.52监测结果超标超标（三） 土壤污染的评价方法采用单项污染指数法和污染负荷指数法对区域各评价因子污染现状及土壤环境综合质量现状进行评价。1
19、. 单项污染指数法单项污染指数法是目前国内普遍采用的方法之一，其公式为Pip=Ci/Sip式中：Pip 土壤中污染物i的单项污染指数；Ci 调查点位土壤中污染物i的实测浓度；Sip污染物i的评价标准值或参考值。Pip1表示污染；Pip=1或Pip1表示未污染；且Pip值越大，则污染越严重。根据Pip的大小，可以将土壤污染程度划分为5级，见表7。表 7土壤环境质量评价等级Pip值大小污染评价1Pip1无污染21Pip2轻微污染32Pip3轻度污染43Pip5中度污染5Pip5重度污染2.单个重金属的污染系数潜在生态危害的单项系数 Eir，计算 E=TC式中：E潜在生态危害的单项系数；T Haka
20、nson 制定的标准化重金属的毒性响应系数，某一种重金属的潜在毒性与其元素丰度成反比及元素稀释度成正比，也与元素释放度有关。Hakanson提出重金属毒性大小为：CdPb=CuCr=NiZn，定值为：Cd=30，Pb=Cu=5，Cr=Ni=2，Zn=1。根据Hakanson毒性计算方法重新计算的重金属毒性大小为：Ti=Mn=Zn=1V=Cr=2Cu=Ni=Co=Pb=5As=10Cd=30Hg=40。3.RI分级，RI分级标准RI分级，RI分级标准见表8。计算：= RI=E污染系数污染指数RI污染程度40150轻微生态危害40-79150-299中等生态危害80-159300-600强生态危害
21、160-320600很强生态危害320极强生态危害（四）评价内容及结果1.单项污染指数评价结果如上图所示，芦潭冷水箐片区重金属Cd镉、Hg汞、Cr铬、Zn锌、As砷含量没有超标，在土壤环境质量标(GB15618-1995)二级标准的正常范围。如上图所示，芦潭冷水箐片区部分点位 Cu 铜、Ni 镍重金属含量超标，超过土壤环境质量标准(GB15618-1995)二级标准（PH6.5 旱地）的正常范围。表 8无标准重金属含量分析如表8所示，土壤环境质量标准(GB15618-1995)标准中没有Bi、Rb、Sr和Zr重金属的标准。所采点位的含量在正常范围。表 9铁矿伴生重金属含量如表9所示，军哨铁矿伴
22、生的 V、Ti、Fe、Mn 含量比较高，主要的污水治理及土壤修复可以考虑治理酸性废水和这些金属污染。2.污染负荷指数法评价结果根据单项污染指数评价结果，计算污染指数，具体见表10，军哨铁矿区镉 Cd污染程度分析为很强生态危害，汞Hg为中等生态危害，铜Cu为强生态危害，总的污染指数为强生态危害；芦潭冷水箐片区项目区土壤污染程度为轻微土壤危害，主要是铜（Cu）、铅（Pb）、镍（Ni）、铁（Fe）、锰（Mn）和伴生的硫氧化后产生的酸性物质污染。表 10污染负荷指数法评价结果六、结论根据易门军哨矿山开采形成的环境现状，矿山区域目前的环境问题产生源可能是历年来堆积的废渣中硫化物氧化后，通过地表径流形成酸性物质，从而造成关圣箐地表水成酸性水体。该水体如用于灌溉，将造成农作物减产及土壤酸化，该水体已不能满足生活和农业生产用水功能要求，并对下游江口社区居委会声潭、石洞、冷水箐（上、下村）四个村民小组废水径流沟渠沿岸400亩农田造成了不同程度的污染。根据检测结果表明芦潭冷水箐片区主要为Cu、Ni超标，土壤PH值大多数在3-4之间，土壤呈酸性。综上所述，造成芦潭冷水箐片区污染的源头是军哨矿堆积的废渣中硫化物氧化后，通过地表径流形成酸性物质，芦潭冷水箐片区土壤污染治理与修复是军哨矿生态恢复治理的基础。
