浅谈水库项目土壤环境影响评价及建议——以南平政和昌岐洋水库为例

肖 邦



浅谈水库项目土壤环境影响评价及建议——以南平政和昌岐洋水库为例

肖 邦

福建省环境保护设计院

该文根据水库项目土壤环境影响评价的特点，以南平政和昌岐洋水库为例，阐述了水库土壤环境影响评价的内容和重点，并在此基础上提出相应的建议。

昌岐洋水库 土壤 环境影响评价

1 概述

水库作为拦洪蓄水和调节水流的水利工程建筑物，具有防洪、发电、供水、生态等综合效益。水库建设可有效对区域水资源进行合理调控和分配，提供可靠的生产、生活和生态用水，是国民经济基础设施建设的重要组成部分，也是社会经济可持续发展的保障。

土壤环境是一个开放系统，土壤和水、大气、生物等环境要素之间以及土壤内部系统之间都不断进行着物质与能量的交换，这是土壤环境发展、并随外界条件改变而发生演变的主要原因。土壤具有吸水和储备各种物质的能力，但土壤的纳污和自净能力是有限的，当进入土壤的污染物超过其临界值时，土壤不仅会向环境输出污染物，使其他环境要素受到污染，而且土壤的组成、结构及功能均会发生变化。

水库建设对水库土壤的环境影响主要表现在：

（1）土地淹没、浸没。水库土地面积的减少造成土地生产力的失去或下降，水库淹没对土地资源的影响较大，库岸崩塌、滑坡也会造成水库土壤环境和土地资源的破坏。

（2）水库拦蓄作用。水库闸、坝等拦河水工建筑物使得水流变缓、泥沙淤积、河床抬高，从而影响河流两岸土地的排水能力，并使得下游防洪区域的淤泥肥源减少甚至消失。

（3）工程输水。如果水库土壤处于地下水位过高的过饱和水分状态，将引起水库周边土壤次生沼泽化、潜育化。

2 水库土壤环境影响评价的目的

通过对水库土壤环境影响进行评价，可明确项目建设对水库周边土地资源利用的影响，尤其是区域土壤肥力与理化性质的影响，同时还能够针对水库建设对水库及周边土壤潜育化可能存在的影响予以分析，有效避免可能存在的土壤污染影响以及区域荒漠化影响。

3 水库土壤环境影响评价存在的问题

在进行水库土壤环境影响评价时，应落实水库的占地面积和地形，收集水库土壤的环境资料（包括土壤类型、土地利用现状、农作物种类、产量和质量，现状植被、土壤中有关污染物的环境标志和卫生标准，土壤污染的背景值），明确土壤污染源的排污情况等。

其中，土地利用现状和土壤污染源的排污情况是水库土壤环境影响评价面临的主要问题。由于多数水库建设项目的水库地处偏僻，区域土地利用现状调查相对滞后，无法细化和量化，均将影响水库土壤环境影响评价的结论准确和可靠；同时又由于受历史沿革等一系列主客观因素的影响，对土壤污染源的调查和排污情况，往往存在着较曲折的过程，也一定程度影响了水库土壤环境影响评价结论的可靠性。

4 南平政和昌岐洋水库土壤环境影响评价的方法和内容

4.1 南平政和昌岐洋水库概况

南平政和昌岐洋水库位于南平市政和县外屯乡昌岐洋村，是一座以灌溉为主，兼有防洪功能的综合利用的小（1）型水库工程。拟建坝址所在河流为七星溪，坝址位于政和县外屯乡昌岐洋村上游约500m处，河床底高程约418.00m，坝址以上控制流域面积73.0km2。拦河坝为砌石拱坝，最大坝高48.5m。水库总库容735.9万m3，正常蓄水位458.00m，兴利库容551.1万m3。项目的环评工作较早介入，相关技术人员针对项目特点对工程现场进行实地踏勘，按有关环境影响评价技术规范进行工程分析和环境现状调查，根据项目建设和主要污染环节和污染因子，开展项目区域地表水、地下水、声、土壤环境监测，并搜集区域相关资料。

4.2 水库土壤环境影响评价

昌岐洋水库的土壤环境影响评价主要是先收集土壤环境质量现状，在充分了解区域土地利用现状概况和明确土壤污染背景值以及土壤污染源排放情况的基础上进一步分析水库建设对土壤环境可能存在的影响。

4.2.1土壤环境质量现状的收集

4.2.1.1 监测点布设

为了解评价区土壤环境现状，我们对水库淹没区附近农田（或林地）的土壤和灌溉区农田的土壤进行了采样分析，布设10个具有典型代表性的地点，开展土壤环境监测，其中坝址以上7个点（淹没线以下5个点，淹没线以上2个点），灌溉区3个点。

4.2.1.2 监测项目、频率及方法

监测项目：pH、Zn、Pb、Ni、Cr、Cu、Cd、As、Hg、六六六、滴滴涕。

监测频率：两次采样分析。

采样方法：按照国家环保局的《环境监测分析方法》、《土壤元素的近代分析方法》进行。

分析方法：按《土壤环境质量标准》（GB15618-1995）执行。

4.2.1.3 评价方法

统计各监测点的分析结果，对照《土壤环境质量标准》，采用单因子指数法进行评价。

评价方法计算如下：

Pi=Ci/Si

式中：Pi——土壤中i污染物的标准指数；Ci——土壤中i污染物的实测含量，mg/kg；Si——土壤中i污染物的评价标准，mg/kg。

4.2.1.4 现状评价

项目土壤的现状评价根据土壤监测统计结果，如表1所示。

表1 土壤现状监测结果 (单位:mg/kg，pH除外)

表2 单因子指数计算结果 （单位：无量纲）

根据监测结果可知：

（1）库区及灌区各监测点处的土壤均呈弱酸性。

（2）库区土壤中各监测点处的锌(Zn)、铅(Pb)、镉(Cd)、砷(As)等4个重金属元素出现不同程度超过《土壤环境质量标准》（GB15618-1995）二级标准。

（3）灌溉区土壤的两个监测点平均值中，铅(Pb)、镉(Cd)均出现不同程度超过《土壤环境质量标准》（GB15618-1995）二级标准。

（4）库区土壤监测值中，六六六、滴滴涕的平均值指标均满足《土壤环境质量标准》（GB15618-1995）二级标准。

（5）从库区及灌区各监测数据来看，区域土壤环境监测值主要是铅(Pb)、锌(Zn)、镉(Cd)、砷(As)元素出现不同程度超过《福建省土壤环境背景值》、《土壤环境质量标准》（GB15618-1995）二级标准，根据调查项目库区上游及周边无采矿及涉及重金属污染物排放的企业，分析区域土壤重金属超标的主要原因是由于项目区域本身土壤背景值较高，根据《福建省政和县矿产资源总体规划（2008~2015）》相关勘查资料，项目建设区坝下湖屯村附近存在有色金属矿产资源铅锌多金属矿，土壤中原生岩石和矿物中重金属的本底值导致区域土壤重金属元素超标。

4.2.2土壤重金属对环境影响分析

4.2.2.1 淹没区土壤的危险性鉴别

（1）样品采集

对淹没区内重金属超标较严重的4个土壤样品进行土壤重金属静态浸泡实验，样品制备按照HJ/T20-1998《工业固体废物采样制样技术规范》执行，浸出液的制备按照HJ 557-2010《固体废物 浸出毒性浸出方法 水平震荡法》执行，实验方法按照GB5085.3-2007《危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别》进行。

（2）实验条件

在室温条件下，将土壤样品破碎至3mm以下，以10:1的液固比于自然酸度条件下（pH值为7.0，监测七星溪现状水质pH值在7.00~7.98之间），对土壤样品进行8h的振荡浸泡，静置16h，用中速定量滤纸过滤，收集全部滤液即为浸出液，测得浸出液的pH值为6.35~6.62，将浸提液收集过滤后按照各待测物分析的方法进行测定。

（3）实验结果

项目土壤淋溶实验结果见表3。

表3 淋溶试验结果 (单位:mg/L，pH除外)

通过土壤浸泡淋溶实验可以得出，在自然酸度下，淹没区内土壤重金属铅(Pb)、锌(Zn)、镉(Cd)、砷(As)指标浸出液危害成分浓度监测值均低于《危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别》（GB5085.3-2007）表1中危害成分浓度限值。因此，判定淹没区土壤属于I类一般固体废物。

4.2.2.2 土壤浸出淋溶液体对库区水环境的影响分析

（1）淋溶数据的分析

通过与GB3838-2002《地表水环境质量标准》Ⅲ类对照，库区土壤重金属浸出液中指标值均满足Ⅲ类水质标准。试验条件是建立在土壤颗粒充分接触水溶液浸泡下，而天然条件下的库区土壤颗粒物并不可能充分接触于固体颗粒表面，因此实验获得的淋溶液体水质中的重金属浓度值为极端最大浓度值。

（2）对地表水环境影响分析

在水库运行过程中，库区水体与土壤是浸泡性接触，使土壤颗粒中有害成分的含量能最大程度浸出，同时库区底泥对重金属有一定的吸附能力。因此，库区土壤重金属在库区浸泡淋溶的过程中，污染因子经过释放、吸附、再释放、再吸附的循环过程，库区水体中铅(Pb)、锌(Zn)、镉(Cd)、砷(As)指标浓度值将远小于浸泡实验结果。

根据郑金通等人对莆田市外度水库底泥重金属含量调查及分析，外度水库底泥中重金属与《土壤环境质量标准》（GB15618-1995）相比，水库底泥中镉(Cd)和锌(Zn)的平均含量均超过了二级标准(pH<6.5)，其中镉(Cd)和锌(Zn)最大超标倍数分别为9.32，2.58。分析污染来源为库区周边土壤矿物质元素在地形、降雨等自然因素的综合作用导致底泥重金属含量的增加。该水库位于莆田市萩芦溪中游的涵江区白沙镇龙西村，是一座集防洪、灌溉、发电、引水、供水等综合利用的功能水库。同时根据莆田市环保局2012年~2013年环境质量状况显示，外度水库取水口均达Ⅲ类水质标准，水体中未出现重金属指标超标情况。因此，类比莆田市外度水库水质情况，昌岐洋水库淹没区土壤重金属对地表水水质影响较小。

项目水库主要功能用于农田及烟田灌溉，根据对土壤浸出液结果可见，几项指标监测结果均满足《农田灌溉水质标准》（GB/T5084-2005）要求。

（3）对地下水的影响分析

通过与GB/T14848-93《地下水质量标准》Ⅲ类对照，库区土壤重金属浸出液中指标值均满足Ⅲ类水质标准，同时评价区附近地下水水质监测指标未见异常。根据项目工程坝址处地质勘查资料：

① 水库区群山环绕，两岸山体雄厚，地形分水岭雄厚，没有低于水库正常蓄水位的垭口。库区发育的流纹质凝灰熔岩，岩石坚硬、致密，岩体不透水，谷底大部分基岩裸露，没有可溶性岩层存在，水库蓄水后不会产生永久性渗漏。

② 地下水主要为裂隙水与孔隙水，一般分布在浅层风化带内，地下水埋深多在10～30m以内。地下水受大气降水补给向溪沟、河流排泄。

③ 本区火山岩等岩体一般中深部较新鲜的岩体透水性极微透水，浅层强风化及弱风化上部岩体透水性较强，为中等～强透水。根据调查库区内未出现明显的地表水与地下水补给区，库区浅层地质岩体透水性能较差，地表水与地表水之间的补给作用较弱，土壤中淋溶污染物质经土壤岩层渗入底部原生地层的可能性就越来越小。在下渗过程中，土壤还有过滤、吸附的作用。因此，土壤中重金属对地下水影响较小。

5 库区土壤环境影响评价结论及建议

区域土壤pH值呈弱酸性，库区土壤监测值中六六六、滴滴涕这两项指标均满足《土壤环境质量标准》（GB15618- 1995）二级标准。土壤监测指标中铅(Pb)、锌(Zn)、镉(Cd)、砷(As)元素出现不同程度超过《土壤环境质量标准》（GB15618-1995）二级标准，根据调查项目库区上游及周边无采矿及涉及重金属污染物排放的企业，分析区域土壤重金属超标主要是由于项目区域本身土壤背景值较高，根据《福建省政和县矿产资源总体规划（2008~2015）》相关勘查资料，项目建设区坝下湖屯村附近存在有色金属矿产资源铅锌多金属矿，土壤中原生岩石和矿物中重金属的本底值导致区域土壤重金属元素超标。

对淹没区内重金属超标较严重的4个土壤样品进行土壤重金属静态浸泡实验，实验表明，在自然酸度下，淹没区内土壤重金属铅(Pb)、锌(Zn)、镉(Cd)、砷(As)4项指标浸出液危害成分浓度监测值均满足《危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别》（GB5085.3-2007）表1中限值，同时浸出液危害成分浓度监测值均小于《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅲ类及《地下水质量标准Ⅲ类》（GB/T14848-93）Ⅲ类标准值。因此，项目淹没区土壤重金属不会对库区水质及区域地下水水质影响较小。

考虑到项目所在区域的特点以及库区的自身特点，在项目环境影响评价的环境保护措施以及环境监理计划中，仍应持续对库区及下游区域水质进行跟踪监测，以保障水库供水的安全性。

6 结语

土壤环境影响评价作为水库工程环境影响评价过程中不可缺少的部分，可用于支撑土地利用现状不规范，以及土壤背景值超标等一系列复杂情况下水库项目建设环境影响评价综合结论的重要依据。其中落实水库的占地面积和地形，收集水库土壤的环境资料和土壤污染源的排污情况，是做好水库土壤环境影响评价的基础；在得到相应评价结论的基础上给予相关的建议，既可将水库项目建设的环境影响控制在合理范围内，也能规避可能产生的环境风险。

[1] 邹家祥. 环境影响评价技术手册 水利水电工程[M]. 北京：中国环境科学出版社，2009.

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[3] 郑金通，陈慧娜，罗金峰，等. 外度水库底泥重金属的分析及潜在生态风险评价[J]. 环境保护科学，2013(1) : 38-44.