长期污灌条件下土壤污染环境影响评价方法

陆 微

（长兴韶华环保科技有限公司，浙江 湖州 313100）

受生产加工模式的影响，近年来污水产出总量呈现出明显的上升趋势，为了最大限度降低由此带来的环境影响，相关污染物排放规定陆续出台，在此背景下，对应的污染物处理措施也开始受到广泛关注［1］。为了确保处理后的排放物所带来的影响能够被环境所消化，对其进行具体深入的研究十分必要［2］。现阶段，包括以农作物富集系数为基础的土壤污染物安全阈值研究，以及以土壤污染为主体的健康风险评估研究都已经取得了一定成果，其在实际的环境监管中也发挥了极为重要的指导作用［3］。但是从整体分析，关于土壤污染环境影响评价的研究仍然处于起步阶段。特别是对于长期处于污灌条件下的区域［4］，针对具体情况，客观评价其土壤污染环境影响是确保后续治理措施能够合理有效开展的重要基础。需要注意的是，不同区域的土壤构成以及地质环境存在差异［5］，这就导致其对污染物的降解能力也表现出不同的特征，这也是导致土壤污染环境影响评价的准确性相对较低的重要原因之一。

为此，本文进行了长期污灌条件下土壤污染环境影响评价方法研究，结合土壤污染环境影响的作用方式，综合了相关因素的具体参数指标，最终实现对其的评价，并通过实验测试的方式分析验证了设计方法在实际环境中的应用效果。通过本文的研究，希望可以为土壤污染环境影响评价工作的开展提供有价值的参考，助力环境保护和治理工作能够更加有效地开展。

1 构建土壤污染模型

为了实现对土壤污染环境影响的准确评价，本文首先结合污染物在土壤中的作用机理构建了对应的模型。考虑到污染物在土壤中的移动，除其自身受到的重力作用外，土壤内部水分的迁移作用以及植物的吸收作用也是影响其运移状态的主要因素。为此，本文在构建模型的过程中采用了一维垂直方向的运移方程，根据其对土壤中污染物受到的对流、弥散、吸附以及植被的吸收和覆盖作用进行综合考量，具体的计算方式可以表示为式（1）。

其中，λc表示土壤对污染物的降解系数，ρs表示评价区域的植被密度，Dc表示植被的吸收和覆盖作用对污染物的降解系数，a表示污染物在土壤中的滞留因子，e表示常数，z表示污染物在土壤中的平衡分配系数，c表示评价区域内单位面积植被的覆盖系数。

在此基础上，在任意时刻，污染物在土壤中的污染作用范围模型可以表示为式（2）。

其中，x表示污染物作用于土壤中的纵向影响范围，α表示污染物在纵向上的衰减系数，k表示污染物的溶质通量，y表示污染物作用于土壤中的广域影响范围，β表示污染物在广域上的衰减系数，b表示污灌物中污染物的初始浓度分布系数。

需要注意的是，污染物在不同维度上的衰减系数与评价区域的实际地质条件直接相关，其具体的计算方式可以表示为式（3）、（4）。

其中，d表示土层的厚度，δ表示土壤的含水率，f表示土壤的干容重，g表示土壤的弥散系数，l表示土壤的通量系数。

通过这样的方式，计算得到污染物在土壤中的发展情况。

2 土壤污染环境影响评价

在上述基础上，本文结合了在不同污灌条件下土壤的实际状态，进行土壤污染环境影响评价。

2.1 当前土壤状态分析

在长期污灌作用下，土壤自身对污染物的降解作用会逐步下降，因此，直接利用式（2）计算对应的污染情况往往与实际情况之间存在较大差异，本文在式（2）的基础上，引入了状态参量，以此确保在利用式（2）计算最终的影响程度时，相关指标参数的计算建立在相对动态的基础之上。

首先，对于持续污灌时间为t的土壤而言，其对污染物的降解强度计算方式可以表示为式（5）。

其中，λc(t)表示在经过t时间污灌作用后的土壤降解系数，p1和p2分别表示在t时间污灌作用下，其对污染物在不同维度上的衰减系数的影响。需要注意的是，不同浓度及不同性质的污染物，具体的作用强度存在差异，本文结合几种基础污染物的属性，得出单位浓度污染物对衰减系数的影响设置，如表1所示。

表1 不同污染物对衰减系数的影响设置

按照表1设置的对应参数信息，即可实现对污灌条件下土壤基础参数信息的计算，为后续的土壤污染环境影响评价提供可靠的数据支撑。

2.2 土壤污染环境影响计算

在上述基础上，结合评价区域土壤的实际污灌时间，对其具体污染范围的计算只需要将式（4）的计算结果代入到式（2）中即可。但是需要明确的是，本文利用该方式计算得到的数据及结果是基于污灌以相对稳态的形式存在，但在实际环境中，污灌条件是不唯一且动态的，因此，为了确保最终评价结果的可靠性，本文在计算过程中设置了允许波动阈值范围，利用其限制污灌条件变化带来的影响。以此为基础，污染物在土壤中的污染作用范围计算方式可以表示为式（6）。

其中，Hmax表示污灌的最大流量阈值参数，Hmin表示污灌的最小流量阈值参数。当实际的污灌条件低于Hmin，或大于Hmax时，则表明此时利用当前的指标计算对应的影响结果已经不再适用，需要结合实际情况，重复上述参数计算步骤，得到新的数值，带入到模型中实施对应的影响评价计算。

通过这样的方式，可以确保最终对土壤污染环境影响的评价结果具有较高的准确性。

3 实际应用分析

在上述基础上，为了更加直观地分析本文提出的评价方法在实际环境中的应用效果，本文进行了测试分析，并分别将文献［1］和文献［2］提出的评价方法作为测试的对照组，分别比较三种方法的评价结果与实际污染情况之间的拟合关系，以此对本文方法的应用价值作出客观评价。

3.1 测试环境

本文以某拟建化工企业为研究对象，该企业所属行业为专项化学用品制造行业，具体的产品类型包括井下液压支架用乳化油、液态浓缩物等。在实施评价前，本文进行了基础的资料收集工作，并对现场进行了实地踏勘，在充分了解项目建设背景和工程概况的基础上，明确了土壤环境的敏感目标，主要为运营期储罐区的垂直入渗作用，对应的污染因子为石油烃。在此基础上，本文对工程进行了分析，识别具体的环境影响因素。其中，项目的总体占地规模为2.4公顷，所在范围土壤的敏感程度为不敏感，本文以厂区及周边0.3 km的区域作为此次测试的评价范围。对应的土壤性状包括黏土，砂土以及轻壤土，土壤的含水率为10.44%，所在区域的降水强度为16.85 cm，地表的蒸发强度为14.26 cm，污染物油类的浓度为1.56 g/cm3。

在此基础上，分别采用三种方法对长期污灌条件下测试区域土壤污染环境影响进行评价。

3.2 测试结果

本文分别从纵向深度层次和横向广域层次两个角度对评价结果展开分析，其中，三种方法对纵向深度层次的环境影响评价结果与实际情况之间的关系如表2所示。

表2 不同方法土壤污染环境纵向深度评价结果统计表

从表2可以看出，对比三种方法的评价结果，文献［1］方法对土壤污染环境纵向深度评价的准确性存在一定的波动，表现出了较强的不稳定性，其中，评价结果与实际值之间的最大误差和最小误差分别为4.96 cm和2.34 cm，差异率的最大值和最小值分别为3.51%和7.71%；在文献［2］的评价结果中，其对土壤污染环境纵向深度评价表现出了较高的稳定性，但是整体误差水平相对较高，始终保持在3.00～4.00 cm之间；相比之下，本文设计方法的评价结果中，对土壤污染环境纵向深度的评价与实际情况之间具有较高的一致性，误差始终稳定在1.60 cm以内，对应的差异率稳定在4.00%以内，且最小值仅为1.06%。测试结果表明，本文设计的评价方法可以实现对不同周期污灌条件下土壤污染环境纵向深度的准确评价。

在此基础上，本文以60天为周期，在横向广域的层次上对三种方法的评价结果进行分析，统计了评价结果与实际情况之间的关系，得到的数据结果如图1所示。

通过观察图1可以看出，在三种评价方法中，文献［1］和文献［2］方法对土壤污染环境横向广域评价结果均与实际情况存在较大差异，最大差值达到了5.00 cm，相比之下，本文设计方法对土壤污染环境横向广域评价结果表现出了与实际情况之间的高拟合特征，最大误差不超过1.00 cm。通过测试结果可以证明，本文设计的土壤污染环境影响评价方法具有较高的实际应用价值，能够实现对污染情况的准确评价。

图1 不同方法土壤污染环境横向广域评价结果统计

4 结语

土壤污染环境影响不仅作用于当前，从长远角度分析，其对于生态环境的稳定发展也具有明显影响。在此基础上，为了确保相关保护和治理措施能够切实发挥作用，对土壤污染环境影响做出客观评价十分重要。本文提出的长期污灌条件下土壤污染环境影响评价方法研究，是在综合了土壤污染环境影响的作用以及相关影响因素的基础上，从纵向深度层次和横向广域层次两个角度上实现了对土壤污染环境影响的准确评价，以期为相关环境保护工作的开展提供帮助，助力环境实现更好的发展。