淺談水庫項目土壤環境影響評價及建議——以南平政和昌岐洋水庫為例

肖 邦

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淺談水庫項目土壤環境影響評價及建議——以南平政和昌岐洋水庫為例

肖 邦

福建省環境保護設計院

該文根據水庫項目土壤環境影響評價的特點，以南平政和昌岐洋水庫為例，闡述了水庫土壤環境影響評價的內容和重點，并在此基礎上提出相應的建議。

昌岐洋水庫 土壤 環境影響評價

1 概述

水庫作為攔洪蓄水和調節水流的水利工程建筑物，具有防洪、發電、供水、生態等綜合效益。水庫建設可有效對區域水資源進行合理調控和分配，提供可靠的生產、生活和生態用水，是國民經濟基礎設施建設的重要組成部分，也是社會經濟可持續發展的保障。

土壤環境是一個開放系統，土壤和水、大氣、生物等環境要素之間以及土壤內部系統之間都不斷進行著物質與能量的交換，這是土壤環境發展、并隨外界條件改變而發生演變的主要原因。土壤具有吸水和儲備各種物質的能力，但土壤的納污和自凈能力是有限的，當進入土壤的污染物超過其臨界值時，土壤不僅會向環境輸出污染物，使其他環境要素受到污染，而且土壤的組成、結構及功能均會發生變化。

水庫建設對水庫土壤的環境影響主要表現在：

（1）土地淹沒、浸沒。水庫土地面積的減少造成土地生產力的失去或下降，水庫淹沒對土地資源的影響較大，庫岸崩塌、滑坡也會造成水庫土壤環境和土地資源的破壞。

（2）水庫攔蓄作用。水庫閘、壩等攔河水工建筑物使得水流變緩、泥沙淤積、河床抬高，從而影響河流兩岸土地的排水能力，并使得下游防洪區域的淤泥肥源減少甚至消失。

（3）工程輸水。如果水庫土壤處于地下水位過高的過飽和水分狀態，將引起水庫周邊土壤次生沼澤化、潛育化。

2 水庫土壤環境影響評價的目的

通過對水庫土壤環境影響進行評價，可明確項目建設對水庫周邊土地資源利用的影響，尤其是區域土壤肥力與理化性質的影響，同時還能夠針對水庫建設對水庫及周邊土壤潛育化可能存在的影響予以分析，有效避免可能存在的土壤污染影響以及區域荒漠化影響。

3 水庫土壤環境影響評價存在的問題

在進行水庫土壤環境影響評價時，應落實水庫的占地面積和地形，收集水庫土壤的環境資料（包括土壤類型、土地利用現狀、農作物種類、產量和質量，現狀植被、土壤中有關污染物的環境標志和衛生標準，土壤污染的背景值），明確土壤污染源的排污情況等。

其中，土地利用現狀和土壤污染源的排污情況是水庫土壤環境影響評價面臨的主要問題。由于多數水庫建設項目的水庫地處偏僻，區域土地利用現狀調查相對滯后，無法細化和量化，均將影響水庫土壤環境影響評價的結論準確和可靠；同時又由于受歷史沿革等一系列主客觀因素的影響，對土壤污染源的調查和排污情況，往往存在著較曲折的過程，也一定程度影響了水庫土壤環境影響評價結論的可靠性。

4 南平政和昌岐洋水庫土壤環境影響評價的方法和內容

4.1 南平政和昌岐洋水庫概況

南平政和昌岐洋水庫位于南平市政和縣外屯鄉昌岐洋村，是一座以灌溉為主，兼有防洪功能的綜合利用的小（1）型水庫工程。擬建壩址所在河流為七星溪，壩址位于政和縣外屯鄉昌岐洋村上游約500m處，河床底高程約418.00m，壩址以上控制流域面積73.0km2。攔河壩為砌石拱壩，最大壩高48.5m。水庫總庫容735.9萬m3，正常蓄水位458.00m，興利庫容551.1萬m3。項目的環評工作較早介入，相關技術人員針對項目特點對工程現場進行實地踏勘，按有關環境影響評價技術規范進行工程分析和環境現狀調查，根據項目建設和主要污染環節和污染因子，開展項目區域地表水、地下水、聲、土壤環境監測，并搜集區域相關資料。

4.2 水庫土壤環境影響評價

昌岐洋水庫的土壤環境影響評價主要是先收集土壤環境質量現狀，在充分了解區域土地利用現狀概況和明確土壤污染背景值以及土壤污染源排放情況的基礎上進一步分析水庫建設對土壤環境可能存在的影響。

4.2.1土壤環境質量現狀的收集

4.2.1.1 監測點布設

為了解評價區土壤環境現狀，我們對水庫淹沒區附近農田（或林地）的土壤和灌溉區農田的土壤進行了采樣分析，布設10個具有典型代表性的地點，開展土壤環境監測，其中壩址以上7個點（淹沒線以下5個點，淹沒線以上2個點），灌溉區3個點。

4.2.1.2 監測項目、頻率及方法

監測項目：pH、Zn、Pb、Ni、Cr、Cu、Cd、As、Hg、六六六、滴滴涕。

監測頻率：兩次采樣分析。

采樣方法：按照國家環保局的《環境監測分析方法》、《土壤元素的近代分析方法》進行。

分析方法：按《土壤環境質量標準》（GB15618-1995）執行。

4.2.1.3 評價方法

統計各監測點的分析結果，對照《土壤環境質量標準》，采用單因子指數法進行評價。

評價方法計算如下：

Pi=Ci/Si

式中：Pi——土壤中i污染物的標準指數；Ci——土壤中i污染物的實測含量，mg/kg；Si——土壤中i污染物的評價標準，mg/kg。

4.2.1.4 現狀評價

項目土壤的現狀評價根據土壤監測統計結果，如表1所示。

表1 土壤現狀監測結果 (單位:mg/kg，pH除外)

表2 單因子指數計算結果 （單位：無量綱）

根據監測結果可知：

（1）庫區及灌區各監測點處的土壤均呈弱酸性。

（2）庫區土壤中各監測點處的鋅(Zn)、鉛(Pb)、鎘(Cd)、砷(As)等4個重金屬元素出現不同程度超過《土壤環境質量標準》（GB15618-1995）二級標準。

（3）灌溉區土壤的兩個監測點平均值中，鉛(Pb)、鎘(Cd)均出現不同程度超過《土壤環境質量標準》（GB15618-1995）二級標準。

（4）庫區土壤監測值中，六六六、滴滴涕的平均值指標均滿足《土壤環境質量標準》（GB15618-1995）二級標準。

（5）從庫區及灌區各監測數據來看，區域土壤環境監測值主要是鉛(Pb)、鋅(Zn)、鎘(Cd)、砷(As)元素出現不同程度超過《福建省土壤環境背景值》、《土壤環境質量標準》（GB15618-1995）二級標準，根據調查項目庫區上游及周邊無采礦及涉及重金屬污染物排放的企業，分析區域土壤重金屬超標的主要原因是由于項目區域本身土壤背景值較高，根據《福建省政和縣礦產資源總體規劃（2008~2015）》相關勘查資料，項目建設區壩下湖屯村附近存在有色金屬礦產資源鉛鋅多金屬礦，土壤中原生巖石和礦物中重金屬的本底值導致區域土壤重金屬元素超標。

4.2.2土壤重金屬對環境影響分析

4.2.2.1 淹沒區土壤的危險性鑒別

（1）樣品采集

對淹沒區內重金屬超標較嚴重的4個土壤樣品進行土壤重金屬靜態浸泡實驗，樣品制備按照HJ/T20-1998《工業固體廢物采樣制樣技術規范》執行，浸出液的制備按照HJ 557-2010《固體廢物 浸出毒性浸出方法 水平震蕩法》執行，實驗方法按照GB5085.3-2007《危險廢物鑒別標準 浸出毒性鑒別》進行。

（2）實驗條件

在室溫條件下，將土壤樣品破碎至3mm以下，以10:1的液固比于自然酸度條件下（pH值為7.0，監測七星溪現狀水質pH值在7.00~7.98之間），對土壤樣品進行8h的振蕩浸泡，靜置16h，用中速定量濾紙過濾，收集全部濾液即為浸出液，測得浸出液的pH值為6.35~6.62，將浸提液收集過濾后按照各待測物分析的方法進行測定。

（3）實驗結果

項目土壤淋溶實驗結果見表3。

表3 淋溶試驗結果 (單位:mg/L，pH除外)

通過土壤浸泡淋溶實驗可以得出，在自然酸度下，淹沒區內土壤重金屬鉛(Pb)、鋅(Zn)、鎘(Cd)、砷(As)指標浸出液危害成分濃度監測值均低于《危險廢物鑒別標準 浸出毒性鑒別》（GB5085.3-2007）表1中危害成分濃度限值。因此，判定淹沒區土壤屬于I類一般固體廢物。

4.2.2.2 土壤浸出淋溶液體對庫區水環境的影響分析

（1）淋溶數據的分析

通過與GB3838-2002《地表水環境質量標準》Ⅲ類對照，庫區土壤重金屬浸出液中指標值均滿足Ⅲ類水質標準。試驗條件是建立在土壤顆粒充分接觸水溶液浸泡下，而天然條件下的庫區土壤顆粒物并不可能充分接觸于固體顆粒表面，因此實驗獲得的淋溶液體水質中的重金屬濃度值為極端最大濃度值。

（2）對地表水環境影響分析

在水庫運行過程中，庫區水體與土壤是浸泡性接觸，使土壤顆粒中有害成分的含量能最大程度浸出，同時庫區底泥對重金屬有一定的吸附能力。因此，庫區土壤重金屬在庫區浸泡淋溶的過程中，污染因子經過釋放、吸附、再釋放、再吸附的循環過程，庫區水體中鉛(Pb)、鋅(Zn)、鎘(Cd)、砷(As)指標濃度值將遠小于浸泡實驗結果。

根據鄭金通等人對莆田市外度水庫底泥重金屬含量調查及分析，外度水庫底泥中重金屬與《土壤環境質量標準》（GB15618-1995）相比，水庫底泥中鎘(Cd)和鋅(Zn)的平均含量均超過了二級標準(pH<6.5)，其中鎘(Cd)和鋅(Zn)最大超標倍數分別為9.32，2.58。分析污染來源為庫區周邊土壤礦物質元素在地形、降雨等自然因素的綜合作用導致底泥重金屬含量的增加。該水庫位于莆田市萩蘆溪中游的涵江區白沙鎮龍西村，是一座集防洪、灌溉、發電、引水、供水等綜合利用的功能水庫。同時根據莆田市環保局2012年~2013年環境質量狀況顯示，外度水庫取水口均達Ⅲ類水質標準，水體中未出現重金屬指標超標情況。因此，類比莆田市外度水庫水質情況，昌岐洋水庫淹沒區土壤重金屬對地表水水質影響較小。

項目水庫主要功能用于農田及煙田灌溉，根據對土壤浸出液結果可見，幾項指標監測結果均滿足《農田灌溉水質標準》（GB/T5084-2005）要求。

（3）對地下水的影響分析

通過與GB/T14848-93《地下水質量標準》Ⅲ類對照，庫區土壤重金屬浸出液中指標值均滿足Ⅲ類水質標準，同時評價區附近地下水水質監測指標未見異常。根據項目工程壩址處地質勘查資料：

① 水庫區群山環繞，兩岸山體雄厚，地形分水嶺雄厚，沒有低于水庫正常蓄水位的埡口。庫區發育的流紋質凝灰熔巖，巖石堅硬、致密，巖體不透水，谷底大部分基巖裸露，沒有可溶性巖層存在，水庫蓄水后不會產生永久性滲漏。

② 地下水主要為裂隙水與孔隙水，一般分布在淺層風化帶內，地下水埋深多在10～30m以內。地下水受大氣降水補給向溪溝、河流排泄。

③ 本區火山巖等巖體一般中深部較新鮮的巖體透水性極微透水，淺層強風化及弱風化上部巖體透水性較強，為中等～強透水。根據調查庫區內未出現明顯的地表水與地下水補給區，庫區淺層地質巖體透水性能較差，地表水與地表水之間的補給作用較弱，土壤中淋溶污染物質經土壤巖層滲入底部原生地層的可能性就越來越小。在下滲過程中，土壤還有過濾、吸附的作用。因此，土壤中重金屬對地下水影響較小。

5 庫區土壤環境影響評價結論及建議

區域土壤pH值呈弱酸性，庫區土壤監測值中六六六、滴滴涕這兩項指標均滿足《土壤環境質量標準》（GB15618- 1995）二級標準。土壤監測指標中鉛(Pb)、鋅(Zn)、鎘(Cd)、砷(As)元素出現不同程度超過《土壤環境質量標準》（GB15618-1995）二級標準，根據調查項目庫區上游及周邊無采礦及涉及重金屬污染物排放的企業，分析區域土壤重金屬超標主要是由于項目區域本身土壤背景值較高，根據《福建省政和縣礦產資源總體規劃（2008~2015）》相關勘查資料，項目建設區壩下湖屯村附近存在有色金屬礦產資源鉛鋅多金屬礦，土壤中原生巖石和礦物中重金屬的本底值導致區域土壤重金屬元素超標。

對淹沒區內重金屬超標較嚴重的4個土壤樣品進行土壤重金屬靜態浸泡實驗，實驗表明，在自然酸度下，淹沒區內土壤重金屬鉛(Pb)、鋅(Zn)、鎘(Cd)、砷(As)4項指標浸出液危害成分濃度監測值均滿足《危險廢物鑒別標準 浸出毒性鑒別》（GB5085.3-2007）表1中限值，同時浸出液危害成分濃度監測值均小于《地表水環境質量標準》（GB3838-2002）Ⅲ類及《地下水質量標準Ⅲ類》（GB/T14848-93）Ⅲ類標準值。因此，項目淹沒區土壤重金屬不會對庫區水質及區域地下水水質影響較小。

考慮到項目所在區域的特點以及庫區的自身特點，在項目環境影響評價的環境保護措施以及環境監理計劃中，仍應持續對庫區及下游區域水質進行跟蹤監測，以保障水庫供水的安全性。

6 結語

土壤環境影響評價作為水庫工程環境影響評價過程中不可缺少的部分，可用于支撐土地利用現狀不規范，以及土壤背景值超標等一系列復雜情況下水庫項目建設環境影響評價綜合結論的重要依據。其中落實水庫的占地面積和地形，收集水庫土壤的環境資料和土壤污染源的排污情況，是做好水庫土壤環境影響評價的基礎；在得到相應評價結論的基礎上給予相關的建議，既可將水庫項目建設的環境影響控制在合理范圍內，也能規避可能產生的環境風險。

[1] 鄒家祥. 環境影響評價技術手冊 水利水電工程[M]. 北京：中國環境科學出版社，2009.

[2] 張杰，紀艷. 土壤重金屬污染的環境影響評價及管理[J]. 雞西大學學報，2008(8) : 142-143.

[3] 鄭金通，陳慧娜，羅金峰，等. 外度水庫底泥重金屬的分析及潛在生態風險評價[J]. 環境保護科學，2013(1) : 38-44.