湖南新九方检测技术有限公司
二〇一七年十一月
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第1章 前言
1.1 任务由来
益阳市安化县位于湖南省中北部，蕴藏丰富的锑、钨、钒、锰、黄金、铅锌、石煤矿等矿产资源。安化县县域内石煤矿带分布广泛，石煤矿伴生有多种重金属。石煤矿开采主要为当地群众自发进行，至今已有100余年的开采历史。
东坪镇杨林石煤矿开采区位于安化县东北部，距离安化县约14km。20世纪90年代杨林石煤矿大规模非法开采，为当地群众自发组织。杨林石煤矿开采方式粗放，采用露天开采，工艺简单，破碎、筛分工序产生的粉尘大量扩散，污染周边环境，矿区长期开采导致大面积的山体植被破坏，表层土壤及岩石层被剥离，矿区地形地貌改变，生态环境遭到严重破坏。
东坪镇杨林石煤矿开采过程中，产生的粉尘及酸性废水严重影响杨林街道村民农田生产及水源灌溉，对周边农田土壤造成严重污染；酸性废水污染开采区西侧河流，导致河道淤积大量废渣、河水酸度高，开采区西侧河道蜿蜒3.7km后汇入资江，危害资江水质。杨林石煤矿开采期间曾经发生多起民众上访事件，因此安化县人民政府已于2010年正式对其进行关停，有效缓解了污染的进一步恶化。
目前，杨林石煤矿已停止开采，但开采区遗留石煤采选废渣随意堆放，未采取任何覆盖措施。在雨水淋溶下，废渣中含硫物经氧化并与水接触后产生大量酸性废水，废渣中固态化的重金属物质也随同酸性废水浸出，呈离子化状态，通过地表径流进入周边水体和土壤，污染项目周边土壤和农田灌溉用水。石煤开采区西侧即为资江支流，支流蜿蜒3.7km后汇入资江，资江水质已受到污染。因废渣中硫含量较高，每逢夏季，石煤矿会发生自燃，山体冒白烟，危害周边山林及居民人身安全。由于杨林石煤开采区生态环境遭到破坏，严重影响农民生产生活，当地群众反响强烈，要求对石煤开采区进行专项治理，以消除污染源，防治重金属污染，改善资江及其支流水质及周边土壤质量，保障人身安全。
因此，安化县环保局委托我单位进行现场调查及采样分析，确定污染范围及污染程度，并编制《安化县东坪镇杨林含镉石煤开采区历史遗留污染环境治理项目环境调查报告》，为建设单位对项目的实施提供可行性参考依据。
1.2 调查工作必要性
（1）是制定项目实施方案的重要依据。
通过对现场环境的调查，能准确的了解场地的污染情况，明确石煤开采区内堆放的历史遗留矿渣数量、属性及堆放范围，明确开采区废水的性质及周边地表水体的污染程度，初步确定开采区周边污染农田的范围及污染程度，为下一步项目实施方案的编制提供依据。
（2）是解决历史遗留问题、改善区域环境的重要基础。
安化县东坪镇杨林石煤矿历史遗留石煤废渣约39万m3。废渣、废水中镉、铜等重金属含量较高，pH值较低，未进行任何有效防渗处理，未设置安全的截洪沟、排水沟等。每年雨季，石煤废渣中的重金属元素随雨水冲刷，最终迁移至地表水、土壤和农田中，对周边生态环境造成了严重的影响。另外，石煤废渣长时间无序堆存，导致山体植被破坏严重、岩石裸露、破坏地表景观和动植物生存环境。本工程的实施能够有效消除历史遗留石煤废渣、废水所造成的水土流失，降低村民饮用及灌溉水污染、改善周边生态环境，保障居民生命安全。
因此，本场地调查工作对于工程实施的顺利开展、解决历史遗留问题、改善区域生态环境有着积极的作用。
（3）是保障生命安全、维护社会和谐稳定的重要举措。
资江及其支流作为当地重要的灌溉水源和饮水水源，受到杨林石煤矿区的污染威胁。通过对本项目的详细调查，对民众进行走访，充分了解周边居民的诉求，能让周边居民了解当地政府对环境污染问题的重视。便于后续工程实施后消除或减少重金属的污染、降低安全隐患，改善周边生态环境。
因此，本项目环境调查是确保本区域的环境安全和居民身体健康安全、促进区域可持续性发展，缓解社会矛盾、维护社会和谐发展的重要举措。
第2章 概述
2.1 调查目的和原则
2.1.1 调查目的
本次安化县东坪镇杨林含镉石煤开采区历史遗留污染环境治理项目环境调查的目的为：
（1）明确石煤开采区内堆放的历史遗留矿渣数量及堆放范围；
（2）明确历史遗留矿渣的属性；
（3）明确开采区废水的性质及周边地表水体的污染程度；
（4）初步确定开采区周边污染农田的范围及污染程度；
（5）为下一步项目实施方案的编制提供依据。
2.1.2 调查原则
（1）针对性原则
针对开采区内矿渣分布特征、对周边环境的污染因子、修复治理目标，进行浓度和空间分布调查，为开采区修复治理提供依据。
（2）规范性原则
采用程序化和标准化的方式规范调查过程，保证场地调查的科学性和客观性。
（3）可操作性原则
充分考虑时间、经费和技术方法等因素，确保开采区内场地调查的可行性和可操作性。
2.2 调查范围
本项目环境调查报告调查范围为安化县东坪镇杨林石煤开采区，共计4.4万m2。并适当兼顾周边临近区域。
2.3 调查依据
2.3.1 法律法规
（1）《中华人民共和国环境保护法》（2015年1月1日）；
（2）《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》（2015年4月24日）；
（3）《中华人民共和国水污染防治法》（2008年6月1日）；
（4）《中华人民共和国大气污染防治法》（2016年1月1日）；
（5）《中华人民共和国环境噪声污染防治法》（1997年3月1日）；
（6）《中华人民共和国安全生产法》（2014年12月1日）；
（7）《中华人民共和国环境影响评价法》（2003年9月1日）；
（8）《污染场地土壤环境管理暂行办法》（征求意见稿）（环境保护部，2009 年12月）；
（9）《土壤污染防治行动计划》（国务院2016年5月）；
（10）《国家危险废物名录》（2016版）；
（11）《关于切实做好企业搬迁过程中环境污染防治工作的通知》（环办〔2004〕）；
（12）《关于加强土壤防治工作的意见》（环发〔2008〕48号）；
（13）《关于保障工业企业场地再开发利用环境安全的通知》（环发〔2012〕104号）；
（14）《国务院办公厅转发安全监管总局等部门关于加强企业应急管理工作意见的通知》（国办发〔2007〕13号）。
2.3.2 标准规范
（1）《固体废物 浸出毒性浸出方法 硫酸硝酸法》（HJ T 299-2007）；
（2）《固体废物 浸出毒性浸出方法 水平振荡法》（HJ 557-2009）；
（3）《危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别标准》（GB5085.3-2007）；
（4）《污水综合排放标准》（GB8978-1996）；
（5）《污染场地术语》（HJ 682-2014）；
（6）《场地环境调查技术导则》（HJ 25.1-2014）；
（7）《场地环境监测技术导则》（HJ 25.2-2014）；
（8）《污染场地风险评估技术导则》（HJ 25.3-2014）；
（9）《污染场地土壤修复技术导则》（HJ 25.4-2014）；
（10）《土壤环境质量标准》（GB 15618-1995）；
（11）《场地环境评价导则》（北京市环境保护科研所编制，2007年）；
（12）《场地土壤环境风险评价筛选值》（DB/T811-2011）；
（13）《土壤环境监测技术规范》（HJ T 166-2004）；
（14）《场地环境调查技术规范》（征求意见稿）；
（15）《工作场所有害因素职业接触限值》（GBZ 2-2007）；
（16）《建设项目环境影响评价分类管理名录》；
（17）《危险废物鉴别技术规范》（HJ/T 298-2007）；
（18）《大气污染综合排放标准》（GB 16297-1996）；
（19）《重大危险源识别》（GB 18218-2009）；
（20）《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）；
（21）《农田灌溉水质标准》（GB 5084-2005）；
（22）《地下水质量标准》（GB/T 14848-93）；
（23）《环境空气质量标准》（GB 3095-2012）；
（24）《建筑工程地质勘探与取样技术规程》（JGJ/T87-2012）。
2.3.3 基础资料
（1）《益阳市统计年鉴2015》；
（2）《益阳市土地利用总体规划（2006~2020年）》；
（3）《益阳市重金属污染综合防治"十三五"规划（2006~2020年）》；
（4）益阳市行政区划图；
（5）益阳市水系分布图；
（6）现场踏勘与其他相关资料。
2.4 调查方法
（1）第一阶段场地环境调查
以资料收集、现场踏勘和人员访谈为主。
收集的资料主要包括：场地利用变迁资料、场地环境资料、场地相关记录、有关政府文件以及场地所在区域自然社会信息。调查人员需根据专业知识和经验识别资料中的错误和不合理的信息，如资料缺失影响判断场地污染状况时，需在报告中说明。资料收集注意资料的有效性，避免取得错误或过时的资料。
现场踏勘的主要内容包括：场地的现状，场地历史，相邻场地的现状，相邻场地的历史情况，周围区域的现状与历史情况，地质、水文地质、地形的描述，建筑物、构筑物、设施或设备的描述。现场踏勘的范围以场地内为主，并应包括场地周边区域，在勘查场地时，除非受环境或障碍物所阻碍，或其它无法克服的原因，尽可能勘查场地的设施、建筑物、构筑物，如罐、槽、沟等，同时观察是否有敏感目标存在，并在报告中说明。
人员访谈包括资料分析和现场踏勘所涉及的问题，由调查人员提前准备设计。受访者为场地现状或历史的知情人，包括：场地管理机构和地方政府的行政管理人员，环境保护行政主管部门的行政管理人员，场地过去和现在的不同阶段使用者，场地所在地或熟悉当地事物的第三方，如邻近场地的工作人员、过去的雇员和附近的居民。
（2）第二阶段场地环境调查
若第一阶段场地环境调查表明场地内或周围区域存在可能的污染源，则需进行第二阶段场地环境调查，确定污染种类、程度和范围。第二阶段场地环境调查是以采样与分析为主的污染证实阶段。
第二阶段场地环境调查通常可以分为初步调查和详细调查两步分别进行，均包括制定工作计划、现场调查采样、数据评估和结果分析等步骤。
调查人员应根据前期收集的资料和信息或第一阶段场地环境调查结论制定工作计划，计划包括核查已有信息、判断污染物的可能分布、制定采样方案、健康和安全、检测方案、质量保证和质量控制程序等主要任务。
（3）第三阶段场地环境调查
若第二阶段调查确认污染事实，需要进行风险评估或污染修复时，则要进行第三阶段场地环境调查。第三阶段场地环境调查以补充采样和测试为主，满足风险评估和土壤及地下水修复过程所需参数。
第3章 场地概况
3.1 区域环境状况
3.1.1 自然环境概况
（1）地理位置
安化县位于湘中偏北，雪峰山山脉北麓，资水中游，东经110°43′07″~110°58′51″，北纬27°58′54″~28°38′37″，安化县距长沙239 km，东与桃江县、宁乡县接壤，南与涟源市、新化县毗邻，西与溆浦县、沅陵县交界，北与桃源县、常德市相连。
安化县杨林石煤开采区位于东坪镇杨林，地处安化县东北侧，地理经纬度28°25'2"N、111°19'53"E。
图3.1.1-1 项目地理位置示意图
（2）地质地貌
安化县地势南北两边山岳高耸，逐级向资江递降，大致呈槽型。根据区域地质资料，项目位于巨型新华夏系第三复式隆起地带的南段，雪峰山早期华夏系褶段带和晚期华夏系复向斜带与安化—宁乡—浏阳东西构造带联合形成的“雪峰山联合弧”的弧顶部位；在二级构造中位于雪峰山早期至晚期新华夏系段褶地带所属安化—溆浦—靖县断裂带的北段。该断裂带中新华夏系的断裂构造形迹十分发育。根据《中国地震烈度区划图》，安化县属于地震烈度6度的地震区。
（3）水文特征
安化县境内水系十分发达，溪河纵横交错，分属资水、湘江、沅水三大水系，以资水水系为主，其流域面积为4850.6 km2，占全县总面积的97.99%；属湘江流域的90.35 km2；属沅江流域的9.3 km2。县内集雨面积大于10 km2或干流长度大于5km的河流有163条（其中一级支流45条，二级支流83条，三级支流35条），有洢溪、洋溪、善溪、沂溪、麻溪、渠江等9条资江一级支流的流域面积均超过200 km2。资江由平口镇入境，流经马路、东坪、小淹等16个乡镇，自西向东横贯全境，干流长度在县境内长120km，资江干流上因柘溪水电站建设形成大型水库一座，库容量30.2亿m3。
（4）气象气候
安化县属亚热带季风性湿润气候。气候特点是气候温暖、四季分明，水热同季、暖湿多雨，严寒期短、暑热期长，热量充足、雨水集中。根据安化县气象站1951～2014年资料，区内气象参数如下：
年平均气温 16.2℃
日最高气温 42℃（2002.8.1）
日最低气温 -11℃（1977.1.21）
年降水量 986.0～2440.0mm
月最大降水量 449.0mm（1998.8）
日最大降水量 153.5mm（1998.8.12）
年均蒸发量 903.3mm
月最大蒸发量 261.2mm（1998.6）
区内降水具季节性、地域性集中特点，降雨主要集中在3～7月，年均降水天数162.6天，年平均降雨量1622mm。全年雨量充沛，温度适宜。
据统计，自2011-01-01到2017-03-01，安化共出现：多云918天，雨877天，晴250天，阴81天，雪64天，1天。
图3.1.1-2 安化县历史天气（2011-01-01到2017-03-01）
3.1.2 社会环境状况
（1）社会概况
2016年末，安化县全县公安户籍人口数102.96万人，常住人口91.38万人，其中城镇常住人口28.28万人，城镇化率为30.95%。人口出生率为12.15‰，死亡率为5.85‰，人口自然增长率6.3‰。
城乡居民生活水平不断提高。抽样调查显示，2016年全县居民人均可支配收入9713元，增长9.9%。其中，城镇居民人均可支配收入15694元，增长9.7%；农村居民人均可支配收入7423元，增长9.2%。居民消费水平不断提升。全县居民人均消费支出 7582元，增长7 %。其中居民文教娱乐服务支出1188 元，占家庭消费支出的 15.7%。
（2）经济概况
经济总量保持稳定增长。初步核算，全年实现地区生产总值196.3亿元，同比增长7.6%。其中，第一产业增加值44.7亿元，增长3.5%；第二产业增加值72.3亿元，增长6.3%；第三产业增加值79.3亿元，增长11.3%。三次产业比为22.8：36.8：40.4，一产业比重下降0.2百分点，二产业比重下降0.4个百分点，三产业比重上升0.6个百分点。一、二、三产业对经济增长的贡献率依次为10.6%、30.3%和59.1%，分别拉动GDP增长0.8、2.3、4.5个百分点。按常住人口计算，全县人均GDP为21499元。
表3.1.2-1 2016年安化县生产总值表（单位：万元）
|
指标 |
数量 |
比上年±% |
备注 |
|
地区生产总值 |
1962662 |
﹢7.6% |
|
|
第一产业 |
446967 |
﹢3.5% |
|
|
第二产业 |
722462 |
﹢6.3% |
|
|
工业 |
689838 |
﹢6.3% |
|
|
建筑业 |
32624 |
﹢5.1% |
|
|
第三产业 |
793233 |
﹢11.3% |
|
|
交通运输、仓储和邮政业 |
95335 |
﹢1.2% |
|
|
批发和零售业 |
107972 |
﹢6.1% |
|
|
住宿和餐饮业 |
43004 |
﹢6.6% |
|
|
金融业 |
30465 |
﹢14.8% |
|
|
房地产业 |
46885 |
﹢5.4% |
|
|
其他服务业 |
469572 |
﹢16.1% |
（3）交通概况
安化县交通较为便利，湘黔铁路穿越西南，207国道和即将开工的太（原）澳（门）高速公路纵通南北，省道S308（二级）横贯东西，资江水运直抵洞庭。
图3.1.2-1 安化县县城交通总体规划图（2015-2030）
3.2 敏感目标
杨林石煤开采区西北侧50m即为原杨林乡街道和居民聚集区，居民居住密集，人口众多，开采区东侧180m分布有村民聚居区；开采区西侧紧邻资江支流，支流蜿蜒3.7km后汇入资江，资江支流西侧为大片农田；开采区西北侧350m为X039县道。
图3.2-1 开采区周边敏感点示意图
3.3 场地使用现状和历史
安化县杨林石煤开采区位于东坪镇杨林，地理经纬度28°25'2"N、111°19'53"E。开采区场地开采历史悠久，20世纪90年代杨林石煤矿大规模非法开采，为当地群众自发组织。杨林石煤矿开采方式粗放，采用露天开采，工艺简单。目前，杨林石煤开采区已停止开采，开采区场地内堆放了大量石煤矿渣，且未采取任何覆盖和处理措施，长期雨水淋溶下产生的酸性废水汇集在开采区低洼处，再汇入资江支流。
3.4 相邻场地的使用现状和历史
安化县杨林石煤开采区西北侧50m即为原杨林乡街道和居民聚集区，西北侧50m为居住用地。周边无其他工矿企业场地，开采区西南侧为农田，东侧有少量居民区，南侧和东侧为山体。
3.5 场地利用规划
目前，杨林石煤开采区已停止开采，场地处于闲置状态。场地责任主体为东坪镇人民政府，开采区场地规划为林地。
第4章 工作计划
4.1 采样方案
4.1.1 采样布点依据
根据《场地环境调查技术导则》（HJ25.1-2014），采样布点可分为系统随机布点法、专业判断布点法、分区布点法和系统布点法，各方法及适用条件见下表：
表4.1.1-1 几种常见的布点方法及适用条件
|
布点方法 |
适用条件 |
|
系统随机布点法 |
适用于污染分布均匀的场地。 |
|
专业判断布点法 |
适用于潜在污染明确的场地。 |
|
分区布点法 |
适用于污染分布不均匀，并获得污染分布情况的场地。 |
|
系统布点法 |
适用于各类场地情况，特别是污染分布不明确或污染分布范围的的情况 |
由于本场地为石煤废渣重金属污染，潜在污染明确，所以本场地将采用专业判断布点法进行采样布点。场地内共布置19个固体废物采样点，点位如下图所示。
图4.1.1-1 固体废物采样布点位
4.1.2 采样方案
4.1.2.1采样位置
本次采样工作采用判断布点方法，重点是场地内的矿渣堆存点、场内水坑废水、资江支流河水、场地周边土壤等区域。
监测点位的数量与采样深度应根据场地面积、污染类型及不同使用功能区域等确定。
4.1.2.2采样数量
具体采样点数量参考《北京场地环境评价导则（DB11T- 656-2009）》中简化布点的要求，要求如下表：
表4.1.2-1土壤布点最低数目
|
序号 |
场地面积（m2） |
简化布点土壤采样最低数目（个） |
|
1 |
5000以下 |
3 |
|
2 |
5000 |
8（25m×25m） |
|
3 |
25000 |
17（40m×40m） |
|
4 |
100000 |
28（60m×60m） |
|
5 |
500000 |
50（100m×100m） |
|
6 |
大于100000 |
69（120m×120m） |
本场地面积约4.4万m2，固体废物采样点位共有19个，完全满足上述表格要求。
4.1.2.3采样深度
采样深度应综合考虑场地地层结构、污染物迁移途径和迁移规律、地面扰动深度等因素。若对场地信息了解不足，难以合理判断采样深度，可依据《场地环境调查技术导则》（HJ25.1-2014）的要求设置采样点；在实际调查过程中可结合现场实际情况进行确定。
当土层特性垂直变异较大时，应保证在不同性质土层至少有一个土壤样品，采样点一般布置在各土层交界面（如弱透水层顶部等）；当同一性质土层厚度较大或同一性质土层中出现明显污染痕迹时，应根据实际情况在同一土层增加采样点。
如进行地下水采样一般以最易受污染的第一层含水层为主；当第二层含水层作为主要保护对象且可能会受到污染时，应设置地下水监测组井，同时采集第一层和第二层地下水样品；当有地下储存设施时，应在储存设施以下至含水层底板，最少选取二至三个不同的深度进行取样；当隔水层相对较差或两层含水层之间存在水力联系、场地内存在透镜体或互层等地质条件时，可考虑设置组井并进行深层采样。
4.2 分析检测方案
4.2.1 现场检测
现场检测主要采用XRF快速检测仪，XRF快速检测仪由激发源（X射线管）和探测系统构成。X射线管产生入射X射线（一次射线），激励被测样品。样品中的每一种元素会放射出的二次X射线，并且不同的元素所放出的二次射线具有特定的能量特性。探测系统测量这些放射出来的二次射线的能量及数量。然后，仪器软件将控测系统所收集的信息转换成样品中的各种元素的种类及含量。利用X射线荧光原理，理论上可以测量元素周期表中的每一种元素。在实际应用中，有效的元素测量范围为11号元素（钠Na）到92号元素（铀U）。
4.2.2 实验室检测
4.2.2.1 固废样品检测
对固废样品进行水浸和酸浸分析，确定固废样品属性，分析指标为砷、镉、铜、铅、锌及pH。样品的硫酸硝酸法浸出浓度前处理依据《固体废物 浸出毒性浸出方法 硫酸硝酸法》（HJ/T 299-2007）执行。样品的水浸出浓度前处理依据《固体废物 浸出毒性浸出方法 水平振荡法》（HJ 557-2010）执行。
表4.2.2-1 固废样品检测采用的分析方法及仪器列表
|
检测项目 |
分析方法及依据 |
使用仪器名称及型号 |
检出限 |
|
pH |
固体废物 腐蚀性测定 玻璃电极法 GB/T 15555.12-1995 |
pH 计 PHS-3C |
/ |
|
砷（As） |
危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别 GB 5085.3-2007（附录 A） |
电感耦合等离子体发射光谱仪iCAP7200 |
0.1mg/L |
|
镉（Cd） |
危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别 GB 5085.3-2007（附录 A） |
电感耦合等离子体发射光谱仪iCAP7200 |
0.003mg/L |
|
铜（Cu） |
危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别 GB 5085.3-2007（附录 A） |
电感耦合等离子体发射光谱仪iCAP7200 |
0.01mg/L |
|
铅（Pb） |
危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别 GB 5085.3-2007（附录 A） |
电感耦合等离子体发射光谱仪iCAP7200 |
0.05 |
|
锌（Zn） |
危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别 GB 5085.3-2007（附录 A） |
电感耦合等离子体发射光谱仪iCAP7200 |
0.006 |
|
砷（As） |
水质 汞、砷、硒、铋和锑的测定 原子荧光法 HJ 694-2014 |
原子荧光光度计 PF3-2 |
0.0003 |
|
镉（Cd） |
ICP-AES 法 《水和废水监测分析方法》（第三篇，第四章，七（七））（第四版 增补版 国家环境保护总局 2002 年） |
电感耦合等离子体发射光谱仪 iCAP7200 |
0.003 |
|
铜（Cu） |
ICP-AES 法 《水和废水监测分析方法》（第三篇，第四章，十（八））（第四版 增补版 国家环境保护总局 2002 年） |
电感耦合等离子体发射光谱仪 iCAP7200 |
0.01 |
|
铅（Pb） |
ICP-AES 法 《水和废水监测分析方法》（第三篇，第四章，十六（八））（第四版 增补版 国家环境保护总局 2002 年） |
电感耦合等离子体发射光谱仪 iCAP7200 |
0.05 |
|
锌（Zn） |
ICP-AES 法 《水和废水监测分析方法》（第三篇，第四章，十九（六））（第四版 增补版 国家环境保护总局 2002 年） |
电感耦合等离子体发射光谱仪 iCAP7200 |
0.006 |
4.2.2.2 土壤样品检测
项目区域内的土壤样品主要为场地周边土壤，对土壤样品进行总量和水浸分析，确定土壤污染情况，分析指标为砷、镉、铜、铅、锌及pH。
样品的砷总量浓度分析依据《土壤质量 总汞、总砷、总铅的测定 原子荧光法》（GB/T 22105.2-2008）执行；
样品的铜、锌总量浓度分析依据《土壤质量 铜、锌的测定 火焰原子吸收分光光度法》（GB/T 17138-1997）执行；
样品的铅、镉总量浓度分析依据《土壤质量 铅、镉的测定 KI-MIBK 萃取火焰原子吸收分光光度法》（GB/T 17140-1997）执行；
样品的水浸出浓度前处理依据《固体废物 浸出毒性浸出方法 水平振荡法》（HJ 557-2010）执行。
表4.2.2-2 土壤样品检测采用的分析方法及仪器列表
|
检测项目 |
分析方法及依据 |
使用仪器名称及型号 |
检出限 |
|
pH |
水质pH值的测定 玻璃电极法GB/T 6920-1986 |
pH计 PHS-3C |
/ |
|
砷（As） |
土壤质量 总汞、总砷、总铅的测定 原子荧光法 GB/T 22105.2-2008 |
原子荧光光度计 PF3-2 |
0.01 |
|
镉（Cd） |
土壤质量 铅、镉的测定 KI-MIBK 萃取火焰原子吸收分光光度法 GB/T 17140-1997 |
原子吸收分光光度计 ZA-3300 |
0.05 |
|
铜（Cu） |
土壤质量 铜、锌的测定 火焰原子吸收分光光度法 GB/T 17138-1997 |
原子吸收分光光度计 ZA-3300 |
1 |
|
铅（Pb） |
土壤质量 铅、镉的测定 KI-MIBK 萃取火焰原子吸收分光光度法 GB/T 17140-1997 |
原子吸收分光光度计 ZA-3300 |
0.2 |
|
锌（Zn） |
土壤质量 铜、锌的测定 火焰原子吸收分光光度法 GB/T 17138-1997 |
原子吸收分光光度计 ZA-3300 |
0.5 |
|
砷（As） |
水质 汞、砷、硒、铋和锑的测定 原子荧光法 HJ 694-2014 |
原子荧光光度计 PF3-2 |
0.0003 |
|
镉（Cd） |
ICP-AES 法 《水和废水监测分析方法》（第三篇，第四章，七（七））（第四版 增补版 国家环境保护总局 2002 年） |
电感耦合等离子体发射光谱仪 iCAP7200 |
0.003 |
|
铜（Cu） |
ICP-AES 法 《水和废水监测分析方法》（第三篇，第四章，十（八））（第四版 增补版 国家环境保护总局 2002 年） |
电感耦合等离子体发射光谱仪 iCAP7200 |
0.01 |
|
铅（Pb） |
ICP-AES 法 《水和废水监测分析方法》（第三篇，第四章，十六（八））（第四版 增补版 国家环境保护总局 2002 年） |
电感耦合等离子体发射光谱仪 iCAP7200 |
0.05 |
|
锌（Zn） |
ICP-AES 法 《水和废水监测分析方法》（第三篇，第四章，十九（六））（第四版 增补版 国家环境保护总局 2002 年） |
电感耦合等离子体发射光谱仪 iCAP7200 |
0.006 |
4.2.2.3 地表水样品检测
项目区域内的水样主要来源于雨水对石煤矿渣长期淋溶产生的渗滤液汇集在场地低洼处形成的水坑废水，以及资江支流河水。地表水的污染类型主要为重金属污染，对地表水样品的分析指标为砷、镉、铜、铅、锌及pH。
地表水pH值的测定根据《水质 pH值的测定 玻璃电极法》 (GB/T 6920-1986)进行测定；
地表水中砷的含量根据《水质 汞、砷、硒、铋和锑的测定 原子荧光法》 (HJ 694-2014)进行测定；
地表水中镉、铜、铅、锌的含量根据ICP-AES 法 《水和废水监测分析方法》（第三篇，第四章，七（七））（第四版 增补版 国家环境保护总局 2002 年）进行测定。
表4.2.2-3 地表水样品检测采用的分析方法及仪器列表
|
检测项目 |
分析方法及依据 |
使用仪器名称及型号 |
检出限 |
|
pH |
水质pH值的测定 玻璃电极法GB/T 6920-1986 |
pH计 PHS-3C |
/ |
|
砷（As） |
水质 汞、砷、硒、铋和锑的测定 原子荧光法 HJ 694-2014 |
原子荧光光度计 PF3-2 |
0.0003 |
|
镉（Cd） |
ICP-AES 法 《水和废水监测分析方法》（第三篇，第四章，七（七））（第四版 增补版 国家环境保护总局 2002 年） |
电感耦合等离子体发射光谱仪 iCAP7200 |
0.003 |
|
铜（Cu） |
ICP-AES 法 《水和废水监测分析方法》（第三篇，第四章，十（八））（第四版 增补版 国家环境保护总局 2002 年） |
电感耦合等离子体发射光谱仪 iCAP7200 |
0.01 |
|
铅（Pb） |
ICP-AES 法 《水和废水监测分析方法》（第三篇，第四章，十六（八））（第四版 增补版 国家环境保护总局 2002 年） |
电感耦合等离子体发射光谱仪 iCAP7200 |
0.05 |
|
锌（Zn） |
ICP-AES 法 《水和废水监测分析方法》（第三篇，第四章，十九（六））（第四版 增补版 国家环境保护总局 2002 年） |
电感耦合等离子体发射光谱仪 iCAP7200 |
0.006 |
第5章 现场采样和实验室分析
5.1 现场探测方法和程序
5.1.1 现场探测目的
现场探测的目的是通过对场地及其周边环境设施的现场调查， 观察场地污染痕迹，核实资料收集的准确性，获取与场地污染有关的线索。确定环境污染程度和污染因子、确认污染源、划定污染范围。
5.1.2 现场探测方法及范围
场地环境调查人员采用GPS 定位仪、摄/录像设备等手段，仔细观察、辨别、记录场地及其周边重要环境状况及其疑似污染痕迹，并可采用 X 射线荧光分析仪（XRF ）、光离子检测仪（PID ）等野外便携式筛查仪器进行现场快速测量，辅助识别和判断场地污染状况。现场工作人员应遵守安全法规，按照规定的程序和要求进行调查工作。必要时应在进入场地前进行专门的培训，并在相关部门工作人员带领下进行场地环境调查 。现场探测的范围、内容、方法执行《场地环境调查技术导则（HJ 25.1-2014）》。
现场探测的重点一般包括：
（1）场地可疑污染源
观察所有可见污染源的位置、类型、规模和控制设施（例如防渗材料、结构、老化程度）；观察分析可疑污染物的污染区域、潜在污染途径（如输油管道、油渠、灌溉渠道）及发生污染的可能。
（2）场地污染痕迹
调查场地污染痕迹，如植被损害、各种容器及排污设施损坏和腐蚀痕迹，场地内的气味、地面、屋顶及墙壁的污渍和腐蚀痕迹等。不同行业的场地污染特征不同，污染物种类和造成污染的环节都不同，需结合各行业的污染特征，有针对性开展现场探测工作。
（3）涉及危险物质的场所
危险物质的使用与存储的踏勘包括：
①使用的危险物质的种类和数量，涉及的容器和储存条件，包括没有封闭或发生损坏的储存容器的数量和容器类型。
②地上、地下储存设施及其配套的输送管线情况，记录储藏池（库）数量、储存物质、容量、建设年代、监测数据、周边管线等内容。
③各类集水池，考察其是否含危险物质或与其有关。
④盛装未知物质的容器不管是否发生泄漏均应调查，包括储存容器的数量、容器类型和储存条件。
⑤电力及液压设备的场地是否使用含多氯联苯的设备。
⑥场地内道路、停车设施及与场地紧邻的市政道路情况，重点识别并察看可能运输危险物质的进场路线。
⑦上述现场是否有强烈的、刺鼻的气味。
⑧询问熟悉生产线情况的人员关于物料是否已从生产线完全卸载，反应釜、塔、容器、管道中的物料是否已基本清除。在确保健康与安全的条件下可进行适当的直接观察。
（4）建（构）筑物
建（构）筑物调查包括：
①建（构）筑物的现状及完善情况，如建筑物的数量、层数、大致年代等。
②生产装置区、储存区、废物处置场所等区域的地面铺装情况，是否存在由于生产装置的腐蚀和跑冒滴漏造成的地面、屋顶、墙壁的污渍和腐蚀痕迹。
③采暖和制冷系统所用冷热媒介质的类型及储存情况。
④建（构）筑物及各种管线保温情况，重点关注石棉的使用、贮存等情况。
⑤生产装置区、储存区、废物处置场所等以外区域的室外地面铺装情况，地面污渍痕迹，以及室外可能因污染引起的植被生长不正常情况。
⑥生产排放的污水水质，相关的处理构筑物（如排水管、排水沟、水池等）的使用情况，污水处理系统的建设年代和处理工艺等。
⑦明显堆积或填充废弃的建筑垃圾或其他固体废物形成的土堆、洼地等。
⑧场地内所有的水井，是否存在颜色、气味等水质异常情况。
（5）周边相邻区域
现场探测应包括场地的周围区域，探测范围应由现场调查人员根据污染迁移情况来判断。周边相邻区域调查包括：
①场地四周相邻企业，包括企业污染物排放源、污染物排放种类等，并分析其是否与评价场地污染存在关联。
②场地附近已确定的污染场地，重点调查已确认污染场地的污染物，以及对本场地的环境影响和污染途径。
③观察和记录场地及周围是否有可能受污染物影响的居民区、学校、医院、饮用水源保护区以及其它公共场所等地点，并在报告中明确其与场地的位置关系。
5.1.3 现场探测程序
（1）首先通过信息检索、部门走访等途径，广泛收集场地及周边区域的自然环境状况、环境污染历史、地质、水文地质等信息，确定场地污染类型。
（2）进行现场踏勘，了解开采区场地的分布，确定场地污染状况。根据专业知识和经验判断资料的有效性，分析场地可能涉及的危险物质，以及这些危险物质的产生区域。通过对污染场地周边的踏勘，了解周边的环境污染敏感点及污染场地对周边环境的造成的影响。
（3）通过X 射线荧光分析仪（XRF）对场地污染区域及周边敏感点进行初步检测，通过对污染场地的初步分析，确定场地污染程度和污染因子，划定污染范围，确定重点污染区域，便于后续采样布点。
5.2 采样方法和程序
5.2.1 采样方法
5.2.1.1 地表水样品采集
（1）容器准备
尽可能使用专用容器。如不能使用专用容器，最好准备一套容器进行特定污染物的测定，以减少交叉污染。同时应注意防止以前采集高浓度分析物的容器因洗涤不彻底污染随后采集的低浓度污染物的样品。
对于新容器，一般应先用洗涤剂清洗，再用纯水彻底清洗。但是，用于清洁的清洁剂和溶剂可能引起干扰，例如当分析富营养物质时，含磷酸盐的清洁剂的残渣污染。如果使用，应确保洗涤剂和溶剂的质量。如果测定硅、硼和表面活性剂，则不能使用洗涤剂。所用的洗涤剂类型和选用的容器材质要随待测组分来确定。测重金属的玻璃容器及聚乙烯容器通常用盐酸或硝酸（c=1 mol/L）洗净并浸泡1～2天后用蒸馏水或去离子水冲洗。
本调查采用聚乙烯瓶对开采区地表水进行采集。
（2）采样布点
杨林石煤开采区场地情况较为简单，场地内矿渣种类单一，均为石煤矿渣，且采取的份样比较分散也不影响分析结果，因此本调查对场地内堆存的石煤矿渣采用梅花布点法进行样品混合样采集并分析。
5.2.1.2 固废样品采集
（1）采样目的
从开采区场地内堆存的矿渣中采集具有代表性的样品，通过试验和分析，获得在允许误差范围内的数据，确定矿渣属性。
（2）采样方法
杨林石煤开采区场地情况较为简单，场地内矿渣种类单一，均为石煤矿渣，且采取的份样比较分散也不影响分析结果，因此本调查对场地内堆存的石煤矿渣采用简单随机采样法进行采样分析。对场地内分布的矿渣不做任何处理，不进行分类也不进行排队，而是按照其原来的状况从矿渣堆中随机采取份样。
（3）采样注意事项
①采样工具、设备所用材质不能和固废样品有任何反应，不能使固废样品污染、分层和损失。
②采样工具应干燥、清洁，便于使用、清洗、保养、检查和维护。任何采样装置，特别是自动采样器在正式使用前应做可行性试验。
③采样过程中要防止待采固废样品受到污染和发生质变，组成随温度变化的固废样品应在其正常组成所需要的温度下进行采样。
④盛样容器材质应与样品物质不起作用，没有渗透性，具有符合要求的盖、塞。
⑤ 样品采集后，应及时在容器表面贴上标签，包括样品名称及编号、采样日期、采样人等。
5.2.1.3 土壤样品采集
（1）土壤样品的采集
土壤样品的采集一般采用挖掘方式进行，一般采用铲、锹及竹片等简单工具。对于较硬的土壤也可进行钻孔取样。采用时要求尽量减少土壤扰动，保证土壤样品在采集过程中不被二次污染。
（2）深层土壤样品的采集
深层土壤采集已钻孔取样为主，钻孔取样可采用人工或机械钻孔后取样，手工钻探采用的设备包括螺纹钻、管钻、管式采样器等。机械钻探包括实心螺旋钻、中空螺旋钻、套管钻等。
在采集每个土样前，对所有钻探设备和采样工具进行清洗，以防止交叉污染。土样采集根据场地性质和实际情况采用合适的设备完成，按规定采样深度取出土壤供采样，在取样过程中，工作人员每采一个土样都要更换新的乳胶手套，并记录土层结构、土壤颜色、气味等污染迹象。土壤样品及时送至实验室分析。
5.2.2 样品保存及运输
（1）水样保存
对需要测定物理-化学分析物的样品，应使水样充满容器至溢流并密封保存，以减少因与空气中氧气、二氧化碳的反应干扰及样品运输途中的振荡干扰。但当样品需要被冷冻保存时，不应溢满封存。
（2）固废样品保存
①每份样品保存量至少应为试验和分析需用量的3倍；
②样品装入容器后应立即贴上样品标签；
③对易挥发废物，采取无顶空存样，并采取冷冻方式保存；
④对与水、酸、碱等易反应的废物，应在隔绝水、酸、碱的条件下储存。
⑤样品保存应防止受潮或受灰尘等污染；
⑥样品保存期为1个月，易变质的不受此限制；
⑦样品应在特定场所由专人保管；
⑧撤销的样品不能随意丢弃，应送回原采样处或处置场所。
（3）土壤样品保存
①样品运输
样品运输之前，在采样现场样品必须逐件与样品登记表、样品标签和采样记录进行核对，核对无误后分类装箱。运输过程中严防样品的损失、混淆和站污。对光敏感的样品应有避光外包装。由专人将土壤样品送到实验室，送样者和接样者双方同时清点核实样品，并在样品交接单上签字确认，样品交接单由双方各存一份备查。
②样品保存
按样品名称、编号和粒径分类保存。对于易分解或易挥发等不稳定组分的样品要采取低温保存的运输方法，并尽快送到实验室分析测试。测试项目需要新鲜样品的土样，采集后用可密封的聚乙烯或玻璃容器在4℃以下避光保存，样品要充满容器。避免用含有待测组分或对测试有干扰的材料制成的容器盛装保存样品，测定有机污染物用的土壤样品要选用玻璃容器保存。
预留样品在样品库造册保存。分析取用后的剩余样品，待测定全部完成数据报出后，也移交样品库保存。分析取用后的剩余样品一般保留半年，预留样品一般保留2年。特殊、珍稀、仲裁、有争议样品一般要永久保存。样品库要求保持干燥、通风、无阳光直射、无污染;要定期清理样品，防止霉变、鼠害及标签脱落。样品入库、领用和清理均需记录。
5.2.3 采样程序
依据《场地环境调查技术导则(HJ25.1-2014)》的规定，环境调查可分为三个阶段，调查的工作程序如下图所示。
其中阶段一的场调工作主要目的是：识别环境风险状况；明确采样位置 ；
其中阶段二的场调工作主要目的是：进一步评价发现的环境问题，并了解土壤和地下水的质量状况 ；
阶段三的场调工作主要目的是：场地特征参数调查，受体暴露参数调查 。
根据项目具体情况，本调查报告主要需完成的是阶段一和阶段二的场地调查工作。
阶段一的采样分析主要为现场XRF检测，主要对开采区废渣及周边农田土壤进行现场检测，初步查明污染范围和污染重点区域，并作为样品检测筛选依据。
阶段二的采样主要是在第一阶段调查结果的基础上对场地进行深入调查，对污染源及污染重的区域进行详细采样，所有固废、土壤和地表水样品采集后，经分类、整理、登记入册后包装，送往实验室分析检测。
5.3 实验室分析
5.3.1 样品检测与测试指标
本调查中所采集的样品均由我公司进行分析与测试，我公司已通过实验室CMA计量认证及CMAF食品检验机构资质认证，是全省首批社会化环境检测业务服务综合资质机构，涵盖了环境中水和废水、土壤和固废、农产品、空气和废气、噪声和振动、肥料、土工试验等七大检测领域共计1000余个项目。实验室配备ICP-MS、GC-MS等160多台/套分析检测仪器，其中光谱类、色谱类等主要仪器全部使用国外一线品牌。2015年12月7日，成为湖南省首批社会化环境检测综合资质机构。
根据第一阶段污染调查和污染识别，确定开采区场地内主要污染源为堆存在场地内的石煤矿渣和汇集在低洼水塘的酸性废水。根据石煤矿渣的性质，确定本场地调查的分析指标如下：
（1）固废样品
根据项目前期污染调查和污染识别，结合场地实际，场地内堆存的石煤矿渣为场地主要污染源，主要污染类型为重金属污染和酸性废水污染，对固废样品进行酸性和水性浸出毒性分析，分析指标为砷、镉、铜、铅、锌及pH。
（2）废水样品
项目区域内的水样主要来源于雨水对石煤矿渣长期淋溶产生的渗滤液汇集在场地低洼处形成的水坑废水，以及资江支流河水。地表水的污染类型主要为重金属污染，对地表水样品的分析指标为砷、镉、铜、铅、锌及pH。
5.3.2 固废样品分析方法
5.3.2.1固废样品酸浸方分析法
（1）原理：
固体废物·浸出毒性浸出方法·硫酸硝酸法以硝酸/硫酸混合溶液为浸提剂，模拟废物在不规范填埋处置、堆存、或经无害化处理后废物的土地利用时，其中的有害组分在酸性降水的影响下，从废物中浸出而进入环境的过程。
（2）试剂
①试剂水：使用符合待测物分析方法标准中所要求的纯水。
②浓硫酸：优级纯。
③浓硝酸：优级纯。
④1%硝酸溶液。
（3）浸提剂
将质量比为2：1的浓硫酸和浓硝酸混合液加入到试剂水（1L水约2滴混合液）中，使pH为3.20±0.05。该浸提剂用于测定样品中重金属和半挥发性有机物的浸出毒性。
（4）仪器设备
①振荡设备：转速为30±2r/min的翻转式振荡装置。
②提取容器
零顶空提取器（Zero-Headspace Extraction Vessel，以下简称ZHE）：500-600ml，用于样品中挥发性物质浸出的专用装置。
提取瓶：2L具旋盖和内盖的广口瓶，用于浸出样品中非挥发性和半挥发性物质。提取瓶应由不能浸出或吸收样品所含成分的惰性材料制成。分析无机物时，使用玻璃瓶或聚乙烯（PE）瓶。
③过滤装置
真空过滤器或正压过滤器：容积≥1L。
滤膜：玻纤滤膜或微孔滤膜，孔径0.6-0.8μm。
④pH计：在25℃时，精度为±0.05pH。
⑤ZHE浸出液采集装置：使用ZHE装置时，采用玻璃、不锈钢或PTFE制作的500ml注射器采集初始液相或最终的浸出液。
⑥ZHE浸提剂转移装置：可以使用任何不改变浸提剂性质的导入设备，包括蠕动泵、注射器、正压过滤器或其它ZHE装置。
⑦实验天平：精度为±0.01g。
⑧表面皿：直径可盖住烧杯或锥形瓶。
⑨筛：涂Teflon的筛网，孔径9.5mm。
（5）浸出步骤
①含水率测定
称取50-100g样品置于具盖容器中，于105℃下烘干，恒重至两次称量值的误差小于±1%，计算样品含水率。
样品中含有初始液相时，应将样品进行压力过滤，再测定滤渣的含水率，并根据总样品量（初始液相与滤渣重量之和）计算样品中的干固体百分率。
进行含水率测定后的样品，不得用于浸出毒性试验。
②样品破碎
样品颗粒应可以通过9.5mm孔径的筛，对于粒径大的颗粒可通过破碎、切割或碾磨降低粒径。
③样品浸出
如果样品中含有初始液相，应用压力过滤器和滤膜对样品过滤。干固体百分率小于或等于9%的，所得到的初始液相即为浸出液，直接进行分析；干固体百分率大于95的，称取150-200g样品，置于2L提取瓶中，根据样品的含水率，按液固比为10׃1（L/kg）计算出所需浸提剂的体积，加入浸提剂，盖紧瓶盖后固定在翻转式振荡装置上，调节转速为30±2r/min，于23±2°C下振荡18±2h。在振荡过程中有气体产生时，应定时在通风橱中打开提取瓶，释放过度的压力，初始液相与浸出液混合后进行分析。
在压力过滤器上装好滤膜，用稀硝酸淋洗过滤器和滤膜，弃掉淋洗液，过滤并收集浸出液，于4℃下保存。
除非消解会造成待测金属的损失，用于金属分析的浸出液应按分析方法的要求进行消解。
5.3.2.2固废样品水浸分析方法
（1）原理
以纯水为浸提剂，模拟固体废物在特定场合中受到地表水或地下水的浸沥，其中的有害组分浸出而进入环境的过程。
（2）试剂和材料
本方法所用试剂除非另有说明，分析时均使用符合国家标准的分析纯化学试剂。
浸提剂：水，GB/T 6682，二级。
（3）仪器和设备
①振荡设备：频率可调的往复式水平振荡装置。
②提取瓶：2L具旋盖和内盖的广口瓶，由不能浸出或吸附样品所含成分的惰性材料（如：玻璃或聚乙烯等）制成。
③过滤器
过滤装置：加压过滤装置或真空过滤装置，对难过滤的废物也可采用离心分离装置。
滤膜：0.45μm微孔滤膜。
天平：精度不低于±0.01g。
筛：涂Teflon的筛网，孔径3mm。
（4）浸出步骤
①含水率测定
根据固体废物的含水量，称取20～100g样品，于预先干燥恒重的具盖容器中，在105℃下烘干，恒重至±0.01g，计算样品含水率。容器的材料必须与废物不发生反应。
样品中含有初始液相时，应将样品进行压力过滤，再测定滤渣的含水率。并根据总样品量（初始液相与滤渣重量之和）计算样品的含水率和干固体百分率。
进行含水率测定后的样品，不得用于浸出毒性试验。
②样品浸出
样品中含有初始液相时，应用压力过滤器和滤膜对样品进行过滤。干固体百分率小于或等于9%的，所得到的初始液相即为浸出液，直接进行分析；干固体百分率大于9%的，将滤渣按下述方法浸出：
称取干基重量为100g的试样，置于2L提取瓶中，根据样品的含水率，按液固比为10׃1（L/kg）计算出所需浸提剂的体积，加入浸提剂，盖紧瓶盖后垂直固定在水平振荡装置上，调节振荡频率为110±10次/min、振幅为40mm，在室温下振荡8h后取下提取瓶，静置16h。在振荡过程中有气体产生时，应定时在通风橱中打开提取瓶，释放过度的压力。
初始液相与全部浸出液混合后进行分析。
在压力过滤器上装好滤膜，过滤并收集浸出液，按照各待测物分析方法的要求进行保存。
除非消解会造成待测金属的损失，用于金属分析的浸出液应按分析方法的要求进行消解。
5.3.3 地表水样品分析方法
（1）pH
地表水pH值的测定根据《水质 pH值的测定 玻璃电极法》 (GB/T 6920-1986)进行测定。
（2）砷
地表水中砷的含量根据《水质 汞、砷、硒、铋和锑的测定 原子荧光法》 (HJ 694-2014)进行测定。
主要原理为：经预处理后的试液进入原子荧光仪，在酸性条件的硼氢化钾（或硼氢化钠）还原作用下，生产砷化氢，氢化物在氩氢火焰中形成基态原子，其基态原子和汞原子受元素灯发射光的激发产生原子荧光，原子荧光强度与试液中待测元素含量在一定范围内呈正比。
（3）镉、铜、铅、锌
地表水中镉、铜、铅、锌的含量根据ICP-AES 法 《水和废水监测分析方法》（第三篇，第四章，七（七））（第四版 增补版 国家环境保护总局 2002 年）进行测定。
主要原理为：电感耦合等离子体焰矩温度可达6000~8000K，当将试样由进样器引入雾化器，并被氩载气带入焰矩时，则试样中组分被原子化、电离、激发，以光的形式发射出能量。不同元素的原子在激发或电离后回到基态时，发射不同波长的特征光谱，故根据特征光的波长可进行定性分析；元素的含量不同时，发射特征光的强弱也不同，据此可进行定量分析。
仪器：电感耦合等离子体发射光谱仪 iCAP7200。
5.4 质量保证和质量控制
5.4.1 现场质量控制
在样品的采集、保存、运输、交接等过程应建立完整的管理程序。为避免采样设备及外部环境条件等因素对样品产生影响，应注重现场采样过程中的质量保证和质量控制。
（1）应防止采样过程中的交叉污染。钻机采样过程中，在第一个钻孔开钻前要进行设备清洗；进行连续多次钻孔的钻探设备应进行清洗；同一钻机在不同深度采样时，应对钻探设备、取样装置进行清洗；与样品接触的其他采样工具重复利用时也应清洗。一般情况下可用清水清理，也可用待采样品进行清洗；必要时或特殊情况下，可采用无磷去垢剂溶液、高压自来水、去离子水（蒸馏水）或 10%硝酸进行清洗。
（2）现场采样时详细填写现场记录单，比如土层深度、土壤质地、气味、颜色、气象条件等，以便为分析工作提供依据。
（3）采样过程中采样员佩戴一次性 PE 手套，每次取样后进行更换。采样玻璃瓶及时清洗，具体操作如下：
①先用不含磷的清洗剂清洗；
②用刷子刷洗；
③自来水冲洗干净；
④蒸馏水润洗 2 次；
⑤清洗后用滤纸擦干。
（4）在采样过程中，同种采样介质，应采集至少一个样品采集平行样。样品采集平行样是从相同的点位收集并单独封装和分析的样品。
（5）每次运输应采集至少一个运输空白样，即从实验室带到采样现场后，又返回实验室的与运输过程有关，并与分析无关的样品，以便了解运输途中是否受到污染和样品是否损失。
（6）现场采样记录、现场监测记录可使用表格描述样品特征、可疑物质或异常现象等，同时应保留现场相关影像记录，其内容、页码、编号要齐全便于核查，如有改动应注明修改人及时间。
5.4.2 实验室质量控制
实验室质量控制包括实验室内的质量控制（内部质量控制）和实验室间的质量控制（外部质量控制）。前者是实验室内部对分析质量进行控制的过程，后者是指由第三方或技术组织通过发放考核样品等方式对各实验室报出合格分析结果的综合能力、数据的可比性和系统误差做出评价的过程。
土壤、地表水、环境空气、残余废弃物的样品分析及其他过程的质量控制与质量保证技术要求按照 HJ/T 166、HJ/T 164、HJ/T 91、HJ 493、HJ/T 194、HJ/T 20 中相关要求进行，对于特殊监测项目应按照相关标准要求在限定时间内进行监测。
为确保样品分析质量，本项目样品分析单位将选取具国际和国内双认证资质的实验室进行。为了保证分析样品的准确性，除了实验室已经过CMA认证，仪器按照规定定期校正外，在进行样品分析时还需对各环节进行质量控制，随时检查和发现分析测试数据是否受控（主要通过标准曲线、精密度、准确度等）。样品测定过程中，每20个样品设置1个质量保护样（双样，任选一个样品进行同样的编号，进行同样的测定）。
5.4.3 检测机构介绍
湖南新九方检测技术有限公司位于湖南省株洲市天元区中小企业促进园。公司注册资本壹仟万元，实验室面积达贰仟余平方米。公司已通过实验室CMA计量认证及CMAF食品检验机构资质认证，是全省首批社会化环境检测业务服务综合资质机构，涵盖了环境中水和废水、土壤和固废、农产品、空气和废气、噪声和振动、肥料、土工试验等七大检测领域共计1000余个项目。其中固废检测主要包含危险固体废物总量及浸出毒性分析，涵盖腐蚀性、重金属、有机氯磷农药以及挥发性有机物等参数；土壤检测主要包含土壤粒径，土壤元素含量分析，有效态成分分析等；废水检测主要包含水和废水理化参数，重金属污染物参数以及有机污染物参数等。
实验室配备ICP-MS、GC-MS等160多台/套分析检测仪器，其中光谱类、色谱类等主要仪器全部使用国外一线品牌。公司团队现有高级工程师3人，大学本科及以上学历40余人，其中博士1人，硕士11人，是一个技术密集型、团队年轻化、组织结构健全合理的新型企业。
公司秉承“威立于信 业精于勤”的理念，贯彻“公正检测 诚信服务”的经营宗旨，使公司成为检测行业中技术过硬、管理高效、服务诚信、效益良好的一流品牌。
第6章 结果和评价
6.1 场地的地质和水文条件
6.1.1 地下水
通过地勘勘查，钻孔中未发现地下水。根据工程经验场地内地下水类型主要为赋存于人工填土（废渣）①中的上层滞水。上层滞水主要受大气降水的补给，向地表蒸发和向地势低洼处排泄，不具有承压性，由于场地地势相对较高，有通畅的排泄条件，所以人工填土中未发现地下水。
场地内的地下水水位受季节影响变化，丰水季节地下水位将上升，枯水季节将有一定的下降，变化幅度约1米。
6.1.2 地层岩性
根据地勘勘查揭露，拟建场地内埋藏地层的特征，按从上至下顺序描述如下：
人工填土（废渣）①：褐黑、褐灰色等杂质，组成物质由煤渣、废石及粘性土中的一种或几种混合组成，成分不均，回填时间不等，呈松散状态。
第四系冲洪积Qal+pl粉质粘土②：褐黄、褐红色，可塑状态，局部硬塑状态，捻面光滑，稍有光泽，干强度及韧性中等，无摇震反应。
元古界板溪群（Pt）强风化（γ3）炭质页岩③：褐黄、灰黑色，主要由碳酸钙、泥质矿物组成，偶见石英脉及炭质矿物，隐晶质结构，薄层状构造，节里裂隙极发育，大部分矿物已风化变质。岩体破碎，岩芯为块状、碎块状或坚硬土状，岩块手易折断，为极软岩，完整程度为极破碎，岩石基本质量等级为V级。
6.2 检测结果分析与评价
6.2.1 现场探测结果分析与评价
通过现场探测，初步了解现场平面布置，了解现场场地整体污染状况，初步确定主要污染源和重点污染范围。现场踏勘采用的仪器主要为航拍无人机、XRF快速检测仪、GPS手持机。
6.2.1.1 杨林石煤矿开采介绍
石煤是一种高变质的腐泥煤或藻煤，呈黑色或黑灰色，大多具有高灰、高硫、低发热量和硬度大的特点。其成分除含有机碳外，还有氧化硅、氧化钙和少量的氧化铁、氧化铝和氧化镁等。石煤有各种不同的分类，按灰分和发热量，可分为一般石煤和优质石煤：一般石煤的灰分为40%～90%，发热量在16.7千焦/克以下；优质石煤的灰分为20%～40%，发热量为16.7～27.1千焦/克。按结构、构造，可分为块状石煤、粒状石煤、鳞片状石煤和粉状石煤。按石煤中矿物杂质的主次，分为硅质石煤、钙质石煤等。石煤可作燃料，燃烧后的炉渣可制成炭化砖、水泥等建筑材料，还可从石煤中提取钒、铀、钼、镍、铜、钴等金属元素。
东坪镇杨林石煤矿开采区位于安化县东北部，距离安化县约14km。20世纪90年代杨林石煤矿大规模非法开采，为当地群众自发组织。杨林石煤矿开采方式粗放，采用露天开采，工艺简单，破碎、筛分工序产生的粉尘大量扩散，污染周边环境，矿区长期开采导致大面积的山体植被破坏，表层土壤及岩石层被剥离，矿区地形地貌改变，生态环境遭到严重破坏。
东坪镇杨林石煤矿开采过程中，产生的粉尘及酸性废水严重影响杨林街道村民农田生产及水源灌溉，对周边农田土壤造成严重污染；酸性废水污染开采区西侧河流，导致河道淤积大量废渣、河水酸度高，开采区西侧河道蜿蜒3.7km后汇入资江，危害资江水质。杨林石煤矿开采期间曾经发生多起民众上访事件，因此安化县人民政府已于2010年正式对其进行关停，有效缓解了污染的进一步恶化。
6.2.1.2 污染产生原因
石煤矿矿山含重金属酸性废水的形成机理比较复杂，主要原因是含硫化物的废石、尾矿在空气、水及微生物的作用下，发生风化、溶浸、氧化和水解等系列的物理化学及生化等反应，逐步形成含硫酸的酸性废水，其酸性废水溶解石煤矿中含有的金属离子，成为典型的含重金属废水。其具体的形成机理由于废石的矿物类型、矿物结构构造、堆存方式、环境条件等影响因素较多，使形成过程变的十分复杂，很难定量研究说明。
以黄铁矿（FeS2）为例。在干燥环境下，FeS2与空气中的氧气起反应生成硫酸亚铁盐和二氧化硫；在潮湿的环境中，FeS2与空气中的氧气、空气土壤中的水分共同作用成硫酸亚铁盐和硫酸；硫酸亚铁盐在酸性条件下，在空气及废水中含氧的氧化作用下，生成硫酸铁。此过程中氧化硫铁杆菌及其它氧化菌起到了催化作用，加快了氧化反应速度。硫酸铁盐同时还可以与FeS2及其它金属硫化矿物发生氧化反应过程，形成重金属硫酸盐和硫酸，促进了矿物中其它重金属的溶解及酸性废水的形成。此外硫酸亚铁盐中的Fe3+，同时会发生水解作用（具体水解程度与废水的pH大小有关），一部分会形成较难沉降的氢氧化铁胶体，一部分形成Fe（OH）3沉淀。
因此必须对石煤矿进行有效封存，避免其与水体及大气接触，切断产生酸性废水的渠道，以保障环境安全。
6.2.1.3 石煤开采区现状
目前，杨林石煤矿已停止开采，但开采区遗留石煤采选废渣随意堆放，未采取任何覆盖措施。在雨水淋溶下，废渣中含硫物经氧化并与水接触后产生大量酸性废水，废渣中固态化的重金属物质也随同酸性废水浸出，呈离子化状态，通过地表径流进入周边水体和土壤，污染项目周边土壤和农田灌溉用水。石煤开采区西侧即为资江支流杨林溪，杨林溪走向为西北至东南，主要为灌溉用水，支流蜿蜒3.7km后汇入资江，资江水质受到污染。每逢夏季，石煤矿会发生自燃，山体冒白烟，危害周边山林及居民人身安全。由于杨林石煤开采区生态环境遭到严重破坏，严重影响农民生产生活，当地群众反响强烈，要求对石煤开采区进行专项治理。
根据现场调查走访，场地300m范围内约有35户居民，居民家用水主要为外购，自家井水由于杨林场地污染，从二十世纪九十年代已不能饮用。
本单位先后三次对安化县东坪镇杨林石煤开采区进行场地实地调查，调查发现场地内原开挖区域已积水成塘，区域内共存在4块水域（见图6.2.1-1），经检测，水体pH在2~3之间；开采区矿壁裸露，大雨天气易造成山体滑坡，存有安全隐患（见图6.2.1-2）；目前开采区场地内厂房等建构筑物依然存在，部分由于常年未经修缮管理，目前已倒塌（见图6.2.1-3）；场地内含重金属石煤废渣随意露天堆放，且无防渗防雨措施（见图6.2.1-4），场地内依旧存在自燃现象（见图6.2.1-5），且根据周边居民介绍，2016年由于场地自燃，造成周边山林失火。场地西侧紧邻资江支流，走向为从西北至东南汇入资江，场地内重金属离子通过地表水系流入西侧河流杨林溪，最终汇入资江（见图6.2.1-6）。
图6.2.1-1 场地遗留水域
图6.2.1-2 场地开挖山体
图6.2.1-3 场地内遗留建筑物
图6.2.1-4 场地内石煤堆废渣
图6.2.1-5 场地石煤废渣自燃
图6.2.1-6 场地西侧资江支流
6.2.2 采样结果分析与评价
6.2.2.1 固废属性分析
通过现场探测结果分析，位于开采区内点位的重金属含量较高，初步确定主要污染源为开采区内的石煤矿渣。因此，对开采区内的具有代表性的石煤矿渣混合样进行进一步采样检测，结合现场检测结果，确定检测指标为pH、砷、镉、铜、铅、锌，以确定矿渣属性。
本次共采取19个石煤废渣样品，采样点地理位置如图6.2.2-1所示。废渣取样点位布设根据梅花布点法布设并采集混合样品，布设合理。将石煤废渣分别进行酸性和水性浸出实验分析，分析结果如见下表：
图6.2.2-1 固废采样布点示意图
表6.2.2-1 固废样品酸浸检测结果
|
序号 |
样品标识 |
检测项目及结果（mg/L） |
|||||
|
镉 |
铅 |
锌 |
铬 |
铜 |
砷 |
||
|
G1 |
AH-S2 |
0.005 |
<0.1 |
0.116 |
<0.05 |
<0.02 |
0.0021 |
|
G2 |
AH-S3 |
0.008 |
<0.1 |
0.111 |
<0.05 |
0.13 |
0.0054 |
|
G3 |
AH-S4 |
<0.005 |
<0.1 |
<0.005 |
<0.05 |
<0.02 |
<0.0002 |
|
G4 |
石煤矿① |
0.007 |
<0.1 |
0.397 |
<0.05 |
0.05 |
0.0014 |
|
G5 |
石煤矿 ② |
<0.005 |
<0.1 |
0.030 |
<0.05 |
0.03 |
0.0029 |
|
G6 |
石煤矿③ |
<0.005 |
<0.1 |
0.015 |
<0.05 |
<0.02 |
0.0020 |
|
G7 |
石煤矿④ |
<0.005 |
<0.1 |
0.074 |
<0.05 |
<0.02 |
0.0326 |
|
G8 |
石煤矿⑤ |
<0.005 |
<0.1 |
0.013 |
<0.05 |
<0.02 |
0.0227 |
|
G9 |
石煤矿⑥ |
<0.005 |
<0.1 |
0.015 |
<0.05 |
<0.02 |
0.0224 |
|
GB5085.3-2007 |
5 |
1 |
100 |
15 |
100 |
5 |
|
表6.2.2-2 固废样品酸浸检测结果
|
序号 |
样品标识 |
检测项目及结果（mg/L） |
||||
|
砷 |
镉 |
铜 |
铅 |
锌 |
||
|
G10 |
废渣 1# |
<0.05 |
<0.003 |
0.02 |
<0.05 |
0.056 |
|
G11 |
废渣 2# |
<0.05 |
0.020 |
0.02 |
<0.05 |
4.23 |
|
G12 |
废渣 3# |
<0.05 |
0.015 |
2.00 |
<0.05 |
0.281 |
|
G13 |
废渣 4# |
<0.05 |
0.010 |
<0.01 |
<0.05 |
0.052 |
|
G14 |
废渣 5# |
<0.05 |
0.006 |
0.10 |
<0.05 |
0.156 |
|
G15 |
废渣 6# |
<0.05 |
<0.003 |
0.02 |
<0.05 |
0.056 |
|
G16 |
安化杨林（石煤矿渣） |
0.05 |
0.017 |
1.04 |
0.0002 |
0.32 |
|
GB5085.3-2007 |
5 |
1 |
100 |
5 |
100 |
|
表6.2.2-3 固废样品水浸检测结果
|
序号 |
样品标识 |
检测项目及结果（mg/L） |
||||||
|
pH |
镉 |
铅 |
锌 |
铬 |
铜 |
砷 |
||
|
G1 |
AH-S2 |
3.7 |
<0.005 |
<0.1 |
0.086 |
<0.05 |
<0.02 |
0.0004 |
|
G2 |
AH-S3 |
4.0 |
<0.005 |
<0.1 |
0.031 |
<0.05 |
<0.02 |
0.0022 |
|
G3 |
AH-S3 |
3.4 |
<0.005 |
<0.1 |
<0.005 |
<0.05 |
<0.02 |
<0.0002 |
|
G4 |
石煤矿① |
4.8 |
<0.005 |
<0.1 |
0.051 |
<0.05 |
<0.02 |
0.0032 |
|
G5 |
石煤矿 ② |
3.8 |
<0.005 |
<0.1 |
<0.005 |
<0.05 |
<0.02 |
0.0017 |
|
G6 |
石煤矿③ |
3.8 |
<0.005 |
<0.1 |
<0.005 |
<0.05 |
<0.02 |
0.0007 |
|
G7 |
石煤矿④ |
4.2 |
<0.005 |
<0.1 |
0.007 |
<0.05 |
<0.02 |
0.0116 |
|
G8 |
石煤矿⑤ |
4.0 |
<0.005 |
<0.1 |
0.018 |
<0.05 |
<0.02 |
0.0049 |
|
G9 |
石煤矿⑥ |
4.0 |
<0.005 |
<0.1 |
0.016 |
<0.05 |
<0.02 |
0.0048 |
|
GB8978-1996 |
6-9 |
0.1 |
1.0 |
5.0 |
1.5 |
1.0 |
0.5 |
|
注：pH 值无量纲。
表6.2.2-4 固废样品水浸检测结果
|
序号 |
样品标识 |
检测项目及结果（mg/L） |
|||||
|
pH 值 |
砷 |
镉 |
铜 |
铅 |
锌 |
||
|
G10 |
废渣 1# |
4.3 |
<0.05 |
<0.003 |
<0.01 |
<0.05 |
<0.006 |
|
G11 |
废渣 2# |
4.5 |
<0.05 |
<0.003 |
<0.01 |
<0.05 |
0.033 |
|
G12 |
废渣 3# |
2.9 |
<0.05 |
0.014 |
1.51 |
<0.05 |
0.292 |
|
G13 |
废渣 4# |
5.0 |
<0.05 |
0.018 |
0.02 |
<0.05 |
0.244 |
|
G14 |
废渣 5# |
3.7 |
<0.05 |
<0.003 |
0.02 |
<0.05 |
0.062 |
|
G15 |
废渣 6# |
3.3 |
<0.05 |
0.006 |
0.11 |
<0.05 |
0.206 |
|
G16 |
安化杨林（石煤矿渣） |
2.5 |
0.021 |
0.0176 |
1.4 |
0.001 |
0.50 |
|
GB8978-1996 |
6-9 |
0.5 |
0.1 |
1.0 |
1.0 |
5.0 |
|
注：pH 值无量纲。
表6.2.2-5 固废样品硫含量检测结果
|
序号 |
样品标识 |
S（mg/kg） |
|
G17 |
安化杨林（石煤矿渣） |
17615 |
表6.2.2-6 检测结果表（固体废物：总量）
|
序号 |
样品标识 |
检测项目及结果（mg/kg） |
||||
|
砷 |
镉 |
铅 |
锌 |
铜 |
||
|
G18 |
AH1# |
119 |
1.01 |
52.9 |
19.6 |
104 |
|
G19 |
AH2# |
29.6 |
0.39 |
40.1 |
31.8 |
44 |
通过酸浸浸出毒性实验数据分析可知，样品中各指标均未超过《危险废物鉴别标准》（GB5085.3-2007）毒性鉴别标准值，因此开采区内矿渣不属于危险废物。
通过水浸浸出毒性实验数据分析可知，固废样品中pH和部分Cu超过《污水综合排放标准》（GB8978-1996）规定标准。参照《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》（GB 18599-2001），说明石煤矿废渣为第II类一般工业固体废物。
通过石煤废渣硫含量分析可知，废渣硫含量达到17615mg/kg，含量较高。
场地污染分布图见下图6.2.2-2，图中淡紫色区域为污染区域：
图6.2.2-2 污染分布图
6.2.2.2 地表水污染分析
杨林石煤开采区场地内现今遗留4块水域，水体呈现褐黄色与绿色，本次在场地内共采取4个水坑废水水样，地点分别为场地中部水坑、场地东北角水域、场地入口水域与场地西南角地表排水。
图6.2.2-3 场内遗留废水
采样点地理位置如表6.2.2-7所示，采样布点示意图如图6.2.2-2所示，地表水分析结果如表6.2.2-8和表6.2.2-9所示。
表6.2.2-7 场内地表水采样点地理位置一览表
|
序号 |
样品标识 |
地理坐标 |
采样位置 |
|
S1 |
AH-W1 |
111°19'51.41"E 28°25'0.40"N |
场地中部水域 |
|
S2 |
水1# |
111°19′56.88″E 28°25′4.71″N |
场地东北角水域 |
|
S3 |
水2# |
111°19′51.52″E 28°25′2.15″N |
场地入口水域 |
|
S4 |
水3# |
111°19′47.31″E 28°24′58.23″N |
场地西南角地表排水 |
图6.2.2-4 地表水采样布点示意图
杨林石煤开采区场地内共采取4个水坑废水，检测结果如下表所示。
表6.2.2-8 地表水样品检测结果
|
序号 |
样品标识 |
检测项目及结果（mg/L） |
||||||
|
pH |
铬 |
镉 |
铜 |
铅 |
锌 |
砷 |
||
|
S1 |
AH-W1 |
3.9 |
<0.03 |
<0.05 |
0.40 |
<0.2 |
<0.05 |
0.0040 |
|
GB8978-1996 |
6-9 |
1.5 |
0.1 |
1.0 |
1.0 |
5.0 |
0.5 |
|
表6.2.2-9 地表水样品检测结果
|
序号 |
样品标识 |
检测项目及结果（mg/L） |
|||||
|
pH 值 |
镉 |
铜 |
铅 |
锌 |
砷 |
||
|
S2 |
水1# |
2.5 |
5.10 |
19.3 |
<0.05 |
34.4 |
0.8750 |
|
S3 |
水2# |
2.9 |
0.601 |
3.31 |
<0.05 |
12.9 |
0.0006 |
|
S4 |
水3# |
2.8 |
2.72 |
21.4 |
<0.05 |
72.6 |
0.1188 |
|
GB8978-1996 |
6-9 |
0.1 |
1.0 |
1.0 |
5.0 |
0.5 |
|
注：pH 值无量纲。
对杨林石煤开采区内水坑废水进行检测分析可知，废水样品中pH值、镉、铜、锌浓度均超过了《污水综合排放标准》（GB8978-1996）规定标准，S1样品主要为酸性废水，重金属未出现超标，S2样品中的砷浓度超过标准值，其中镉浓度最大超标倍数为50倍，铜浓度最大超标倍数为20.4倍，锌浓度最大超标倍数为13.52倍，砷浓度超标倍数为0.75倍。杨林石煤开采区内水坑废水一经无序排放，将对周边环境产生严重污染，初步估计场内废水总量0.4万m3。
6.2.2.3 周边土壤污染分析
为进一步石煤开采区对周边土壤的环境影响，本次在石煤开采区周边共采取6个土壤样品，分别在场地入口处菜地，场地临近河流段北侧与南侧农田土壤取样，具体取样点位置如表6.2.2-10所示，采样布点示意图如图6.2.2-4所示，土壤总量和水浸分析结果见表6.2.2-11和表6.2.2-12所示。
表6.2.2-10 周边土壤采样点地理位置一览表
|
序号 |
样品标识 |
地理坐标 |
采样位置 |
|
T1 |
土1# |
111°19′50.11″E 28°24′50.6″N |
南侧农田土壤 |
|
T2 |
土2# |
111°19′44.34″E 28°25′0.04″N |
场地临近河流段北侧 |
|
T3 |
土3# |
111°19′52.49″E 28°25′6.49″N |
场地入口处菜地 |
|
T4 |
土样4# |
111°19′52.49E 28°24'51.26"N |
南侧农田土壤 |
|
T5 |
土样5# |
111°19'53.16"E 28°24'48.17"N |
南侧农田土壤 |
|
T6 |
土样6# |
111°19'55.06"E 28°24'45.29"N |
南侧农田土壤 |
图6.2.2-5 周边土壤采样布点示意图
表6.2.2-11 土壤样品总量检测结果
|
序号 |
样品标识 |
检测项目及结果（mg/kg） |
||||
|
镉 |
铜 |
铅 |
锌 |
砷 |
||
|
T1 |
土样 1# |
1.43 |
53 |
30.4 |
192 |
8.52 |
|
T2 |
土样 2# |
1.12 |
26 |
20.3 |
86.3 |
8.52 |
|
T3 |
土样 3# |
0.50 |
56 |
24.1 |
79.1 |
35.9 |
|
T4 |
土样4# |
2.8 |
87 |
32.2 |
231 |
12.2 |
|
T5 |
土样5# |
0.8 |
46.5 |
34.7 |
185 |
10.9 |
|
T6 |
土样6# |
0.6 |
29.1 |
26.2 |
94 |
6.55 |
|
GB15618-1995水田 |
0.30 |
50 |
250 |
200 |
30 |
|
|
GB15618-1995旱地/果园 |
0.30 |
150 |
250 |
200 |
40 |
|
注：pH 值无量纲。
表 6.2.2-12 土壤样品水浸检测结果
|
序号 |
样品标识 |
检测项目及结果（mg/L） |
|||||
|
pH |
砷 |
镉 |
铜 |
铅 |
锌 |
||
|
T1 |
土样 1# |
5.6 |
<0.05 |
<0.003 |
<0.01 |
<0.05 |
0.031 |
|
T2 |
土样 2# |
6.3 |
<0.05 |
<0.003 |
<0.01 |
<0.05 |
<0.006 |
|
T3 |
土样 3# |
6.3 |
<0.05 |
<0.003 |
<0.01 |
<0.05 |
<0.006 |
|
T4 |
土样4# |
6.1 |
<0.05 |
<0.003 |
0.02 |
<0.05 |
0.041 |
|
T5 |
土样5# |
4.9 |
<0.05 |
<0.003 |
<0.01 |
<0.05 |
0.038 |
|
T6 |
土样6# |
4.5 |
<0.05 |
<0.003 |
<0.01 |
<0.05 |
0.027 |
|
GB3838-2002 |
6-9 |
0.005 |
0.1 |
1.0 |
0.05 |
2.0 |
|
注：pH 值无量纲。
根据上表中总量检测结果可知，土壤中的Cd浓度均超过《土壤环境质量标准》（GB15618-1995），T1样品中Cu浓度超过标准。杨林石煤开采区对周边农田、菜地、河道土壤等已产生污染。
6.2.2.4 周边地下水污染分析
为进一步石煤开采区对周边地下水的环境影响，分别在场地的西侧居民家周边水井采样3个，具体采样位置如下图表所示：
表6.2.2-13 周边地下水采样位置一览表
|
序号 |
样品标识 |
地理坐标 |
采样位置 |
|
1 |
AH-W2 |
111°19'47.67"E 28°25'11.79"N |
场地西侧 |
|
2 |
JS1 |
111°19′49.68″E 28°25′8.86″N |
场地西侧 |
|
3 |
JS2 |
111°19′47.67″E 28°25′11.79″N |
场地西侧 |
图6.2.2-5 周边地下水采样布点示意图
表6.2.2-14 地下水样品检测结果
|
序号 |
样品标识 |
检测项目及结果（mg/L） |
||||||
|
pH |
铬 |
镉 |
铜 |
铅 |
锌 |
砷 |
||
|
1 |
AH-W2 |
7.2 |
<0.03 |
<0.05 |
<0.05 |
<0.2 |
<0.05 |
0.0006 |
|
GB14848-1993 III类 |
6-9 |
≤0.05 |
≤0.01 |
≤1.0 |
<0.05 |
≤1.0 |
≤0.05 |
|
表6.2.2-15 检测结果表（地下水）
|
序号 |
样品标识 |
检测项目及结果（mg/L） |
|||||
|
pH |
铜 |
砷 |
锌 |
镉 |
铅 |
||
|
2 |
JS1 |
7.7 |
<0.009 |
<0.035 |
0.016 |
<0.004 |
<0.020 |
|
3 |
JS2 |
6.4 |
0.086 |
<0.035 |
0.484 |
0.010 |
<0.020 |
|
GB14848-1993 III类 |
6~9 |
≤1.0 |
≤0.05 |
≤1.0 |
≤0.01 |
<0.05 |
|
从上述检测结果可以看出，杨林石煤开采区对周边地下水未造成污染威胁，对地下水环境影响较小。
6.2.2.5 周边地表水污染分析
本次场地环境调查在杨林石煤开采区周边共采集3个地表水样，主要采样区域为开采区西南侧杨林溪和开采区西侧沟渠地表水，具体采样位置如下图所示：
表6.2.2-16 周边地表水采样点地理位置一览表
|
序号 |
样品标识 |
地理坐标 |
采样位置 |
|
S5 |
水4# |
111°19′50.95″E 28°24′48.94″N |
场地下流250m处河流水 |
|
S6 |
水5# |
111°19'45.58"E 28°24'57.90"N |
场地西侧河流水 |
|
S7 |
G1 |
111°19'48.13"E 28°25'7.92"N |
场地西侧沟渠水 |
图6.2.2-5 周边地表水采样布点示意图
表6.2.2-17 检测结果（地表水）
|
序号 |
样品标识 |
检测项目及结果（mg/L） |
|||||
|
pH 值 |
镉 |
铜 |
铅 |
锌 |
砷 |
||
|
S5 |
水4# |
6.0 |
<0.003 |
<0.01 |
<0.05 |
0.026 |
0.0015 |
|
S6 |
水5# |
5.6 |
0.009 |
0.03 |
<0.05 |
0.208 |
0.0006 |
|
S7 |
G1 |
2.7 |
0.156 |
3.96 |
<0.020 |
2.89 |
<0.035 |
|
GB3838-2002 |
6-9 |
0.005 |
1.0 |
0.05 |
2.0 |
0.1 |
|
对杨林石煤开采区西侧的杨林溪进行检测分析可知，矿区西侧杨林溪河水中pH值、镉浓度超过《地表水环境标准》（GB3838-2002）IV类水标准；西侧沟渠污染较严重，重金属镉、铜、锌皆出现不同程度的污染，石煤开采区已对周边水体造成污染。
场地内污染分布较均匀，主要为pH偏酸性，污染分布图见下图：
6.2.2.6 污染分布特征
根据上述检测数据，可知安化东坪镇杨林石煤矿场地内石煤废渣污染较均匀，主要为pH偏酸性，为第Ⅱ类一般工业固体废物，废渣总量为39万m3，污染面积4.4万m2。
场地内遗留4块水域水体pH值、镉、铜、锌浓度均超过了《污水综合排放标准》（GB8978-1996）规定标准，废水总量为0.4万m3。
场地周边土壤中的Cd浓度均超过《土壤环境质量标准》（GB15618-1995）标准限值，部分样品Cu浓度超标。杨林石煤开采区对周边农田、菜地、河道土壤等已产生污染。农田土壤都呈酸性，造成农田农作物减产。
6.2.3 开采区固废储量分析
结合现场检测结果及现场实际情况，根据厂区内不同区域废渣深度的不同，将开采区内的废渣分为七个区域，详见图6.2.3-1。通过勘察、测绘，废渣区面积约为4.4万m2，废渣总量约为39万m3，钻孔揭露废渣情况如下表所示。
表6.2.3-1 钻孔揭露情况表
|
分区 |
钻孔 |
废渣厚度（m） |
分区废渣平均厚度（m） |
|
1区 |
ZK18 |
13.2 |
10 |
|
ZK19 |
7.1 |
||
|
2区 |
ZK20 |
5 |
5 |
|
3区 |
ZK15 |
6.8 |
7 |
|
ZK16 |
6.9 |
||
|
ZK17 |
7.3 |
||
|
4区 |
ZK7 |
3.1 |
3 |
|
ZK14 |
3 |
||
|
5区 |
ZK8 |
4.1 |
5 |
|
ZK9 |
5.8 |
||
|
6区 |
ZK4 |
27.5 |
8 |
|
ZK5 |
28.4 |
||
|
ZK6 |
28.1 |
||
|
7区 |
ZK10 |
27.5 |
28 |
|
ZK11 |
28.4 |
||
|
ZK13 |
28.1 |
表6.2.3-2 废渣总量统计表
|
分区 |
分区废渣平均厚度（m） |
分区废渣分布面积（m2） |
分区废渣总量（m3） |
|
1 |
10 |
6320 |
63200 |
|
2 |
5 |
3500 |
17500 |
|
3 |
7 |
4077 |
28539 |
|
4 |
3 |
3285 |
9855 |
|
5 |
5 |
8603 |
43315 |
|
6 |
8 |
4786 |
38368 |
|
7 |
28 |
6873 |
192444 |
|
总计 |
391221 |
图6.2.3-1 废渣分区图
第7章 结论和建议
7.1 结论
7.1.1 第一阶段环境调查结论
（1）杨林石煤开采区生态环境遭到严重破坏，开采区内大量石煤矿渣无序堆放，未设置任何防护措施，依旧存在自燃现象，矿壁裸露，厂房等建构筑物倒塌。在雨水的长期淋溶下，大量采选废矿渣与雨水混合后流入开采区低洼处，长期累积，形成四个大小不一的水坑，初步估算水量约为0.4万m3。
（2）杨林石煤矿开采区西侧紧邻资江支流杨林溪，场地内酸性废水携带重金属离子流入资江支流和下游农田土壤，3.7km后最终汇入资江，对水体和土壤造成严重污染，农作物减产。
（3）杨林石煤开采区敏感目标众多。杨林石煤开采区西北侧50m即为原杨林乡街道和居民聚集区，居民居住密集，人口众多，开采区东侧180m分布有村民聚居区；开采区西侧紧邻资江支流，支流蜿蜒3.7km后汇入资江，资江支流西侧为大片农田；开采区西北侧350m为X039县道。
（4）本次调查污染重点区域为开采区范围内，污染源为开采区内堆存的石煤矿渣。
（5）根据周边居民介绍，场地已对周边环境造成严重污染，农田作物产量减少，地下水污染严重，无法饮用。
7.1.2 第二阶段环境调查结论
由于杨林石煤开采区污染分布比较集中，主要污染源为开采区内的石煤矿渣，本次调查对开采区内的石煤矿渣、水坑废水、资江支流河水及周边土壤进行了采样检测分析。
（1）通过石煤矿渣酸性和水性浸出毒性实验数据分析可知，矿渣中各指标均未超过《危险废物鉴别标准》（GB5085.3-2007）毒性鉴别标准值，不属于危险废物；矿渣中pH和部分Cu超过《污水综合排放标准》（GB8978-1996）规定标准，为第Ⅱ类一般工业固体废物。
（2）对石煤开采区内水坑废水进行检测分析可知，废水样品中pH值、镉、铜、锌浓度均超过了《污水综合排放标准》（GB8978-1996）规定标准，S2样品中的砷浓度超过标准值。杨林石煤开采区内水坑废水一经无序排放，将对周边环境产生严重污染。
（3）对杨林石煤开采区西侧的杨林溪进行检测分析可知，矿区西侧杨林溪河水中pH值、镉浓度超过《地表水环境标准》（GB3838-2002）IV类水标准，西侧沟渠中重金属镉、铜、锌超过标准值，石煤开采区已对周边水体造成污染。
（4）对杨林石煤开采区周边土壤进行检测分析可知，土壤中的Cd浓度均超过《土壤环境质量标准》（GB15618-1995），T1样品中Cu浓度超过标准。杨林石煤开采区对周边农田、菜地、河道土壤等已产生污染。农田土壤都呈酸性，造成农田农作物减产。
（5）杨林石煤开采区对周边地下水未造成污染威胁，对地下水环境影响较小。
（6）通过勘察、测绘，废渣区面积约为4.4万m2，废渣总量约为39万m3。
综上所述，杨林石煤开采区内重金属污染严重，雨水长期淋溶产生的酸性含重金属废水已经对周边农田、菜地等土壤和西侧资江支流水质造成严重污染，对资江产生严重威胁。因此，需对安化县杨林石煤开采区内的废渣和废水进行治理，实现风险管控，消除其对周边生态环境的污染。
7.1.3 风险评估
风险评价是目前国内外较常用的评价土壤风险的方法，也是多国政府规定的污染场地风险评价体系中的重要组成部分。本项目中风险评价主要可以分为暴露评价和毒性评价两个部分。
（1）暴露评估
污染物的暴露途径主要有：口腔摄入土壤、吸入土壤颗粒物、皮肤接触污染土壤、吸入室外空气中污染物蒸气和吸入室内空气中污染物蒸气，调查发现场地的主要污染物为不挥发的重金属，故只考虑口腔摄入土量、吸入土壤颗粒物和皮肤接触污染土壤三种暴露途径。
（2）毒性评价
从污染调查结果分析，本项目中主要为铜元素和镉元素超标。铜元素若经雨水淋溶超标排放进入水体后，通过食物链进入人体，当人体积存过多铜元素后，容易导致肝合胆负担过重，打乱人体内的新陈代谢，造成肝硬化、肝腹水等。镉元素同样可以通过食物链富集，被人体吸收后，在体内形成镉硫蛋白，选择性地蓄积肝、肾中。其中，肾脏可吸收进入体内近1/3的镉，是镉中毒的“靶器官”。 其它脏器如脾、胰、甲状腺和毛发等也有一定量的蓄积。由于镉损伤肾小管，病者出现糖尿、蛋白尿和氨基酸尿。特别具使骨骼的代谢受阻，造成骨质疏松、萎缩、变形等一系列症状。
（3）风险评估
本项目石煤矿渣为Ⅱ类工业固废，水坑废水超标严重，场地已对周边农田、菜地、河道土壤等产生污染，因此，项目治理非常具有必要性，急需对场地内的石煤矿渣和水坑废水进行综合治理，消除其对周边生态环境的继续污染。
7.2 建议
（1）根据上述污染场地调查，杨林石煤开采区内遗留的石煤矿渣和水坑废渣已经对周边环境构成了巨大威胁，因此需尽快开展安化县东坪镇杨林含镉石煤开采区历史遗留污染环境治理项目，从源头上控制污染扩散，保障开采区周边居民的生产生活。
（2）需进一步对开采区周边的农田土壤进行系统的采样调查分析，确定周边农田污染范围及污染深度，为后续农田土壤的治理工作采用科学的治理措施提供重要依据；建议及时对周边污染农田进行治理，恢复周边农作物产量。
（3）在后续工程实施过程中，应做好各方面的组织协调工作，应根据工程的实际施工情况及时进行方案优化调整，并适时进行阶段性的工作总结，为下一步工作提供参考，有效提高治理质量和效率。
（4）矿渣和废水的治理过程中，若施工管理不到位，极易造成污染物进一步扩散，危害施工人员、场地周围居民及其他人员的身体健康。因此，在工程施工前要进行具有针对性的环保安全培训，特别是防治化学品和酸性废水侵蚀的培训，确保施工安全进行。要制定包括运输在内的环保方案，为施工提供指导并要求人员遵照执行。
（5）提倡绿色治理，避免施工过程中产生二次污染，通过治理，恢复场地的生态功能。
