某尾矿库地下水中砷(As)向地表土壤迁移的调查研究

自改革开放以来，由于许多工矿业的发展，其产生的废水、废渣、废气对其周围环境造成不同程度的污染损害，特别是近年来发生了许多工厂污水泄漏的事故。为找到快速有效的防治应急措施和路径，很多专家学者通过实验室模拟被污染区域的地形地貌，了解相关的污染物在土壤–地下水之间迁移规律特征，从而找到能阻断污染进一步扩散的方法。

然而，大多数研究都在关注污染物通过淋溶作用从土壤入渗到地下水，从而影响地下水的质量。但对地下水中污染物迁移至地表土壤的研究，很多时候会被忽略。砷(As)虽然不是重金属元素，但其是亲S元素，性质较活泼，更有着类似于重金属的特点，其毒性较高；天然地下水和地表水中的砷(As)主要以无机砷酸的形态存在，而一般土壤中主要是以氧化砷和砷酸盐存在。本研究以此次污染区中特征污染物砷(As)为例，研究在没有受到地表径流下渗和降水淋溶的影响下，由于尾矿库废水地下渗漏，使其地下水环境受污染，又由于地下水的向上渗透作用，使砷(As)向上迁移至地表土壤，使其含量超出该地区的环境背景值，一定程度上提高了地表土壤特别是农用地土壤中砷(As)污染的风险。

本次污染调查区为贵州某尾矿库，用于堆存选矿厂磷矿选矿产生的尾矿，排入该尾矿库的固体废渣主要含有As、Cd、Pb等污染元素，尾矿库中回用水中主要污染物为氨氮、砷(As)、总磷、氟化物。该调查区域地势总体西高东低，地形切割中等，为中低山构造剥蚀岩溶地貌。尾矿区及其周围广泛分布碳酸盐岩类岩石，多属可溶岩，地表岩溶形态有岩溶洼地、岩溶漏斗等，地下岩溶形态有岩溶裂隙、溶洞、溶孔等。尾矿库北侧副坝下游多为农用地水田和旱地。

经调查发现本次废水渗漏主要发生在尾矿库北侧副坝下游约200m处有2个渗水点，分别是位于北侧水沟的1号渗水点和位于村民洗衣池内的2号渗水点，而受到本次废水渗漏影响的区域主要为尾矿库北侧副坝下游，受影响的环境因素为地下水、地表水以及土壤。

通过资料收集、现场踏勘、座谈走访、文献查阅等方式进行污染调查。制定相应的布点采样方案，并开展样品检测，根据评估区内样品用途情况，分析和查明污染来源，掌握尾矿库废水外渗导致环境污染行为的基本情况。根据测试数据结果分析，采用环境污染物同源性分析和迁移路径合理性分析等方法，结合生态环境受损区域与尾矿库位置相对关系分析，确定受损的地表土壤环境污染与尾矿库废水地下渗漏的因果关系。

水质样品采集按照《地表水和污水监测技术规范》(HJ91.1-2019)、《污水综合排放标准》(GB8978-1996)，《水质采样技术指导》(HJ494-2009)中相关规定执行；地下水的样品采集按照《地下水环境监测技术规范》(HJ/T164-2004)，及《水质采样技术指导》(HJ494-2009)中相关规定执行。废水则按《水质采样技术指导》(HJ494-2009)中相关规定执行。

土壤监测按照《土壤环境监测技术规范》(HJ/T166-2004)、《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB15618-2018)、《农田土壤环境质量监测技术规范》(NY/T395-2012)中相关规定执行。

对该尾矿库周围地监测井及其周围表层土壤进行砷(As)污染物检测结果表明，由于尾矿库废水的地下渗漏，其特征污染物砷(As)进入地下水后会通过土壤裂隙、毛细和吸附等作用，并受地质地貌以及土壤相关理化性质的影响，逐渐上升迁移扩散至表层土壤，并在距离污染源较近的区域出现了明显的砷(As)含量超背景值的现象，这大大提升了地表土壤中砷(As)的损害风险。