中国是世界生产焦炭大国,世界上一半多的焦炭是由我国出口的,我国是全球焦炭的生产和供应中心。由于对焦炭的急剧需求,生产过程中造成了环境污染极大的压力。随着可持续发展战略的要求,对产业结构调整和城市化进程的发展提出了新的要求,一些重污染企业如炼焦等工业搬迁后,大量污染场地被遗留,遗留场地中,部分污染状况十分复杂,污染物种类繁多,造成土壤和地下水严重污染。再开发污染场地过程中,工人们因保护措施不足和安全防护不到位等,可能损害其健康。同时在污染场地上建设住宅可能带来的健康风险,废弃和闲置大量的污染场地,因而对长期严重污染的焦化场地,查明和分析土壤和地下水的污染情况是有意义的。本文研究了山西省南部某焦化厂受污染的土壤,分析遗留的污染场地土壤中重金属污染情况,将单因子污染指数、内梅罗综合指数法、潜在生态风险指数法综合利用,评价可能产生的危害和风险。分析8种重金属在遗留场地情况,对土壤环境造成的危害,筛选出可能影响地下水的特征污染物;淋溶是土壤重金属可能造成地下水污染的重要的路径之一,淋溶作用使重金属沿土壤向下运动,发生吸附、解吸或分配的现象。淋溶实验可以较为真实对土壤中重金属元素对周围环境的释放进行模拟,实验模拟在降水的淋溶接触时,在不同pH淋溶液下,土壤的淋滤液pH、电导率(EC)及土壤中特征污染物—重金属元素释放特征,为筛选出易于污染地下水的特征污染物—重金属在土壤中的释放规律奠定基础。研究结果如下:(1)焦化厂土壤重金属污染评价表明,污染场地土壤中重金属Hg、Zn污染最为严重,Hg、Zn都处于重度污染等级,Cu、Ni处于轻度污染而Cr却处将受污染的警戒限处,需要格外关注。整体上,污染场地处于轻度风险等级。通过评价,可以筛选出,污染场地风险等级最为严重的是重金属Hg、Zn,Cu、Cr等其余各重金属风险等级基本一样,处于轻度污染水平。(2)通过动态淋溶实验,发现pH=3.1的淋溶液溶出能力明显大于其它pH值的淋溶液。随着pH值的增大,各重金属元素淋滤液浓度反而减小,表明酸碱度是影响特征污染物—重金属迁移的重要因素。淋溶实验过程中,5种不同pH的淋溶液对淋溶淋滤液pH和EC有显著差异。淋滤液的pH和电导率(EC)变化趋势正好呈对立状态,即pH越大,而EC越小。淋滤液重金属的浓度明显有类似的变化规律,表明4种重金属元素随着淋溶量的增加,淋滤液浓度由高到低递减并逐渐趋于平衡的变化规律,淋溶过程大致分为两个阶段,前期土壤中重金属元素经淋溶作用,淋滤液浓度随淋溶量的增加而显著降低,后期重金属元素的释放呈现出较为平缓趋势。其中重金属Cr、Cu、Pb大约以1000mL为分界点,Zn大约以1500mL为分界点。结合我国地下水标准,分析比较四种重金属对地下水环境造成的影响,实验得出,Zn的环境风险最小,Cr的环境风险最大,Cu、Pb风险居中。(3)分析污染土壤淋溶前后重金属元素在土壤中迁移变化,随着距离的下移,整体重金属元素浓度都在减小,迁移距离越大,浓度越低。后期阶段,各土层重金属元素浓度都趋于相同。Zn、Pb的含量在淋溶前期就迅速降低,Cu相对较慢,Cr则随着淋溶量的增加缓慢减小。淋溶作用后,4种重金属赋存在土壤中的形态同样出现较大变化,残渣态明显成为优势态,而弱酸提取态的比例大幅度降低。淋溶初期,除重金属Pb之外,余下三种重金属的累积释放量增速较快。而淋溶液的pH值越小,重金属Zn、Pb、Cu的释放量和释放速度就更大和更快,不同pH值的淋溶液对Cr的影响区别较弱;淋溶实验后期,重金属元素的累积释放量趋势为缓慢增长。分析比较四种重金属在土壤中迁移风险,可知Cu在土壤中的迁移风险最大,容易被淋溶迁移出。