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關鍵詞:地下水污染防治區(qū)劃;地下水污染防護區(qū);地下水源保護區(qū);益陽市區(qū)
近年來,益陽市由于其毗鄰長沙北經(jīng)濟圈等優(yōu)越的交通地理條件,市域經(jīng)濟、人口穩(wěn)步增長,工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局、人類活動產(chǎn)生的污染物勢必對地下水環(huán)境承載力造成進一步的威脅。為了及時制定地下水保護資源區(qū)劃和污染防治規(guī)劃,避免產(chǎn)生“先污染、后治理”被動局面,非常有必要對市區(qū)進行地下水污染防治區(qū)域。
1 研究區(qū)地下水環(huán)境及問題概況
地下水的形成與地質(zhì)構造、巖性、地形地貌、氣象、水文等因素有著不可分割的關系,研究區(qū)不同區(qū)域地下水空間分布、補徑排特征、運移、動態(tài)特征以及水化學性質(zhì)差異較大。東北部洞庭湖區(qū)地帶地勢低平,匯聚湖南境內(nèi)的“四水”和長江“三口”的來水,地下水徑流條件差,地下水化學環(huán)境為還原條件,地下水水質(zhì)類型以HCO3 CaMg和HCO3 -Na?Ca為主,下伏基巖中含鐵、錳結核、團塊及薄膜,導致地下水原生Fe、Mn背景值高,鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民生活取用地下水普遍不達標。資江南岸赫山城區(qū)桃花侖至南郊金井坡一帶發(fā)育元古代中期拉斑玄武巖火山巖,是益陽優(yōu)質(zhì)偏硅酸礦泉水的含水母體,含有多種對人體健康有益的礦物質(zhì)微量元素,現(xiàn)已通過國家級礦泉水評審鑒定,礦泉水開發(fā)利用一度無序開采,均衡遭受破壞,目前政府規(guī)劃限制其開采程度;西南半部丘崗山地基巖區(qū)主要利用淺部風化裂隙水,徑流短,動態(tài)變化嚴格受降水季節(jié)性控制,地下水類型以HCO3- Ca為主,水質(zhì)較好,但水量較貧乏。
人類不恰當?shù)纳a(chǎn)、生活方式所帶來的地下水環(huán)境問題主要有地下水污染及地面塌陷。湖積平原農(nóng)業(yè)主產(chǎn)區(qū)農(nóng)藥、化肥使用,殘留有害物質(zhì)滲入淺部地下水,研究區(qū)中線及主城區(qū)工礦企業(yè)成帶分類分布,一些企業(yè)廢水、廢液未經(jīng)處理地恣意排放,對地表水和地下水危害極大。據(jù)檢測2010-2012年水質(zhì)分析結果,超標項主要有PH、Fe3+、Mn2+、F-、、NH4+ 、二氯苯、苯并(a)芘、p,p'-DDE、總滴滴涕等。益陽市赫山區(qū)岳家橋、衡龍橋一帶,第四系松散層下伏二疊系裂隙巖溶含水層,溶洞暗河發(fā)育,近年來地面塌陷頻繁。截至2012年3月,岳家橋鎮(zhèn)先后出現(xiàn)地面塌陷累計693處,重點地面塌陷變形區(qū)面積約7.5km2。
2 地下水污染防治區(qū)劃
2.1 區(qū)劃指標
針對地下水污染狀況、經(jīng)濟發(fā)展趨勢和地下水保護區(qū)域,設定地下水污染防治區(qū)劃指標為地下水保護區(qū)、地下水污染防護區(qū)兩種種類型,各指標含義如下:
(1)地下水水源地保護區(qū):正在開發(fā)的和已勘探開采的集中開采水源地及保護范圍。依據(jù)《飲用水水源保護區(qū)劃分技術規(guī)范》HJ/T338-2007中地下水水源地區(qū)劃要求,確定地下水的水源保護區(qū)分為地下水一級保護區(qū)、二級保護區(qū)和準保護區(qū)。
(2)地下水污染防護區(qū):綜合分析研究區(qū)域地下水防污性能(Ap)、人類活動產(chǎn)生的污染負荷(P)和地下水價值系統(tǒng)水平(V),細分為重點防護區(qū)、中等防護區(qū)、一般防護區(qū)、自然防護區(qū)四個子區(qū)。
2.2 地下水水源地保護區(qū)
依據(jù)《飲用水水源保護區(qū)劃分技術規(guī)范》HJ/T338-2007中地下水水源地區(qū)劃要求,益陽赫山城區(qū)礦泉水水源地的保護按三級建立衛(wèi)生保護區(qū),各級保護區(qū)的劃分如下:
Ⅰ級保護區(qū):為各礦泉水開采井抽水影響范圍,一般為抽水井孔周圍的100m左右,2012年統(tǒng)計有礦泉水開采井10口;
Ⅱ級保護區(qū):為礦泉水含水層的分布范圍,分布面積為18.53km2;
準保護區(qū):為礦泉含水層分布范圍外的局部地下水分水嶺,或與礦泉水有補給關系的相鄰含水層分布范圍,且離礦泉水含水層邊界(Ⅱ級保護區(qū))不小于1000m,分布面積為34.10km2。
2.3 地下水污染防護區(qū)
(1)地下水防護區(qū)評價指標體系的建立
采用層次分析法(AHP)確定地下水污染防護區(qū)影響因子權值,再結合各因子要素的實際狀況合理劃分出指標等級,并給予相應評分值,運用加權疊加的方法計算出各評價要素的綜合分值,得出下面防護區(qū)因子打分表。
(2)編制防護區(qū)因子單要素評價圖
根據(jù)上述地下水防護區(qū)因子項作相應單要素評價圖,對各單要素圖各類型區(qū)按上表1因子評分指標值賦予相應分值。
(3)評價指標計算
a. 工作區(qū)網(wǎng)格剖分:利用MapGIS軟件將工作區(qū)剖分成0.5km×0.5km基礎網(wǎng)格。為了在下一步工作中唯一精確地提取各單要素圖的評分屬性值,我們采用剖分網(wǎng)格的中心點作為屬性要素提取的橋梁。
b. 空間疊加提取屬性值:按照MapGIS空間分析功能,網(wǎng)格剖分點與每個單因素區(qū)文件圖進行點對面相交運算,提取到各單因素圖的區(qū)屬性評分值,然后將網(wǎng)格點文件屬性導出成數(shù)據(jù)庫文件。
c. 綜合指數(shù)計算:采用積分值的方法,對導出的網(wǎng)格點數(shù)據(jù)計算每個單元格的評分指數(shù)
計算公式 R = AprApw+PrPw+VrVw
具有較高綜合指數(shù)的網(wǎng)格,其地下水系統(tǒng)防污性能較差或差,地下水系統(tǒng)功能強,污染源多或較多;反之則反。
d. 評價分級:對所有單元點綜合評分值按照20%、50%、80%分位進行四個防護區(qū)等級量化分級,對剖分網(wǎng)格相應等級賦予不同顏色,在核查的基礎上形成益陽市區(qū)地下水污染防護區(qū)圖。
2.4 地下水污染防治區(qū)劃結果
研究區(qū)地下水污染防治區(qū)劃分礦泉水水源地保護區(qū)和地下水污染防護區(qū)兩部分,見下表2、圖1。
3 結論
地下水開發(fā)利用與保護不當造成的地下水環(huán)境問題將很難逆轉。根據(jù)益陽市區(qū)地下水污染防治區(qū)劃不同地段地下水功能及系統(tǒng)防護性能差異,應該加強地下水資源的科學管理,合理布置開采井及開采強度,合理布置工農(nóng)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)、城鎮(zhèn)人口發(fā)展格局,避開污染防污性能較差地區(qū)。采取針對性的防護措施,避開防污性能較差等級區(qū),堅持預防為主、防治結合的原則,防止地下水受到污染。
參考文獻
[1] 王俊杰,何江濤等. 地下水污染防治區(qū)劃體系構建研究.環(huán)境科學,2012.
[2] 林學鈺,廖資生.地下水資源的本質(zhì)屬性、功能及開展水文地質(zhì)學研究的意義.天津大學學報,2004.
【關鍵詞】淺層地下水;地下水資源;地下水敏感性
1 引言
地下水是存儲在地質(zhì)形成的飽和帶里的粘土、沙土、砂礫和巖石空隙、裂隙中的水。儲存地下水的空間稱為地下水含水層或是地下水水庫。地下水通過降水、湖泊、河流等水源補給而與大氣陸地水循環(huán)相連。淺層地下水的補給參與水文循環(huán),進而使其成為可再生資源。
人類的干擾因水文地質(zhì)條件的不同會對地下水系統(tǒng)造成影響,所以對地下水污染敏感程度的量化,是目前有待解決的嚴重問題。地下水污染敏感性是指污染物對最上含水層影響的傾向性和可能性。
淺層地下水水質(zhì)惡化,會嚴重影響到居民的生活質(zhì)量及健康狀況,對當?shù)氐慕?jīng)濟可持續(xù)也會造成影響。由于我國大部分地域淺層地下水周邊的環(huán)境被污染,所以有必要加強對地下水污染抵御的能力并及時改善地下水質(zhì)量。
2 淺層地下水資源的嚴重形勢
隨著城市的發(fā)展,地下水在城市中的作用越來越重要,人類活動的影響使得地下水環(huán)境越來越呈現(xiàn)惡化的狀況。在干旱尤為嚴重的北方地區(qū),地下水量衰竭,由于城市的發(fā)展帶來的水資源污染和短缺,工業(yè)廢水和生活污水的大量排放都使得地下水環(huán)境問題日益突出,此外有地下水過度采取浪費,不潔地表水的污染,種種原因已經(jīng)對地下水造成嚴重的影響。
3 地下水敏感性的定義
淺層地下水是潛藏于地下第一層不透水層上的地下水,地下水是我國百分七十人口常用水的主要優(yōu)質(zhì)水源,土壤的吸附和過濾使得地下水水質(zhì)較好,細菌少。此外地下水還具有廣泛分布、開采較為便利等優(yōu)點。
地下水系統(tǒng)由于其本身水文地質(zhì)條件的不同,對人類干擾具有不同的敏感性。不同區(qū)段地下水敏感度的區(qū)分是環(huán)境保護中所必須要解決的問題。
有研究者認為污染敏感性是地下水系統(tǒng)的本質(zhì)特征,而大多數(shù)學者認為地下水污染敏感性可本定義作污染物經(jīng)由水層上部某位置的介入,而滲透到地下水系統(tǒng)。污染物的天然衰減決定了地下水的污染程度,土壤中物理以及化學反應的過程能夠?qū)е挛廴疚锉旧硇再|(zhì)的改變,這樣便減輕了地下水污染的程度。
地質(zhì)、水文地質(zhì)、污染物的排放條件以及污染物的化學物理性質(zhì)等多種因素決定了地下水的敏感性。污染物由地表滲透地下水系統(tǒng)整個過程非常的緩慢,而一經(jīng)污染,水質(zhì)的恢復會極其困難。地下水水質(zhì)狀況被予以高度重視,而水污染敏感性的研究也被關注起來。
4 地下水敏感性研究
污染敏感性評價體系有經(jīng)驗技術以及模型模擬。國外的評價敏感性方法體系有水文地質(zhì)背景值法、系統(tǒng)參數(shù)法和相關分析以及數(shù)值模型法三種。從敏感性的對象來劃分,污染敏感性的評價又可以分為含水層內(nèi)在的污染敏感性評價,而因此簡稱為內(nèi)在污染敏感性評價。
4.1 指標疊加法
指標疊加法主要有GOD法、DRASTIC法。GOD法是一個評價過程簡單的經(jīng)驗體系,評價結果有實際性的指導意義。G是指地下水的狀況為,O是上覆巖層特性,D是地下水埋深。GOD指數(shù)則是指三位評分值的乘積。而在非承壓含水層情況下,才會考慮覆巖層指數(shù)評分。系統(tǒng)參數(shù)法中的DRASTIC模型考慮的參數(shù)是:地下水埋深、含水層的凈補給、含水層中的巖性、土壤類型、地形和包氣帶的影響和含水層水力傳導系數(shù),此模型較多用。DRASTIC提供了兩組權重系列,用于一般地下水污染敏感性的評價,以及用于強烈的農(nóng)業(yè)活動區(qū),也稱為DRASTIC指數(shù),專門用于特定污染物敏感性的評價。DRASTIC指數(shù)越大,地下水敏感性越高。據(jù)最后得到的指數(shù)大小,將污染敏感性分為四等級:低敏感性、中等敏感性、高敏感性以及極度敏感性。此指數(shù)法是目前國際上用于地下水污染敏感性評價最為普遍的一種方法指標體系。
4.2 模擬模型法
人們隨著對野外檢測手段、實驗研究方法和地下水運移理論的逐漸研究認知,控制地下水中污染物運移的環(huán)境化學過程也越來越精確。用于預測污染物運移的各種模型如:簡而化之的屏蔽模型和以過程作為向?qū)У膹碗s模型。屏蔽模型廣泛應用于空間不同尺度和地下水污染敏感性評價,其中包括:衰減影子模型AF、遷移能力指數(shù)模型LPI和分類指數(shù)模型RI。
衰減因子模型是為了根據(jù)農(nóng)藥對地下水污染敏感性進行分類,此方法主要考慮農(nóng)藥的關鍵性質(zhì)和水文地質(zhì)條件,以及土壤性質(zhì)對農(nóng)藥污染的影響。
對某區(qū)域進行污染敏感性分區(qū)可采用遷移能力指數(shù)模型,它是通過簡化溶質(zhì)在均質(zhì)各向性孔隙介質(zhì)中的對流遷移彌散反應一維方程得到的。采用分類指標模型審定和注冊一些化合物,在佛羅里達州地下水中已經(jīng)檢測到,該模型是在簡化佛羅里達農(nóng)業(yè)與消費者服務有關農(nóng)藥審定和注冊程序中而研制的。
5 研究技術平臺
顯然,在我國地下水已成為可持續(xù)發(fā)展的制約因素。有毒化合物、農(nóng)藥、硝酸鹽的使用使得我國地下水面臨著嚴重的污染威脅。我國已明確強調(diào)加強地下水管理,嚴格控制地下水超采,要抓緊解決部分地區(qū)水資源短缺以及水資源污染等問題。水利生態(tài)的提出,是對研究水資源污染防治、水資源優(yōu)化配置和可持續(xù)利用的重要指導,地下水污染問題是其內(nèi)容之一,我國剛起步的關于地下水污染敏感性研究的專題試圖探索地下水污染敏感性分析與制圖的有效方法。
關于當前國際水文地質(zhì)研究的重要課題之一是對地下水污染的敏感性進行研究分析,前者屬于當前國際地質(zhì)領域較為尖端的課題,在當前國內(nèi)水污染的防控與治理工作中具有指導意義,同時也是對自然環(huán)境問題以及社會經(jīng)濟發(fā)展方向適應性進行探究的重要條件。關于地下水污染敏感性分析和制圖領域的研究,歐美發(fā)達國家起步較早。
法國地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查局編制出版第一幅法國地下水敏感性圖,共編制出版了76幅適用于不同途徑的各種比例尺寸。地理信息系統(tǒng)技術被廣泛的應用,其實現(xiàn)了對空間數(shù)據(jù)和信息的輸入、存儲、管理、檢索處理以及分析等功能。國外的研究重點已經(jīng)轉到了GIS技術和地下水運移模型的結合,依此來評價地下水的敏感性。在屬性數(shù)據(jù)庫和空間分析功能基礎上,GIS技術能夠管理大量的歷史數(shù)據(jù)和資料,以評價因子的不同相互區(qū)分,得到二維圖形的區(qū)域性敏感性評價分析圖。在此領域歐美發(fā)達國家起步較早,具有綜合分析和進行空間建木能力的GIS技術已經(jīng)日漸趨于成熟,能刻隨時地修改和更新數(shù)據(jù)庫,使評價過程變得極為簡單和容易。運用DRATMIC和GIS模型軟件對具體區(qū)域進行地下水污染敏感性分區(qū),而且敏感性指標并不能夠反應該區(qū)域地下水是否已經(jīng)被污染,因為量化數(shù)值有相對意義,但是可以根據(jù)評價結果,在建設管理和規(guī)劃布局中對某些區(qū)段作充分的考慮,進而采取相應的措施確保地下水資源可持續(xù)利用。
參考文獻:
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關鍵詞:地區(qū)域;水文地質(zhì)條件;地下水循環(huán);
中圖分類號:P641.2文獻標識碼:A文章編號:
導言:
隨著城市化、工業(yè)化建設進程的不斷加快,人們物質(zhì)生活水平和生活質(zhì)量在不斷提高的同時地下水的開采也呈每年呈現(xiàn)遞增的趨勢。但對于某些地區(qū)而言,地下水水量較為匱乏,因此,如何有效地對其進行開發(fā),也是目前區(qū)域發(fā)展的重要內(nèi)容之一。而就當前來看,地下水污染問題的存在,不僅導致了一系列問題的產(chǎn)生,甚至給人們的生命財產(chǎn)埋下了巨大的安全隱患。為此,本文就針對地區(qū)域水文地質(zhì)條件及地下水循環(huán)展開研究。
1地區(qū)域水文地質(zhì)條件的分析方法
1.1 開采實驗法
在當前地下水需求量持續(xù)增加,地下水污染狀況,愈發(fā)嚴峻的產(chǎn)業(yè)時代背景下,如何高效地進行地下水資源的開采成為現(xiàn)階段起企業(yè)發(fā)展的核心問題。水文地質(zhì)分析可幫助工作人員明確地判斷出地下水的狀況,提出相應的預防措施,為預期開采效果的取得打下堅實基礎。而其中開采實驗法是現(xiàn)階段相關企業(yè)進行水文地質(zhì)分析常用的方峰之一,即按照實際抽水量進行抽水試驗,根據(jù)試驗數(shù)據(jù)對其相關信息進行判斷。開采實驗法通常應用于水文地質(zhì)條件復雜且一時難以查清又急需做出資源評價的地區(qū)。
1.2 水文分析法
對于地下水系統(tǒng)而言,水量在進行循環(huán)作業(yè)的過程中,無論補給多么復雜,其最終都需要轉換成地表水。而在進行地下水水文地質(zhì)條件分析時,水文分析潔也是現(xiàn)階段相關企業(yè)和主管部門最常用的一種方式之一,其主雯包括清水流量法、泉水流量法以及暗盒測流法。與開采實驗法相比,這種方式的應用不僅能保證地下水數(shù)據(jù)信息獲取的全面性、科學性和合理性,而且操作簡單,適用面也相對廣泛。主要應用于全排型流域。
2 地區(qū)域地下水循環(huán)的演化研究方法
2.1 同位素示蹤技術
對于較為復雜的或需要精細刻畫的水文地質(zhì)單元,環(huán)境同位素通常能達到比較好的效果,其應用的實例也比較多。通過對研究區(qū)域特定水文地質(zhì)單元內(nèi)環(huán)境同位素的研究,能夠獲取地下水徑流排泄、補徑排的水資源量,對特定的環(huán)境同位素濃度梯度的研究,能夠進一步分析出地下水不同的水循環(huán)模式,對于基巖裂隙水的水循環(huán)演化研究亦能得到比較好的效果,對于隱伏巖溶水系統(tǒng)的環(huán)境同位素研究,能夠確定大氣降水、地表水、地下水三水轉化關系,并對定量評價巖溶地區(qū)地下水的可更新能力提供有效的數(shù)據(jù)。
研究中采用的同位素多為氫氧同位素,氦同位素等。其中氫氧同位素直接來源于大氣降水,因而研究氫氧同位素的濃度,對降水補給具有廣泛的意義,并對地下水演化研究起到了重要的作用;氦同位素來源于空氣、含水巖石釋放和地慢,在飽和空氣的水中溶解的大氣3He/4He是一個常數(shù),地下水中氦的濃度主要受大氣降水的溫度、匯水流域的平均空氣壓力、含水巖石中鈾和社的濃度、含水巖石的孔隙度和密度、脫氣率和構造因素有關,而氦同位素受溫度和鹽度影響較小,因此氦同位素特征的研究可以了解有關地下水的來源、水一巖反應,運移速率和混合作用等重要信息。
2.2 水文地球化學演化及水化學動力學
水文地球化學資料同樣能揭示地下水循環(huán)演化規(guī)律,作為劃分地下水系統(tǒng)的依據(jù)。在研究的過程中,介質(zhì)場、水動力場和水文地球化學場之間能夠相互驗證,獲取較為準確的地下水循環(huán)演化特征。經(jīng)過前人的研究,地下水化學場可以用來研究水動力的特征,在大尺度水文地質(zhì)單元上能夠取得很好的效果,以此形成了地下水化學動力學的概念,地下水化學組分的變化不但反映出巖石礦物學上的變化,也反映出了水文地質(zhì)條件的定量變化,耦合達西定律的表達式,進而根據(jù)水化學資料確定水文地質(zhì)參數(shù),計算地下水年齡,由此對含水層的富水性進行預測。從另一個角度來看,水文地球化學規(guī)律的研究,還能顯示出水質(zhì)的循環(huán)變化。
總之,采用環(huán)境同位素作為研究手段研究水循環(huán)演化規(guī)律的水文地質(zhì)單元時,水文地球化學可以的進一步揭示其變化規(guī)律,并起到驗證和深入研究的目的。同時,地下水循環(huán)演化的研究,結合多種手段,可以達到更為深入的結果,如氣候變遷、自然環(huán)境演化等。較為詳盡的信息能夠更好地研究出地下水循環(huán)演化的機理,并從多元的角度對其進行驗證。
3 地區(qū)域水文地質(zhì)條件下地下水源的保護措施
3.1 對地下水污染情況進行全面調(diào)查
隨著城市化、工業(yè)化建設進程不斷加快的產(chǎn)業(yè)時代背景下,企業(yè)的高速發(fā)展在推動國民經(jīng)濟進-步發(fā)展的同時,也嚴重地破壞了周遭的生態(tài)環(huán)境,給人們的生命財產(chǎn)安全埋下了巨大的安全隱患。特別是對于地下水而言,近年來,地下水污染問題也伴隨其開采量的逐漸增加變得愈發(fā)嚴重,故為貫徹落實國家可持續(xù)發(fā)展政策方針,提高對地下水治污作業(yè)的高度重視刻不容緩,為此相關基層產(chǎn)業(yè)機構和主管部門,首先需要進行系統(tǒng)的地下水污染情況調(diào)查工作,即通過建立地下水污染區(qū)域的評價指標體系,劃分地下水質(zhì)量區(qū)域,明確了解和分析水質(zhì)的總體狀況和污染來源,從而在分析和判定中將相關數(shù)據(jù)資料進行整合,以此為后期治污作業(yè)的順利開展提供科學依據(jù)。
3.2 建立科學完善的地下水污染預警系統(tǒng)
地下水河染問題的產(chǎn)生,其根本原因在于人們的不重視。無論是工業(yè)生產(chǎn)還是農(nóng)業(yè)生產(chǎn),在進行實際作業(yè)過程中,人們的關注度始終集中于提高企業(yè)自身的經(jīng)濟效益和社會效益,卻忽視了對環(huán)境保護的高度重視,特別是在工業(yè)生產(chǎn)作業(yè)過程中,隨著工業(yè)廢物排放量的不斷增加,地下污染問題也愈發(fā)嚴峻。因此,要想、從根本上有效地解決上述問題,建立科學完善的地下水污染預警系統(tǒng)是提高治污質(zhì)量和治污效率的重要戰(zhàn)略手段。污染預警系統(tǒng)建立后,企業(yè)和相關單位可對地下水的變化情況進行實時監(jiān)測,從而對地下水污染情況做出及時的應對措施,防止問題的惡化悶。
3.3 做好地下水的評估作業(yè)
地下水污染評估作業(yè)是否落到實處,對于企業(yè)和國家的整體發(fā)展而言具有重要影響。地下水的評估作業(yè)流程主要為:搜集巧染物的數(shù)據(jù)資料,進行抽樣調(diào)查分析,對污染物成分盡心分析,判斷其是否存在危害。店去行數(shù)據(jù)資料搜集過程中,為從根本上有效地推動產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展,工作人員可借助當前先進的信息技術開展數(shù)據(jù)搜集作業(yè),以此在降低人力、物力、財力消耗的同時,確保數(shù)據(jù)結果的科學性、合理性和有效性。
4 結語
總之,隨著我國地下水開采量的持續(xù)增加,地下水總量在不斷減小的同時,污染問題也逐漸加重,給人們的生命財產(chǎn)安全帶來了巨大的威脅。為貫徹落實我國可持續(xù)發(fā)展的政策方針,提高對地下水污染治理工作的重視是很有必要的。所以,相關產(chǎn)業(yè)機構和主管部門除了需基于水文地質(zhì)條件分析對地下水污染情況進行全面調(diào)查、建立科學完善的地下水污染預警系統(tǒng)以及做好地下水的評估作業(yè)外,開展地下水污染的防治規(guī)劃也是推動產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略手段。
參考文獻
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關鍵詞:污染 變化趨勢 預測
中圖分類號:X5 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)01(b)-0156-01
1 自然概況
盤錦市位于地處東經(jīng)121°34′~122°29′,北緯40°41′~41°27′。全境東西橫距77 km,南北縱距85 km,總土地面積4071 km2,屬下遼河沖積平原。地勢北高南低,地面高程一般在海拔2~4 m之間。全境的地理特征是:地勢低洼平坦,土質(zhì)鹽堿,地貌單一,素有“九河下梢”之稱。
盤錦市屬暖溫帶大陸性半濕潤季風氣候。受季風影響,春季少雨多風,夏季高溫多雨,秋季天高氣爽,冬季寒冷干燥,形成雨熱同步,干冷同期,溫度適宜的特點。多年平均氣溫攝氏8.3 ℃,年平均降雨量675.3 mm。
2 地下水資源及其開發(fā)利用現(xiàn)狀
隨著區(qū)域內(nèi)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展,對于水資源的需求量也不斷的增加。盤錦市第四系地下水開采區(qū)主要集中在石山、東郭、羊圈子、甜水、胡家、高升、大荒、喜彬及棠樹林子等地,其中石山水源、高升水源為市政水源,東郭、歡采、甜水為場、鄉(xiāng)自來水,其余開采地下水均為農(nóng)業(yè)用水,第四系地下水開發(fā)現(xiàn)狀見表1。
3 地下水污染變化趨勢預測
地下水的污染來源繁多,從其形成原因不外乎兩大類:人為污染源和天然污染源。人為污染源主要包括:生活污水、工業(yè)廢水、地表雨水徑流、城市固體廢物、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及采礦活動。天然污染源是天然存在的。地下水開采活動可能導致天然污染源進入開采層,天然污染源主要是含鹽量高和水質(zhì)差的地下水。由于地下水存儲于地表以下一定深度處,上部有一定厚度的包氣帶土層作為天然屏障,地面污染物在進入地下水含水層之前,首先要經(jīng)過包氣帶土層,并且地下水直接儲存于多孔介質(zhì)之中,并進行緩慢的運移。因此,這里只對地下水水質(zhì)的年際變化情況進行預測,并采用Danile的趨勢檢驗。
(1)方法原理。
將秩相關系數(shù)的絕對值r同Spearman秩相關系數(shù)中的臨界值Wp進行比較。如果r>Wp,則表明變化趨勢有顯著意義。
(2)地下水水質(zhì)變化趨勢預測結果。
在評價的九項水質(zhì)參數(shù)只有硫酸鹽呈下降趨勢,其余8項水質(zhì)參數(shù)均呈上升趨勢,其中呈顯著上升趨勢的是鈉離子、鈣離子、氯化物、重碳酸根、總硬度。硫酸鹽呈顯著下降趨勢。預測結果見表2。
〔關鍵詞〕排滲墻;污水收集截獲系統(tǒng);地下水污染
1工程概況
某大型渣堆位于云南省者海鎮(zhèn),堆存約3900kt廢渣。廢渣主要包括冶煉水淬渣、工業(yè)爐窯渣及少量建筑垃圾。根據(jù)毒性浸出試驗,該廢渣屬于第Ⅱ類一般工業(yè)固體廢物。渣堆長期無屏障堆放,其有害物質(zhì)受大氣降水淋濾直接或間接地進入堆放場地附近的土壤環(huán)境。一些污染物在下滲的過程中,由于過濾、吸附和沉淀而被截留在土壤及深部土層里,難降解的重金屬在土層中積累起來,造成土壤及深部土層的污染。
2地下水污染特點
場區(qū)內(nèi)地下水類型主要有第四系松散巖類孔隙水、玄武巖類孔洞裂隙水、以碳酸鹽巖為主的巖溶水3大類。渣堆區(qū)淺層地下水賦存在上部的第四系沖洪積層的含礫粘土孔隙中,主要接受豎向的降水入滲補給。含礫粘土層滲透系數(shù)在2.7×10-6cm/s左右。該渣堆主要的特征污染物是Zn和Cd??傮w而言,垂直方向上主要受污染土層為素填土及洪積層含礫粘土層,地下水位以上重金屬含量較地下水水位以下重金屬含量高。隨著深度的加深,污染程度有遞減趨勢。而地下水位以下1~3m后,重金屬污染影響急劇減弱,影響深度主要集中在7m以上。
3方案選擇
污水收集截獲系統(tǒng)的設計重點在于截獲。常見的地下水截獲方式有排滲井、輻射排滲管、水平排滲管。但是,排滲井、排滲管更適用于透水性較好的廢渣或者尾礦(其滲透性系數(shù)為10-4~10-3cm/s量級)[4-5],而本項目地下水賦存于透水性極差的含礫粘土層中,若采用排滲井或排滲管式,其集水效果將大大降低。根據(jù)《建筑基坑支護技術規(guī)程》[6],潛水含水層的影響半徑可按下式計算:R=2sw姨kH(1)式中:R為影響半徑,m;sw為井水位降深,m(當sw10m時,取sw=10m);k為含水層的滲透系數(shù),m/d;H為潛水含水層厚度,m。該項目場地含水層為含礫粘土層,其滲透系數(shù)平均值為2.7×10-6cm/s,厚度約6m,則其影響半徑計算值約為2.4m??紤]到場地特點,筆者提出采用砂礫石排滲墻的型式對污染地下水進行截獲。水力截獲墻要求埋深超過含污水地層下約1~2m,且總深度大于7m。水力截獲墻垂直于地下水流向,當?shù)叵滤?jīng)過該位置時,自然將其截獲并導至低點截獲井中。相比排滲管集水斷面而言,水力截獲墻的集水斷面相當于其百倍以上的斷面,截獲效果更佳,且施工簡單,作業(yè)安全。
4排滲墻方案
在渣堆西南側及東南側較低位置、垂直防滲體內(nèi)側(渣堆內(nèi))約8m位置設置以截獲墻為主體的新型污水截獲系統(tǒng)。截獲井內(nèi)徑3.0m,采用人工挖孔成井。井壁開孔,孔內(nèi)預埋DN90HDPE管,HDPE管外側采用土工布包粗砂反濾。井內(nèi)設置自動液位計自啟動泵,將地下水污水及時排至滲濾液處理站進行處理。截獲井東西兩側分別設置截獲墻,墻體埋深為9m,墻體坡向截獲井。截獲墻采用長臂挖掘機進行開槽,開槽寬度60cm。開槽后立即回填,底部5m回填砂礫石置換,其余再回填砂礫石。根據(jù)工勘資料,場地土層自穩(wěn)高度可達5~7m,因此實際開槽深度定為6m,其余高度采用明挖型式處理。
1防滲工程體系
石油化工企業(yè)防滲工程是一項系統(tǒng)工程,由源頭控制—防止?jié)B漏—污染監(jiān)測—事故應急處理等四個系統(tǒng)組成整體防滲體系,即由主動防滲系統(tǒng)(源頭控制)、被動防滲系統(tǒng)(防止?jié)B漏)、滲漏污染監(jiān)測系統(tǒng)(污染監(jiān)測)和應急系統(tǒng)(事故應急處理)組成。①源頭控制是指從源頭上盡可能減少污染源的泄、滲漏,從而降低污染地下水的可能性;②防止?jié)B漏是指采取防滲措施,在污染物一旦發(fā)生泄、滲漏后,阻止其污染地下水;③污染監(jiān)測指在污染防治區(qū)內(nèi),根據(jù)石油化工企業(yè)各生產(chǎn)功能區(qū)的特點,采用不同的監(jiān)測方法,監(jiān)測污染源是否發(fā)生泄、滲漏以及是否對地下水造成污染;④事故應急處理指當發(fā)生污染物泄、滲漏至地下水使其受到污染時,采取應急措施,防止污染物進一步擴散。防滲工程做到了源頭有控制,泄?jié)B、漏后有措施,事故后有處置方案的整體防治體系,確保地下水不受污染。
2石油化工企業(yè)防滲工程設計
2.1主動防滲設計
主動防滲設計主要在廠址和生產(chǎn)工藝的選擇、平面布置、管道及設備設計等方面盡量避免對環(huán)境造成污染。在項目建設前期廠址選擇階段,應了解項目廠址的自然環(huán)境、生態(tài)環(huán)境、水文地質(zhì)條件和地下水環(huán)境敏感保護目標等方面資料,選擇包氣帶防污性能強、項目場地地下水不易污染、地下水環(huán)境不敏感的場地,并盡量遠離地下水和地表水飲用水源保護區(qū);在平面布置中應盡量將處理和儲存含有毒、有害、危險介質(zhì)的設備按其物料的物性分類集中布置;在工藝路線的選擇上應選用國內(nèi)外先進的環(huán)保生產(chǎn)工藝技術,減少污染源的產(chǎn)生;在管道及設備的設計中,通過對管道及設備的連接方式、密封方式、材質(zhì)比選,提高管道壓力等級和腐蝕余度,加強對管道、設備防腐處理等措施,減少污染物的排放,從源頭上控制污染物的泄、滲漏,降低產(chǎn)生污染的風險。
2.2被動防滲設計
被動防滲設計包括污染防治區(qū)的劃分、防滲材料和防滲結構型式的選擇及確定等內(nèi)容。在進行被動防滲設計前,應了解生產(chǎn)、儲存、運輸介質(zhì)的理化性質(zhì)、生產(chǎn)加工工藝、項目環(huán)境影響評價及環(huán)保管理部門對該項目環(huán)評報告批復等方面內(nèi)容。
2.2.1污染防治區(qū)的劃分
石油化工企業(yè)生產(chǎn)、儲運的物料及產(chǎn)品種類繁多、物性復雜,不同泄漏物料對環(huán)境造成的危害程度差異較大,根據(jù)石化企業(yè)各功能分區(qū)的不同和污染物的理化特征,將石化企業(yè)廠區(qū)劃分為一般污染防治區(qū)、重點污染防治區(qū)和特殊污染防治區(qū)。
(1)據(jù)污染物污染特性,劇毒、有毒、致癌性物質(zhì)、致突變性物質(zhì)、生殖毒性物質(zhì)、持久性有機污染物對環(huán)境危害程度較高,因此對于生產(chǎn)、加工、儲存該種污染物的區(qū)域應劃為重點污染防治區(qū)并進行防滲設計。
(2)污水池、地下污水管道及環(huán)墻基礎儲罐罐底板底部等區(qū)域,由于埋置于地下,泄、滲漏后難以觀察,且長期儲存有污染介質(zhì),一旦泄漏后造成的危害非常大。因此,將其定義為特殊污染防治區(qū)并進行防滲設計。
(3)其他可能產(chǎn)生污染物泄、滲漏的區(qū)域定義為一般污染防治區(qū)。
2.2.2防滲材料的選擇
目前國內(nèi)使用的防水材料有很多種,主要應用于地下防水工程,參考國內(nèi)地下工程防水做法、生活垃圾填埋場、一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場、危險廢物貯存、填埋場的防滲做法,并參考國外石油化工企業(yè)儲罐區(qū)防滲做法,同時結合石油化工企業(yè)自身特點,考慮到工程的可實施性和經(jīng)濟適用性,石油化工企業(yè)宜選擇天然防滲材料,水泥基滲透結晶型防滲材料和人工合成有機防滲材料作為主要的防滲系統(tǒng)材料。在石油化工企業(yè)具體的防滲設計中,其防滲材料的選擇尚應根據(jù)防滲要求、并結合生產(chǎn)功能分區(qū)、泄、滲漏污染物的理化特性、環(huán)境條件、施工方法及材料性能等因素合理確定。防滲材料應具備無毒性、堅固性、持久性、抗化學反應性、一定程度的抗穿透和抗斷裂性等特點。
2.2.3防滲結構型式
石油化工企業(yè)根據(jù)其選用的防滲材料及型式的不同,主要有天然防滲結構、剛性防滲結構、柔性防滲結構和復合防滲結構等型式。
(1)天然防滲結構主要指由粘土構成的防滲結構;還包括在沒有合適的粘土資源或粘土性能無法達到防滲要求的情況下,將粉質(zhì)粘土、粉砂等進行人工改性,使其達到防滲性能要求的防滲材料。天然防滲結構其粘土的滲透系統(tǒng)不應大于1.0×10-7cm/s,且應具有一定的厚度。
(2)剛性防滲結構指添加防水添加劑(水泥基滲透結晶型防水材料及其它防水添加劑)處理的混凝土結構、經(jīng)表面涂層處理的混凝土結構或特殊配比的混凝土結構,剛性防滲典型結構見圖1。其抗?jié)B性能根據(jù)防水添加劑的種類,采用不同的配比,使其滲透系數(shù)達到1.0×10-8cm/s至1.0×10-12cm/s。
(3)柔性防滲結構由土工膜及上下保護層結構組成,土工膜包括高密度聚乙烯(HDPE)、聚氯乙烯(PVC)、氯化聚乙烯(CPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE)、聚丙烯(PP)、合成橡膠等,上、下保護層采用的材料根據(jù)項目現(xiàn)場實際情況確定,典型防滲結構見圖2。其滲透系數(shù)很容易達到1.0×10-12cm/s以上。
(4)復合防滲結構由天然防滲結構、剛性防滲結構和柔性防滲結構任其兩者或三者組合而成的防滲結構,典型防滲結構見圖3。
防滲結構型式的選擇應根據(jù)石油化工企業(yè)各功能分區(qū)的不同和工程實際情況合理確定。
3污染監(jiān)測系統(tǒng)
石油化工企業(yè)污染監(jiān)測系統(tǒng)包括滲漏液收集井、液體滲漏傳感電纜檢測設施以及地下水污染監(jiān)控井等監(jiān)測設施。監(jiān)測設施的設置應根據(jù)各功能分區(qū)的不同,結合防滲結構型式合理確定。
(1)滲漏液收集井可應用于面層硬化,采用復合防滲結構(不含抗?jié)B混凝土+防滲涂層復合防滲結構)的區(qū)域。上層防滲層滲漏下來的滲漏液經(jīng)土工膜上的滲漏液收集層流入滲漏液收集井內(nèi),然后再集中處理。滲漏液收集井可同時作為該區(qū)域上層防滲層(包括儲罐罐底)滲漏檢測報警設施。根據(jù)滲漏液收集井的位置和服務區(qū)域,查找滲漏點,開展對上層防滲層的維修,典型結構圖見圖4。
(2)液體滲漏傳感電纜檢測設施可應用于大型儲罐的罐體底板下部結構層內(nèi),檢測罐體底板是否存在滲漏物料。液體滲漏傳感電纜檢測主要利用電阻值的變化幅度,判斷出泄漏點的位置。石油化工企業(yè)應根據(jù)當?shù)氐叵滤飨颉⑽廴驹捶植技拔廴疚镌诘叵滤械臄U散形式,在廠區(qū)及其周邊區(qū)域布設一定數(shù)量的地下水污染監(jiān)控井,建立地下水污染監(jiān)控、預警體系。
總之,泄、滲漏污染監(jiān)測系統(tǒng)應根據(jù)防滲結構型式和石油化工企業(yè)功能分區(qū)的不同而合理確定。
4應急措施
當通過監(jiān)測發(fā)現(xiàn)污染物料有泄、滲漏,已造成周圍地下水污染時,應立即控制地下水流場,采取隔離、停止抽水等措施,防止污染物擴散,以免造成更大程度的污染。
關鍵詞:污染場地;土壤污染;地下水污染;場地修復;健康風險
中圖分類號:X53文獻標識碼:A文章編號:16749944(2016)02013302
1引言
場地指某一地塊范圍內(nèi)的土壤、地下水、地表水、大氣和生物的總和[1]。場地污染是過去或現(xiàn)在的各種人類活動對場地造成的污染?;ば袠I(yè)是我國工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要支柱行業(yè),對我國的經(jīng)濟發(fā)展具有重要作用,同時也是環(huán)境污染的主要來源[2]。隨著經(jīng)濟發(fā)展和城鎮(zhèn)建設速度的加快,場地利用性質(zhì)的變更也越來越頻繁。許多工業(yè)企業(yè)陸續(xù)搬出城區(qū)或者永久退役,而其原有的工業(yè)用地也被逐步開發(fā)為居住用地或公建用地,其用地性質(zhì)也隨之發(fā)生改變。而工業(yè)場地再開發(fā)利用過程中的土壤環(huán)境、地下水環(huán)境等管理問題,特別是工業(yè)企業(yè)遺留的環(huán)境問題可能對土壤、地下水等造成一定影響。因此,為保障人體健康和維護正常的生產(chǎn)建設活動,防止因場地性質(zhì)變化帶來新的環(huán)境問題,環(huán)境保護部于2014年5月14日印發(fā)了《關于加強工業(yè)企業(yè)關停、搬遷及原址場地再開發(fā)利用過程中污染防治工作的通知》(環(huán)發(fā)[2014]66號文),要求工業(yè)企業(yè)關停、搬遷及原址場地開發(fā)再利用過程中應加強污染防治工作。本次風險評價主要結合項目區(qū)場地的污染特征和修復現(xiàn)狀等,對未來可能存在的污染風險進行識別,并對未來入住人群的健康環(huán)境風險影響進行評估,制定風險應急預案和項目營運期場地跟蹤監(jiān)測計劃,以期將風險的影響降低到最小程度,保障場地再開發(fā)利用的環(huán)境安全。
2場地污染調(diào)查及修復質(zhì)量
該項目場地的主要污染物苯系物和農(nóng)藥類污染物。項目區(qū)土壤重污染區(qū)為原污水處理站區(qū),地下水重污染區(qū)為合成車間。大部分區(qū)域為輕污染區(qū)。修復工作結束后,經(jīng)現(xiàn)場采樣檢測,修復后的區(qū)域的土壤環(huán)境質(zhì)量達到了《土壤環(huán)境質(zhì)量標準GB15618-2008》(修訂案)中居住用地土壤環(huán)境質(zhì)量的二級標準,區(qū)域地下水環(huán)境質(zhì)量滿足《地下水質(zhì)量標準》(GB/T14848-93)中的Ⅲ類標準
3修復后再利用環(huán)境風險評價
關于污染場地的風險評價,目前較多的為利用模型進行定量評價,如王蘭化等根據(jù)健康風險評價模型定量評價了某廢棄化工場地對人體的健康風險[3],張燕等利用健康風險評價,對被有機物污染過的場地經(jīng)土壤修復前后的風險做了定量分析[4],本次場地污染環(huán)境風險評估同樣從人體健康角度考慮場地污染給人群健康造成的危害,做定性的評估分析。
3.1影響途徑識別
3.1.1場地平整、動土等施工工序中
施工開挖回填工作可能造成一定程度水土流失,水流中含泥沙,也可攜帶污染物質(zhì);如果施工期間生活用水就地取地下水,則地下水中的有毒物質(zhì)可能直接進入人體;含有有毒物質(zhì)的施工揚塵也可能通過呼吸系統(tǒng)進入施工人員體內(nèi)。
3.1.2場地開發(fā)為商業(yè)、居住用地在居民入住后
的受污染土壤通過意外食用或在場地內(nèi)產(chǎn)生揚塵通過呼吸系統(tǒng)等途徑直接進入人體內(nèi);如場地人群生活用水就地取地下水,則地下水可能含有毒物質(zhì),會直接進入人體。
3.2場地風險評估
3.2.1本項目場地風險特征分析
本項目場地修復前土壤、地下水主要污染物為苯系物,均為難降解的有機污染物,自然降解水平差、半衰期長,但沸點較低,屬于揮發(fā)性有機物。根據(jù)相關資料調(diào)查,對于揮發(fā)性有機污染物,室內(nèi)揮發(fā)是主要的土壤污染途徑,而飲用地下水是主要的地下水污染途徑,其次考慮室內(nèi)揮發(fā),如果地下水同時也用于洗澡,則在洗澡過程中存在皮膚接觸和蒸汽吸入帶來的風險,特別是呼吸吸入遠遠大于皮膚接觸帶來的健康風險[5,6]。使用地下水進行綠化澆灌時,地下水直接揮發(fā)會帶來風險。
對于表土污染,由于存在直接的暴露途徑,污染物可能通過呼吸吸入、食入、皮膚接觸等途徑直接進入人體。但調(diào)查結果表明這些途徑帶來的風險均較小[5]。如果污染場地地下水埋深較淺,當直接利用淺層地下水時,淺層土壤淋溶風險較大。對于揮發(fā)性較小的有機化合物或者不揮發(fā)物質(zhì),呼吸吸入、食入、皮膚接觸等直接暴露途徑和作物食用、飲水等帶來的健康風險更大一些。對于土壤污染風險,表層土壤污染時的風險大于淺層土壤污染。綜上,該項目場地風險主要為揮發(fā)性有機污染物通過土壤直接暴露被人體吸入、食入、直接接觸產(chǎn)生的風險及地下水污染帶來的風險,分析發(fā)現(xiàn)表層土壤揮發(fā)及地下水直接被利用帶來的風險較大。
3.2.2本項目風險防范措施
根據(jù)項目場地風險特征,需針對表層土壤揮發(fā)及地下水直接被利用采取風險防范措施。在表層土壤污染的情況下,對污染區(qū)域土壤實施覆蓋可有效的降低風險,即將其轉化為淺層土壤污染。且覆土后室內(nèi)及室外揮發(fā)風險均降低。即便是對于揮發(fā)性較大的污染物,用足夠厚度的土壤覆蓋表土污染區(qū)域,可有效阻斷許多污染途徑,減小其余暴露途徑的風險,從而使總風險大為降低。對于揮發(fā)性較小或不揮發(fā)的污染物,此種方法效果更好。對于地下水,主要考慮切斷地下水直接被利用,且阻斷地下水揮發(fā)污染。故項目主要風險防范措施如下。
(1)施工期風險防范措施。①施工期分區(qū)處理場內(nèi)土方:重污染區(qū)域土壤已挖出場外無害化處置,對于非重污染區(qū)土壤盡量將開挖土壤在廠區(qū)范圍內(nèi)回填,根據(jù)以后場地使用功能,盡量將土壤回填至建筑及硬化場地之下,避免直接。②做好施工期水土保持工作:合理安排施工工序,避開在雨季施工,并注意天氣預報,遇暴雨可采用塑料薄膜或防雨布對開挖土石方覆蓋防護;在主要施工區(qū)域周邊布設臨時排水溝,在排水溝出水口設置臨時沉沙池,防止場地內(nèi)地表徑流漫流。③表層土采用新土:場地表層土采用場外新土,減少場地內(nèi)原土壤與人體的接觸幾率。④做好施工期健康工作:做好施工管理人員在施工期的健康工作。施工時采用濕式作業(yè),控制施工揚塵,向施工人員配發(fā)口罩,減少施工揚塵對施工人員健康危害。做好工地衛(wèi)生工作,防止場內(nèi)土壤進入施工管理人員的飲食。
(2)居民入住期風險防范措施。①加強場地內(nèi)管理:禁止取用地下水進行飲用或作為綠化、景觀、洗浴用水等,直接切斷地下水直接利用所帶來的風險。不得在場地內(nèi)開發(fā)種菜等,避免污染土壤通過食物鏈富集到人體而危害人體健康。②地下車庫防滲:項目地下建筑的地面和側面墻壁須按照GB50108-2008《地下工程防水技術規(guī)范》中一級防水標準的要求做好區(qū)內(nèi)地下建筑防水阻滲工作,做到地下工程的地面和墻壁不滲水、維護結構無濕漬,降低因場地地下水蒸發(fā)和回浸等對項目區(qū)居住人群的健康風險。③繼續(xù)改善場地內(nèi)土壤及地下水質(zhì)量:加強場地內(nèi)綠化,特別是重污染區(qū)域應作為綠地使用,繼續(xù)修復,可種植淺根系植物,同時為土壤提供良好的覆蓋效果,防止了土壤在風力和水力的作用下進入到大氣和水體中導致大氣、地表水污染。④關注敏感人群:場地內(nèi)老人與小孩娛樂休閑用地應避免采用原重污染區(qū)域,且做好地面硬化,不種植可被采摘、食用的植物種類。
3.3其它風險管控措施
(1)再開發(fā)利用需跟蹤觀察。在后續(xù)的再開發(fā)利用的建設過程中,如發(fā)現(xiàn)場地的土壤有異樣,應停止施工,并經(jīng)進一步監(jiān)測、治理修復后達到相關要求后,方可繼續(xù)施工建設。
(2)跟蹤監(jiān)測。為了及時跟蹤了解和掌握本項目尤其是居民入住期后場地內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況變化趨勢,需制定運營期跟蹤監(jiān)測計劃,對場地地下水、土壤環(huán)境質(zhì)量進行跟蹤監(jiān)測,并制定風險事故應急預案,防范環(huán)境風險的發(fā)生。
3.4環(huán)境風險評價結論
修復后場地內(nèi)土壤及地下水各指標均達標,修復效果較好。場地開發(fā)過程中場地污染土壤均被取走,換成了干凈的土壤,既清除了表層土壤及其對地下水的污染風險,也阻斷了淺層土壤暴露接觸人體的其它途徑。場地內(nèi)不取用地下水飲用或者作為綠化、景觀、洗浴用水等,所以在正常情況下,居民不會直接接觸地下水。通過對場地加強管理及風險防范措施,使場地人群的健康風險影響較小。
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1.地下水資源狀況
1.1儲存量及分布特征
深圳市境內(nèi)地下水主要接受大氣降雨入滲補給,多以泉的形式泄露匯入河溪,水務部門根據(jù)降雨入滲法計算得深圳市地下水第四系孔隙水儲存量約3.38億立方米,基巖裂隙水儲存量約1.86億立方米,巖溶水儲存量約5.10億立方米,全市地下水總儲存量約10.34億立方米。各類型地下水儲存量及分布見表1至表3。
1.2地下水允許開采量
基巖斷層裂隙水允許開采量0.73億立方米,巖溶水允許開采量1.19億立方米,全市地下水允許開采總量為1.92億立方米。
2.地下水開發(fā)利用現(xiàn)狀
深圳市地下水資源開采利用歷史悠遠,從上世紀50、60年代以來較大規(guī)模地開采地下水,到上世紀80年代至90年代初進入高峰期。隨著經(jīng)濟的發(fā)展和自來水的普及,開采利用地下水逐漸減少。改革開放以來,由于特區(qū)、寶安區(qū)大量開采地下水,沿海部分地段發(fā)生了海水入侵現(xiàn)象,致使該地段的地下水資源喪失了供水功能。龍崗巖溶部分地區(qū),由于地下水不合理開采以及基坑施工抽水,引起房屋塌陷和地面裂縫等環(huán)境地質(zhì)問題,造成了人員和財產(chǎn)損失。90年代中期以來,政府采取了相應的措施,地下水被停止開采,海水入侵、地面沉降等環(huán)境地質(zhì)問題得到明顯控制。特別是在2005年11月16日,深圳市水務局了《深圳市水務局依法取締私自開采地下水和自建設施取水行為的通知》,并于2006年4月17日在特區(qū)報上再次了《深圳市取締私采地下水及填埋自備井的通知》,通知以來,各區(qū)積極采取行動,按照工作部署和安排,開展了大規(guī)模的摸底取證和取締非法開采地下水的行為,全市共查封、填埋非法開采地下水井3000多口,收到明顯的成效。
此外,根據(jù)2013年的《深圳市第一次水利普查公報(國家版)》[2],全市現(xiàn)存地下水取水井4143眼,其中灌溉井3126眼,供水井946眼,人力井1017眼,并有規(guī)劃地下水水源地1處,規(guī)模為中型水源地(1萬方<日取水量<5萬方),目前,根據(jù)《深圳市發(fā)展改革委關于大鵬新區(qū)葵涌地下水示范工程項目總概算的批復》(深發(fā)改〔2013〕950號),市水務局計劃在深圳市大鵬新區(qū)葵涌街道建設日供水量為2400立方米的地下水供水示范工程,該工程作為葵涌街道補充水源,主要向廟角嶺水廠供水。依照深圳市水務局《深圳市地下水資源保護與利用規(guī)劃》,到2020年和2030年全市地下水開采量達到1.0億立方米。
根據(jù)《2014年深圳市水資源公報》[3]有關資料,深圳市2014年全年供水量19萬億方,同比增加4748.05萬方,其中利用地下水量789.51萬方,占總供水量的0.41%。就地下水資源利用量而言,坪山新區(qū)最高,為235.33萬方,占41.1%,其次為寶安區(qū),為148萬方,占32.5%,鹽田區(qū)最小,為0.12萬方,占27.4%。地下水利用量具體數(shù)據(jù)如表4。
對于地下水用途,根據(jù)《2014年度深圳市水資源公報》記載:農(nóng)業(yè)用水量463.88萬方,城市工業(yè)用水量52.88萬方,城市居民用水量272.74萬方,由此可見,深圳市地下水主要用于農(nóng)業(yè)灌溉、城市工業(yè)用水以及城市居民用水。
3.區(qū)域水文地質(zhì)條件
3.1地貌
深圳地區(qū)地貌類型眾多,規(guī)模大小不等,組成物質(zhì)不同。區(qū)內(nèi)地勢東南高,西北低,地貌以丘陵為主,其次為臺地和平原,可分為四個地貌帶,即平原臺地地貌帶、丘陵谷地地貌帶、海岸山脈地貌帶和半島海灣地貌帶。地面坡度較為和緩,全市最高的山峰梧桐山位于東南部。
3.2地層構造
廣東省屬于東南丘陵水文地質(zhì)區(qū),劃分為兩廣丘陵水文地質(zhì)亞區(qū)和珠江平原水文地質(zhì)亞區(qū),深圳屬于珠江平原水文地質(zhì)亞區(qū)。深圳市位于華南褶皺系中的紫金—惠陽凹褶斷束的西南部、五華—深圳大斷裂帶南西段,高要—惠來東西向構造帶中段的南緣地帶。區(qū)域內(nèi)構造形跡比較復雜,以斷裂構造為主。北東向的五華—深圳斷裂帶斜貫全市,是市內(nèi)主導構造。褶皺構造多與斷裂相伴產(chǎn)出,由于受到多次斷裂作用及巖漿侵入的破壞,多數(shù)不太完整。由于受多期復雜構造運動,形成了以北東向及北西向構造為主,兼有近東西向及近南北向構造。
3.3地下水特征
深圳市地下類型主要有三種類型:第四系松散巖類孔隙水、基巖裂隙水、巖溶水。深圳市地下水主要靠大氣降水補給;另一個為河流側向補給,當豐水季節(jié),地表河流水位高于其兩側平原地帶的潛水位時,河水通過砂卵石層側向補給;此外,水庫,農(nóng)田灌溉,坑塘積水都會對地下水進行補給。深圳市內(nèi)地下水徑流方向受地形控制,由高山或丘陵區(qū)流向河谷盆地,最終由南面流入大海,或由背面入東莞、惠陽境內(nèi)。地下水的排泄方式有泉水溢出、向地表水泄流、蒸發(fā)及人工排泄等幾種。
4.地下水保護對策與措施
4.1防治地下水污染
在全市范圍內(nèi),要嚴格控制區(qū)內(nèi)污染物的排放和排污項目的建設,對地下水補給區(qū)的污染源企業(yè)進行梳理排查,防止其排放的污染物進人地下水層,防止地下水污染。要建立地下水保護區(qū),嚴禁在保護區(qū)內(nèi)堆放垃圾等廢棄物,排水管道必須采用硬底化措施,防止污水透過地表進人地下水。做好廢井、舊井管理工作, 防止污水通過井管下滲對于地下水污染。
4.2構建地下水防治領導小組
由市政府牽頭,成立以人居委、財政、發(fā)改、旅游、林業(yè)、住建、水利、國土、交通、農(nóng)業(yè)等各廳局為協(xié)調(diào)單位的地下水生態(tài)環(huán)境保護領導小組;領導小組辦公室設在人居委,負責日常工作。實施領導小組按時間節(jié)點進行地下水防治工程實施進展情況的調(diào)度,組織審定重要成果,并協(xié)調(diào)地下水保護或污染治理工作中出現(xiàn)的重大問題;及時督促項目組織實施計劃,并對相關地下水項目的推進情況進行不定期的督導、監(jiān)察、檢查。
4.3建立地下水水資源管理制度
確立地下水水資源開發(fā)利用控制、用水效率控制、水功能區(qū)限制納污三條紅線。建立用水總量控制、用水效率控制、水功能區(qū)限制納污三項制度。在市域范圍內(nèi)嚴格執(zhí)行紅線管理制度。同時針對水資源管理目標,執(zhí)行責任和考核制度。
4.4形成地下水保護目標責任制
根據(jù)市域范圍內(nèi)地下水可持續(xù)利用及保護相關項目,分解具體責任分工和責任目標將地下水保護指標納入各級政府和領導干部政績進行年度考核;任務逐項分解、層層落實到具體實施部門,簽訂工程目標責任書,責任落實到人,確保地下水保護工作的有效實施和按時完成。
4.5加強科技攻關與技術支撐
強化對地下水污染控制、地下水修復、面源污染控制、污水排放標準、生態(tài)補償機制等方面的關鍵技術研發(fā),增強科技支撐能力。開展地下水保護先進適用技術試點,通過試點示范選擇出工藝操作相對簡單,運行穩(wěn)定可靠,投資節(jié)省以及低運行費的適合本市的先進技術,逐步進行推廣。組建地下水專家?guī)?,以加強技術指導、試點示范和創(chuàng)新,為地下水生態(tài)環(huán)境保護與經(jīng)濟發(fā)展提供技術支持。
參考文獻:
[1] 金達表, 章少華, 李艷兵等. 深圳市地下水資源評價及開發(fā)利用對策研究[J]. 水文地質(zhì)工程地質(zhì), 2001, 1: 29-32.
[2] 深圳市水務局.深圳市第一次水利普查公報(國家版)[R].2013
關鍵詞:白山市轄區(qū);水質(zhì)評價;地表水;地下水
中圖分類號:X824 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2012)07-0095-02
一、概述
評價基準年為2006年。評價項目分為:(1)河流、湖庫水質(zhì)評價項目:溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、化學需氧量、氨氮、揮發(fā)酚等16項;(2)水庫營養(yǎng)狀況評價項目:高錳酸鹽指數(shù)、總磷、總氮等5項;(3)飲用水水源地水質(zhì)評價項目:常規(guī)項目:溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、揮發(fā)酚、砷等20項。評價標準為地表水水質(zhì)評價標準采用國標《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838-2002)。評價范圍為白山市八道江區(qū)、江源區(qū)。評價總河長68km。評價代表站:江源、三岔子、白山。評價方法采用“單指標評價法”,分全年、汛期(6~9月)、非汛期(1~5月,10~12月)三個時段進行。水庫營養(yǎng)狀態(tài)評價方法:查評價標準表將項目濃度值轉換為評分值,監(jiān)測值處于表列值兩者中間者采用相鄰點進行內(nèi)插;計算5個評價項目評分值的平均值;用求得的平均值再查表得到營養(yǎng)狀態(tài)等級?;卷椖砍^Ⅲ類標準限值,飲用水源地補充項目和特定項目超過標準限值即為超標,超標程度以超標倍數(shù)表示,計算公式為:
DO的
二、地表水水質(zhì)評價
(一)地表水重點監(jiān)測斷面主要監(jiān)測項目變化趨勢分析
在地表水監(jiān)測斷面中選取渾江江源站、三岔子站、白山站3個監(jiān)測時間系列較長的斷面,對總硬度、高錳酸鹽指數(shù)、五日生化需氧量、氨氮、溶解氧、揮發(fā)酚、鎘、總磷、總氮和氯化物等10項指標進行2000~2006年間的變化趨勢分析,結果表明三岔子、白山五日生化需氧量呈上升趨勢,其它化學指標多數(shù)呈無規(guī)律波動狀態(tài)。
(二)評價結果
1.溶解氧:全年符合Ⅰ類標準的斷面為三岔子、江源,代表河長為22km,占評價總河長的32.4%;全年符合Ⅱ類標準的斷面為白山,代表河長為46km,占評價總河長的67.6%。
2.高錳酸鹽指數(shù):全年符合Ⅱ類標準的斷面為三岔子,代表河長為12km,占評價總河長的17.6%;全年符合Ⅲ類標準的斷面為江源,代表河長為10km,占評價總河長的14.7%;超V類標準的斷面為白山,代表河長為46km,占評價河長的67.6%。
3.化學需氧量:全年符合Ⅰ類標準的斷面為三岔子、江源,代表河長為22km,占評價總河長的32.4%;超Ⅴ類標準的斷面為白山,代表河長為46km,占評價河長的67.6%。
4.氨氮:全年符合Ⅱ類標準的斷面為三岔子,代表河長為12km,占評價河長的17.6%;全年符合Ⅲ類標準的斷面為江源,代表河長為10km,占評價河長的14.7%;全年符合V類標準的斷面為白山,代表河長為46km,占評價河長的67.6%。
5.揮發(fā)酚:全年符合Ⅰ類標準的斷面為三岔子、江源,代表河長為22km,占評價河長的32.4%;全年符合Ⅴ類標準的斷面為白山,代表河長為46km,占評價河長的67.6%。
5.砷:全年符合Ⅰ類標準的斷面為三岔子、江源、白山,代表河長為68km,占評價河長的100%。
根據(jù)上述分析結果可知,渾江流域從上游向下游水質(zhì)狀況由于污染而呈逐漸惡化趨勢:三岔子全年屬Ⅱ類水;江源全年屬Ⅲ類水;白山全年屬超Ⅴ類水。
城市集中式生活飲用水地表水源地選為曲家營水庫。汛期、非汛期、全年水質(zhì)標準均為合格。
曲家營水庫汛期、全年均呈中度營養(yǎng)狀態(tài),非汛期為富營養(yǎng)狀態(tài)。
三、地下水水質(zhì)評價
地下水水質(zhì)評價根據(jù)全國第二次地下水資源評價《水質(zhì)調(diào)查評價技術細則》要求,按照《地下水質(zhì)量標準》(GB/T14848-93)的規(guī)定,以Ⅲ類水標準值的上限值確定為地下水水質(zhì)控制標準,采用單指標評價法進行評價,并確定地下水水質(zhì)類別。
(一)水質(zhì)變化趨勢
本區(qū)碳酸鹽巖裂隙溶洞水水質(zhì)普遍較好,可滿足飲用水、鍋爐用水、灌溉用水要求。第四系松散堆積層孔隙潛水水質(zhì)較差,城區(qū)地下水水質(zhì)已遭到一定的污染。
本區(qū)地下水中陰離子成分以重碳酸為主,陽離子受地貌、巖性控制。碳酸鹽巖地區(qū)水化學類型為重硫酸鈣鎂或重碳酸鈣水;河谷松散巖地區(qū)水化學類型為重碳酸鈣鎂或重碳酸鈣水。
本區(qū)第四系地下水污染特征具體表現(xiàn)為:
1.礦化度和硬度明顯增高。以1981年、1995年、1996年、2004年四年水質(zhì)資料對比礦化度變化趨勢為:
65.75~133.03mg/L250.00~1106.00mg/L
51.00~1386.00mg/L352.9~1460.5mg/L。
硬度變化趨勢為:
1.63~45.68mg/L32.30~349.00mg/L
86.60~303.00mg/L165.00~602.00mg/L。
2.局部地段水化學類型發(fā)生改變,如由HCO3.Ca型變?yōu)镠CO.SO4。
3.主要污染指標有:銨氮、高錳酸鹽指數(shù)、總硬度、硫酸鹽、硝酸鹽氮等。詳見表7.2.1。
(二)水質(zhì)現(xiàn)狀
通過2008年水質(zhì)監(jiān)測成果及分析結果(見表7.2.2),評價區(qū)內(nèi)地下水水質(zhì)狀況較前期水質(zhì)狀況沒有太大變化。
(三)污染機制
導致第四紀含水層地下水污染的原因主要是工業(yè)污染、生活污染和農(nóng)業(yè)污染。在局部地段,因其所處的人文環(huán)境與地質(zhì)環(huán)境的不同,地下水污染的原因、方式、程度、以及污染物各不相同。主要污染物途徑有:
1.工業(yè)廢水、生活污水通過自然溝渠排放或通過滲井、滲坑直接排入地下水中。這是城區(qū)地下水水質(zhì)普遍較差的主要原因之一。
2.工業(yè)垃圾的露天堆放、生活垃圾的任意堆放,特別在渾江兩岸河漫灘上任意堆放,以及利用垃圾填坑墊道,使其中的有害成份經(jīng)雨水、雪水淋濾滲入地下水從而污染地下水。
3.農(nóng)田區(qū)化肥、農(nóng)藥下滲污染及用工業(yè)廢水進行農(nóng)業(yè)灌溉造成污染。
4.近河開采井取水引起受污染的江水倒灌污染地下水。
根據(jù)本區(qū)第四系地下水流場分析,渾江兩岸,特別是南岸的河漫灘及一級階地地下水較容易受到污染。
四、結論