地下水污染的修复技术范文
时间:2024-01-03 18:10:54
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篇1
关键词:地下水;重金属污染;原位修复技术
地下水是指地表以下,赋存于岩石空隙中的水。地下水是自然界水循环的重要组成部分,同时也是人类生存和发展所必需的重要资源。但是随着人类工业化和城市化进程的快速发展,矿产资源的开发与利用过度,使地下水环境的污染变得日益严重。特别是地下水的重金属元素污染,地下水中的重金属元素含量超标,通过食物链进入人的身体,严重影响了人们的身体健康,导致了各种罕见疾病的出现。
地下水重金属元素污染已经引起了国家的高度关注,与此同时国内专家学者积极参与地下水重金属元素污染治理技术的研究工作。在借b国外专家提出方法的情况下,根据国内的实际情况,使地下水重金属元素污染修复技术在大量的实践应用中得到不断的改进。
现在较为有效的地下水重金属元素污染修复技术已经达到十多种了,但由于诸多原因使得各种修复技术不利于推广使用和管理。本文主要是根据地下水重金属元素污染修复技术的方式,将修复技术分为原位修复技术和异位修复技术。原位修复技术是指在基本不破坏土地和地下水的自然条件下,对于被污染对象不做搬运,而在原地进行修复的技术;异位修复技术是指被污染对象先做收集和抽提,将其转移到地面上,然后对其进行修复的技术。由于原位修复技术不但可以节约成本、减少修复的工程量、修复效果也较好,而且最大限度的减少污染物对环境的扰动。同时,专家学者也将原位修复技术作为地下水重金属元素污染治理的研究重点和主要方向。本文将重点介绍地下水重金属元素污染原位修复技术的主要方法。
1 地下水重金属元素污染的原位修复技术
在地下水重金属元素污染的原位修复技术中,将重点介绍处理效果好、处理周期相对较短的几种技术,主要包括可渗透反应墙修复技术(PRB)、原位生物修复技术和原位电动修复技术。
1.1 可渗透反应墙修复技术(PRB)
可渗透反应墙修复技术(PRB)是由美国在20世纪80年代提出的,目前在欧美国家作为地下水重金属元素污染原位修复技术主要的技术手段之一。可渗透反应墙修复技术(PRB)是通过在污染区域放置一个活性反应介质的被动反应区,当污染的地下水经过时,地下水中的污染物质与活性反应介质发生反应,污染物质被降解、吸附、去除和沉淀,使地下水中的污染物质能有效的降低,并且符合地下水的环境质量标准。
可渗透反应墙修复技术(PRB)对于地下水重金属元素污染的修复周期和效果,是由选择何种活性反应介质决定的。目前,在可渗透反应墙修复技术(PRB)的研究中主要是使用活性炭、Fe0、微生物、泥炭等物质作为活性反应介质。这些活性反应介质具有吸附和降解污染物能力强、持续的时间长、不会产生二次污染等特点。
FDi Natale等选择使用活性炭作为充填的活性反应介质,来建立对于地下水中重金属污染镉元素的吸附反应格栅,最后的结论显示,活性炭对地下水中镉元素吸附能力最强的时候,是在较高的酸碱度和低含盐量的条件下;李金英等使用体积比例为1:1:0.5的砂、零价铁、活性炭作为混合的活性反应介质,对地下水中重金属元素锰、锌、铬和硒的去除率分别达到了93%、89%、90%和87%。
1.2 原位生物修复技术
原位生物修复技术是指在基本不破坏地下水原始环境的条件下,利用地下水中原始的或通过人工培养放置于地下水中的特定微生物群,通过吸收、吸附和降解等作用使地下水中的重金属污染物减少,同时地下水系统的环境恢复正常。原位生物修复技术具有其它修复技术无法比拟的独特优势,主要表现在现场进行、能与其它修复技术联合使用、降解时间短、费用低等方面。
在治理地下水重金属元素污染的微生物研究中取得了大量的成果。Charm I S等发现在重金属元素超标的地下水和土壤中分布着多种可以让铬酸盐和重铬酸盐产生还原反应的微生物(如:产碱菌属、芽孢杆菌属等微生物),铬酸盐和重铬酸盐通过微生物的作用可以使六价铬转换成三价铬,同时铬的毒性也大大降低;任茂明在研究趋磁细菌对于去除地下水中重金属元素效果的实验发现了,趋磁细菌能够吸收外部环境中的铁元素,同时在体内形成具有磁性的铁的化合物。最后,研究结果表明了这种方法对于水中二价铁、三价铬、以及二价镍等重金属离子的去除率达到了95%以上。
1.3 原位电动修复技术
原位电动修复技术也称原位电化学动力修复技术,是利用电的动力学原理对污染体进行修复的一种有效的技术手段,特别是对于去除地下水重金属元素污染具有很好的效果。具体方式是通过施加直流电压形成电场的梯度,使地下水中的重金属离子向设定的方向发生迁移,并且在设定的地方对集中后的污染物进行处理。
近年来随着修复技术的不断发展,原位电动修复技术也在不断完善。尹晋等使用原位电动修复技术对地下水中的重金属污染物进行修复时,发现电动修复技术对铬有很高的去除率(三价铬的去除率明显低于六价铬)。
2 结束语
目前,地下水重金属污染问题在一定程度上得到很大的缓解,但是要想地下水重金属污染被彻底解决还有很长的路要走。同时,人类社会的快速发展对于水资源的需求也在日益加大,受污染水体与人类的需求之间存在巨大的矛盾,所以对于受污染水体的修复成为了当前社会的重大难题之一。随着对原位修复技术研究的不断发展,有大量的原位修复技术被应用于治理地下水的重金属污染中。当前,修复技术的联合应用于治理地下水重金属污染已经成为了新的研究方向,在实践中也取得了更好的修复效果。
参考文献
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[2]冉德发,王建增.石油类污染地下水的原位修复技术方法论述[J].探矿工程,2005(6):208.
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[4]F Di Natale, M Di Natale, R Greco, et al. Groundwater protectionfrom cadmium contamination by permeable reactive barriers [J].Journal of Hazardous Materials,2008,160:428-434.
[5]李金英,佟元清,蔡五田,等.地下水污染的原位修复技术-PRB法[J].环境工程,2006,24(6):92-94.
[6]任茂明.磁场-趋磁细菌处理重金属离子废水[D].天津:天津大学,2003:2-9.
篇2
关键词:地下水、污染、治理技术、PRB、复合治理
Research Progress on the treatment technology of groundwater pollution
Sun Decheng 1 , Zheng Jixing 2 , sun Naren 2
(1. Inner Mongolia University for the Nationalities 028000; 2. Tongliao Municipal Water Affairs Bureau 028000)
Abstract: groundwater is not only a kind of precious natural resources, the basic factor is the environment, is an important part of the water cycle in nature, is the important foundation of human survival and social development depend on, and closely related to human activities and survival, but this resource by industry, urbanization, city agriculture and the acceleration of the human activities, have become less and less pollution is more and more serious. This paper reviews the current groundwater pollution in the process of technology.
Keywords: groundwater, pollution, control technology, PRB, composite governance
目前人类对地下水资源的掠夺性开发利用,地下水资源储量越来越少,污染越来越严重。我国地下水污染面积不断扩大和更加严重,目前在我国平原地区很难找出一块未被污染的地下水区域。在水资源相对短缺的北方地区,污染状况更加令人触目惊心[1]。我国目前地下水污染的治理技术方面刚刚起步,治理技术还没有完善和没有形成一个完整的体系,对地下水资源的科学开采利用和地下水污染的综合治理是重要系统工程。
1、研究地下水污染治理技术重要性
随着工业生产的高速发展、农业生产的不断进步和国民生活水平的不断提高,我国地下水污染问题日益突出,地下水污染所带来的对环境和经济发展的影响日益突出,所以加强对地下水污染的治理和相应技术的研究就成为一种迫切的需要。客观上讲,我国目前在地下水污染调查及地下水污染物迁移转化模式方面做了不少基础性工作,但在具体的地下水污染治理技术方面的工作却不多[2]。而国外,尤其是欧美国家在20世纪70年代以来在地下水点源污染治理方面取得了很大进展,且逐渐发展成较为系统的地下水污染治理技术。
2、地下水污染治理技术
地下水污染治理技术种类繁多,根据目前国内外地下水污染治理中常用的技术进行归纳阐述。
2.1 物理治理技术
地下水污染的物理治理技术是指用物理的手段和技术对受污染地下水进行治理的一种技术,概括起来有展蔽治理技术、被动收集治理技术和原位物理治理技术等。
2.1.1 展蔽治理技术
这种治理技术只能处理小范围的剧毒、难降解污染物时应用,是临时性的地下水污染初期治理方法。这种方法常用的有灰浆帷幕法、泥浆阻水墙、振动桩阻水墙、板桩阻水墙、块状置换、膜和合成材料帷幕圈闭法等多种[1]。其原理基本相似,在受污染地下水周围用压力法建立各种物理屏障,将受污染水体圈闭起来,防止受污染水进一步扩散蔓延。
2.1.2 被动收集治理技术
这种治理技术是一般在处理轻质污染物(如油类)效果显著,国外应用较广。基本原理是在地下水流的下游挖一条足够深的沟道,在沟内布置有效的收集系统,将水面漂浮的污染物质或被污染水地下收集起来进行处理的一种技术。
2.2 化学治理技术
这种技术是使用化学原理来治理地下水污染的技术。利用地下水污染区的井群系统,确定地下水污染源的种类和性质,根据氧化还原法和中和法等化学原理确定治理污染物的化学药品和添加量,用自然填充或加压填充等方法对受污染地下水注入有效化学药品与水体污染物进行化学反应,将污染物消除。目前常用的有有机粘土法和电化学动力治理技术及原位化学治理技术等。
2.3 生物降解治理技术
利用天然存在的或特别培养的生物(植物、微生物和原生动物)在可调控环境条件下将土壤和地下水体中的有毒有害污染物降解转化为无毒无害物质的治理技术[3]。地下水中微生物有自然降解污染物的能力,利用抽出技术和井群系统等技术,有治理效果的生物注入被污染的地下水体中,对水体中的污染物进行降解达到净化目的。目前常用的有天然生物治理技术和原位生物治理技术等。
2.4 水动力控制治理技术
这种治理技术一般用作临时性的控制地下水污染,在地下水污染的初期能够有效防止污染物的扩散蔓延。这种技术能利用井群系统,通过抽水或向含水层注水,人为地改变地下水的水力梯度,从而将受污染水体与清洁水体分离隔开。根据井群系统布置方式不同此法分为上游分水岭法和下游分水岭法。上游分水岭治理法的原理是受污染水体的上游布置一排注水井,并注入清水,在此处形成地下分水岭,阻止上游清洁水体向下补给已污染水体,同时在受污染水体下游布置一排抽水井,将受污染水体抽出处理[1]。下游分水岭治理法是注水井布置在受污染水体下游,将抽水井布置在受污染水体上游,原理与上游分水岭治理法相同。
2.5 抽出治理技术
这种治理技术当前应用很普遍,将受污染地下水抽出后进行处理,处理方法与处理地表水相同。根据所抽出的地下水污染物种类和类型来选择治理技术。一般有吸附法、重力分离法、过滤法、吹气法等物理治理技术;氧化还原法、中和法和离子交换法等化学治理技术;厌氧消化法、活性污泥法和生物膜法等生物治理技术。
2.6 原位治理技术
2.6.1 原位物理化学治理技术
目前国内外经常使用此类治理技术,包括渗透性治理床物理技术,这种技术主要适用于较薄、较浅受污染含水层,在受污染地下水下游挖一条深沟,沟内填充灰岩、活性炭和沸石等,受污染水流入沟内后与该介质发生反应,达到净化的目的。还有填充化学药物治理技术,通过井群系统对受污染地下水体灌注对污染源有效治理效果的化学药物,用化学反应原理对地下水污染源进行净化[5]。此外还有土壤改性治理技术和冲洗治理技术等多种治理技术。
2.6.2 原位生物治理技术
这种技术是地下水自然生物降解过程中的人工强化过程。首先通过大量的研究,确定原位微生物种类及降解污染物的能力,再确定其所需氧气及其养分配比,然后用于实际地下水污染治理过程。这种治理能激发受污染水体原位微生物的生长,强化污染物的自然生物降解过程[5]。这种技术的工艺种类很多,有生物充气治理技术、溶气水供氧治理技术、过氧化氢供氧治理技术等。但一般情况下原位生物治理要与井群系统配合运行效果更佳。
2.7 复合治理技术
复合治理技术是在物理治理技术、化学治理技术、生物治理技术、PRB技术和抽出治理技术等多种治理技术中能同时使用两种或以上治理技术的方法。如渗透性反应屏复合治理技术中同时应用了物理吸附、氧化-还原反应、生物降解等几种技术;抽出处理复合治理技术中,对受污染的地下抽出水同时应用物理、化学和生物降解治理技术。在实际治理地下水污染的过程中基本上都是采用复合治理技术,复合治理效果比单一治理效果显著。
2.8 PRB治理技术
可渗透反应墙(Permeable reactive barrier PRB)是一种将溶解的污染物从污染水体和土壤中去除的钝性处理技术。近年来国内外流行的地下水污染原位治理技术中,PRB治理技术具有对多种污染物治理效果好、安装施工方便、性价比较高等优点,目前欧美一些发达国家已对其做了大量的实验和工程技术研究,并已经进入商业应用阶段[4]。在我国目前PRB治理技术仍然处于试验摸索阶段,今后通过大量的研究,PRB治理技术在地下水污染物治理方面将起到重要作用。
3、结语
地下水是地球水资源的重要组成部分,是人类生存、生活和生产活动必不可少的宝贵的自然资源。它具有很高的生态价值和经济价值。这种资源随着社会的发展储蓄量越来越少、污染越来越严重,对地下水资源的科学利用和有效的预防和治理污染是人类面临的重大责任。■
参考文献
1、徐凤兰,叶丹,曹德福.浅析地下水污染及其防治[J].地下水.2005,(1):50~52
2、杨强,李金轩,丁伟翠.浅析地下水污染的主要途径、危害及防治[J].地下水.2007,(3):72~76
3、李静,张甲耀,夏盛林,等.污染地下水的生物修复技术[J].农业环境保护.1997,(6):283~285
4、罗育池,李传生.prb技术及其在地下水污染修复中的应用[J].安徽农业科学.2007,35(27):8656~8658
5、王战强,张英,姜斌,等.地下水有机污染的原位修复技术[J].环境保护科学.2004,(30):10-12
作者简介:
孙德成(1961-),男,单位:内蒙古民族大学,教授,主要从事动物营养与饲料学方向的教学和研究工作。
篇3
【关键词】:国内污染场地修复方面法律法规现状
中图分类号:S949 文献标识码:A
一、国内污染场地修复工作任务严峻,配套的激励政策体系急需完善
如今不管是在我国农村还是城市,棕地都广泛存在。一方面,农药污染、污水灌溉,造成了大量农田变成“废地”,使得农田再也无法进行耕地使用;另一方面,随着城市化的高速发展,为了发展经济,部分企业违规经营,化工厂乱排乱放,污染工业企业不停搬迁、转移,使得棕地在许多城市不断涌现。尤其是城乡结合处,存在着固体废弃物违规填埋,非正规垃圾填埋区监管不力,严重的影响了周边生态环境。
近年来,在政府的不断关注和支持下,我国已经开展了多个类型场地的修复技术设备研发与示范项目,经过修复后的棕地可以开发为商业区、住宅区、轻型无污染工业区、湿地、公园绿地等等。
不过,由于污染场地修复市场很多体系还没建立起来,包括相关法律、标准、资金机制等等,使得我国土壤修复行业发展较为缓慢且混乱。通过制定相关法律、法规,规范污染场地修复的标准,采用相关财政刺激政策等,能够有力的推动我国场地修复事业健康、快速和高效的发展。
二、合理的政策体系建立的同时也加速了《土壤保护法》出台
在2013年1月份环境保护办公厅公布的《2013年全国自然生态和农村环境保护工作要点》第六条中提到2013年启动“土壤环境保护工程”,全面推动土壤环境保护和综合治理工作;同时要加强土壤环境保护法规制度建设。开展土壤环境保护立法调研,组织起草土壤环境保护法草案;研究起草农用地土壤环境保护监督管理办法;推动污染土壤环境管理办法;指导地方继续开展土壤环境监管试点工作。
由此可见,《土壤保护法》的出台势在必行!但是对于这样级别的法律,需要一段较长的时间去筹备。首先就是要摸清现在的土壤调查情况及开展一些土壤修复试点。
国务院办公厅于亦于2013年1月印发《近期土壤环境保护和综合治理工作安排》。启动“土壤环境保护工程”,会同财政部研究制定“以奖促保”政策并开展试点,开展土壤污染治理与修复试点,启动全国重点地区土壤污染加密调查;组织召开全国土壤环境保护和综合治理工作会议。
在2013年两会期间,国家对土壤和地下水的污染予以了高度重视。总理在两会后的记者见面会上,也对治污问题表明态度:“对于水污染、土地污染的状况,要摸清底数,进行坚决的整治”。《土壤保护法》的编制一方面顾及大陆地区的实际情况、另一方面也要积极借鉴其他地区相关法律。譬如台湾地区的《土壤与地下水污染整治法》。
三、学习地方成功经验,在全国范围内推广,营造良好的政策环境
台湾地区是我国最早制定污染场地管理政策与法律框架的地区,台湾地区的土壤污染整治立法历时近三十年,内容具体,体系完备,对大陆的土壤污染防治立法具有启示作用。
台湾地区土壤污染整治立法的路径与台湾地区的环境立法的路径是一致的,是由于在进行经济发展的同时,大量的公害发生造成了大量的污染,危害到公民身体健康。
上世纪八十年代初,这一时期台湾地区还没有专门的“土壤污染防治法”,关于土壤污染整治的内容分散在其他的一些染防治法中。这和国家的土壤法律现状比较类似,目前我国涉及土壤保护的法律有:《环境保护法》第20条,《农业法》第58条等。《基本农田保护条例》虽然是我国现行环境法律规范中针对土壤污染问题设置了较多法律条文的行政法规,但该条例所保护的范围更窄,仅指基本农田。在《土壤与地下水污染整治法》颁布前,台湾地区做了大量的污染场地调查与场址列管工作,这些工作为土壤污染整治立法奠定了实践基础。
2000年2月2日台湾地区颁布了了《土壤与地下水污染整治法》,是台湾地区有关土壤污染的母法,为了使其具有操作性,2001年10月了“土壤及地下水污染整治法施行细则”及配套的命令与行政规定。
在台湾地区在起草土壤污染防治法的时候,根据实际情况,考虑到土壤与地下水是紧密联系在一起的,无论是污染状况,还是整治。因此最后把土壤与地下水的污染整治合二为一,这种立法体例值得全国借鉴。根据国内环境立法的经验,按照环境因子单性立法,而没有考虑环境因子的因果关系,并且因为不同的环境因子污染防治的主管机关的不同,导致法律的冲突,从而也导致主管机关的管辖权限的冲突,造成管理的混乱,降低了效率。在制定有关土壤污染防治立法时,应该考虑与土壤有关的法律的整合与衔接。
此外在《土壤与地下水污染整治法》中,除了有传统的命令—控制管理模式、惩罚收费模式外等,还会有经济激励和信息公布、公众参与等现代的管理手段。多样化的管理模式使得形成污染者、被害人、管理者之间的对抗关系得到有效缓解,降低了污染者的投机心理。以激励、现代为主的信息公开与公众参与等管理模式值得借鉴。
最后台湾的污染及地下水污染整治的权责明确、公平,体现了环境正义的价值基础。明确的责任承担主体与严格的责任追究机制相的结合,权责分明,保证了每个环境主体的权利义务的实现,从而保障环境基本制度的实现,达到防治污染,以期土地与水资源的永续利用。
四 多环境因子考虑,依靠法律法规建立良好的环保体制
1法律强制,专钱专用
目前国内环境修复行业需要大量的资金作为支撑,所需资金费用的来源急需解决。国内尚未有明确的相对的专项资金供应制度。台湾地区在此方面出台了相对成熟的应对措施。台湾地区污染场地治理行业发展良好和《土壤与地下水污染整治法》是密不可分的,同时该法律的顺利执行是依靠土壤及地下水污染整治基金。台湾地区颁布了“土壤及地下水污染整治法”后,台湾“环保署”制定了“土壤及地下水污染整治基金管理委员会组织规程”、“土壤及地下水污染整治基金收支保管及运用办法”、“土壤及地下水污染整治费收费办法”等规定,建立了土壤及地下水污染整治基金。
虽然目前在全国范围内建立一个专门土壤治理基金难度很大,但土壤污染治理费用的来源及用途值得我们去借鉴。
2谁污染,谁治理;谁使用,谁负责
在我国污染场地治理污染责任归属问题一直是一个大问题, 很多污染场地找不到责任人,很多情况下,污染场地的治理无论责任与费用只能由国家处理。可以将责任承担主体分为三类:第一类,污染行为人。污染行为人是从事了以下行为的主体;第二类,污染土地关系人。它是指土地经公告为污染整治场址时,非属于污染行为人之土地使用人、管理人或所有人。第三类,场所使用人、管理人或所有人、与土地使用人、管理人、或所有人。这些主体按照《土壤保护法》要求,必须承担整治污染与土壤复育的责任。对于一些没用能力承担污染治理的责任人,法律虽然规定主管机关在有些情形下可以先行支出或先行垫付相关整治费用,但是污染行为人仍有清偿责任。
3 法律编制:需“三”明确
明确责任对象、制度。《土壤保护法》会对经济发展和产业结构产生较大影响。为避免立法目的的落空,我国专门性土壤污染防治立法在防治对象的范围、民事责任的承担、土壤污染调查及整治措施的采取等方面要做到宽严适中,落实负责责任承担主体。尤其是不能加重广大农民的负担。由于无论是政府还是污染者,都无法单独承担土壤污染整治的巨大费用,应通过民事责任制度、土壤污染整治基金制度、保险制度等实现土壤污染整治民事责任的社会化。
明确政府职责、管理机构。专门性土壤污染整治立法的实施效果如何,与土壤污染检测、调查、评估、整治市场的发育程度和相关专业机构发展状况息息相关。政府在土壤污染防治中只是管理者,并不是直接的治理者。所以,培育土壤污染整治市场,监管土壤污染整治专业机构就成为政府的一项重要职责。
明确污染土壤类型、范围。在台湾《土壤及地下水污染整治法》中,虽然没有对“农业型”土壤污染和“城市型”土壤污染分章进行规定,但在土壤污染调查、整治责任承担、管制方式等具体制度中对它们仍是区别对待的。可见,无论是否采用分章的立法技术,我国专门性土壤污染防治立法都要体现两种土壤污染的实质差别。该地区将地下水与土壤考虑到一起,因此把土壤与地下水的污染整治合二为一,这种立法体例也值得全国借鉴,并且目前越来越多的业内人士也都认识到了这一点,正共同努力完善这方面的工作。
篇4
关键词:地下水污染 治理 防止水质污染
中图分类号:X523 文献标识码:A.文章编号:
一.地下水出现故障的原因
上层滞水是由于局部的隔水作用,使下渗的大气降水停留在浅层的岩石裂缝或沉积层中所形成的蓄水体。
自流水是埋藏较深的、流动于两个隔水层之间的地下水。这种地下水往往具有较大的水压力,特别是当上下两个隔水层呈倾斜状时,隔层中的水体要承受更大的水压力。当井或钻孔穿过上层顶板时,强大的压力就会使水体喷涌而出,形成自流水。地下水位指的是指地下含水层中水面的高程
随着经济社会的快速发展和城市化进程的不断加快,人们生活水平的提高,对地下水资源的要求也越来越高,不仅是数量上的增加,对水质也有更高的要求。提高维护人类的生存环境和生态环境系统的基础资源,是全球人类的要求。为此,加强对水资源保护,防止环境污染和改善环境质量长期有效的利用水资源是一项重要的工作。对地下水环境精心管理和保护,加强监控、科学预测其发展趋势和及时评价其质量,是合理开发利用水资源的重要管理内容,也是当前地下水管理的迫切任务。
二. 现阶段我国水质污染现象
新一轮地下水资源评价结果表明,我国地下水水质状况总体较好。按分布面积统计,63%可供直接饮用,17%经适当处理后可供饮用,12%不宜直接饮用但可供农业和部分工业部门利用,另有不足8%的地下水为矿化度大于5克/升的咸水盐水和少量遭受严重污染的地下水,不宜直接利用或需经深度处理后才有可能得以利用。
然而,城市与工业“三废”不合理或不达标排放量的迅速增加,农牧区农药、化肥的大量使用,导致我国地下水污染日益严重,呈现由点到面、由浅到深、由城市到农村的扩展趋势。全国195个城市监测结果表明,97%的城市地下水受到不同程度污染,40%的城市地下水污染趋势加重;北方17个省会城市中16个污染趋势加重,南方14个省会城市中3个污染趋势加重。
在一些地区,地下水污染已经造成了严重危害,危及到供水安全。例如,辽宁省海城市污水排放造成大面积地下水污染,附近一个村因长期饮用受污染的地下水,多数人患上当地未曾有过的特殊病症,160人因水而亡;淮河安徽段近5000平方公里范围内,符合饮用水标准的浅层地下水面积仅占11%;由于地下水的严重污染,淄博日供水量51万立方米的大型水源地面临报废,国家大型重点工程—齐鲁石化公司水源告急。即使首都北京,浅层地下水中也普遍检测出了具有巨大潜在危害的DDT、六六六等有机农药残留和尚没有列入我国饮用水标准的单环芳烃、多环芳烃等“三致”(致癌、致畸、致突变)有机物。这些“三致”有机物在我国东部其他城市和地区,很可能同样存在。由于水土污染,导致一些优质农产品,如蔬菜、水果、茶叶等品质下降,出口受到严重影响。
三依法加强地下水管理
(1) 实现水资源的高效利用。很重要的一点是加强水资源的统一管理。水行政主管部门要能够有效地调配和管理地表水、地下水,流域上下游、左右岸以及社会各部门的用水。要建立以流域为单元的水资源统一管理体系,确保流域内各行业的用水,合理配置水资源,同时促进各行业的节约用水和水环境保护,避免由于流域内各部门之间经济实力的差异,造成抢占水资源,滥采地下水,导致水多浪费多,水少发展受制约,生态环境被破坏。在促进水资源统一管理方面,要利用行政、法律、经济手段,建立水资源统一管理体系,确保有限的水资源的可持续利用,保障区域经济社会的可持续发展和生态环境的保护和改善。对已污染水源地的治理措施,应针对引起地下水污染的主要原因、污染途径和经济条件来制定,治理地下水污染应当切断污染源,防止污染物继续进入,切实可行的做到保护水源。
(2).提高对水质的认识
在现代,人类改造其环境的能力,如果明智的加以使用的话,就可以给各国人民带来开发的利益和提高生活质量的机会。如果使用权使用不当或轻率的使用,就会给人类和人类环境造成无法估量的损害。所谓污染地下水是指地下水由于人类活动的影响,使其溶解的或悬浮的有害成分的浓度超过了国家或国际规定的饮用水最大允许浓度。地下水从开始污染到污染严重,乃至达到不能饮用的地步,有一个从量变到质变的过程,特别是一旦发现地下水中某些元素超标,再进行治理就比较困难,所以,地下水的污染是指由于人类活动,使地下水的物理、化学和生物性质发生改变,因而限制或妨碍它在各方面的正常应用。因此,对于水源地地下水的保护和监控应该有长期的扩展的认识,必须有与自然共存,为子孙后代留下一个健全生活环境的愿望而思考,对人类文化和文明而建设。
(3).科学管理
科学管理有助于防止地下水水质恶化现象产生,包括减少污染物的产生和防止污染物渗入等。要加强科学管理必须做到:(1)对城市的发展和水源地的建设做出全面规划与合理的利用。随着国民经济的迅速发展,开发和利用地下水也显得更为紧迫,同时,人类活动导致地下水污染的可能性在不断增大,甚至某些局部的人为污染和水土的流失,都可能给地下含水层带来不可恢复的危害。所以,对于地下水环境的保护、污染的控制要依法加大力度来管理。地下水环境污染问题日趋严重,地下水污染具有隐蔽性和难以逆转性,所以一经污染很难治理,最终会导致社会经济的发展,因此,为了我们要长期有效地利用地下水资源,就必须对地下水环境精心管理和保护,提高水环境的质量。(2)清除污染源,大力开展预防污染物的治理工程建设,合理开采地下水,制止水源地上游新开耕地,确保自然植被生长。(3)建设水源地各沟系统的管理工程,规划明确的保护界限,设立明显的宣传标志牌,建设修复沟系的保护管理工程。种植产氧的植被工程,增强地下水的自净能力。(4)建立科学的管理体系,健全监控管理设施。实行有偿用水制度,以促进节约利用水自用。
三、依法防治地下水污染
1.依法规划水环境管理应坚持的原则
(1)贯彻“以防为主、防治结合”的原则。地下水水质的污染常具有缓慢、隐蔽、不易及时察觉、不易治理复原等特点,因此对地下水水质的治理,必须贯彻“以防为主、防治结合”的原则。只有这样,才能使地下水环境质量不断向良性循环发展,不断提高水质的可用性。(2)贯彻“三同步,三同时”的原则,如果规划内新建项目不同时、不同步的考虑水环境保护,必将导致水环境的污染,给水污染防治带来许多障碍,因此,规划中对新建、改建、扩建项目,必须制订有效的措施,杜绝新增污染源,并纳入水污染防治规划的管理计划中。(3)贯彻“环境综合整治”以及“发展区域治理”的原则。环境是个整体概念,环境介质之间相互转化,相互影响,因此水环境规划中必须识别环境之间的因果关系和共生关系,从原着手制订措施。(4)要正确处理好各水系同能量或资源利用程度的高低或难易关系,水环境容量的利用则必须从总量控制角度考虑,合理提高净化作用,在开发水源地时要求得到最佳组合。(5)要正确处理技术、法制、行政、经济手段之间的关系。这些手段必须综合运行,使之形成行之有效的管理手段。依法管理是最根本的,一个大的规划没有法律上的保障是难以实现的。(6)正确处理需要和可能的关系。制订治理水源地目标时,除了从环境角度提出要求外,还必须考虑当前及今后的财力、人力和技术等条件,做到实事求是,不致因目标过高而使规划无法实现。
四. 地下水及土壤污染现场强化生物恢复技术
近年来,一种用于治理土壤和地下水污染的现场生物恢复技术逐渐发展起来,并受到越来越 多的重视。现场生物恢复技术是利用处理场地中的细菌和真菌等微生物,使其将有机污染物或其他复杂的合成物通过新陈代谢分解为CO2、CH4、H2O、无机盐及生物基质等,从而达到清除污染物的目的。
生物恢复技术分为自然生物恢复和强化生物恢复。自然生物恢复是处理场地的微生物利用周 围环境中的营养物质和电子受体对污染物降解的过程,其降解速度受到营养物质种类、数量 及电子受体接受电子能力大小和其他物理条件的限制。强化生物恢复技术是通过提供适宜的营养物质、电子受体及改善其他限制生物恢复速度的因素,达到提高生物恢复速度、加速污 染物降解的目的。用于治理土壤和地下水污染的现场强化生物恢复技术主要有生物吹脱法、 土地处理法、空气鼓泡法和液体输送法等。
总结:
有了以上的问题探讨,我们更要加紧步伐,真正实心实意的为群众做出有效的解决方案,这项任务艰巨,需要我们大家共同努力。
参考文献:
[1] 郑自宽,丁再盛. 甘肃省地表水功能区水质变化特征分析[J]. 人民黄河. 2012(10)
[2] 蔡慧慧,宋瑞鹏. 河南省城市饮用水水源地安全状况评估[J]. 人民黄河. 2012(10)[3] 曹振东,危润初,段启杉,谭廷静. 犀牛洞地下河水-岩作用反向模拟[J]. 人民黄河. 2012(10)
篇5
水企业如何进一步发展,公司之间的差异在哪里?竞争在哪里?如何跟国际接轨?是目前各个企业正在思考的问题。
作为一个水的综合服务企业,它不仅包括饮用水、污水处理,还包括水源及地下水。我国目前在水领域的各项政策在逐步完善,从城市污水的排放标准的提高,到今年对水资源的红线管理控制,都趋于完善。唯一缺位,而又与国外有极大差别的是对土壤及地下水污染的管理。国家“十二五”规划也第一次将其列入其中。
我国亟待修复的土壤及地下水面积巨大,并且遍及农村和城市地区,经济发达地区尤其严重,土壤及地下水修复的市场潜力巨大。
我国土壤及地下水污染的总体趋势不容乐观,部分地区土壤及地下水污染严重,在重污染企业或工业密集区、工矿开采区及周边地区、城市和城郊地区出现了土壤重污染区和高风险区。
随着城市规划的确定,城市扩容、功能区明确、布局调整,使得许多化工、农药、钢铁、金属冶炼、电镀和机械加工等大量排放危险废弃物的企业从市区搬迁出去,而这些留下的土地,按国家规定需环评并根据污染情况进行修复之后才能使用。
根据行业分析看需求
综观我国整体的土壤修复市场,首先是农村的土壤修复,其污染源主要包括:化肥、农药、农膜、煤渣、垃圾及其他有害物质。
全国受污染的耕地面积约有1.5亿亩,污水灌溉污染耕地3250万亩,固体废弃物堆存占地和毁田200万亩,合计约占耕地总面积的十分之一以上,其中多数集中在经济较发达地区,污染面积之大是显而易见的。如果能撬动农村土壤及地下水修复的市场,那么市场容量将会是相当巨大。
其次是城市土壤修复市场。其污染源主要包括:石油、煤炭、钢铁、化工等行业,还有制药、造纸、医药、纺织等轻工业。
石油行业是一个污染面积广、污染时间长且有着充裕的支付能力的行业,因此,对于土壤及地下水产业来说,石油行业是一个可以进入并且能够取得一定业绩的重点工业污染行业。根据了解,每个油田都拥有自己的研究院,专门从事石油方面也包括石油污染防治研究,很多油田、输油管道、加油站的基本资料都掌握在这些研究院中,但石油污染的范围巨大,单靠研究院不足以完成所有污染土壤及地下水的修复治理,这就为企业进入石油行业进行土壤修复提供了一个突破口和契机。
化工行业是城市工业发展的主力军,城市工业布局的重新规划,城市中的化工厂也面临着搬迁问题,其遗留下来的污染场地是土壤及地下水修复的一个主要市场,并且已经有实例证明修复后再进行商业开发的可行性,如北京化工三厂的土壤及地下水修复工程,修复污染土地后,北京市政府在该片土地上进行了宋家庄经济适用房的商业开发,并且受到了广大群众的欢迎。
煤炭行业带来的土壤修复商机不仅仅反映在矿区污染土地及地下水的生态恢复上,在城市化进程加快的脚步下,大量的煤炭厂从城市中搬迁后遗留下来的污染场地亟待修复,以实现土地的再利用。我国大中城市的焦化厂基本上都处于搬迁的名录中,一旦地方政府开始注重环保事业的发展,搬迁焦化厂这样的污染企业必然是一条先行的政策,由此而遗留的污染场地,形成了一个场地修复的大市场。
钢铁厂的搬迁在城市环境保护的政策中也是现行的、在大中城市推行较多的一种方式,因此,同关注大中城市焦化厂的搬迁遗留下的污染土地一样,钢铁厂的搬迁遗留下的污染土地也是一个需要进行土壤及地下水修复的潜力市场。
当然,还有其他,例如生活垃圾填埋场。建造一座填埋场所需资金一般高达4000万元以上,但使用年限仅为10~15年。在此背景下,尽早探讨研究符合我国国情的填埋场土壤修复后的再建设再利用问题,市场前景是很好的。
然后是建筑垃圾。我国建筑废料的回收利用率较低,大量的建筑垃圾掺杂在土壤中,导致土壤质量趋于恶化。如果有关部门能够对建筑垃圾堆放引起的土壤问题重视起来,这片市场也能逐渐培育起来。
最后,城市中的养殖场、屠宰场、危险废弃物填埋场土地和地下水污染问题也很严重。
我国污染土壤及地下水修复技术主要起始于20世纪90年代,目前正经历着由实验室研究向实用规模研究的过渡阶段。有些技术已经投入到工程应用上,但面对污染土壤的复杂情况,这些技术还不够成熟,在一定程度上限制了市场的发展。国家虽然近几年开始重视,但土壤及地下水修复市场投资方面还是无法与发达国家相比较,如美国在20世纪90年代用于污染土壤及地下水修复方面的投资达1000亿美元。
此外,在我国专门从事土壤修复的公司少,竞争态势不明显。2006年,原沈阳冶炼厂的房地产开发商开启全国较大规模厂区工业用地污染治理工程,但当时并没有专门从事土壤及地下水修复的公司参与,开发商与几位科研院校的土壤污染治理专家合作完成了场地土壤修复。直到2007年,我国第一家以土壤修复命名的公司――北京建工环境修复有限责任公司才完成北京化工三厂原场地污染土壤修复工程。可见,土壤修复市场还未成熟,处于刚刚起步阶段。
近年来,企业搬迁非常普遍,遗留的污染处置成为亟待解决的新问题。目前来看,尚无完善的法律和政策机制对企业搬迁后的土地污染治理进行有效的规范,“谁污染,谁治理”并未完全践行。
首先,出让土地时地方相关政府部门提供的土地信息不全面。开发商在竞拍土地时,并不知道土地的污染情况。如武汉的“毒地”被退事件,武汉市土地储备中心最终向开发商赔偿1.2亿元人民币。相关事件暴露出土地使用管理机制的软肋。
其次,处置责任主体不明。遗留污染处置问题已经引起社会高度关注,《污染场地土壤环境管理暂行办法》已编制完成,四川、江苏等多个地方已制定了相关管理规定,但对于搬迁后的污染处置,鲜有污染者负责的情况,更多的是开发商买单,污染土地治理成本最终还是要转嫁到消费者身上。
调查表明,由于目前国内缺乏明确的政策约束,导致许多开发商直接在刚刚搬迁的工厂土地上盖居民区。例如某小区,居民入住后发现除了植物猛长,蚊虫、老鼠都没有。经过调查才知道那里以前是生产氮肥的化肥厂。在这样的区域长期居住,对人身体的影响将是后患无穷的。
危机也是机遇
环境修复作为新兴环保行业,技术的研发或者应用还处在试验阶段,还没有形成比较成熟的技术,暂时没有技术壁垒;国家的行业标准和准入制度也都在制定过程中,因此,在环境修复市场逐渐成熟后,将会有越来越多从事其他环保产业的企业涌入到环境修复行业。
我国的污水处理市场经过近几年的市场化运作,已经开始成熟起来。许多从事污水处理的企业,在市场竞争中逐渐形成了自己的运营管理团队、工程设计队伍,同时也拥有了一定的技术研发能力。一些比较成熟的污水治理企业,开始延伸自身的产业链条,涉足水体或土壤及地下水修复领域。因此,一些成熟的大型污水治理企业可能会成为潜在的土壤和地下水修复企业,将凭借自身的资本、技术、人才优势,向土壤及地下水修复行业渗透。
篇6
关键词:水环境质量;改善;对策研究
中图分类号:TU991.21
文献标识码:A 文章编号:16749944(2017)10005203
1 引言
国务院《水污染防治行动计划》是专门针对水环境治理而提出的全国性的纲领性文件,是当前和今后一段时期全国水污染防治工作的行动指南[1]。为改善清镇市水环境质量,贯彻落实国务院总体要求,开展水污染防治工作研究意义重大。在此科学、全面地分析区域水污染防治形势及存在的问题,并提出指导性的对策建议。
2 清镇市水h境质量现状
清镇市红枫湖水质较好,百花湖支流东门桥河污染较为严重,水质现状为劣Ⅴ类[2]。清镇市近年工业需水量和生态环境需水量的占比逐渐增加,工业需水量的占比由29%增加到 71%,生态环境需水量的占比也由3%增加到7%,工业发展与生态环境保护的矛盾也将日益突出。农业需水量和生活需水量的占比逐渐减小,农业需水量的占比由48%降低到13%,生活需水量的占比由20%降低到9%[3]。
3 清镇市水环境存在的问题
3.1 市域范围内包含红枫湖和百花湖部分饮用水源地,水环境十分敏感
目前红枫湖水源地及其支流水质较好,可以达到相应功能类别要求。但由于红枫湖几条主要入湖支流均处于安顺市平坝区境内,随着贵安新区和平坝区的快速发展,上游地区农业面源和农村生活污水的影响,红枫湖水源地及其支流面临的环境风险也越来越大。百花湖水源地水质也较好,可以达到相应功能类别要求;但百花湖支流东门桥河污染较为严重,水质现状为劣Ⅴ类,主要受沿线生活污水影响所致。
3.2 城区污水无合适的排放去向,城市排水系统面临巨大压力
清镇市在建的清镇职教城,到2020 年,清镇职教城内入驻职业院校将不少于25 所,在校生规模达20万人以上,配套人口达20万人以上。由于清镇职教城位于百花湖准保护区,污水自然排向进百花湖,目前清镇职教城的生活污水是通过提升泵站排入朱家河污水处理厂进行处理。东门桥河、朱家河目前已无容量容纳生活污水的排放,但随着职教城入驻人口的增加,加之朱家河污水处理厂处理规模限制,长此以往,必然会影响百花湖水质。
3.3 污水处理设施建设亟待进一步完善
清镇朱家河污水处理厂的排水去向是饮用水源支流,但目前污水处理厂的出水仍执行一级B 标,对饮用水源的污染风险较大。从保护饮用水源的角度出发,应尽快完成提标改造工程。此外,清镇工业园区、物流园区、职教城等的污水收集和处理系统建设也较为滞后,饮用水源地及其支流沿线农村生活污水收集处理也不完善。
3.4 对地表河流和饮用水源地周边农村生活垃圾污染缺乏有效的监督管理
现场调查发现,暗流河、麦包河、栗木河、东门河等都存在大量的生活垃圾,给水环境支流带来污染风险。主要是由于生活垃圾没有有力的处理措施,随处乱扔,一些村落虽然有统一的垃圾堆放点,但由于管理不到位,没有及时清运,造成垃圾成堆。
3.5 水源地环境保护体系还不健全
红枫湖流域地跨贵阳市、安顺市两个行政区,新建立的贵安新区又包含了上述两地部分区域,红枫湖三大支流(羊昌河、后六河、麻线河)部分流域已划入贵安新区直管区并已移交贵安新区管委会管理。除此之外,红枫湖沿岸90%以上陆域面积也已纳入贵安新区规划区。从长远看,从对饮用水源实施统一、长效保护和管理的角度看,贵州省在谋求新区建设发展的同时急需建立统一的红枫湖流域管理模式。
3.6 备用水源地建设进展滞后
清镇市虽然《清镇市城镇饮用水水源地突发公共安全事件应急处置预案》[4],预案中备用水源地输水方式为利用消防车、洒水车、水罐车等集中分片送水,但与备用水源地匹配的管道和管网等工程建设较为滞后,急需完善备用水源地相应的配套工程,早日建成与清镇市中心城区和各乡镇集中饮用水需求量相匹配的备用水源地。
3.7 地下水环境质量状况不清
清镇市还未设置地下水常规监测断面,对整体地下水的环境质量状况底数不清。此外,结合清镇市水文地质图和现场调查发现,站街工业园区是地下水富集区,工业园的发展必然会对地下水产生影响,需要采取相应的防控措施。
4 清镇市水环境保护和质量改善措施
4.1 确保饮用水安全
4.1.1 完善饮用水源地基础设施建设,保障水源地安全
完成清镇市集中式饮用水水源保护区的围栏、界桩及警示牌的设置工作。2017 年底对供水规模在1000 人以上的农村人饮工程划定水源保护区。2017年底完成对清镇市备用水源地划定水源保护区。2020年底前完成清镇市建制乡镇水源地和清镇市备用水源地围栏、界桩及警示牌的设置工作,2022 年底前完成清镇市供水规模在1000 人以上的农村人饮工程的围栏、界桩及警示牌的设置工作。
4.1.2 控制严治
严控饮用水源地入库支流污染物排放,加强饮用水源地流域环境污染综合治理。采取源头控制和截流工程严格控制农业和生活面源的氮磷排放对水源地的影响。对百花湖支流东门桥河流域进行生态修复,支流河道采取生态护岸、绿化坡岸,河流与村寨间建设生态缓冲带,支流入湖、河口附近建设湿地带。在禁养区内的畜禽养殖场要坚决予以搬迁和拆除,在限养区内的原有规模化养殖场要采取先进工艺,增设污染处理设施,粪便污水达标排放,大力推广畜禽粪便厌氧发酵和商品肥有机生产等成熟技术。对饮用水源保护区范围内的工业企业,严格依据《中华人民共和国水污染防治法》、《饮用水水源保护区污染防治管理规定》和《贵州省红枫湖百花湖水资源环境保护条例》中的相关要求进行管控2015~2017 年完成百花湖东门桥河流域村寨污水收集处理、生态治理工程建设;2018~2020 年完成红枫湖、百花湖(东门桥河外)流域村寨污水收集处理、生态修复工程建设;2018 年完成红枫湖饮用水源一级保护区内的居民搬迁工作;2020 年前完成红枫湖支流在线监控系统的安装建设。
4.1.3 加强水源涵养林建设
加强保护区内水源涵养林工程的建设和保护,积极实施退耕还林,在饮用水水源地一级保护区边界构建30~100 m宽植被缓冲带,二级保护区内在现有的基础上,强化管理,削减污染物排放量。规划2015~2020 年饮用水源保护区流域范围内的森林覆盖率达60%,减少水土流失对水源地造成的影响。
4.1.4 生态农业推广
发展生态农业,大力推广使用测土配方施肥技术和高效低毒低残留农药。在水源地流域范围内划定化肥、农药限量使用区。到2020 年,全市测土配方施肥面积比例达到100%。
4.1.5 加强饮用水源地能力建设,完善管理协调机制
建立健全饮用水安全保障体系,完善各级政府、部门及供水企业应急预案,明确应急机制。根据水源地水质要求,对保护区上游提出保护区边界来水的水质要求,推行排污许可证制度,协调、督促上游采取污染防治措施,保证控制断面的水质达标,确保饮用水水源保护区水质安全。建立饮用水源地跨流域协调管理机制,加强水源地周边城市沟通协调。
4.2 持续改善地表水环境质量
4.2.1 加强和完善截污管网和污水处理厂的建设
加大污水处理厂和管网配套设施建设,确保城市地表水水质全面改善,确保城市生活污水收集处理率达100%。在提高污水处理厂处理规模基础上,通过引进新设备、新工艺、新技术,进一步提高污水处理厂污染物的处理效率,尤其是总氮、总磷的处理效率。实施红枫湖环湖截污沟工程建设。实施城区道路排水系统雨污分流改造,提高污水收集率和雨污分流的比例,减缓城市径流等污染对污水处理厂的冲击,并逐步实现城市雨污分流。污水处理厂引入第三方运营管理机制。按照“雨污分流、清污分流”的原则,完善已建工业园区污水配套收集管网建设,提高园区污水处理工程运行效率。加快推进清镇经济开发区污水处理厂及配套管网建设。到2025 年,清镇市工业园区基本形成较为完善的污水管网收集系统、雨污分流系统、集中处理系统,实现工业园区废水零排放。
4.2.2 加大城市中水回用系统建设
在建设和完善污水管网与收集系统的基础上,结合建筑周边实际情况,因地制宜进行分散处理回用。采用人工湿地、净化塘、膜处理等工艺对其尾水进行深度处理,达到相应水质标准要求,回用于城市杂用水、工业用水或环境用水,优先满足城市杂用水、工业用水需求。遵守《贵阳市城市节约用水管理实施规定》中相关要求,新建规模以上住宅小区、宾馆、写字楼、办公楼、学校等场所必须建设雨污分流排水系统,鼓励、支持建设中水回用工程,逐步对已建成的大型住宅小区和公共建筑实施雨污分流和中水回用系统改造。分时段、分步骤推广中水回用,通过近期职教城入住学校中水回用系统工程、经开区污水处理厂中水回用工程和其他中水回用工程等,远期朱家河污水处理厂提标回用工程。实现到2020年城市中水回用率达到30%,到2025 年实现中水回用率40%以上。
4.2.3 加大乡(镇)、村生活污水治理力度
积极开展农村环境保护,推进农村清洁能源设施的建设与推广,推动流域范围内生态示范村推广建设工作。在地表水水质因农村生活污水排放超标区域(东门桥河),建设村庄污水收集处理系统。至2020 年,完善清镇市各乡镇集镇范围内污水处理设施及配套污水收集管网建设工作,确保地表水一级红线区域以及地表水水质超标区域农村生活污水处理率达到80%以上,流域集镇和农村生活污水的收集处理率达60%以上,显著减少农村生活污染物排放。大力发展节约型农业、循环农业、生态农业,实施农村户用沼气池建设项目,配套进行改厨、改厕、改厩“一池三改”等工作。做好村寨规划和建设,优化村寨布点,引导乡村居民适度集中居住。加强农村排水、污水和垃圾处理等基础设施和公共设施建设。
4.2.4 控制农业面源
以封山育林、退耕还林还草为中心,开展小流域综合治理,恢复和扩大林草植被,控制水土流失,对于10°~25°坡度的耕地进行等高耕作。全面实施坡耕地水肥流失控制工程建设,有效收集农田径流,控制农田水土和水肥流失。在流域内大力实施测土配方施肥工程,推广使用平衡施肥技术,提高有机肥、农家肥的使用量,减少化肥的施用量,增加土壤有机质,改良土壤现状,加快推广高效、低毒、低残留兽药、农药新品种的使用,从源头上减少因农田径流和水土流失造成的面源污染。实施农业生产清洁工程,通过发展沼气、生产有机肥和无害化粪便还田等措施,实现养殖废弃物的减量化、资源化和无害化。
4.3 改善地下水环境质量
4.3.1 加强地下水富集区污水处理及防渗设施建设
针对地下水富集区所在位置采取不同的防范措施。农业区优先完善污水灌区的控制灌溉定额和区域渗透系数调节措施;工业区严格执行环境影响评价政策,在运行中和新建建设项目时要结合项目各生产设备、管廊或管线、贮存与运输装置、污染物贮存与处理装置、事故应急装置等的布局,根据可能进入地下水环境的各N有毒有害原辅材料、中间物料和产品的泄露量及其他各类污染物的性质、产生量和排放量,提出高要求地面防渗方案,给出具体的防渗材料及防渗标准要求,建立防渗设施的检漏系统。
4.3.2 加强地表水-地下水污染协同控制
清镇市岩溶发育强烈,水文控制单元划分及产汇流条件复杂,建议摸清地表水系与地下暗河系统的相互转化关系,将具有明显水量转化关系的“明流”“暗河”作为一个整体,统一设置监测断面和监测点、划分水源保护区,实施地表-地下水统一管理。
4.3.3 构建地下水污染防治体系
基于地下水污染的隐蔽性和难以逆转性两个特点,需构建一个“防-治-保”相结合的地下水污染防治体系,合理设置各项防治措施,坚持以防为主,防治结合。摸清家底,在全市域范围内开展地下水污染防治调查工作。工作内容应包括:地下水环境质量监测、地下水典型污染源调查(工矿企业、油库及加油站、垃圾填埋场、矿山渣场、工业园区、工业固体废弃物堆场、危险废物处理中心等)。对受到污染的地下水,需要找出原因,控制污染源,并开展污染治理工程。以污染源为核心,对源进行监督,不允许任何形式的污染物直接排入地下水,污水排放企业排污口不能设在地下暗河、落水洞、漏斗等与地下水连通的地方。
5 结语
研究中科学、全面地分析了区域水污染防治形势及存在的问题,并提出指导性的对策建议。清镇市应严格控制污染物排放,加强环境执法监管,加强组织保障,争创多部门协调治水的良好局面,保障清镇市水环境质量实现可持续改善。
参考文献:
[1]中国国务院.国务院关于印发水污染防治行动计划的通知[R].北京:中国国务院,2015.
[2]清镇市环境保护监测站.清镇市水质监测报告[R].贵阳:清镇市环境保护监测站,2015.
[3]贵阳市水务局.2015年贵阳市水资源公报[R].贵阳:贵阳市水务局,2015.
篇7
(上海格林曼环境技术有限公司,上海 210000)
摘要:随着我国污染场地环境管理水平的不断提升,风险评估已成为场地环境调查和修复中间必不可少的一个环节,国家和地方层面也相继颁布了一系列技术规范文件以指导污染场地风险评估工作的开展。以场地风险评估的工作程序为主线,依次对国家和地方技术规范文件确定的技术路线和主要工作内容的异同点进行了比较分析,并对完善我国污染场地风险评估技术方法体系提出了相关建议。
关键词 :污染场地;风险评估;技术方法
中图分类号:X82 文献标识码:A 文章编号:1008-9500(2015)07-0047-06
收稿日期:2015-06-09
作者简介:李春平(1988-),女,辽宁阜新人,硕士研究生,主要从事污染场地风险评估与场地修复方面的研究。
近年来,随着城市化进程的加快及产业结构的快速调整,我国大中城市多种行业企业的关闭和搬迁一直在持续进行,由此遗留的潜在污染场地的环境管理工作正受到国家和地方层面越来越多的关注和重视。
早在2009年10月,北京市就开始实施《场地环境评价导则》(DB11/T 656-2009)[1](北京导则),以规范北京市污染场地的环境评价和风险评估流程,防止潜在污染场地的开发利用危害群众健康。2010年1月,重庆市颁布《重庆场地环境风险评估技术指南》[2](重庆指南),从场地环境调查、风险评估及修复方案3方面规定了重庆市污染场地环境风险评估和修复工作要求。2011年8月,北京市《场地土壤环境风险评价筛选值》(DB11/T 811-2011)[3](北京筛选值),作为潜在污染场地开发利用时是否需要开展环境风险评价的判定依据。2013年6月,浙江省颁布《污染场地风险评估技术导则》(DB33/T 892-2013)[4](浙江导则),详细规范风险评估的整个流程,并提出浙江省适用的部分关注污染物的土壤风险评估筛选值。2014年2月,国家环境保护部《污染场地风险评估技术导则》(HJ25.3-2014)[5](国家导则),从国家层面规范了污染场地人体健康风险评估工作。2014年10月,上海市制定《上海市污染场地风险评估技术规范》(试行)[6](上海规范),以规范上海市污染场地人体健康风险评估的原则、内容、程序、方法和技术要求。
人体健康的定量风险评估已成为我国污染场地管理体系中必不可少的技术手段[7]。本文以污染场地风险评估的工作程序为主线,依次对国家导则和各个地方技术规范文件确定的技术路线和主要工作内容的异同点进行了全面的比较分析,并对完善我国污染场地风险评估技术方法体系提出了相关建设。
1风险评估的工作内容和程序
国家导则按照污染场地风险评估的工作流程将其划分为5部分:危害识别、暴露评估、毒性评估、风险表征和控制值计算。地方导则中,浙江导则和上海规范中风险评估的工作程序与国家导则保持一致。北京导则中,风险评估作为场地环境评价中污染识别和现场采样分析后的第三阶段,主要内容为建立场地概念模型、进行风险计算、确定修复目标并划定修复范围。重庆指南中,首先要求对第一阶段场地污染调查进行了工作回顾,在补充污染调查的基础上,提出了暴露分析、毒性分析和风险评估的要求,并要求在污染土壤修复方案中提出土壤的修复标准,重庆指南中同样未涉及地下水的修复标准。
国家导则和地方导则中关于风险评估工作内容的规定比较见表1。
由表1可见,国家导则和地方导则中风险评估的主要工作程序基本保持一致,只有北京导则在工作程序中未明确提及毒性评估,仅在附件中列举了一些常见污染物的毒性参数,作为污染物毒性评估的参考依据。
2危害识别与筛选值
2.1危害识别
危害识别为污染场地风险评估的第一阶段。国家导则中,此阶段需获取如下场地信息:详尽的场地相关资料及历史信息、场地土壤和地下水样品中污染物的浓度数据、场地土壤的理化性质分析数据以及场地气候、水文及地质特征信息数据等,并要求明确场地及周边地块的土地利用方式,在此基础上来确定场地的敏感受体,并结合相应筛选值通过一定的技术方法来确定场地的关注污染物。
北京导则中虽未明确提出危害识别这一阶段,但在场地环境评价的第一阶段污染识别及第二阶段现场勘查与采样分析中分别提及资料收集及污染识别等相关内容,并在第三阶段风险评价的“建立场地概念模型”中,明确在此过程中需要确定污染源、未来用地方式并确定污染场地受影响的人群。重庆指南中场地环境风险评估程序中提及了污染源分析阶段,但其资料调查分析及采样分析分别在场地环境调查及污染调查工作回顾中进行,土地利用方式、敏感受体及关注污染物则在暴露分析中进行详细阐述。浙江导则和上海规范中危害识别阶段的内容与国家导则保持一致。
需要指出的是,在确定场地敏感受体时,除考虑居住人群等敏感人群外,国家导则、浙江导则和上海规范均考虑了土壤污染对地下水的影响,将地下水同样列为敏感受体之一。北京导则在此阶段提及的敏感受体仅涉及受影响的人群,而重庆指南在风险暴露评估分析中提及的敏感受体包括居民和临时活动人员,但均未考虑地下水体等其他可能的受体。
部分地方导则将危害识别阶段与场地环境调查或其他相关工作阶段一同进行阐述,而国家导则对此的技术要求则相对清晰完整。
2.2筛选值
在进行关注污染物的初筛时,一般应用筛选值作为判定是否开展土壤或地下水环境风险评价的启动值。
国家导则中虽暂未制定污染物的土壤和地下水筛选值,然而环境保护部已《建设用地土壤污染风险筛选指导值》(征求意见稿),待正式后可作为国家层面筛选土壤中关注污染物的参考。北京市有一套完整的土壤筛选值[3],共制定了88种污染物的土壤筛选值,可以作为北京市场地土壤环境风险评价的参考启动值。重庆指南中,对于未来用地性质没有明确规定时,要求应用《展览会用地土壤环境质量评价标准(暂行)》(HJ 350-2007)[8](展览会用地标准)A级标准对污染物进行筛选。浙江导则中同样列举了88种污染物的土壤风险评估筛选值,作为当地土壤关注污染物筛选的参考依据。上海目前要求分别应用展览会用地标准A级标准和《地下水质量标准》(GB/T 14848-93)[9](地下水国标)Ⅲ类标准及其他相关的环境质量标准对土壤和地下水中的污染物进行筛选。目前看来,除上海参考地下水国标进行地下水中污染物的筛选外,国家和其他各地方均暂未制定地下水中污染物的筛选值。
对比北京和浙江的土壤筛选值,污染物的种类及筛选值均相同。北京筛选值中单独制定了公园与绿地用地方式的土壤筛选值,与住宅用地相比,公园与绿地用地方式的土壤筛选值相对宽松;浙江则将住宅用地、公园与绿地用地方式统称为住宅及公共用地。对比北京/浙江住宅用地土壤筛选值和展览会用地标准A级标准,仅少数污染物如砷、镍、多氯联苯及滴滴涕等的住宅用地土壤筛选值与展览会用地标准A级标准相同,大部分污染物均存在差异性。
3 暴露评估
暴露评估是在危害识别的基础上确定场地土壤和地下水污染物的暴露情景、主要暴露途径和暴露评估模型,确定评估模型参数取值,计算敏感人群对土壤和地下水中污染物的暴露量。
3.1暴露情景
暴露情景是指在特定土地利用方式下场地污染物经由不同暴露途径迁移和达到受体人群的情况,其对后续暴露量计算公式的选择起着重要的指导作用。国家导则、重庆指南和上海规范均对暴露情景进行了明确的分类,基本可分为以住宅用地为代表的敏感用地和以工业用地为代表的非敏感用地;浙江导则中对暴露情景的分类则以敏感人群中是否涉及儿童来定;北京导则中暂未明确提及暴露情景这一说法,但在北京筛选值中分别提及住宅用地、公园与绿地和工业/商服用地的土壤污染物筛选值。
3.2暴露途径
暴露途径是场地污染物迁移到达和暴露于人体的方式。对比分析各导则的暴露途径,国家导则和上海规范对暴露途径的考虑比较全面,在综合考虑保护人体健康各途径的基础上,还考虑了对地下水的保护即土壤淋溶至地下水的暴露途径。重庆指南对各暴露途径尚未进行详细的划分,如未区分土壤呼吸吸入途径的室内外颗粒物及蒸气,未考虑土壤淋溶至地下水及地下水室外蒸气途径等,但增加了其他导则中没有的土壤果蔬种植摄入及地下水皮肤接触暴露途径。
风险评估技术的暴露途径比较见表2。
3.3暴露量计算及暴露参数
在进行暴露量的计算时,国家及各地方导则应用的模型基本保持一致。其中,北京导则和重庆指南直接将污染物的浓度带入暴露量的计算中,计算得到各暴露途径土壤或地下水中污染物的暴露量,其他导则仅计算得到各暴露途径下土壤或地下水的暴露量。此外,重庆指南在计算呼吸吸入途径污染物的暴露量时,未区分污染物室内外颗粒物及蒸气。
国家及各地方导则均按照敏感受体及暴露情景的不同,对风险评估中需要的暴露参数进行了统计。国家导则、浙江导则和上海规范中统计的暴露参数相对较为详细,考虑了住宅和工业用地两种暴露情景;北京导则中统计了包括体重、皮肤表面积、暴露频率在内的7种暴露参数,考虑了居住、公园、商业和工业用地4种暴露情景;重庆指南在统计暴露参数时,考虑的暴露情景更加详细,综合考虑了居住、工业、商业/娱乐/市政用地、开挖施工及农业用地。
风险评估技术暴露参数的比较(以住宅类敏感用地为例)见表3。
表3以住宅类敏感用地为例,选取了部分代表性暴露参数进行了比较,与国家导则相比,上海规范的参数取值与其基本保持一致,其他导则中部分参数取值与其保持一致,取值不同的各参数与国家导则相比差别不大。
4毒性评估
毒性评估即在危害识别的基础上,分析关注污染物对人体健康的危害效应,包括致癌效应和非致癌效应,确定与关注污染物相关的毒理学及理化等参数。
4.1污染物毒性分级及参数
美国国家环保局(United States Environmental Protection Agency,USEPA)对污染物进行了如下毒性分级。A:人类致癌污染物;B2:很可能的人类致癌污染物;C:可能的人类致癌污染物;NA:暂时未对其致癌性进行划分[10] 。我国目前参考USEPA对污染物进行毒性分级。
污染物致癌效应的毒性参数包括呼吸吸入单位致癌因子(IUR)、呼吸吸入致癌斜率因子(SFi)、经口摄入致癌斜率因子(SFo)和皮肤接触致癌斜率因子(SFd)。污染物非致癌效应的毒性参数包括呼吸吸入参考浓度(RfC)、呼吸吸入参考剂量(RfDi)、经口摄入参考剂量(RfDo)和皮肤接触参考剂量(RfDd)。
国家导则中,呼吸吸入途径的SFi和RfDi可分别通过IUR和RfC外推得到,皮肤接触途径的SFd和RfDd则可分别通过SFo和RfDo外推计算得到,并列出了外推计算公式。北京导则中,呼吸吸入途径的SFi和RfDi及皮肤接触途径的SFd和RfDd直接为文献参数值,未进行外推计算。重庆指南中暂未列举污染物的毒性参数。浙江导则中直接列举了部分污染物的毒性参数,对于未收录的污染物毒性参数,规定可参考国外毒性数据库或可根据相关外推模型进行计算。上海规范与国家导则保持一致,在毒性参数取值时应用了具体的外推模型进行计算。
对比国家及各地方导则中污染物的毒性参数,由于参考不同的文献,污染物的毒性参数各有不同,污染物毒性参数的差异会导致后续污染物风险的不同,在风险评估中需根据地方政府的要求合理选择污染物的毒性参数。
4.2污染物理化性质及其他参数
风险评估中还涉及到一些污染物的理化性质参数及其他一些和暴露途径相关的吸收因子参数。
国家导则、浙江导则和上海规范中分别列表给出了部分污染物的理化参数,而北京导则和重庆指南中暂无污染物的理化性质参数。具有代表性的理化性质参数即无量纲亨利常数(H’)、水中扩散系数(Dw)、空气中扩散系数(Da)、土壤-有机碳分配系数(Koc)和水溶解度(S)等,浙江导则中未给出溶解度的参考取值。由于参考不同的文献,各导则中污染物的部分理化性质参数取值也存在不同。以四氯化碳为例,对比国家导则和上海规范,其H’和S的取值相同,而Dw、Da和Koc存在轻微差异;对比浙江导则和上海规范,其Dw和Da的取值相同,而H’、Koc和S存在轻微差异。
四氯化碳理化性质参数的比较见表4。
污染物的吸收因子参数主要包括消化道吸收因子ABSgi、皮肤吸收因子ABSd和经口摄入吸收因子ABSo,分别用于计算皮肤接触致癌斜率因子及参考剂量、皮肤接触土壤途径的土壤暴露量和经口摄入土壤途径的土壤暴露量。国家导则、浙江导则和上海规范对吸收因子参数考虑的较为全面,北京导则中仅考虑了ABSd,重庆指南中考虑了ABSd和ABSo。参数取值方面,各导则中污染物的ABSgi和ABSo的取值均相同,由于参考不同的文献,各导则中污染物的ABSd不完全相同。
5风险表征
风险表征是在暴露评估和毒性评估的基础上采用风险评估模型计算土壤和地下水污染物的致癌风险和危害商。
在进行污染物的风险表征时,国家导则和地方导则的相同之处在于,均分别考虑了致癌污染物的致癌风险和非致癌污染物的非致癌危害商,并首先分别计算土壤或地下水中单一污染物经单一途径的致癌风险和非致癌危害商,再计算单一污染物的总致癌风险和非致癌危害指数,计算方法也保持一致。此外,国家导则和地方导则均选择相对保守的10~6作为单一污染物的可接受致癌风险水平,选择1作为单一污染物可接受非致癌危害商。
国家和地方导则的不同之处在于,首先,在进行单一污染物非致癌危害商的计算时,是否考虑暴露于土壤和地下水的参考剂量分配系数SAF和WAF。上海规范同国家导则应用的推荐模型保持一致,在进行非致癌危害商的计算时,均考虑了暴露于土壤和地下水的参考剂量分配系数,而北京导则、重庆指南和浙江导则未对其进行考虑。此外,在完成污染物总致癌风险和非致癌危害指数的计算后,应进行不确定性分析,以分析污染场地风险评估结果不确定性的主要来源,国家导则、重庆指南和上海规范中分别对该部分内容进行了详细分析,而北京导则和浙江导则中未涉及该部分内容。
6风险控制值的计算及修复目标值的确定
污染物的风险控制值是基于健康风险评估模型的计算值,是确定污染场地修复目标值的重要参考值。而污染物的修复目标值是根据不同修复方式(原位/异位)和不同修复技术(污染物总量削减/风险途径控制)而确定的,修复目标值不完全等同于风险控制值。
6.1风险控制值的计算
当风险评估结果表明场地土壤或地下水中污染物浓度超过可接受风险水平时,需要计算土壤和地下水中关注污染物的风险控制值。国家导则、浙江导则和上海规范中计算污染物风险控制值应用的模型基本一致,不同之处在于在进行非致癌污染物的风险控制值计算时,国家导则考虑了暴露于土壤和地下水的参考剂量分配系数SAF和WAF,而地方导则中未对其进行考虑。北京导则和重庆指南中均仅提及计算方法,未给出计算模型。
此外,国家导则和上海规范中考虑了对地下水环境的保护,主要考虑土壤污染物淋溶至地下水后对地下水造成的危害,制定了保护地下水的土壤风险控制值的确定方法。其他导则中暂未考虑对地下水环境的保护。
6.2修复目标值的确定
国家和各地方导则中对污染物修复目标值有不同的确定方法。我国《污染场地土壤修复技术导则》(HJ25.4-2014)[11]中指出,在分析比较风险评估计算获得的风险控制值、场地所在区域土壤中目标污染物的背景含量及国家有关标准中规定的限值后,合理提出土壤目标污染物的修复目标值。北京导则中,在确定污染物的修复目标值时,还应参考该污染物的检出限、评价地区的土壤和地下水中污染物的背景值、当地的法律法规和修复技术的可行性。重庆指南中,需综合考虑技术、经济等,执行相对严格的修复目标值。浙江导则中指出,应根据污染物的风险控制值以及场地的实际情况和用途确定修复目标值。上海规范中明确区分了污染物的风险控制值及修复目标值,当选择原位修复技术时,修复目标值可引用风险控制值;选择异位修复技术时,修复目标值应根据不同的修复策略和处置方式制定。
需要指出的是,对于地下水的修复目标值,浙江导则还有一特殊规定,要求在比较经过风险评估计算得到的地下水修复限值及《地下水质量标准》(GB/T 14848-93)中规定的地下水污染物浓度最大限值的基础上,选择最小值作为污染场地地下水修复建议目标。
7 其他
铅污染场地的风险评估在国家和地方导则中均有提及但各有不同。与其他化学物质的非致癌性危害相比,铅的主要特点即在很低的浓度下依然可能对儿童或胎儿造成非致癌危害。
国家导则和上海规范的适用范围中均指出其不适用于铅、放射性物质、致病性生物污染及农用地土壤污染的风险评估。而北京导则和浙江导则的适用范围中则未提及不适用于铅污染场地的风险评估,也未给出铅的毒性参数,但均提出了铅的土壤参考筛选值。重庆指南中,对于住宅用地及公共用地,铅污染场地风险评估采用儿童血铅评估方式,要求经各种暴露途径导致的儿童体内血铅水平高于0.1 mg/L的概率小于5%,其具体方法参照USEPA公布的方法;而对于商服及工业用地,铅污染场地采用单因子评价方法,评估标准为展览会用地标准中的B级标准。
8结论与建议
8.1结论
从以上综合比较分析可以得出以下结论。
(1)我国污染场地风险评估相关的国家导则和地方导则中有关风险评估的工作内容和程序要求基本相同,各工作程序的内容综合比较也无很大差异。
(2)在进行污染场地风险评估时,各导则考虑的污染物暴露途径各有不同,而暴露途径的选择不同,将导致风险评估的结果存在差异。
(3)各导则对于包括暴露参数、毒性参数及理化参数等在内的数据库的选择各有不同,这也将导致计算得到的污染物风险控制值或修复目标值存在差异。
(4)在进行非致癌污染物的风险评估时,计算危害商及风险控制值时,模型中是否考虑暴露于土壤和地下水的参考剂量分配系数,将对非致癌污染物风险评估的结果存在影响。
8.2建议
我国污染场地风险评估技术方法有关的国家和地方导则各有优势和不足,国家导则在评估程序、各程序的工作内容、风险评估各计算模型的选择等方面相对完善。通过对比分析,对完善我国污染场地风险评估技术方法提出了如下相关思考和建议。
(1)国内有关场地土壤及地下水污染物的筛选标准尚不完善,且大多仅有污染物的土壤筛选值,基于此,建议从国家和地方层面分别完善各自的土壤筛选值并制定地下水筛选值。
(2)暴露评估阶段,各地应以国家导则作为参考依据,并根据本地区的实际情况,完善地方特定的暴露参数数据库。
(3)毒性评估阶段,国家和地方导则中污染物的毒性参数取值各有不同,且均参考国外的污染物毒性参数数据库,建议从国家层面整体规范污染物的毒性参数。
(4)建议在制定非致癌危害商及非致癌污染物的风险控制值时,统一考虑暴露于土壤和地下水的参考剂量分配系数。
(5)污染场地风险评估应从健康与环境两个方面来进行,应考虑对地下水环境的保护。
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篇8
关键词:地下水;开发利用现状;环境地质问题;对策措施
一、天津市自然地理概况及水文地质概况
1、自然地理概况
天津市位于华北平原东北部,西接北京市和河北省,东临渤海湾。在地貌上处于燕山山地向滨海平原的过度地带,北部山区属燕山山地,约占总面积的6.1%;南部平原属华北平原的一部分,占总面积的93.9%。
天津市属暖温带半温湿大陆性季风气候,多年平均降水量590.1mm,多年平均蒸发量1800mm。天津市地处海河流域下游,素有九河下梢之称,主要有两大水系:海河水系和蓟运河水系组成。两大水系均在天津东部入海。
2、水文地质概况
天津市地下水的赋存特征受地质构造、地貌、水文和古地理条件的控制。按地下水类型和含水介质特征,可划分为:松散岩类孔隙水、碳酸盐岩岩溶裂隙水、碎屑岩类裂隙水、火成岩和变质岩类裂隙水。以孔隙水和碳酸盐岩岩溶裂隙水分布广,水资源较丰富,利用价值较高。后者分布面积较小,含水性差,实际供水意义不大。
二、地下水资源及其开发利用现状
1、地下水资源及其分布
天津地下水资源可划分为冲积平原水文地质区和基岩山地水文地质区。平原区又分为全淡水区和有咸水区,平原区地下水资源量大于山区,且南部有咸水分布区, 山前浅埋基岩岩溶水区,供水条件好。基岩山地水文地质区分布在蓟县北部山区,有裂隙水、孔隙水。该区年地下水可开采量0.86亿m3/a,分配不均, 且埋藏较深,现多年开采量已达0.266亿m3/a,尚有开采潜力。山前全淡水区是水量最丰富、开发最充分的地区, 地下水补给充沛,地下水资源量3.46亿m3/a。
2、地下水资源的开发利用现状
1983年引滦入津后,开始控制地下水开采,特别是城市工业、生活用水。市区多年平均地下水开采量从1- 1.2亿m3/a下降到1988 年的0.666亿m3/a,各区对地下水的开采已减少了13%- 35% ,并逐年得到控制。近郊和各县的农业用水开采量也从1975- 1984年平均6.625 亿m3/a,下降到1988年的4.62亿m3/a。2009年全市水资源总量15.24亿立方米,地下水资源量5.60亿立方米,比上年偏少5.2%。根据多年工业用水水源组成发现,天津地下水的利用主要集中在市区和滨海地区的工业用水, 近郊和各县生活用水和乡镇工业用水主要水源也为地下水。
三、地下水开发利用过程中的环境水文地质问题
1、地下水长期超采、地下水位持续下降
自20世纪70年代大规模开发深层地下水以来,开采量不断增加。长期超量开采地下水,造成地下水持续大幅下降,并形成了市区及近郊区、塘沽、汉沽、大港、静海、武清等几个下降漏斗,尤其是市区和近郊及滨海地区的地下水位漏斗已连成一片。地下水水位多年大幅度持续下降,恶化了地质环境和生态环境,加剧了地面沉降,使水质变差、污染加重,从而导致并诱发一系列环境地质问题。
2、地面沉降
长期过量开采地下水是造成地面沉降的主要原因,由于长期开采,是地下水位大幅度下降,造成弱透水层和含水层孔隙水位压力降低;粘性土层孔隙水被挤出,是粘性土产生严密变形,而引起地面沉降。天津市宝坻断裂以南的广大平原区均有不同程度的下沉,面积达7300km2,其中累计沉降量超过1000mm的面积达4080km2,并形成了市区、塘沽、汉沽、大港及海河下游地区等几个沉降中心。
3、地下水质污染及咸水入侵
天津市地下水污染在浅层水中比较突出,随着开采时间的延续及开采量的加大,深层地下水也遭到了咸水入侵。
深层地下水污染,主要表现在两个方面:由于地下水长期超采,导致区域性水位下降,造成含水层水动力条件改变,从而使上部咸水越流补给开采层;不同成分水混合,从而造成地下水盐平衡变化,水质咸化,致使地下水主要常量组分Cl-、SO4-2、矿化度(TDS)、总硬度(TH)等含量升高,水化学类型变异。
4、高矿水及土壤盐渍化
高矿化水(咸水)是矿化度大于2g/L的地下水。咸水不宜或不能直接作为生活用水和工农业用水,并引发一系列环境问题。天津市平原区大面积分布着咸水,埋藏浅,厚度大(最深达200m),是影响地下水环境质量的重要因素。咸水的存在导致淡水资源更加紧缺。咸水占据地下库容,不能调蓄降水、地表水及外来水源;每年大量天然补给资源蒸发浓缩,或与咸水混合而转化为咸水,损耗大量淡水资源。咸水地下水径流滞缓,水位浅,含水层不发育,循环交替作用差,地下水污染后自净能力差,污染程度高。
四、保护地下水环境的主要对策
第一,由于自然环境的限制,天津市属于水资源严重短缺的城市,地下水环境比较脆弱。随着国民经济的发展和城市规模的扩大,预测2020年天津市需水总量为53.73亿m3,水资源供需矛盾将越来越突出。因此,必须贯彻开源与节流并重的方针,大力发展节水型工业和节水型农业,建设节水型城市。
第二,综合防治过量开采地下水诱发的环境地质问题,应坚持以防为主、防治结合、全面规划、综合治理的方针。其根本对策为:保持地下水资源的采补平衡,把地下水开采量控制在不致于加剧地质环境恶化的允许范围以内。
第三,防治地下水污染,应执行预防为主、治理为辅的方针对策,应优化资源配置,把提高工业用水重复利用率、海水利用率、污水资源化作为重点。在市区、滨海地区及各县城所在地增加建设以大型污水处理厂为核心的污水处理与回用系统;应对废井、坏井及不合格井孔进行处理,开展多井回灌,改善水质,增加资源。
第四,应加强地下水环境保护管理,坚持以地矿、环保、卫生防疫、城建等有关部门协调、配合,以保护地下水环境质量;并加强地下水动态监测工作,建立动态监测信息系统,动态监测应实行数据采集自动化、数据处理模型化、成果网络化,以地下水环境保护的科学管理提供决策依据。
参考文献:
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篇9
【关键词】 土壤保护 土壤质量 监测项目 监测点位 取样深度
导致土壤污染的方式有很多,包括固体污染物渗沥液进入土壤,地表水和地下水污染物通过水力联系进入土壤,大气污染物降落到土壤,甚至将污染物直接向土壤倾倒等违反环保法的行为也一定程度上存在。进行土壤污染治理的前提是土壤监测,只有在掌握了土壤污染的污染物种类、成分和浓度等数据,并再次基础上对区域的土壤污染规律进行研究后,才能找到解决土壤污染问题的正确方法。本文将在分析土壤中污染物来源和迁移规律的基础上,对土壤监测的项目、点位布设和采样深度进行原则性的讨论。
1 土壤监测的项目
根据土壤应用功能和保护目标,我国将土壤划分为三类:
I类为主要适用于国家规定的自然保护区(原有背景重金属含量高的除外)、集中式生活饮用水源地、茶园、牧场和其他保护地区的土壤,土壤质量基本上保持自然背景水平。
Ⅱ类主要适用于一般农田、蔬菜地、茶园果园、牧场等到土壤,土壤质量基本上对植物和环境不造成危害和污染。
Ⅲ类主要适用于林地土壤及污染物容量较大的高背景值土壤和矿产附近等地的农田土壤(蔬菜地除外)。土壤质量基本上对植物和环境不造成危害和污染。
从土壤分类中可以看出,土壤监测项目的确定必须考虑两方面的因素,第一是土壤的使用功能,即土壤肥力;第二是土壤中可以通过食物链进入人体,并且易于在人体中累积的污染物。
因此对于土壤污染的监测,监测项目选择应该重点考虑持久性有机污染物、有毒有害物质和重金属。
持久性有机污染物中最突出的是含卤素有机化合物,这种污染物非常不易于被土壤中的微生物降解,因此易于通过食物链进入人体。《斯德哥尔摩公约》规定的持久性有机污染物包括三大类12种。第一类是有机氯杀虫剂,包括滴滴涕、氯丹、灭蚁灵、艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂、七氯、毒杀酚;第二类是工业化学品,包括六氯苯和多氯联苯;第三类是工业副产品,包括二f英(多氯二苯并-p-二f英)、呋喃(多氯二苯并呋喃)。从《斯德哥尔摩公约》中所列举的持久性有机物之中,我们可以得出结论,对于利用类型为农田的土壤污染,持久性有机污染物主要是第一类,则监测对象要根据农田的农作物类型,试用农药的种类、用量和浓度来确定;对于利用类型为工业用地的土壤,持久性有机污染物主要是第二类,则监测对象要根据工艺流程和产污环节涉及到的主要产品、副产品、污染物和原辅材料来确定,尤其要注意含氯化学工业。
对于可能向土壤中排放或者泄露的有毒有害物质,如硝基苯、氰化物等,要列为重点监测项目,可以用类比调查分析和物料衡算的方法计算进入环境土壤中有毒有害物质和元素的数量,不可忽略风险泄露的可能性。
重金属如汞、铅、镉、铬等易于在土壤中累积,不易通过土壤治理和修复的方法清除,对农作物的危害很大,如烷基汞等有些重金属可以通过食物链进入人体富集,对人体的伤害很大。因此,重金属应该列为重点土壤污染物监测项目。
2 土壤监测的点位布设和取样深度
土壤污染点位的布设要研究污染物的来源和迁移规律,通过对污染物来源和迁移规律的研究来分析土壤中污染物浓度的分布。应重点布设在污染严重区域和土壤环境敏感区域,同时污染点位的布设要考虑风险监测和例行监测的需求。土壤中污染物的来源和迁移主要有以下三个途径,根据各自途径的特点和规律采取不同的监测布点方式:
(1)固体污染物堆放在土壤表层,在防渗措施和雨污分流措施不完善的情况下,随着雨水以渗滤液的方式进入包气带,随着地下潜水扩散,在地质结构比较脆弱的地方有可能越层进入承压水层。或者固体污染物地下储存,在防渗措施不完善的情况下,渗滤液直接进入潜水层和承压水层。在这种情况下,土壤污染监测的若干点位应该布设在地下水径流方向的下游一定范围内的土壤环境敏感点,同时可以在地下水径流方向的上游布设一个参照点。在取样深度方面,靠近污染源的一定范围内,考虑到土壤表面到包气带再到潜水的污染物迁移过程,应该兼顾表层和深层土壤,重点监测表层土壤;远离污染源一定距离后,考虑到污染物从潜水通过毛细作用到包气带再到土壤的迁移过程,应该兼顾表层和深层土壤,重点监测深层土壤。
(2)大气污染物排放源,污染物在空气中飘散一定距离后降落到土壤。这种情况下土壤污染监测点位的布设要综合考虑气象条件、地形条件、污染源方位和污染物飘散特性等情况,根据污染物在下方向一定距离内的近地面浓度分布,在近地面浓度较高的区域和下方向土壤环境敏感点布设监测点位。考虑到这种情况下污染物浓度比较低,所以通过包气带进入潜水的可能性比较低,取样深度重点考虑表层土壤。
(3)地表水携带的污染物进入土壤,主要通过两种方式,第一种是污染物随着地表水的漫滩进入土壤,在丰水期尤其明显,这种情况下监测点位应该布设在漫滩区域,丰水期监测范围和频率要大于平水期和枯水期。考虑到这种情况,地表水和受污染土壤的接触时间段,监测点位采样深度应重点考虑表层土壤。第二种是地表水中的污染物通过水力联系进入地下水,进而随着地下水污染土壤,在地表水和地下水水力联系紧密的水文地质结构趋于尤其明显,这种情况下监测点位应该布设在地下水径流方向的下游,取样深度应重点考虑深层土壤。
3 结语
土壤监测点位的布设,污染项目的选择和取样应该根据该地土壤污染的机理、途径和过程,坚持有所侧重和代表性的原则进行具体分析,才能让监测结果有针对性和可靠性。
参考文献:
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[3]陆泗进,何立环.浅谈我国土壤环境质量监测[J].环境监测管理与技术,2013,03:6-8+12.
篇10
根据国务院出台的相关规划,到2015年,我国应全面摸清土壤环境状况,建立起严格的耕地和集中式饮用水水源土地保护制度,初步遏制土壤污染扩散趋势,确保全国土壤环境调查点达标率不低于80%,建立土壤环境质量定期调查和例行监测制度,对60%的耕地和所有50万人以上饮用水水源地土地展开监测,到2020年建成国家土壤环境保护体系。
宏观政策的利好无疑为产业的发展注入了巨大力量,面对日趋严重的污染和巨大的潜在市场,北京建工环境修复股份有限公司副总经理、高级工程师李书鹏显得既兴奋又忐忑,“污水治理了多少年?大气治理了多少年?但问题还非常多,几十年都无法彻底解决!”
无独有偶,在短短几年内,土地修复产业的规模就增加了几倍。当时间的脚步刚刚来到2014年之际,一场围绕污染土壤修复的战役已经在中国打响,虽然故事发展的路线图还有待各方筹划,但和其他新兴行业面临的困境一样,“谁来付费”的问题仍然困扰着政府和相关从业者……
土壤修复路线图
提到土壤污染,李书鹏认为,它的产生主要归因于我国工业化长期的粗放式发展,大家对它的理解也存在许多误区。“现在国内很多人都在谈论土壤修复,其实在行业内土壤和地下水是联系在一起的,尤其是在南方地区,地下水埋深比较浅,一两米就见水,地下水污染和土壤污染不能分开讨论。”
2007年,北京建工环境修复股份有限公司注册成立,成为国内第一家从事环境修复的专业公司。那是一个公众对环境修复很陌生的年代,北京建工修复的出现,在中国环保产业尤其是污染治理市场掀起了一阵波澜。
李书鹏表示,虽然土壤污染问题热炒了很久,但土壤修复却是环境保护的一个崭新领域。“以前产业化较好的是水、气、声、渣的治理,土壤污染治理并没有受到应有的重视。现在之所以大家都很关注,一方面是由于镉米事件导致的对粮食安全的担心;另一方面是土壤污染引起的地下水污染事件不断曝光,社会愈加关注饮用水安全问题。行业在起步,国家的监管也要起步,现在有些地方主管部门观念还不清晰,这都需要改变。”
另一方面,制定一部规范行业的法律也变得迫在眉睫。事实上,我国研究土壤污染防治法已有一段时间,从2006年全国进行统一的土壤污染源调查开始,到去年,由环保部牵头,会同国家发展改革委、国土资源部、工业信息化部等八部委共同制定的《土壤环境保护法》初稿完成,共历时7年。
对于将要出台的政策,李书鹏有着自己的期待。在他看来,行业发展至今仍缺乏国家级的规范和导则,这让包括北京建工环境修复股份有限公司在内的所有市场主体都受到影响。“哪些场地必须调查?什么时候做调查?调查后如果有问题应该怎么做?现在很多机构之所以不敢做修复,就是不知道需要修复到什么标准、修复后如何验收、各个节点上报给谁等等问题,很多经济发达省份土壤修复进展缓慢在很大程度上也受累于此。”
相比土地环境保护立法的漫长,污染土地的“定价”则显得更加艰辛。“农田和工业场地的整治要严格区分,工业用地相对价值较高,所以市场会更容易打开。而具体到农田,价格难题仍不好解。”根据李书鹏的测算,假定污染土壤只有半米深,按照现在的工业场地修复的市场价格,一亩农地需要的修复费用也要十几万人民币,“农民承受不起,国家也承受不起,最好的办法是农民、市场、国家三方共担”,同时针对农田土壤污染应该将修复技术和农艺技术结合使用,降低修复成本。
即使对产业的发展看法各异,但行业应由企业唱主角却是所有人的共识,这就对企业自身的发展质量提出了更高要求。对此,北京建工修复的抓手是科研,李书鹏解释道:“公司始终注重人才引进和培养,通过多种渠道引进拥有丰富修复经验的海外高层次人才,其中两名入选北京‘海聚工程’。也许他们在国外学到的技术现阶段在国内很难完全应用,但可以确保我们的视野与国际基本同步,从而做到在技术本土化上先人一步。”
如果将视野上升到全球,虽然都存在土壤污染情况,但在各个国家情况也不尽相同。以美国为例,由于土地资源相对充裕,很多场地的污染土壤可以挖掘后异地填埋或在原位长期修复,甚至有些场地是边修复边使用,上面建成了超市或仓库,地下同时进行着修复。“但在国内,都希望开发得快一些,容积率高一些,最好都建成住宅,这是由国情决定的。”李书鹏补充道。
市场究竟在哪里
根据我国污染责任机制,土壤污染的治理也遵循着“谁污染谁治理”的原则,不过由于土壤污染的特殊性,这条原则在很多时候并没有得到很好的执行。
但在土壤污染调查领域,近两年却动作颇多。过去,我国曾多次大规模调查土壤污染情况,并于2013年12月底透露了全国土壤污染调查的部分数据。“主要问题还是调查的尺度太大,平均下来几十平方公里取一个点,代表性不够,相比较而言,日本污染土壤的面积调查单位是2.5公顷,中国台湾地区是1公顷。现在国家应尽快建立污染场地名录,发现一个上报一个,修复一个删除一个,要有一笔清晰的账目。”李书鹏如是说道。
责任人界定的困难正是目前“付费难”乃至土壤修复难的症结所在。由于土壤污染多数是几代企业形成的累积效应,很多企业早已不复存在或改制,而处在最弱势的农民,不仅要承担污染造成的严重后果,还要背上“毒大米”、“毒蔬菜”的指责。
在这方面,美国的例子也许可以为我国提供借鉴。1980年美国国会正式通过《综合环境反应、赔偿和责任法》,这项法案规定在美国全国设立“超级基金”,基金的主要经费来源是国内石油生产和进口税、化学品原料税、环境税等,这项税种的收益同时定向投入到“超级基金”的托管基金,每年按实际需要的比例进行投放,用于全国土地的修复。
根据土壤修复发达国家的经验,土地保护成本、土地管理成本、修复成本之间的比率一般为1:10:100,按照这个比率,如果预防土壤污染需投入10万元,那管控污染则需要100万元,如果土地已被污染而需进行修复,则需要投入1,000万元。国内很多专家也都表示,要吸取大气和水污染治理的经验教训,尽早采取措施,多从预防上下功夫。
在资本运作层面,北京建工修复也有新的计划。李书鹏对《中国新时代》记者表示:“我们已经完成了股份制改造,上市工作正在按计划推进。”事实上,作为北京建工修复的母公司,北京建工集团管理层很早就从长远发展角度进行全盘布局。“作为集团内部第一个准备上市的下属公司,建工修复的上市受到集团高度重视,集团希望我们创造新的业务增长点。另一方面,从修复公司角度出发,由于工程越做越大,也需要一定的资金支持,但归根结底,上市是对公司管理体制一次全面的梳理。在准备上市的过程中,我们深刻地感受到,上市需要我们将管理体制进一步梳理、规范与完善,这对企业发展本身也是有好处的。”