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某县城区饮用水水源地环境风险评估及对策研究

2020-08-06谢计平翟江燕黄慧管映兵杨帆

绿色科技 2020年4期
关键词:风险识别对策研究

谢计平 翟江燕 黄慧 管映兵 杨帆

摘要:阐述了某县城区饮用水水源地调查现状及问题,对水源地进行了风险源识别、分析,采用评分值登加定性评估方法,通过源项分析并根据风险源所在保护区内的影响程度和影响范围,对风险源进行了赋值、计算和评估。风险评估结果表明:水源地最大风险源为流动风险源,其次为农业面源,风险值很高,从风险防控角度来讲不可接受,当地政府应尽快启动水源地的重新选址工作,彻底消除水源地的环境安全隐患。鉴于水源地目前依然承担着供水功能,相应提出了环境风险管理措施和环境应急工程措施,为有关部门提供技术支撑和决策参考。

关键词:饮用水水源地;风险识别;环境风险评估;对策研究

中图分类号:X820 文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2020)04-0051-05

1 引言

水是生命之源,是动植物和人类赖以生存的基本物质资源。水中的各种污染物均可通过饮用水和食物链进入人体,对居民健康产生长期影响[1]。饮用水的安全直接关系到人民的健康,也是以人为本、全面建成小康社会的需要[2]。随着经济快速发展,城乡一体化建设和工业化水平不断提高,远离城区的饮用水水源地的环境风险日益突出[3],风险源的增加也导致了近年来水污染事件频发,威胁着水源地的供水安全。城市饮用水水源地不仅受到流域性水污染的威胁,而且还受到事故性污染的严重影响,经常引发供水问题[4]。

切实保护好饮用水源,保护饮用水水源地不被污染,让群众喝上放心水,已成为水环境保护工作的首要问题和经济社会发展的核心问题之一。本文对某县城区饮用水水源地环境风险进行识别、评估,确定风险源,在此基础上,研究提出环境风险管理措施和环境应急工程措施,为有关部门提供技术支撑和决策参考。

2 水源地基本情况

该县城区饮用水水源地处甘肃省甘南藏族自治州,东西长约450m,南北宽约170m,总面积约5.3km2。白龙江地表水穿越水源地而过,属典型的傍河型地下水水源地。

对近年来该水源地地下水中pH值、总硬度、氨氮等25项指标进行水质监测指标进行评价,检测结果均达到《地下水环境质量标准》(GB/T 14848-2017)表1基本项目Ⅲ类水质标准限值要求,水源地水质质量良好。

虽然近年来水源地水质质量良好,但目前水源地保护区内仍存在农村居民、農田、排污口及省道穿越等环境问题,这些问题威胁水源地安全,进而影响到居民饮水安全。

3 水源地环境风险评估

根据原环保部《集中式饮用水水源环境保护指南(试行)》规定的饮用水水源环境风险评估方法进行风险评估(图1)。

3.1 风险源识别

3.1.1 风险源识别方法

饮用水水源地环境风险包括石油化工企业、危险品仓储、垃圾填埋场等在内的固定源;航运、陆运移动源等流动源及农业污染源、潮汛和水灾引起的大面积非点源污染三大类。对水源地进行风险源识别的目的是识别出主要风险源和主要风险事件。

风险源识别的方法有现场调查法和历史事故分析法[5]。本文采用现场调查法,并通过现场调查发现潜在的风险源。

3.1.2 风险源识别结果

通过收集的资料、实地现场勘查,综合考虑风险源所处的区域位置、污染事件的发生概率、潜在污染事件的可能污染强度等因素,识别出水源地风险源。识别结果发现,该县城区饮用水水源地主要为流动源和非点源风险源(表1)。

3.1.3 识别结果分析

3.1.3.1 固定风险源

依据《集中式饮用水水源环境保护指南(试行》)中固定风险源的定义,识别出该县城区饮用水水源地无潜在固定风险源。

3.1.3.2 流动风险源

水源地不涉及航运移动源,只考虑陆运移动源。水源保护区共有1条公路穿越水源保护区,为特大山洪泥石流灾后恢复重建工程。省道313傍河穿越水源一级、二级保护区共3840m。通过对当地交警及交通部门了解,结合现场走访调查,保护区路段运送的危险化学品主要有汽油、化肥、农药和化工原料等,存在发生货物倾翻导致泄漏污染水体的可能性。

3.1.3.3 非点源风险源

水源地农业污染风险源涉及三类:化肥农药、农村生活污水和生活垃圾。

水源地保护区内有2个行政村,农村居民产生的生活污水未经收集处理,从4个排污口直接排入白龙江。保护区内存在较多耕地,农作物种植过程中的肥料、农药和农膜通过农业灌溉或地表径流产生的污染,对水源地有较大影响。

3.2 风险评估

3.2.1 风险评估方法

采用评分值叠加法,根据饮用水水源一级、二级保护区的地理属性,调查风险源的性质和规模,定性评估该类风险源的影响程度。

3.2.1.1 固定风险源

根据风险源识别结果分析,水源地无潜在固定风险源。因此,固定源风险值Rp=0。

3.2.1.2 流动风险源

根据《集中式饮用水水源环境保护指南(试行)》中流动源评价指标及评分值计算得来,见表2。

3.2.1.3 非点源风险

根据《集中式饮用水水源环境保护指南(试行》)中非点源评价指标及评分值计算得来,见表3。

具体评估结果见表4。

3.3 风险评估结果

一般来说,环境风险值的可接受程度分别以Rp(或Rf、Ry)≤3作为背景值,当风险值超过此限,当39时,应采取风险应急措施。

根据对固定风险源、流动风险源及非点源风险源的计算结果,对于该水源地保护区,风险影响程度的顺序为:流动源>非点源。危害最大的为流动风险源,主要是因为省道313穿水源地一级、二级保护区而过,其次为农业面源。一级保护区内存在农户随意排放生活污水、生活垃圾堆放等现象;二级保护区内农村人口常住人口众多,农村生活污染产生量大,未经治理直接排放至保护区,此外,在水源保护区内有大量的经济作物果树喷洒农药,造成很大的隐患,长期下渗会造成地下水污染。

根据风险值计算结果,流动风险源评分达到最高分20,非点源风险计算值分值为15,相当于该饮用水水源地时时处于应急预案启动状态,因此仅从风险防控角度来讲,风险值很高,不可接受。建议当地政府尽快启动水源地的重新选址工作,彻底消除水源地的环境安全隐患。

但是由于该水源地目前依然承担着供水功能,因此,当务之急必须从环境应急措施、运营管理等方面来降低风险事故的发生概率,把事故发生后对水源地的危险降低到最低程度,做到预防和救援并重。针对此情况,考虑环境风险应急并结合经济技术成本,本文提出从管理措施和环境应急工程两方面进行整改。

4 水源地整改方案

4.1 水源地整改管理措施

水源地整改管理措施详见表5。

4.2 环境应急工程

4.2.1 应急池、事故导流槽工程

根据《集中式饮用水水源地规范化建设环境保护技术要求》及国家对水源地环境保护的各项规定,保护区内有道路交通穿越的地表水饮用水水源地和潜水型地下水饮用水水源地,建设事故导流槽和应急池等设施。因此需要对穿越路段内路基、桥面设置集中性径流收集系统,建设防撞护栏、事故导流槽(或导流管),同时结合区域地形条件设置应急池。当发生突发环境事故时,可利用该径流收集系统集中收集危险品及消防废水,确保事故废水不直接进入外环境。事后,依据污染物性质作妥当处理。

根据《化工建设项目环境保护设计规范》(GB5048-2009)规定的计算方法,应急池容量应根据发生事故的设备容量、事故时消防用水量及可能进入应急事故水池的降水量等因素综合确定。GB5048-2009规定的事故池容积确定方法,对于所有涉及危险化学品环境风险事故排水的项目均适用,因此,本项目应急事故池容积计算参考该设计规范。其应急事故水池容量应按式(1)计算。

V事故池=(V1+V2+V)max-V3(1)

式(1)中:(V1+V2+Vmax为应急事故废水最大计算量(m3);V1为最大一个容量的设备(装置)或贮罐的物料贮存量(m3);V2为在装置区或贮罐区一旦发生火灾爆炸及泄漏时的最大消防用水量,可根据GB50016-2014、GB50160-2008、GB50074等有关规定确定;V雨为发生事故时可能进入该废水收集系统的当地的最大降雨量,应根据《室外排水设计规范》GB50014[9]有关规定确定;V3为事故废水收集系统的装置或罐区围堰、防火堤内净空容量(m3)与事故废水导排管道容量(m3)之和。

根据《道路危险货物运输管理规定》(2016年修订),“运输爆炸品、强腐蚀性危险货物的罐式专用车辆的罐体容积不得超过20m3,运输剧毒化学品的罐式专用车辆的罐体容积不得超过10m3”。本项目取V, =20m3

根据GB50016-2014、GB50160-2008,最大消防用水量取15L/s,事故消防时间取2h,那么,V2=15×2×3600/1000=108m3

根据《室外排水设计规范》雨水流量公式,暴雨强度及雨水流量软件计算得到,若突发事故持续时长为2h,可能进入该废水收集系统的当地的最大降雨量V雨为57m3

根据项目特点,本项目V3取值为0。

综上计算得出,V事故池=20+108+57=185m3

根据地形地势条件,本次整改方案提出在保护区内路段共设置应急池2个,事故导流槽约3900m,详见表6。

4.2.2 水源地应急物资储备库

在水源地水厂内建设应急物资库1座,储备足够的应急物资和应急设备。

4.2.3 水源保护区应急设施修缮

对已损坏的环境应急设施进行修缮,其中现有事故导流槽25m,水厂围墙45m,水厂围墙加高围网1287m。

4.3 水源地整改方案整改工程量

整改方案工程量汇总见表7。

5 结论与建议

根据风险值计算结果,相当于该县城区饮用水水源地保护区时时处于应急预案启动状态,因此仅从风险防控角度来讲,风险值很高,不可接受。当地政府应尽快启动水源地的重新选址工作,彻底消除水源地的环境安全隐患。

但是由于水源地目前依然承担着供水功能,因此当务之急必须从环境应急措施、运营管理等方面来降低风险事故的发生概率,把事故发生后对水源地的危险降低到最低程度,做到预防和救援并重。针对此情况,本文提出了建设应急池、事故导流槽、应急物资储备库等工程,并对导流槽、围墙等进行修缮。

在本文提出的各类环境風险管理及应急措施后续落实过程中,建议对水源地及周边地质情况进一步调查核定,以获得更准确的资料,使设计参数更为可靠合理,各类工程设备的建设安装更方便。另外,施工单位须强化管理,严格控制施工范围及临时施工占地,不得随意扩大施工面积。施工期间开展相关环保培训,提高环境管理水平。强化员工的环境安全培训,防止发生环境污染和生态破坏事件。

参考文献:

[1]Wang Y,Yang L,Kong L,et al.Spatial distribution,ecological riskassessment and source identification for heavy metals in surfacesediments from Dongping Lake,Shandong,East China[J].Catena,2015(125):200~205.

[2]郝晓雯.辽宁省城市饮用水水源地保护现状调查及防护对策研究[J].能源与环境科学,2013(5):156~157.

[3]袁中宝.合肥市水源地保护与水源地城镇协调发展研究[D].上海,同济大学,2007.

[4]韩晓刚.黄廷林.我国突发性水污染事件统计分析[J].水资源保护,2010,26(1):84~86.

[5]曹国志,毛建英,於方,等.企业环境风险评估几个关键问题探讨[c]//中国环境科学学会.中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷).北京:中国环境科学学会,2013:3012~3015.

收稿日期:2020-01-13

作者简介:谢计平(1984-),女,工程师,主要从事环境咨询、生态环境保护研究相关工作。

通讯作者:杨帆(1987-),男,工程师,从事环境咨询、环境规划相关工作。

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