地下水环境保护及其污染防治措施研究

2021-07-17王大祥张文龙赵青峰程曼曼

河南科技 2021年7期

关键词：处理厂环境影响污染物

王大祥张文龙赵青峰程曼曼

摘要：地下水污染具有较强的滞后性和隐蔽性。因此，要做好地下水环境影响评价工作，全面、准确评估建设项目对地下水环境的影响，从而为地下水环境保护提供精准指导。本文分析了地下水环境污染的原因，提出了防治地下水环境污染的具体措施。

关键词：地下水;环境保护;污染防治

中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1003-5168（2021）07-0135-03

Research on Groundwater Environmental Protection and Pollution Prevention Measures

WANG Daxiang1，2 ZHANG Wenlong2 ZHAO Qingfeng2 CHENG Manman2

（1.Hydrology and Water Resources Bureau of Henan Province，Zhengzhou Henan 450003;2. Xinyang Hydrology and Water Resources Survey Bureau，Xinyang Henan 464000）

Abstract： Groundwater pollution has strong hysteresis and concealment. Therefore， we should do a good job in groundwater environmental impact assessment， comprehensively and accurately assess the impact of construction projects on groundwater environment， so as to provide accurate guidance for groundwater environmental protection. This paper analyzed the causes of groundwater environmental pollution， and put forward specific measures to prevent and control groundwater environmental pollution.

Keywords： groundwater;environmental protection;pollution prevention

科技进步促进了工业建设的快速发展。工业园区发挥着促进我国经济发展，优化区域规划的积极作用。但是，工业园区的发展也带来了诸多环境问题，如会引起地下水环境的污染，对人们的生活造成不利影响。本文以某城镇污水处理厂建设项目为例，分析了解析法地下水环境污染评价预测模型及其内涵，为该模型在地下水环境影响评价中的具体应用提供参考，丰富了地下水环境影响评价方式，对环境污染防治措施提供了重要依据。

1 地下水环境污染的原因

1.1 项目概况

某城镇污水处理厂位于某市西南25 km处，项目建设用地为平原地貌，呈东低西高，向南凸出。通过现场实地踏勘和水文地质资料查询，该污水处理厂建设项目所在地区，地下水含量丰富，水系充沛，地下水水系属孔隙潜水层，潜水层赋存在1～4层土壤中，以及赋存在7层深部微承压水的土壤中。从该地下水来源可以看出，大气降水和地表径流是该区域地下水的主要补给来源，而自然蒸发是该地下水的主要排泄因素[1]。污水处理厂建设项目所在区域的地下水为上层滞水，地下水赋存于粉质黏土及杂填土之中。年大气降水及地表径流总体较小。从建设项目所在区域的地形地貌来看，该污水处理厂建设项目所在区域的地下水流向与项目所在地的地形坡度一致。因此，該城镇污水处理厂建设项目所在区域的水文地质条件较为简单，有利于项目建设中地下水环境影响评价工作的开展。

1.2 调查目标

通过对污水处理厂开展前期资料收集、现场诊断排查，制定初步调查采样工作方案，并开展现场采样分析和调查评估工作，以了解地下水污染基本情况，初步判断并识别主要污染物和污染类型，判断厂区污染源分布及污染区域，并划定重点污染区，研判污染跨界风险，为后续确定污染物、管控范围以及管控措施提供依据，重点包括以下两点内容：①对污水处理厂可导致地下水的污染源、污染区域、污染程度进行排查与辨识;②对污水处理厂提出地下水环境污染管控措施[2]。

1.3 资料收集

收集并利用企业与周边区域的变迁资料、企业环境资料、场地相关记录、有关政府文件以及企业所在区域的自然和社会信息，包括以下几点。

①了解企业类型、分布、主要工艺、产排污状况、环境风险物质生产储存和转运、污染治理情况以及地理、气象、环境状况等基本情况，掌握调查范围内的潜在环境污染源、环境质量、周边环境状况、安全管理、事故风险水平等方面的情况及其他有关情况。

②本企业环境污染现状包括但不限于监测布点、监测方案，土壤与地下水的监测数据及有关的污染机理分析资料。

③本企业的土壤及地下水监测现状包括但不限于监测数据。

通过对上述生产工艺工况、污染分析现状、重点污染源分析等多个方面的调查，为该污水处理厂开展调查提供了基础资料[3]。

1.4 解析法预测模型

1.4.1 解析法预测模型。城镇污水处理厂建成投产后，当项目在后期运行过程中出现非正常情况时，污水会随着地表下渗流入含水层。从环境影响评价预测的角度来看，由于污染物主要以地表渗漏为主，地表中迁移的污染物对地下水环境的影响较小，因此影响程度可忽略不计。该城镇污水处理厂建设项目所在区域地下水流动呈一维流动，地下水位动态稳定。污水下渗或地表径流中的污染物迁移，可视为瞬时注入示踪剂（平面瞬时点源）的一维稳定流动二维水动力弥散。为了精准地预测污水对项目所在区域地下水环境的影响，将地下水平行方向流动视为[x]轴正方向，那么，建设项目导致的地下水污染物浓度分布模型如式（1）所示。

[Cx，y，t=mMM4πntDLDTe-x-u24DLt+y24DTt] （1）

式中：[x]和[y]表示预测地下水环境点处位置坐标;[t]表示预测时间，d;[Cx，y，t]表示[t]时刻点[x]、[y]处示踪剂浓度，g/L;[M]表示承压含水层厚度，m;[mM]表示长度为[M]的线源瞬时注入的示踪剂质量，kg;[u]表示水流速度，m/d;[e-]表示有效孔隙度，无量纲;[DL]表示纵向弥散系数，m2/d;[DT]表示横向[y]方向弥散系数，m2/d;π表示圆周率[4]。

1.4.2 解析法预测模型选取参数。解析法预测该项目地下水环境影响参数选取，见表1。

2 解析法预测地下水环境影响评价结果

2.1 评价范围

该城镇污水处理厂为新建项目，该污水处理厂建设项目所在区域的地表水为二级分水岭地带，即该城镇污水处理厂建设项目所在区域的地表水与地下水分水岭一致。该项目所在区域位于西侧水质地质单元之中，只有极少污泥堆场等位于东侧水文地质单元[5]。因此，需要准确、全面地做好项目对地下水环境影响的评价预测。可将本次建设项目的地下水环境影响的区域定为：地下水环境影响的西部区域为整个污水收集池周边，至村庄1，地下水环境影响的东部区域为沿高位地形至村庄2，整个地下水环境影响评价的范围呈圆形，影响评价的范围约在30 km2。

2.2 预测结果

采用《地下水质量标准》（GB/T 14848—2017）中Ⅲ类标准，Ni超标浓度界定为0.05 mg/L，影响浓度为0.005 mg/L。异常工况下，一旦该污水处理厂污水预处理环节发生污水泄漏等突发事件，选用解析法评价预测地下水污染物Ni，将100、1 000、10 000 d 作为本次影响预测评价时段[6]。结果见表2。

从表2可知，该污水处理厂建设项目在异常工况条件下，地下水污染物Ni泄漏影响范围呈椭圆形往外扩展。其中，100 d时，地下水污染物影响超标范围达603 ㎡，最远超标距离28 m，影响范围为1 152 ㎡，最远影响距离35 m;1 000 d 时，地下水污染物影响超标范围达2 254 ㎡，最远超标距离45 m，影响范围为 6 913㎡，最远影响距离85 m;10 000 d时，地下水污染物不超标，此时，对周边环境影响较小。可见，该污水处理厂建设项目周边的敏感区域及地下水保护目标，距污水处理厂远在600 m处，通过前述预测结果比较，Ni泄漏对地下水环境敏感区及保护目标影响较小[7]。

3 地下水环境污染防治措施分析

3.1 针对污染源的处置措施

工业企业在生产过程中非常容易生成“三废”，从而污染地下水，因此，人们需要科学设计工业区的供水水源区，尽可能地不要接近生活用水的下游区域。本污水处理厂主要服务范围为某工业园区内数家工业企业的生产废水及少量生活污水。经过实际资料收集、调查和分析，计算得出日处理能力为 5 000 t。虽然项目投产后对区域地表水环境影响较小，但也要做好异常工况下的地表水污染应急处置工作[8]。除此之外，相关政府单位还要积极引导工业企业精准处置在生产过程中产出的废气、废水和废渣，搭建较为完备的污染治理机制，尽可能地缩减污染物质的排放规模。

3.2 构建完备的地下水管理机制，防止地下水污染问题蔓延

为了确保地下水污染治理工作有序展开，当下最重要的工作是构建完备的地下水管理机制，同时要有效解决防治地下水污染过程中存在的责任划分问题，为保护地下水环境创造有利基本条件。此外，在治理地下水污染期间，还需要积极地督促有关单位进行资源共享，彼此沟通协作，使政府环境保护单位、水行政单位和建设规划等单位肩负起各自的职责，加深各自对地下水资源信息的掌握程度，同時予以整合分析，推动各项地下水污染治理有序展开。值得注意的是，还需要结合多方面数据信息，构建完备的地下水水质变化机制，全面掌握地下水资源的变化规律，进一步防止地下水污染。

3.3 生活污染源处理

针对生活污染源，需要做到如下两点：①推行生活垃圾处理规范机制和与生活污水有关的规范制度，以缓解垃圾焚烧、填埋和排污水库等对地下水带来的不良影响;②按时养护市政排污管网系统，强化对排污系统管理的力度，避免其给地下水带来大量有害物质[9]。

4 结语

做好建设项目环境影响评价，尤其是地下水环境影响评价，是降低建设项目生态环境影响的重要举措。在后续治理过程中，要根据当地基本情况，实事求是，制定合理的开发及应用地下水资源的战略举措，各政府单位要紧紧联合起来，通力合作，在保护当下现有地下水资源的前提下，全面开展地下水资源污染治理工作。

参考文献：

[1]陈铁龙.水文地质勘查在地下水环境影响评价中的应用研究[J].皮革制作与环保科技，2020（10）：26-30.

[2]姜益善，苏秋克.解析法在地下水环境影响评价中的应用研究[J].中国资源综合利用，2018（9）：138-139.

[3]高玉莹，贾腾飞.基于解析法的地下水环境影响研究[J].南方农机，2019（19）：94-96.

[4]赖小欣.地下水污染防治在我国地下水污染控制与治理中的措施[J].西部资源，2018（2）：87-88.

[5]常莺莺.探究地下水环境污染的防治措施[J].山西化工，2017（6）：152-155.

[6]李静，高风国.地下水质质量评价与地下水资源管理方法的研究[J].吉林农业，2019（11）：47.

[7]吴学安.水污染防治重在后续抓落实[N].学习时报，2019-05-01（7）.