地下水污染防控8篇

時間:2023-06-13 09:24:53

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篇1

《2010中國環境狀況公報》顯示,全國地下水質量狀況不容樂觀,水質為優良一良好一較好級的監測點總計為1759個,占全部監測點的42.8%,2351個監測點的水質為較差一極差級,占57.2%。中國農業科學院在北方5省20個縣集約化蔬菜種植區的調查顯示,在800多個調查點中,50%的地下水硝酸鹽含量因過量用氮超標。目前這種局勢還在加劇。國土資源部近幾年的調查顯示,有40%的城市地下水水質在不斷惡化。

加強地下水污染防治已刻不容緩。從國外經驗來看。世界各國為了保護地下水資源,出臺了一系列法律。比如美國,1972年通過的《潔凈水法》、1987年的《水質量法》、1991年的《國家監測系統》等等。除了法律,美國在一些具體的保護水資源的措施方面也規定得非常具體。以水井為例,美國要求水井必須離開化糞池系統、動物飼養場和地下儲物罐等污染源若干英尺,水井的擁有者必須在井口周圍保持一個50英尺的清潔區,讓所有有害物質遠離水井等等。

然而,治理地下水污染,并非易事。地下水不同于地表水,一旦污染物進入合水層,治理難度極大。除了資金成本,還有一個時間成本。地下水埋藏在地下一定深度內,缺氧、溫度低、無光照、流動緩慢、水交替周期長,一旦受到污染,污染物、水和介質問的相互作用過程很復雜,恢復周期長。因此,加強地下水污染防治,關鍵在“防”。

國務院常務會議強調“保護優先、預防為主、防治結合”,側重點在“防”,需要在以下幾個方面進行綜合處理。

加強開展地下水飲用水源環境安全保障工作加快地下水飲用水水源保護區調整、劃定和建設工作,盡快開展多尺度地下水型飲用水源的污染防治區劃工作,確定地下水污染重點治理區、重點防控區及一般保護區,并定期嚴格地開展地下水飲用水水源環境執法檢查督察。

嚴格控制污染地下水的城鎮和工業污染嚴格防止污廢水管網滲漏,控制城鎮生活垃圾對地下水的影響。對于已污染地下水的城鎮生活垃圾填埋場,要及時開展頂部防滲、滲濾液引流、地下水修復等工作;加強重點行業環境監管,對于造成地下水嚴重污染事件的企業,依法予以關停。

控制農業面源對地下水污染對由于農業面源導致地下水“三氮”超標的地區,特別是糧食主產區和地下水污染較重的平原區,大力推廣科學施肥,積極引導和鼓勵農民使用生物農藥或高效、低毒、低殘留農藥,進行種植業結構調整與布局優化。

積極開展地下水污染修復 篩選典型地下水飲用水源區和地下水污染問題突出的工業場地,積極開展污染場地地下水污染修復試點工作,切斷廢棄鉆井、礦井等地下水污染途徑,防止污染物通過廢棄井進入地下水。

建立健全地下水環境監管體系完善地下水環境監測網絡,形成地下水環境監測評價體系和信息共享平臺;制定地下水污染防治應急措施,形成地下水污染突發事件應急預案和技術儲備體系,加強地下水環境保護執法監管。

篇2

關鍵詞 地下水;地下水污染;地下水保護制度:污染治理體系

文/井柳 新劉偉 江王 東張濤

地下水是我國重要的城鄉供水水源;全國309個地級及以上城市的835個集中式飲用水源地,一半以上為地下水型水源地。目前,我國地下水環境質量狀況不容樂觀,局部地區出現重金屬和有機物超標現象,嚴重威脅人民群眾飲水安全和身體健康。黨的十報告明確提出要“以解決損害群眾健康突出環境問題為重點,強化水、大氣、土壤等污染防治”、“完善最嚴格的耕地保護制度、水資源管理制度、環境保護制度”。面對我國嚴峻的地下水環境形勢,構建最嚴格的地下水環境保護制度勢在必行。

我國地下水環境形勢嚴峻地下水環境狀況不容樂觀

《2013年中國環境狀況公報》顯示,全國地下水環境質量的監測點總數為4778個,其中國家級監測點800個。水質優良的監測點比例為10.4%,良好和較好的監測點比例分別為26.9%和3.1%,較差和極差的監測點比例分別為43.9%和15.7%。主要超標指標為總硬度、鐵、錳、溶解性總固體、“三氮”(亞硝酸鹽、硝酸鹽和氨氮)、硫酸鹽、氟化物、氯化物等。與2012年相比,有連續監測數據的地下水水質監測點總數為4196個,分布在185個城市,水質綜合變化以穩定為主,其中變差的監測點比例為18.0%。《華北平原地下水污染防治工作方案》披露,華北平原局部地區存在地下水重金屬、有機物超標現象,主要污染指標是汞、鉻、鎘、鉛、苯、四氯化碳、三氯乙烯等。

經濟發展給地下水環境保護帶來壓力

隨著我國城鎮化進程的加速,城鎮人口不斷增加,城鎮化率大大提升,地下水環境保護壓力不斷升級。1978-2011年,城鎮人口由1.72億增加到6.9億;城鎮化率由18%增加到51%。城鎮化建設改變了地下水天然人滲補給條件,減少了地下水補給量,同時地下水開采量不斷提升,一些地區出現地下水超采現象,導致地下水位驟降,出現漏斗區域,并造成地面塌陷、海水入侵、土地鹽漬化等災害。另外,城鎮化發展過程中工業廢水、生活污水排放量不斷增加,地下水污染事件時有發生。根據環境保護部2013年2月下旬至3月開展的華北平原排污企業地下水污染專項檢查結果,涉水的25875家排污企業中查處各類環境違法行為558件,對其中88家企業處以罰款,總額達613萬余元。

我國地下水環境保護制度不完善現有地下水環境保護相關制度

地下水資源保護相關制度。一是最嚴格水資源管理制度。2012年國務院了《國務院關于實行最嚴格水資源管理制度的意見》,要求確立“三條紅線”,即水資源開發利用控制、用水效率控制及水功能區限制納污。二是水權交易制度。獲得取水權的單位或個人通過各種合理措施節約出的水資源,可依據相關規定進行水的使用權有償轉換。

地下水污染防治相關制度。一是污染源普查及數據更新制度。2010年第一次全國污染源普查工作啟動,對我國排放污染物的工業、農業、生活污染源及集中式污染治理設施開展調查,隨后又開展了污染源普查數據動態更新調查工作。二是環境影響評價制度。2011年環保部了《環境影響評價技術導則地下水環境》,規范了我國地下水環境影響評價工作,填補了我國環境影響評價技術標準體系的空白。三是排污許可證制度。《排污許可證管理條例》(征求意見稿)中規定,國家對在生產經營過程中排放廢氣、廢水、產生環境噪聲污染和固體廢物的行為實行許可證管理。對地下水來講,排污許可證制度屬于源頭預防范疇。四是地下水環境質量報告制度。國土和環保部門每年公布我國地下水環境質量狀況,《中國國土資源公報》和《中國環境狀況公報》。

我國地下水環境保護制度體系存在的問題

雖然我國目前已初步形成了地下水環境保護制度體系,但從體系的完備程度和與時俱進角度看仍存在著很多問題。

地下水環境保護法律法規不健全,環境管理體制和運行機制不順。目前我國頒布實施的有關法律法規中,涉及地下水環境保護的條款較少。《地下水質量標準》(GB/T14848-93)僅涉及39項指標,遠不能滿足現階段地下水污染防治要求。我國地下水環境管理體制不順,各部門職能劃分不清,存在交叉,沒有形成地下水環境保護的合力。

對地下水污染防治關注度低,缺少針對地下水污染源的管控制度。污染源普查范圍大、數量多,沒有針對垃圾填埋場、危險廢物處置場、工工業園區、、石油化工企業、加油站和油庫、高爾夫球場、再生水灌溉區和礦產開采及加工區等地下水特征污染源開展深入調查。未建立地下水污染源長期監管機制,導致我國目前地下水環境底數不清,地下水污染防治手段和措施落后。《中國國土資源公報》和《中國環境狀況公報》每年的地下水環境質量信息,僅能反應出區域地下水環境狀況,不能對地下水源地和地下水特征污染源及其周邊的水質狀況進行分析和評價,無法指導地下水污染防治工作。

國際地下水環境保護制度借鑒美國地下水環境保護制度框架

美國在地下水環境保護領域主要建立了以下六項制度。

統一管理與多部門合作制度。美國地下水環境保護工作由環保局、農業部、內政部和能源部共同管理,各有分工。

污染預防和長效監測制度。美國重視地下水污染源頭預防工作,對埋地油罐、垃圾填埋場、危險廢物儲存池等均設置了防滲措施。目前已經建立了較為完善的地下水監測系統,地下水監測點位共計約42000個。

調查評價與風險評估制度。1991年,美國啟動了國家水質評價計劃(NAwoA),大約每10年對水質趨勢進行一次評價。美國材料與試驗協會(ASTM)將健康風險分析評價與地下水污染治理相結合發展出RBCA(Risk-based Corrective Action)模式。

污染場地分級管理與整治制度。《綜合環境反應、賠償與責任法》(CERCLA,即超級基金法案)要求,對發現的污染場地進行相關認定,以可能給人體健康和環境造成重大損害的程度來劃分,并收錄到“國家優先名錄”上。

污染整治基金籌措制度。超級基金主要來源于對生產石油和某些無機化學制品行業征收的專門稅、聯邦財政撥款、年收入在200萬美元以上企業的附加稅、聯邦普通稅、基金利息和向違法者征收的罰款等。

信息共享與公眾參與制度。美國環保局網站上,公眾可以免費獲取一些地下水環境信息;超級基金項目報告也在該網站上公開。

歐盟地下水環境保護制度框架

歐盟在地下水環境保護領域主要建立了以下三項制度。

統一管理與多部門合作制度。“歐盟環境委員會”統一制定水環境相關的法律、標準,以水質監測為主,大部分成員國由環保部門負責,地礦、衛生、公共事務等部門參與。

長效監測與信息共享制度。歐盟多數成員國每年開展2~4次水質監測,并上報數據庫,多數數據可免費共享。

專家討論制度。基于水框架指令成立地下水工作組,80多位專家一年2次會議討論指令實施情況。

日本地下水環境保護制度框架

日本在地下水環境保護領域主要建立了以下三項制度。

統一管理制度。日本地下水環境管理的政府專職機構為其環境省下屬水、大氣環境局內設置的土壤環境科地下水室。

調查評價制度。2002年《土壤污染對策法》出臺,要求對土地環境狀況開展調查評價,當土地被判定特定有害物質超過標準時被指定為污染地域。日本開展地下水污染調查已有20多年,劃分出了不同污染程度區域,平均每年投資3000萬日元。

污染整治及基金籌措制度。《土壤污染對策法》要求污染行為人和土地所有者必須對污染地域采取對策,開展污染整治。當找不到污染行為人時,整治費用由土地所有人負擔,“土壤污染對策基金”可提供部分補助。“土壤污染對策基金”主要經費來源于土壤管理、委托工程、委托調查費用部分捐贈和民間自發捐款等。

我國最嚴格的地下水環境保護制度框架構建

我國地下水環境形勢不容樂觀,地下水污染正由點狀、條帶狀向面上擴散,由淺層向深層滲透,由城市向周邊蔓延。根據黨的十報告要求,我國亟需構建最嚴格的地下水環境保護制度。最嚴格的地下水環境保護制度框架應當包括最嚴格的地下水相關環境法律法規、環境質量目標、污染預警機制、調查評價及污染治理體系、環境經濟政策等方面內容。

建立最嚴格的地下水環境保護法律法規體系

進一步完善我國地下水法律、法規、標準體系,研究制定地下水污染防治相關技術指南。盡快修改《水污染防治法》,增加并明確對地下水環境監管相關要求;建議編制地下水污染防治條例,增強地下水環境保護法律責任;《全國地下水污染防治規劃(2011-2020年)》(以下簡稱《規劃》)和《華北平原地下水污染防治工作方案》(以下簡稱《方案》)已經出臺,標志著地下水污染防治工作正式納入了國家層面的決策,應積極落實《規劃》和《方案》要求,保障各項任務如期完成;盡快啟動我國地下水環境質量標準、監測標準、修復際準等制定工作;修訂完善《地下水環境監測技術規范》,編制地下水環境調查、評估、污染修復防控等技術指南。

建立統一管理與多部門合作制度

應厘清各部門在地下水工作領域的任務分工,充分發揮各自優勢,設立專門的地下水環境保護管理辦公室,聯合環保、國土、住建、水利、衛生、工信、農業等部門和單位,對全國地下水環境實施統一監管。環保部門主要負責對地下水污染源及水源地的環境監管,國土部門重點關注區域地下水環境狀況,水利部門重點關注地下水資源量變化情況,住建和衛生部重點關注水廠及飲用水水質狀況,工信部重點關注產業布局對地下水環境產生的影響,農業部重點關注農業面源對地下水環境的影響。

根據我國地下水環境現狀、地下水功能區劃和污染源分布情況開展全國地下水污染防治區劃,劃分為“一般保護區”、“防控區”和“治理區”,從宏觀上掌控和指導全國地下水污染防治工作。

建立污染預防和長效監測制度

應加強對垃圾填埋場、危險廢物處置場、工業園區、石油化工企業、加油站和油庫、高爾夫球場、再生水灌溉區和礦產開采及加工區等地下水特征污染源的控制與管理,根據不同污染源特征,分別提出污染源頭控制要求,如加油站埋地油罐應設置雙層管或防滲池;面對我國城鎮化迅猛發展態勢,應加強對城鎮生活污水及固體廢物的管控,做好廢水、廢物收集處理及防滲措施,降低其對地下水環境的污染風險;建立地下水環境監測網和信息數據庫,形成監測井長期維護和數據定期上報機制。

建立地下水環境調查評價制度

我國雖然在重點區域、城市地下水動態監測和資源量評估方面獲得了大量數據,但這些難以完整描述地下水環境質量及污染情況,我國地下水污染底數仍然不清,應通過開展全國地下水基礎環境狀況的調查評估工作,以地下水源和特征污染源為重點調查對象,循序漸進,摸清家底,并建立地下水環境調查評價長效機制。

建立污染場地分級管理與整治制度

結合我國經濟、社會發展情況,按照污染場地及其周邊地下水功能和健康風險評估結果建立優先整治清單,實施污染場地分級列管。對人體健康風險值超標或準備再度開發利用的場地,根據已確定的修復目標,開展相應修復工作。

建立污染整治基金籌措制度

厘清污染治理責任,實行“誰污染、誰負責、誰治理”;對于無主污染源由國家或地方政府負責整治。研究建立“地下水污染整治基金”,向污染地下水環境的工業企業征收整治基金。通過制定綠色信貸、保險、優惠稅率及污染場地再開發等輔助政策,鼓勵開發商及民間資金的流入。

建立信息共享與公眾參與制度

通過網絡平臺及咨詢熱線,向社會公開地下水環境狀況調查、評價、污染場地整治等信息,接受公眾與媒體監督。

主要

參考文獻:

[1]陳鴻漢,劉明柱,永葆地下清流——《全國地下水污染防治規劃》的實施建議[J].環境保護,2012(4):23-26.

[2]曹文婷.中國水權交易制度研究[D].北京:中國政法大學,2007.

篇3

關鍵詞:地下水污染現狀污染途徑

地下水是地球上最主要、分布最為廣泛的水資源之一。全世界超過15億的人口主要依靠地下水作為飲用水。在我國的部分城市和廣大農村地區,地下水往往是惟一的供水水源。地下水是我國經濟和社會發展以及人民生活所必需的、不可替代的重要資源。

1、地下水污染現狀

目前中國的地下水已普遍受到污染,部分地區水質超標嚴重,且污染還在繼續加重。尤其是北方城市污染更加嚴重,污染元素多,且超標率高。主要超標項目有礦化物、總硬度、三氮等。三氮污染在全國各地均較突出,礦化物和總硬度超標主要分布在東北、華北、西北和西南等地區,華北地區地下水污染最為突出。

中國地下水污染已呈現出由點向面演化、由東部向西部擴展、由城市向農村蔓延、由局部向區域擴散的趨勢;污染物成分則由無機物向有機物發展,危害程度日趨嚴重;地下水污染面積不斷擴大,污染程度不斷加重。可以毫不夸張地講,在中國的平原地區,想要找出一塊未被污染的地下水區域已成為一件很不容易的事情了。而且越是經濟發達地區,其有毒物質的種類和數量往往也越多,地下水污染嚴重影響著人民群眾的生存環境。

2、地下水污染的主要途徑

2.1工業污染

一般的受污染地下水中,除了含有諸如壬基酚和辛基酚等有毒物質外,汞、鉛和鎘等重金屬占有很大的比例,成為了當前地下水污染的主要物質。重金屬污染地下水,一般是通過礦山開采、金屬冶煉、金屬加工及化工生產等環節排放的污水,以直接或間接的方式滲透進入地下水,因此,無論是這些工業污染物進入地表水體,還是直接排進土壤,地下水都是承受工業污染鏈條的最終環節。

可以說,礦物加工和冶煉、電鍍、塑料、電池、化工等行業是排放重工業污染,并進一步污染地下水資源的主要工業源。事實上,無論制造業發達與否,我國的很多地區均存在較為嚴重的違規排污現象,有的企業為了掩人耳目、逃避監管甚至直接采用地下排污方式,這更是對地下水構成了極為嚴重的危脅。

2.2 生活污染

隨著人口的不斷增加,生活垃圾的數量越來越大,大量的積存垃圾不斷蠶食和占據著城市及郊區的大片土地,通過降雨或地表徑流,直接滲漏或通過地表水滲漏入地下水系,引發地下水污染.人口的增加同時也帶來了生活污水的排放量不斷增大,例如,我國部分城鎮的污水處理廠設備不能保證不間斷運行,而且污水處理達標率也偏低,這就導致大量生活污水通過滲漏污染地下水,造成地下水氮磷含量及糞大腸菌群指標升高。

2.3 化肥農藥污染

隨著糧食、果品、蔬菜等產量的不斷提高,化肥和化學農藥的施用量大大增加,不可避免地帶來了土壤及淺層地下水的嚴重污染。在我國許多地區,特別是農業高產區土壤及地下水污染已開始威脅著居民的身體健康.這些污染物一部分在地表被土壤及植物吸收,一部分被自然環境所降解、凈化,還有一部分被地表水體接納,還有一部分隨巖層裂隙進入地下水體,對地下水產生污染。

3、地下水污染的預防措施

3.1地下水污染的防治規劃

進一步加快地下水飲用水水源保護區調整、劃定和建設工作,開展多尺度地下水型飲用水源的污染防治區劃工作。地下水污染防治規劃方案包括優先保護地下水飲用水源地、保護地下水現狀使用功能、地下水系統保護完整性、地下水和地表水統籌兼顧;評價地下水現實和潛在(或規劃用途)利用價值,各種利用功能地下水空間分布;制定國家地下水污染防治區劃方案,確定重點流域、重點地區開展地下水污染防治區劃,并根據不同帶提出相應的污染預防和控制措施。

3.2 嚴格控制污染地下水的城鎮和工業污染源

嚴格防止污廢水管網滲漏,控制城鎮生活垃圾對地下水的影響。對于污染地下水的城鎮生活垃圾填埋場,要及時開展防滲和地下水修復防控等工作;加強重點行業環境監管,控制工業危險廢物堆埋場對地下水的影響。

3.3 控制農業面源對地下水的污染

大力推廣科學施肥,積極引導和鼓勵農民使用生物農藥或高效、低毒、低殘留農藥,進行種植業結構調整與布局優化,在地下水高污染風險區優先種植需肥量低、環境效益突出的農作物。

3.4 積極開展地下水污染修復

借鑒國外地下水污染修復技術經驗,優先篩選重要地下水飲用水源補給徑流區的地下水污染問題突出的工業污染場地,積極開展污染場地地下水污染修復試點工作,切斷油田、礦山采區廢棄鉆井、礦井等地下水污染途徑,防止污染物通過廢棄井進入地下水。

3.5 建立健全地下水環境監管體系

基于國土、水利及環保等部門已有的地下水監測工作基礎,完善地下水環境監測網絡,形成地下水環境監測評價體系和信息共享平臺,制定地下水污染防治應急措施,形成地下水污染突發事件應急預案和技術儲備體系,加強地下水環境保護執法監管。

3.6 地下水污染的預警系統

基于防患于未然的原則,預測地下水水質的變化趨勢,進而提出防止水質進一步惡化和改善地下水環境質量的技術對策是非常重要的。可根據預警理論,利用隨機、非確定性模型對地下水水質進行預警,建立計算機軟件系統,為合理利用和管理地下水資源提供依據。通過開發地下水的預警系統軟件,使地下水監測資料的分析具有實時性、動態性,同時,也加強了地下水監測為國民經濟的服務。地下水動態監測網絡的建立與優化是實現動態預警的關鍵。發達國家的地下水監測網絡比較完善,研究者可以共享其動態監測資料,甚至實現了網絡化,使國家的監測資料得到了充分的利用。我國尚需要在現有的基礎上,完善和優化全國地下水監測網絡,并實現資料的共享。

4、結語

由地下水污染的特殊性,決定了地下水污染更不易察覺,污染的治理也更加因難。因此,必須讓企業和民眾深刻地認識到地下水污染的嚴重性,使之能夠自覺遵守水資源保護相關的法律、法規,預防對地下水的污染。同時,還應采取有效措施.盡量減少污染物進入地下含水層的機會和數量,以期我國地下水資源的質量不斷好轉,為經濟發展、社會穩定提供有力保障。

參考文獻

篇4

華北是重災區

在華北平原,40年前深水機井還是個稀奇東西,一些人稱其為“洋井”。但短短40年后,200萬口機井遍布整個華北的田間地頭。有資料顯示,華北地下水超采量達1200億立方米,相當于200個白洋淀的水量。地下水位不斷下降,一個世界上最大的地下水降落漏斗區已經在華北形成。

權威機構提供的數據顯示,我國地下水開采總量已占總供水量的28%,北方地區65%的生活用水、50%的工業用水和33%的農業灌溉用水來自地下水。中國農業科學院在北方5省20個縣集約化蔬菜種植區的調查顯示,在800多個調查點中,50%的地下水硝酸鹽含量因過量用氮超標。

第十二屆中國科協年會上,由中國地質調查局組織進行的《華北平原地下水污染調查評價》顯示,不用任何處理直接可以飲用的地下水資源(Ⅰ~Ⅲ類水)只占24.24%,經適當處理可以飲用的地下水資源(Ⅳ類水)也只占25.05%。

近年來,河北省農村多地發生因飲用地下被污染的井水而罹患怪病的情況,秦皇島市盧龍縣盧龍鎮夾河灘村近2500人中毒,百分之七八十的村民陸續得了一種“怪病”。這種病,表現為渾身起小紅疙瘩,奇癢無比,用藥后逐漸消失但很快復發,反反復復無法根除。

“三氮”污染 日趨嚴重

中國是地方病流行較為嚴重的國家,地方病分布廣,病種多。地方病與環境地質因素密切相關,這些病絕大多是喝了有問題飲用水特別是地下水而導致的。數據顯示,我國118個大中城市近年來的地下水監測統計結果指出,較重污染的城市占64%,輕污染的城市占33%。在區域上,我國地下水“三氮”(是指化肥中的氨氮、亞硝酸鹽和硝酸鹽中的氮)污染突出,主要分布在華北、東北、西北和西南地區。淮河以北10多個省份約有3 000萬人飲用高硝酸鹽水;海河流域受污染的地下水資源量占地下水資源總量的 62%;農村約有3.6億人喝不上符合標準的飲用水。目前,我國地下水污染呈現由點到面、由淺到深、由城市到農村的擴展趨勢,污染程度日益嚴重,城市的水源地也面臨污染威脅。令人遺憾的是,因水致病的地區民眾明知道水有問題,但沒有辦法,總不能渴死吧。真應了那句成語叫:“飲鴆止渴”。

四川省阿壩藏族羌族自治州的一些牧民,被頑固的大骨節病困擾著,長年忍受著病痛折磨。在當地,很多還是一家人全都罹患大骨節病,并因病致貧,不幸陷入貧病交加的深淵。大骨節病是一種典型的地方病,一般認為是與飲用水中富含較多腐蝕酸有關。

前車之鑒 觸目驚心

當然,因地下水污染釀成嚴重后果的不只是我們,在孟加拉國,目前有近6 600萬人的飲用水受砷污染,超過孟加拉國總人口的40%。

1998年,政府對距離首都達卡東南17千米索納港鄉的25 048口水井進行了水質檢測,發現62%的井水受到砷污染。索納港鄉井水的平均砷含量超過每升2毫克,是孟加拉國制定的每升0.05毫克標準的40倍,是世界衛生組織制定的每升0.01毫克標準的200倍。

據估計,在孟加拉國南部地區,每10個成人中就有一個因為砷中毒引起的癌癥死亡,如膀胱、肺以及其他內部器官的癌癥。孟加拉超過1/5的死亡與砷中毒有關。其影響遠遠超過切爾諾貝利核電站泄漏事件。

據該國環保官員介紹說,為了使居民遠離骯臟、疾病叢生的地表水,使用潔凈的地下水,孟加拉國政府在國際援助機構的幫助下,于上世紀70年代開始在全國各地打了數百萬口深層管井,成功降低了孟加拉國人民患水生疾病的死亡人數。但是隨著時間推移,使用這些深層管井的居民,開始出現砷中毒癥狀。后經相關專家調查發現,孟加拉國土壤深層水源的砷含量過高。

防治結合 重在行動

城市急劇擴張是我們地下水污染加劇的首要原因,根據全國環境統計公報(2008年),全國城市生活污水處理率57.4%,大量未經處理的城市生活污水通過化糞池、排污河渠入滲等方式污染地下水。2007年全國城市生活垃圾中無害化處理率為62%,在運行的935座垃圾填埋場中,超過1/3沒有防滲措施,垃圾滲濾液污染地下水,甚至威脅到地下水飲用水水源的安全。

工業固體廢物處置利用率低,2008年我國大約2億多噸的工業固體廢物未能及時綜合利用或處置。鉻渣和錳渣堆放場滲漏造成的地下水污染事件時有發生。石油化工行業的勘探、開采、生產等對地下水水質產生顯著影響。我國單位耕地面積的化肥投入量是世界平均用量的2.8倍;單位面積用量是世界平均用量水平的3倍。大量化肥和農藥通過地表徑流入滲、土壤滲透等方式污染地下水,造成地下水“三氮”(硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、氨氮)和有機污染。

地下水污染具有隱蔽性、延時性和不可逆性等特點,一般不會造成突發性環境事件,但一旦造成惡果,其影響基本不可逆。而且非突發性的事件很難受到曝光和重視,所以由于地下水污染造成的危害事例很少受到報道,而且由于地下水污染物的滲入是一個緩慢的過程,普通民眾沒有能力獨立驗證地下水污染與其遭受到的負面影響之間的關聯性。因治理投入巨大,且與政績、GDP等毫無關聯,所以,我國地下水污染的難題一直得不到應有重視。

另外,“特大城市承載力研究”顯示,在城市化過程中,由于城市人口膨脹、汽車增加、工業發展等原因,使得城市資源緊張、環境惡化。中國每增加單位GDP的廢水排放量比發達國家高4倍,單位工業產值產生的固體廢棄物比發達國家高10多倍。中國單位GDP的能耗是日本的7倍、美國的6倍,甚至是印度的 2.8倍。

篇5

曾有外媒報道說:“如果你覺得中國的空氣臟,你應該去看看那里的水。”近些年來,隨著水污染問題頻發,人們對“生命之源”的安全性也越來越關注。可是,隨著城市污水與垃圾、工業廢水、農藥化肥的滲透,加之不法企業的偷排濫排,我國地下水正面臨著嚴峻的污染問題。有些人認為,地下水是取之不盡、用之不竭的。但實際上,地下水一旦被污染,就極難恢復。地下水保護迫在眉睫。

地下水污染問題嚴峻

地下水是人類的重要淡水資源。根據2011年頒布的《全國地下水污染防治規劃(2011-2020年)》,在全國655個城市中,有400多個以地下水為飲用水源,約占城市總數的61%;北方地區65%的生活用水、50%的工業用水和33%的農業灌溉用水來自地下水。

但是近年來,從《中國環境狀況公報》公布的情況來看,我國地下水污染的狀況日益嚴重,一邊是水污染情況不容樂觀,一邊又是超采現象極為普遍,地下水面臨著嚴峻的威脅。《全國地下水污染防治規劃(2011-2020年)》就表示,據近十幾年地下水水質變化情況的不完全統計分析,我國地下水的污染正在由點狀、條帶狀向面上擴散,由淺層向深層滲透,由城市向周邊蔓延。

在地下水污染的種類中,硝酸鹽污染、持久性有機污染物是重要的兩個方面。

“隨著工業化加速和農業工業化推進,我國已成為世界上最大的活性氮、有機化合物生產國和消費國。氮肥大量施用在保證糧食生產的同時也帶來了負面影響,農業面源污染嚴重;有機化合物能夠對人體健康造成不可逆轉的嚴重危害,已成為污染防控的重點對象。”中國科學院地理科學與資源研究所副研究員韓冬梅介紹說。

在2015年4月國務院頒布《水污染防治行動計劃》(“水十條”)之后,已做了近十年海水入侵研究的韓冬梅,將目光聚焦到了地下水污染上,她結合自身的研究經歷,把水環境問題研究擴充到了不同流域,甚至整個國家的尺度上,通過收集分析全國范圍內的海量調查數據,對我國地下水硝酸鹽污染、水體有機污染進行了全面分析評價。

兩項研究的結果顯示,濱海地區的地下水污染程度要遠高于內陸地區,并可能造成近岸海水質量惡化,影響海洋生態。濱海地區地下水超采造成的海水入侵與地下水污染相互交織,造成濱海地下水環境保護和污染修復異常復雜。

“濱海地區的地下水污染比內陸地區更嚴重,一方面是因為地勢低平,上游水分、鹽分、污染物等在這里聚集、積累,另外陸海交接地區也是所有水分、養分交換最頻繁的地帶,這些陸源污染物也容易被排入海洋中。污染物在濱海地區的地下水和臨近海水中富集,一旦海水入侵進入含水層,就不僅僅是咸化的問題了,而是更加重了污染。環渤海地區的監測數據就顯示,該地區海水中的硝酸鹽含量已經很高了。”韓冬梅介紹說,“而且,有人認為,到了豐水年,大量降雨能將含水層中的污染物沖走,但其實污染物是在含水層顆粒里面,易進不易出,修復是很難的。”

修復污染極其困難

韓冬梅利用氮同位素污染示蹤表明,除了農業施肥外,土壤中氮素和生活廢水排放也是影響地下水中硝酸鹽分布的重要因素。

“我國現在對農村廢水、糞便的收集沒有系統工程,有些地區有示范工程,但沒有鋪開。同時,對肥料、農藥等科學合理使用的管控不到位,相應產生的包裝垃圾,尤其是有機農藥類的回收也沒有相應的制度約束。”韓冬梅說,在桂林調查時,曾隨手揀了幾個瓶子,用幾層塑料袋包裹后放到行李箱里,味道還是很大。“農業要發展,肯定要用肥料、農藥,但對用量和污染控制的把握,從管理者到使用者都沒有很好的認識。我國肥料、農藥的利用率是很低的,其實大部分都被浪費了,這些污染物會殘留在土壤中,進入地表水,然后滲入地下水,加上有些污染物有揮發性,這些污染物就在水氣循環的驅動下在水一土一氣環境中遷移。”韓冬梅說。

地下水污染的可怕之處還在于,一旦污染形成,要想修復就要花費極大的財力物力,更重要的是,需要花費相當長的時間。中國人民大學環境學院院長馬中就曾表示,想要凈化已滲透到深層的地下水污染,需要1000年的時間。

在韓冬梅看來,地下水中污染物的代謝確實是極其緩慢的。“它們會進入大尺度水文循環的過程中。比如,有些污染物具有]發性,會隨著蒸發過程進入大氣圈,再通過降雨降落到冰川地區,然后又順流而下再進入地下水;有些污染物會進入動物體內,在南極動物體內就發現了這些污染物。這也是為什么早在上世紀七八十年代就已禁用的DDT等污染物至今仍能不斷檢測出來的原因。地下水中污染物遷移范圍之廣和代謝時間之長,可能是我們無法想象的。”

在這方面,歐美國家已經付出了沉重的代價。由于城鎮化發展,德國萊茵河就因為嚴重污染變成了泡沫河,此后德國花大力氣治理了70年,才使得萊茵河恢復清澈。美國也是在上世紀70年代就開始發起了一系列水資源清潔計劃,幾十年后才看到治理效果。

保護需多管齊下

正如空氣污染與社會就業等問題有著密切關系一樣,地下水污染也不是孤立存在的,而是同樣涉及到社會系統的方方面面。“治理污染當然也需要多個層面的相互配合,不可能一蹴而就。既要保證發展,又要優化環境,這需要有很好的平衡機制。”韓冬梅說,“但無論如何,底線也要保住,不能為了只求高速發展,就把子孫后代的水都污染了。”

長期的調查研究過程中,韓冬梅也感受到了對公眾環境教育的重要性。“我在農村地區調查時,看到當地農民用完農藥就將瓶子隨便扔在旁邊,有的農民打農藥都不戴口罩。他們可能根本就不知道這些污染物會有怎樣的危害。”韓冬梅說,“如果我們對公眾的環境教育做到位了,很多污染還是可以控制得住的。比如在加拿大,賣農藥的過程就是環境教育的過程,對農藥的使用量有強制性的規定,久而久之農民自己也就知道了。”

今年年初,在全國水利廳局長會議上,水利部部長陳雷介紹,為加強水利工程建設,2017年將落實最嚴格水資源管理制度,完成20條跨省江河流域水量分配和10 298個地下水監測站點建設任務,基本建成國家地下水監測系統。

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關鍵詞:地下水;環境保護;利用問題;防治建議

地下水資源是我國水資源中的重要組成部分,尤其是我國北方、西北等水資源較為缺乏的地區,地下水能夠保證區域內居民用水、社會經濟發展、生態環境平衡等。我國在20世紀70年代開始頻繁開采地下水,開采呈每十年翻一番的速度上升。雖然地下水的開發和利用在我國的經濟建設與國家發展中發揮了巨大的作用,但是地下水污染、地下水不合理使用等問題也造成了十分嚴重的影響。

1.地下水的價值

1.1地下水的資源價值

為人類生活提供水資源。地下水自古以來都是人們的飲用水之一,地下水的數量較為穩定,且開采費用較低,在眾多國家都受到居民的青睞[1]。為農業提供灌溉水源。農業發展中對地下水資源的利用十分廣泛,農業發展中對地下水的使用占據了全球地下水使用的70%以上,尤其是我國一部分干旱地區對地下水的依賴性較大。但是,眾多地區存在地下水資源不合理應用現象,對地下環境的壓力逐漸增加。利用地下水進行農業灌溉的同時,一部分不合理灌溉措施造成了地下水污染的嚴重現象,被污染的地下水造成土壤污染,滲透到地下水中再一次污染地下水,惡性循環下地下水資源的質量岌岌可危。例如,長時間用污水灌溉的土地,其中地下水的化學成分已經從原有的重碳酸硫酸鈣(鈣鎂)型水演變成了重碳酸氯化鈣(鈣鎂)型水,其礦化程度也逐漸提升。通常情況下,城市水污染出現具有延續性,農村水污染具有季節性,這也是造成地下水化學成分變化的主要原因。工業生產中大量使用地下水。隨著世界工業化水平不斷提升,大量地下水被應用于工業生產中。根據相關資料研究,工業用水在全球水資源利用中占比19%左右,并且呈現出逐年上漲的趨勢。而隨著我國工業發展,對于地下水資源利用也需要加以轉變。

1.2地下水的環境價值

水是一切生命物質的重要組成部分,也是生命代謝中不可或缺的因素之一。地球上各個生命的循環往復過程中,地下水是其中至關重要的循環之一,通過植物的蒸發,水上升到大氣層中成為大氣水分,隨著氣候與溫度的變化,水蒸氣液化成為水,通過降雨和降雪再一次回歸自然[2]。地下水是水資源儲存和改善的手段和平臺,能夠展現出區域環境的質量,以及自身的協調配置功能,能夠平衡區域用水的科學性和穩定性。地下水與地表水之間具有相似性,即便是在地下環境中,水也是在不斷流動的,而地表水中約有15%的水資源會以不同的形式流入地下。換言之,將研究視角放在全球范圍內,地表水中約有30%的水資源均是地下水提供的,對于江河的穩定性具有十分重要的促進作用,能夠降低梅雨季節、旱季階段的地表水位落差。能夠看出,一旦對地下水的開采數量超過了地下水資源自動補給的能力,便會造成地下水資源短缺,一部分依賴地下水資源補給的河流湖泊干涸,對生態環境的不良影響是顯而易見的。這一現象具體表現為:一部分水生植物消失,依賴水資源生存的動物消失,自然環境被嚴重破壞,地表水域周圍的綠洲逐漸萎縮,出現沙漠化、土地風沙化的不良自然現象,加劇自然環境發展的壓力,也為相關部門的保護工作產生了阻礙[3]。鑒于此,需要有效控制地下水資源的開采力度,保證地表水、地表植物、生態環境的穩定提升。

2.地下水污染狀況

地下水是我國水資源的重要組成部分,能夠在居民日常用水、工業用水、農業灌溉等方面發揮自身的功能,且能夠有效維持生態平衡,是水資源系統生生不息的重要保障。但是,地下水自身具有隱蔽性和復雜性,長期以來很少受到環境部門的關注和重視。從近幾十年的地下水資源利用和保護情況分析,我國地下水資源的污染程度極深,由初步的點狀污染衍生成為條狀污染、帶狀污染,并且污染的程度也在逐漸蔓延,向深層地下水方面發展。根據相關數據研究可知,全國范圍內深度不一的地下水資源均受到污染,其中約有50%以上的城市和地區地下水資源污染嚴重,即便是淺層地下水也不能直接飲用[4]。地下水資源污染與地表水資源污染之間具有差異性。首先,地下水污染具有隱蔽性,即便是一部分地區的地下水資源已經受到嚴重污染,通過我們的肉眼辨別也很難看出其中存在問題,而地表水一旦出現污染則會直接在顏色、氣味上表現出來,且能夠觀察到水生植物死亡、動物死亡等情況。當人類和動物飲用了被污染的地下水,也不會在短時間內出現生理變化,而是會造成長時間、延續性的影響。其次,地下水污染基本上不存在可逆性,地下水一旦污染便難以有效治理和恢復,主要原因是地下水流動速度較慢,交替和補充周期較長。而地表水流動速度較快,并且能夠受到降雨和降雪的水資源補充,被污染的水資源能夠逐漸稀釋,直至恢復。一旦地下水出現污染現象,在未來幾十年里都很難恢復如初。大量農藥、化肥、生活污水及工業三廢未經處理直接排放,成為地下水的污染源。據統計,1980年全國廢污水排放量為310億噸,2010年為620億噸(不包括火電直流冷卻水),其中工業廢水占%,生活污水占34%[5]。

3.地下水污染主要問題成因分析

3.1地表水污染對地下水影響顯著

根據2018年全國統計公報顯示,我國城市生活污水的有效處理比重為57.4%,而其余污水則流向化糞池、排污河等,通過滲透、灌溉等不同形式污染地下水。截止到2018年年末,我國正在運行中的垃圾處理廠,約有30%以上缺少必要的防滲措施,且有超過2億噸的工業垃圾在后續處理中未得到有效處置,造成土壤污染和環境污染。鉻渣和錳渣堆放場滲漏造成的地下水污染事件時有發生,加油站滲漏污染地下水問題不容忽視。我國單位耕地面積的化肥投入量是世界平均用量的2.8倍;大量化肥和農藥通過地表徑流入滲、土壤滲透等方式污染地下水,造成地下水“三氮”和有機污染[6]。

3.2地下水環境監管基礎薄弱,污染底數不清

對于地下水資源的開采和利用未出臺法律法規。近年來,我國在一部分大中型城市中開展了地下水資源的調查和治理工作,但是放眼全國,仍舊有很多城市和地區的地下水未得到詳細勘察,對于地下水的現狀和使用情況沒有準確的描述。我國目前頒布實施的相關法律文件中,僅有很少部分涉及地下水污染防治條款,即便是企業或者個人出現了不科學使用和開采現象,也很難做到“有法可依”。針對企業污染現象也僅有環境信息披露可約束一二,我國地下水環境管理體制和運行機制不順,缺乏有效的地下水污染防治措施,沒有形成地下水污染防治的合力。

3.3地下水開發利用過度,投入嚴重不足

當下,我國大部分地區多多少少存在地下水資源開采量過大、開采措施不規范的現象,其中開采量過大也稱為地下水超采,指的是區域內地下水開采量超過了多年平均地下水的開采量,地下水開采量過多已經超過了自然環境中的自我補充能力,造成地下水位嚴重下降現象。現如今,我國地下水資源的開采量較高,但是水資源利用率并不理想。經過相關調查研究能夠看出,我國地下水開采量每年已經超過了1000億m3,占據我國地下水整體量的30%左右,地下水仍舊具有較高的使用和開采能力。但是,整體的開采結構失衡,大量地區出現地下水使用和開采不科學情況,大量地下水被浪費,農業、工業生產,以及人們的生活用水多方短缺,難以在短期內有效補充[7]。我國地下水開發之前的調研與開發之后的管控工作處理效果不佳,一部分地區長期過度開采地下水資源,造成地表水、地下水水位持續下降,地下漏斗的體積逐漸增大。然而,面對此類嚴峻的情況,各個省市地區的環境部門領導仍未重視起來,對管理和防控工作認識仍舊十分片面,在工作中投入的資金和精力“雙低”,難以有效解決地下水資源治理和保護工作中的問題。隨著我國經濟領域快速發展,城市化步伐不斷加快,當下一部分企業造成污染的速度明顯高于區域治理的速度,“杯水車薪”的防控手段滯后性不言而喻。

4.地下水污染防治的對策與措施

4.1完善地下飲用水開采保障工作

應當將區域內地下水進行劃分,建立飲用水保護區域,制訂區內部的保障機制,盡快建設水資源保護區域、水污染治理區域等。針對質量較好的地下水區域應當建立健全保護機制,避免水資源受到污染。針對已經受到污染的地下水需要制訂防控、治理措施,嚴格制訂水資源保護措施,并設定專項部門對水資源保護效果進行監督監管。對存在地下水的地上區域進行管理,避免地上建設工業污染源、垃圾填埋場、加油站等設施,影響地下水資源的質量。

4.2控制城鎮地下水污染源

在城市地下環境中存在大量下水管道、加油站、垃圾處理站等場所,以上場所的不合理管控均會造成有毒物質、污染物滲透到土壤中,影響土壤質量與地下水質量。針對已經出現污染現象的區域應當嚴格防治污水管滲漏,垃圾處理站需要進行頂部防滲漏處理,提升滲液引流工作的質量,降低滲液對地下水的侵襲和污染[8]。在城市企業監管監察中,需要嚴格排查存在污染現象的企業,對其實施環境會計披露,在法律和道德的雙重制高點上進行批評教育、處罰關停。控制工業污染物、有毒物的排出,降低其對地下水資源的影響,重點監察鉻渣、錳渣堆放場,促使相關企業按照我國既定標準進行化學物質堆放,有效隔絕地下水污染源。

4.3控制農村地下水污染源

在上文論述中已經提及,農業對于地下水的污染基本上是不合理灌溉導致的,尤其是我國糧食主產區和水資源緊缺的平原地區需要強化監督管控的力度,推廣農機、農藝、滴灌、科學施肥等現代化的種植措施,將農民使用的化學化肥逐漸以生物化肥代替,在使用農藥過程中遵循“低毒、低殘留、低污染”的原則,優化農業產業布局。在地下水污染較為嚴重的地區可推廣種植產量較高、化肥農藥需求較少的農作物,降低農業發展對環境的壓力。

4.4借鑒國內外保護經驗

世界領域對地下水的使用和依賴無須贅述,我國自地下水管理過程中應當積極學習國內外先進經驗,提升我國地下水資源的管控強度。首先,需要對本國的地下水使用情況進行詳細分析,明確當下我國地下水使用的局限性和落后性,從區域范圍和國家范圍整合現階段具有代表性的問題。其次,吸收和學習國外先進的管理經驗,并結合我國的基本國情,將其轉化成為“中國特色”的地下水管控措施,為我國地下水資源保護工作提供理論參考[9]。

4.5建立地下水環境監管體系

當下我國各個相關部門已經先后開展了地下水保護工作,對不同區域中的地下水使用情況進行詳細研究。在此基礎上應當形成全國范圍內的地下水使用監管網絡,基于互聯網平臺建設全國范圍內的地下水資源信息共享平臺。針對不同地區制訂地下水保護措施,形成對地下水領域突發事件的應急機制,確保每一個地區和部門都能夠實現應急管理。與此同時,需要加強地下水資源環境保護的監督監管力度,制訂地下水資源的保護法律,立法過程中需要體現整體性[10]。由于地下水資源存在具有空間性,且不是獨立的,與周圍環境中的植被、農作物、工業生產之間具有十分密切的關系,在保護和管控過程中需要秉承著全局性的原則,保障自然環境、生產生活、地下水資源之間能夠良性發展。地下水資源是環境的重要組成部分之一,地下水質量的轉變對環境的影響也十分嚴峻,需要相關部門的管理人員能夠以全局角度出發,正確處理局部問題與整體環境之間的關系。

5.結語

根據上文的論述能夠看出,地下水資源在我國乃至世界范圍內都具有十分重要的作用,能夠為人們的生產生活提供諸多保障和便利,也是人們生存在地球上的保障之一。針對地下水資源的不合理使用,應當建立健全保障和監督機制,給予地下水資源使用更為便捷、穩定的保障,進而促進我國生態環境的進步和經濟發展的推進。

參考文獻:

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[2]劉曙光.淺談地下水資源開發利用及保護[J].農民致富之友,2020,(24):166.

[3]楊波.地下水資源保護與地下水環境影響評價分析[J].建筑工程技術與設計,2020,(19):4422.

[4]朱良超.地下水資源保護與地下水環境影響評價分析[J].黑龍江科學,2020,11(8):122-123.

[5]劉利軍.環境保護的污染地下水修復技術研究[J].環境與發展,2020,32(6):113,126.

[6]王晶.淺談古浪縣地下水資源管理與保護[J].農業科技與信息,2020,(10):46-49.

[7]徐秋云,朱永峰,魏鵬等.高青縣地下水功能區劃分及保護措施[J].山東水利,2020,(4):66-67.

[8]溫輝.關于地下水管理與保護的思考和建議[J].建筑工程技術與設計,2020,(14):2553.

[9]葛金玲.地下水資源保護現狀及管理路徑[J].農業科技與信息,2020,(4):45-46.

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關鍵詞:石油化工;土建結構;防滲設計;環境融合

中圖分類號: F407.22文獻標識碼: A

引言

在石油化工土建結構的具體設計過程中,不同的方案不僅可以反映出方案設計者的技術水平,更是對其眼光長遠度的具體映射,比如土木建筑結構本身所蘊含的文化底蘊以及其對周邊環境的影響程度。在規范立項、編制過程中,通過對石化工程特點的分析、易滲漏部位的現場調查和滲漏原因分析及對各種防滲方案的計算、分析和對比,逐步確定了石化工程防滲設計的原則和地面、地下管道、污水池、污水檢查井和閥門井等的防滲設計方案。

一、石化工程的特點

對污水池來說,池中常年存有不小于2m的污水,大于危險廢物填埋場中滲濾液的積存高度。通過以上對比可發現,在對地下水造成污染的可能性方面,石化工程的一些部位(如污水池)比危險廢物填埋場大,而一些部位(如地面)又比危險廢物填埋場小,因此,不同部位應采取不同的防滲方案;危險廢物填埋場中滲濾液常年積存于防滲層上,而石化工程只有在發生事故或有跑冒滴漏時,才會有污染物積存到地面上,且事故發生時也能夠及時發現和處理,污染物積存于地面上的時間很短;危險廢物填埋場是永久性的,而石化工程中的設備、管道、污水池等是有設計使用年限的,達到設計使用年限后需更換或檢測合格后方可繼續使用。

二、進行土木建筑結構設計過程中的重點以及防滲原則

(一)、構造要求和計算取值的細節運用

1、與02規范相比,如今使用的混凝土結構設計規范(GB50010-2010)對混凝土耐久性的要求更加重視,鑒于混凝土保護層的厚度直接影響到混凝土結構的耐久性,我們可以得出規范在混凝土保護層厚度上面又有多增加。舉例說明:混凝土保護層厚度計算由原來的受力鋼筋外緣改為構造鋼筋外緣。基礎范圍內混凝土保護層因為容易與水或腐蝕性物質進行接觸,厚度增加得更多,但實際情況中腐蝕屢見不鮮,究其原因,除了施工精度外,在于設計人員忽略了新規范中的數據變化,導致混凝土耐久性不過關造成的,因此,必須提高設計人員的思想認識,做到設計過程嚴格遵照新規范實行。

(二)、地下水污染防治原則

保護環境以防止地下水受到污染,是石油化工新建項目必須堅持的基本原則。地下水污染防控設計是依據環評報告及其批復文件的要求,對地下水在防滲工程、監測方案、應急處置等方面進行污染防控,完成地下水污染預防的防滲設計及施工,以滿足環保“三同時”的要求,確保項目順利通過環保驗收。針對新建石油化工項目可能發生的地下水污染,防治措施要按照“源頭控制、末端防治、污染監控、應急響應”相結合的原則,從污染物的產生、防滲、擴散、應急響應進行全程控制。

采取主動防滲設計,新建石油化工裝置對于生產工藝的選擇、設備、管道設計等方面盡量避免對環境造成污染,在工藝路線的選擇上應選用國內外先進的環保生產工藝技術,減少污染源的生產: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、材質比選,提高管道壓力等級和腐蝕裕度,加強對管道、設備防腐處理等措施,減少污染物排放,從源頭上控制污染物的泄、滲、漏,以降低產生污染的風險。防止和降低污染物的跑、帽、滴、漏,以將污染物泄露的環境風險事故降低到最低程度;管線敷設盡量采用“可視化”原則,即管道盡可能在地上敷設,做到污染物被“早發現、早處理”,減少由于埋地管道泄露而造成的地下水污染。

三、地面防滲方案

根據對石化工程的特點、易滲漏部位和原因的分析,最終確定石油化工防滲工程設計的原則為“在設計使用年限內不對地下水造成污染”,即在防滲層的設計使用年限內,污染物不能透過防滲層滲透到地下水中,這個標準雖然比較高,但可根據達西定律進行量化計算,具有較好的可執行性。石化工程的占地面積比較大,地面防滲方案的選擇會對防滲工程的費用產生較大影響。

(一)、黏土防滲層的要求

滲透系數不大于1×10-7cm/s,厚度不小于1.5m,頂面宜設厚度不小于200mm的砂石層,目的為防止黏土防滲層失去水分導致干縮裂紋,影響防滲效果,同時可起到污染物導流和收集作用。黏土防滲層要求較高,主要因為黏土防滲層的設計使用年限是按長期考慮的,如與防滲主體使用年限相同,達到使用年限更換防滲層時就需全廠大開挖,換填新防滲層,難度大、費用高。

(二)、鈉基膨潤土防水毯防滲層

防滲層做法為:100mm混凝土加300mm砂石墊層加針刺覆膜法鈉基膨潤土防水毯。鈉基膨潤土防水毯只有在水飽和狀態、一定壓力下才能起到防滲作用,因此其上需設一定厚度的砂石層和混凝土層,在干燥氣候條件下,由于降雨不足以使鈉基膨潤土防水毯保持飽和狀態,且石化工程泄露的介質又不能使干燥的鈉基膨潤土防水毯水化,防滲層就起不到防滲作用,因此,在氣候干燥的地區不得采用鈉基膨潤土防水毯防滲層。

(三)、地面防滲層選擇

根據以上對不同地面防滲層的分析和計算,采用抗滲混凝土防滲層可把地面、防滲層合二為一,既可滿足防滲設計原則的要求,又可防止場地土污染,同時又便于維護和檢查,且抗滲混凝土的防滲費用較低,因此,一般情況下地面防滲應優先采用抗滲混凝土防滲層。

(四)、抗滲混凝土防滲層

1、抗滲混凝土的相對滲透系數

抗滲混凝土的抗滲性能主要用抗滲等級和相對滲透系數來評價,試驗方法分別采用逐級加壓法和滲水高度法,抗滲等級和相對滲透系數間可以換算,換算結果見表1。

表1抗滲混凝土的相對滲透系數

2、抗滲混凝土防滲層的要求

混凝土強度等級不低于C20,抗滲等級不低于P6,厚度不小于100mm,基層的壓實系數不小于0.9。防滲材料可采用抗滲素混凝土、抗滲纖維(鋼纖維或合成纖維)混凝土或抗滲鋼筋混凝土。

防滲層厚度的確定

根據SL352—2006《水工混凝土試驗規程》混凝土滲透試驗中混凝土相對滲透系數的計算公式,推導出的污染物在防滲層中的滲透深度和穿透防滲層所需時間的計算公式如下:

式中:Dm

為滲透深度或防滲層厚度,cm;T為滲透時間或穿透防滲層所需時間,s;H為防滲層上污染物積存高度,cm;Kr為相對滲透系數,cm/s;α為混凝土的孔隙率,一般取0.03。

(五)、裂縫控制和縫的密封

裂縫、縮縫、脹縫、銜接縫是混凝土地面的易滲漏部位,必須采取措施控制裂縫,做好縮縫、脹縫和銜接縫的密封。

為有效地控制裂縫,需按規范要求合理設置縮縫、脹縫,并加強施工養護。當場地可能存在后期沉降時,應采取在混凝土中摻加纖維、抗裂密實劑等抗裂措施,提高混凝土防滲層的抗裂能力。縮縫、脹縫、銜接縫的密封措施為:嵌縫密封料加背襯材料,因道路用硅酮密封膠具有良好的耐候性、黏結性、耐油性和施工性,且具有低模量、高位移能力,已廣泛應用于道路和機場,故建議嵌縫密封料采用道路用硅酮密封膠,密封膠寬深比宜為2∶1,因此時密封膠綜合性能最佳,密封膠深度宜為6~15mm,為避免密封膠表面產生磨損,密封膠表面應低于地面2~3mm。

設置背襯材料是為了便于密封膠的修整,有效控制打膠深度,并避免三邊黏結造成膠體受力不均而破壞,背襯材料應采用防黏結、閉口式、不吸水、可壓縮的材料,尺寸應不小于縫寬的1.25倍。

結束語

石油化工土建結構在設計方案選擇時,不僅要考慮到其自身安全性、耐久性等基本問題,特別需要考慮到對周圍環境的影響,因此在其設計進行不斷完善的實踐中,設計者要通過不斷的嘗試,謹小慎微,使土建結構設計對環境的影響降至最低。

參考文獻

[1]曾奇.土建結構設計漫談[J].科技信息,2010.7.

篇8

由于多年的地下水超采,遼闊的華北平原已經成為世界上最大的“漏斗區”。一項研究結果表明,包括淺層漏斗和深層漏斗在內的華北平原復合地下水漏斗,面積73288平方公里,占總面積的52.6%;而在北上廣深等特大城市,在開發城市地下空間時,亦頻頻遇到了因為過度開發地下空間而導致地陷的問題。

有數據表明,隨著工業化進程對能源和原材料的巨大需求,我國每年從地表和地表深處開采出超過50億噸的礦產品。這足以改變地球表面和巖石圈的自然平衡,產生了采空塌陷等地質災害。

在山西,因采煤形成的采空區達到2萬平方公里,相當于山西1/8的國土面積,僅去年因礦山開發導致的地面塌陷及采礦場破壞土地就達20.6萬畝,300萬人受災;而在江蘇徐州,為了治理因為采礦而產生的坍塌區,當地的礦務集團正在絞盡腦汁地計算著所花費的每一筆資金。

本報記者 崔 特約記者 溫陽東 發自北京、河北

全國地下水超采區域300多個,面積達19萬平方公里,嚴重超采面積達7.2萬平方公里。

這是水利部水資源司副司長于琪洋10月28日對媒體公布的數字,當天,環保部、國土資源部與水利部在京正式《全國地下水污染防治規劃(2011-2020年)》,地下水的安全問題得到國家部委前所未有的重視。

地下水超采引發一系列的環境問題,對于東部地區來說,地表沉降是最為突出的威脅。

由于多年的地下水超采,華北平原已經成為世界上最大的“漏斗區”。中國地質科學院水文地質環境地質研究所(以下稱“水環所”)副所長張兆吉在年初發表的一項研究結果表明,包括淺層漏斗和深層漏斗在內的華北平原復合地下水漏斗,面積73288平方公里,占總面積的52.6%。

過度攫取所付出的代價是巨大的。根據中國地質調查局2008年發表的《華北平原地面沉降調查與監測綜合研究》,華北平原地面沉降所造成的直接經濟損失達404.42億元,間接經濟損失2923.86億元,累計損失達3328.28億元。

對于漏斗區的恢復,許多人都不約而同想到了封井,即禁止地下水的開采,然而,在人均水資源僅是全國15%,不到世界人均4%水平的華北平原,放棄使用地下水幾乎不可能。

抽空的地下

“我從上世紀80年代初畢業開始就做地下水的研究,甚至我的父母也是研究地下水的,我們對地下水的感情特別深,但這并不是說我們一開始就意識到了這些問題。”水環所研究院費宇紅是張兆吉的項目合作人,她告訴本報記者,上一輩的地下水研究者基本只著眼于如何挖掘利用地下水的潛能,至于如何保護,并沒有人意識到有這樣的問題。

“華北的百姓有個說法,叫‘十年九旱’、‘十年就澇’,也就是說,十年中有九年都會遇到旱災水災的困擾,春天莊稼要開始長的時候往往就是大旱,而到了莊稼要收的秋天,很可能就突然下一場暴雨,洪水把田地房屋一下都沖垮了,應對的方案就是修水庫、打井,1963年的一場大洪水,讓國家其后兩年在流域上游修起了一座座的水庫。”費宇紅所指的大洪水發生則是華北平原上范圍最廣的海河流域,造成了極大的損失。

“當時水庫水的用途主要就是城市生活用水、灌溉用水,其中灌溉用水是大頭,但沒想到后來城市的用水量越來越大,灌溉基本上用不到了。”費宇紅說。

但讓人措手不及的是,水庫修建之后的幾十年內,華北平原進入了一個枯水期。1979年至今的30年來降水量年均減少74.9毫米,降水資源量減少了104.3億立方米。而另一方面,地區內人口比起80年代初增加了37%,人均水資源量急劇減少,從1952年的735立方米直降到2009年的302立方米。

氣候只是一方面,更大的影響卻是人的活動。

“水庫的好處是用水方便,但同時也加大了區內的水面面積,換句話說,蒸發的面積加大了,蒸發的總量也加大了。”費宇紅介紹,華北平原的年均蒸發量高于1500毫米,是降雨量的數倍,但這并不意味著水資源留不住,因為只有水面才有這么高的蒸發量,“地下水顯然是蒸發不了的,但很多水庫都陸續做了防滲漏處理,水根本到不了地下去,只能白白地揮發掉。”

干旱越來越頻繁,而糧食生產的壓力卻越來越大,農民只能從地下尋找所需的灌溉水資源,而隨著技術的進步,打井也變得越來越容易。

在60年代的時候,水環所所在的正定地區地下水只有“一扁擔深”,而如今淺層地下水水位深度卻已經大于30米。而在平原東面的滄州,由于淺層水鹽度高,無法使用,一直依賴深層地下水,井深從100米一直延伸到400米、500米。

根據官方在2010年的通報,華北平原地區幾十年來共超采地下水1200億立方米,遠大于減少的降水資源總量,換句話說,即使氣候不轉向,也無法阻止超采的發生。

根據水環所多年來的監測和研究,華北平原的地下水分水線在50年代、60年代基本是平行分布,而到了1970年,圍繞超采區域形成的地下水漏斗已經形成,并在80年代、90年代急劇加深。

到2005年,最為嚴重的滄州漏斗中心水位已經是103米。

“對于淺層地下水超采的地區而言,問題比較容易解決,只要集中下幾場大雨就能將水位補上來,但深層地下水超采的地區必然會造成地質沉降問題,深層的地下水補充非常困難。”費宇紅解釋說。

事實正是如此,在1970年,滄州地區的沉降僅為9毫米,而1998年到2001年之間,滄州地區的累積沉降量約450毫米,到了2005年,沉降中心累積沉降量已達到2457毫米,地面沉降的速率在加快。

干淀危機

地下水的漏斗只能通過科學監測來了解,但超采同樣能夠在地表的濕地上表現出來,而濕地的榮枯正是地下水資源量最直觀的標志。

位于北京南面160公里的白洋淀,正是華北地下水資源最好的晴雨表。80年代至今,這個曾讓作家孫犁沉迷一生的華北大濕地已經數度“干淀”,在1983-1985年,更是連續5年滴水不進,水生生物完全滅絕。

“‘干淀’問題和地下水是有密切關系的,也就是說泉水是往外冒,補給地表水,但是現在地下已經成了一個漏斗,上面地表的水就漏到地下去了,所以白洋淀存不住水了。”中科院地理科學與資源研究所研究員賈紹鳳對時代周報分析道。

在地理上,白洋淀屬于大清河水系,也是海河流域的一部分,納瀑河、唐河、漕河、潴龍河、拒馬河等在這里匯流之后,從趙北口閘口進入大清河并在天津入海。

10月31日,大約經過了兩個小時,記者乘坐今年70歲的馬大爺的船從小田村來到趙北口的河道閘門,卻看到閘門緊閉,白洋淀內沒有一滴水流出,最后只好怏怏折回。

“這個閘門多年來基本是不開的,據說只有水位高于8米的時候才會開閘泄洪,可是你看,這河道水深基本也就3米,而且這水也不是原來的,只是從黃河調過來的,還得花錢買,村里開旅店的都要分擔調水的錢。”據馬大爺介紹,由于今年雨水稍多,白洋淀水位比往年稍微高了點,但離正常的水位還有相當的距離。

盡管如此,大清河水系的支流今年依舊沒有任何水流入白洋淀,常年不流動的水面失去了自凈能力,呈墨綠狀,而靠近村莊的水域,由于生活污水的加入,更是臭不可聞。

“上游都修了一個一個的水庫,怎么還會有水下來,要水的話都得河北省去跟山西省買,憑安新縣根本做不到這樣的事,后來實在沒辦法了,省里就跟山東買來了黃河水。”馬大爺回憶說,自從70年代水庫陸續修好之后,白洋淀就開始“干淀”,在1983年,更是長達五年完全干涸,河床,魚蝦滅絕。

“那個時候,我們都到白洋淀里種地了,拖拉機也直接在淀里開,誰知道1988年,突然就來了洪水,才又開始在水里養魚養蝦收蘆葦。”馬大爺多次跟記者強調,真正的白洋淀是在日本人占領的時候,那時候河道開著30-50噸的糧食船,一直開到天津。

所謂的“干淀”,其實并非指類似于1983年的水面完全干涸,而是指白洋淀蓄水量在5000萬立方米以下、水位在6.5米以下的情形,在這種情況下,如果不調水補救,白洋淀就很可能完全干涸。從1970年開始,白洋淀就發生“干淀”十余次。最近的一次是在2006年,最后終于在水利部的主持下,海河委和黃河委協調啟動了“引黃濟淀”工程,化解了危機。

盡管有北方水鄉的美譽,但白洋淀地區依舊沒有逃離漏斗的命運。

根據賈紹鳳的研究,白洋淀流域平原區的地下水平均埋深從1974年的3.95米下降到2007年的20.79米,平均每年下降0.51米,且年下降速率基本呈上升趨勢,2007年的最大埋深更是達到43.77米,絲毫不亞于其他缺水地區。到2007年,保定市區、順平、清苑、徐水局部圍繞滿城縣,已形成了一個連續的地下水降落大漏斗群。

不過值得注意的是,在白洋淀進行大規模調水之后,漏斗情況有所改善。

2000年,在白洋淀沿岸的安新縣中部和高陽縣東部曾有明顯的局部漏斗,但到2007年時,這兩個漏斗都不明顯了。其原因與白洋淀生態補水保持一定水面后湖水對地下水的補給有關。

調水救急

“引黃入淀”,被認為是挽救白洋淀生態的關鍵工程。

在2006年實施“引黃入淀”之前,河北省政府從1992年就開始調水補充干枯的白洋淀,包括從遠至邯鄲的岳城水庫調水,但基本類似于拆東墻補西墻,只是在華北平原內部進行調劑,能調的水量有限。

“引黃入淀”則從黃河位山引黃閘開始,從劉口閘進入河北境內,為衡山湖、白洋淀以及天津調水,位山閘到白洋淀段距離為399公里,總調水量一般為7億立方米左右,到達白洋淀的水量為0.5-0.7億立方米。值得注意的是,“引黃入淀”途經滄州等多個漏斗區。

“‘引黃入淀’只是經過滄州的邊上,對滄州影響比較小,引水量也不是很大,但是對引水線的地下水的補給作用是有的,大部分都能在沿途滲漏下去。”賈紹鳳分析說。

費宇紅則認為,“引黃入淀”對近幾年滄州遏制住漏斗加劇起了相當關鍵的作用。“2005年后雖然滄州的深層地下水位尚未回升,但下降速度已經比過去大大減緩了,原因就是滄州調來了黃河水,可以有條件封井,停止開采地下水。在封井的情況下,地下水位是可以逐年慢慢恢復的,盡管時間會比較長。”

水利部海河委的老專家董漢生1992年曾論證“引黃入淀”工程,但沒想到這一工程十多年后才得以實現。他當時認為,與耗資巨大的南水北調中線工程相比,“引黃入淀”投資小,見效大,能有效減緩華北的缺水問題。

引黃7億立方米的調水量與華北平原每年200億立方米以上的地下水開采量相比,顯然有些杯水車薪,并且由于黃河本身水質污染嚴重,泥沙含量大,水資源的價值并不大,而南水北調的規劃調水量則高達130億立方米,并且選取了水質較好的漢江。

“我個人觀察是整個海河流域的用水量近年來基本上在下降,在南水北調之后,基本上可以替代超采的地下水,可以讓地下水得到逐步的恢復。”賈紹鳳對南水北調的期望甚高。

但地下水專家費宇紅則表示了擔憂,“畢竟平原地區那么廣大,而南水北調的水只能用于干渠沿線,水價也較高,農民用不起,農業灌溉用水占超采的80%以上,調水可以解決城市的用水問題,對于大面積的地下漏斗并不能完全解決。”費宇紅認為,更為治標的辦法還是節水,包括加強抗旱作物的推廣、灌溉方式的改變等。

相對于超采,費宇紅對目前地下水的污染問題更為擔憂。雖然從2005年以來,張兆吉、費宇紅的團隊已經對華北、華東、珠三角等平原、三角洲地區的地下水污染陸續進行了調查,但卻都只是初步的了解,甚至對污染水源的流動速度,依舊無從了解。

“所以這次國務院的規劃還是從監控入手,只有充分摸清楚了家底,我們才好動手進行治理。”費宇紅介紹說,目前對于地下水的污染問題還只是在調查階段,至于治理,更是極為長期的過程,“比如說有機污染,比無機污染還容易致癌,美國人90年代開始著手處理時認為需要100年時間進行治理,而我們則只是近幾年才剛剛開始。”

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