獨(dú)仲德 李麗珍

(中國輻射防護(hù)研究院，山西太原 030006)

0 引言

目前國家對各類工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水提出了節(jié)水要求，對有的行業(yè)新建項(xiàng)目的供水要求優(yōu)先使用經(jīng)處理后的中水，控制使用地表水，限制使用地下水。在許多水資源貧乏地區(qū)新建項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)廢水零排放，減輕廢水排放對水環(huán)境的影響，從而保護(hù)寶貴的地下水資源。

對于一般工業(yè)建設(shè)項(xiàng)目在實(shí)現(xiàn)廢水零排放前提下，對地下水潛在的影響場所主要是原料、燃料及固體廢物堆存場地、生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的廢水匯流集中處理構(gòu)筑物區(qū)、各類在事故工況下可能對地下水存在影響的液態(tài)物料及產(chǎn)品存貯的罐槽區(qū)等。其中的原燃料和固體廢物堆存場地，為防止其卸裝料產(chǎn)生揚(yáng)塵、減少其含水量等，多采取封閉式或帶頂棚的半封閉式料場，在場地底部采取相應(yīng)防滲措施條件下，對地下水產(chǎn)生的影響較小。液態(tài)物料及產(chǎn)品多采用鋼質(zhì)或其他材質(zhì)罐槽存貯，一般安置于地面以上，發(fā)生泄漏事故易于及時發(fā)現(xiàn)，并且按相關(guān)要求均安裝事故報警裝置，在事故情況下能及時發(fā)現(xiàn)泄漏部位，并得到及時治理。而廢水處理構(gòu)筑物，即各類廢水處理池等，多為地下或半地下式的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，池底和側(cè)壁具有隱蔽性，目前一般未要求安裝廢水檢漏報警系統(tǒng)，不能及時發(fā)現(xiàn)廢水滲漏，一旦出現(xiàn)滲漏對地下水環(huán)境的影響時間會更長，影響程度會更大。因此這部分廢水對地下水環(huán)境的影響是評價的重點(diǎn)，應(yīng)通過地下水污染因子和環(huán)境影響識別，在分析構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)特征和滲透性的基礎(chǔ)上進(jìn)行各污染源對地下水環(huán)境影響的預(yù)測，根據(jù)預(yù)測結(jié)果確定采取相應(yīng)的防滲措施。

1 地下水污染因子和環(huán)境影響識別

根據(jù)《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則 總綱》，建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響因素識別是指在分析項(xiàng)目所在區(qū)域環(huán)境保護(hù)規(guī)劃、環(huán)境功能區(qū)劃、生態(tài)功能區(qū)劃及環(huán)境現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，分析項(xiàng)目對環(huán)境的直接和間接行為，以及可能受上述行為影響的環(huán)境要素及相關(guān)參數(shù)。影響識別應(yīng)明確建設(shè)項(xiàng)目在施工、生產(chǎn)、服務(wù)期滿后不同階段的各種行為與可能受影響的環(huán)境要素的作用效應(yīng)關(guān)系，影響性質(zhì)、范圍和程度等，定性分析建設(shè)項(xiàng)目對各環(huán)境要素可能產(chǎn)生的污染影響與生態(tài)影響。對建設(shè)項(xiàng)目實(shí)施形成制約的關(guān)鍵環(huán)境因素或條件，應(yīng)作為環(huán)境影響評價的重點(diǎn)內(nèi)容。

評價因子篩選，根據(jù)環(huán)境影響因素識別結(jié)果，并結(jié)合區(qū)域環(huán)境功能要求或所確定的環(huán)境保護(hù)目標(biāo)，篩選確定評價因子，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注環(huán)境制約因素。評價因子能夠反映環(huán)境影響的主要特征、區(qū)域環(huán)境的基本狀況及建設(shè)項(xiàng)目特點(diǎn)和排污特征。

2 廢水池結(jié)構(gòu)特征

廢水池是一類與廢水接觸的水處理構(gòu)筑物，這類構(gòu)筑物除需滿足強(qiáng)度和耐久性要求外，還必須具有良好的抗?jié)B性能。從構(gòu)筑物的材料方面，有鋼筋混凝土、磚石、鋼絲網(wǎng)水泥、鋼材、工程塑料等。實(shí)際工程中使用最多的是鋼筋混凝土構(gòu)筑物。各類水池在使用功能上可用作沉淀池、濾池、曝氣池、污泥濃縮池、消化池以及其他貯水、貯泥的構(gòu)筑物，形狀也各不相同;在建造方式上有現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池、裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土水池和磚石砌筑水池等類型，其中以現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池應(yīng)用最廣泛。對于現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池，從防滲性方面重點(diǎn)在于池體變形縫、后澆帶和施工縫等部位。

2.1 變形縫

相關(guān)的技術(shù)規(guī)范均給出了池體變形縫布置的一般要求和設(shè)計、材料及施工方面的規(guī)定。在GB 50108-2001地下工程防水技術(shù)規(guī)范中，要求變形縫應(yīng)滿足密封防水、適應(yīng)變形等要求。用于伸縮的變形縫宜少設(shè)，可根據(jù)工程結(jié)構(gòu)、工程地質(zhì)情況采用后澆帶、加強(qiáng)帶、誘導(dǎo)縫等替代措施，變形縫處混凝土結(jié)構(gòu)的厚度不應(yīng)小于300 mm。用于沉降的變形縫最大允許沉降差值不應(yīng)大于30 mm。變形縫的寬度宜為20 mm～30 mm。變形縫可根據(jù)情況選用中埋式止水帶與外貼防水層、中埋式止水帶與嵌縫材料、中埋式止水帶與可卸式止水帶、中埋式金屬止水帶等復(fù)合防水構(gòu)造形式。其中使用較多的橡膠止水帶物理性能中，在23℃ ×168 h的壓縮永久變形不大于20%。

2.2 后澆帶

后澆帶對避免混凝土結(jié)構(gòu)的溫度變化產(chǎn)生收縮裂隙有較大作用，為了防止混凝土由于收縮和溫度效應(yīng)而產(chǎn)生裂縫，一般在防水混凝土結(jié)構(gòu)較長或體積較大時設(shè)置后澆帶。后澆帶宜用于不允許留設(shè)變形縫的工程部位，應(yīng)在兩側(cè)混凝土齡期達(dá)到42 d后再施工，應(yīng)采用補(bǔ)償收縮混凝土澆筑，其抗?jié)B強(qiáng)度等級不應(yīng)低于兩側(cè)混凝土。其間距和位置應(yīng)按結(jié)構(gòu)設(shè)計要求確定，后澆帶寬度宜為700 mm～1 000 mm。與兩側(cè)混凝土接觸面可做成平直縫或階梯縫。后澆帶防水構(gòu)造的設(shè)計和施工應(yīng)符合相應(yīng)規(guī)范要求。

2.3 施工縫

受施工技術(shù)條件的限制，一般較大體積鋼筋混凝土水池的澆筑難于一次完成，需要分區(qū)多次澆筑，這樣在不同時間澆筑的混凝土之間就形成了施工縫。這些施工縫由于各種不利因素便成為池體產(chǎn)生廢水滲漏的潛在隱患帶。

3 構(gòu)筑物的抗?jié)B性

鋼筋混凝土水池整體澆筑完成后，在防水層及防腐層施工以前需進(jìn)行滿水試驗(yàn)，目的是檢驗(yàn)混凝土本身的抗?jié)B能力。試驗(yàn)過程池體不得有漏水現(xiàn)象。即池體表面不得看到水不斷向外流出。同時滲出水的量應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)范滲水量的要求，在GBJ 141-90給水排水構(gòu)筑物施工及驗(yàn)收規(guī)范中規(guī)定的鋼筋混凝土水池的滲水量不得超過2 L/(m2·d)。試驗(yàn)之后再采取池體表面涂刷防水層和防腐層，在正常情況下，投入運(yùn)行的水池的抗?jié)B性應(yīng)比滿水試驗(yàn)時強(qiáng)。滿水試驗(yàn)體現(xiàn)出鋼筋混凝土池體整體在正常運(yùn)行期間的防滲性。

由于時間推移，構(gòu)筑物應(yīng)力場變化和各類材料強(qiáng)度及抗?jié)B等物理性能退化，在變形縫、后澆帶、施工縫等池體的抗?jié)B薄弱帶可能產(chǎn)生滲漏現(xiàn)象，即出現(xiàn)構(gòu)筑物運(yùn)行的事故工況。其滲漏強(qiáng)度主要取決于這些抗?jié)B薄弱帶形成的滲漏縫的大小。

4 污染景象和污染強(qiáng)度

在涉及廢水構(gòu)筑物的地下水環(huán)境影響評價中，通常依據(jù)項(xiàng)目設(shè)計和運(yùn)行期間企業(yè)制定的檢修制度，設(shè)置廢水池事故工況下廢水通過滲漏縫向外滲漏的時間，作為地下水污染預(yù)測的時段。一般企業(yè)一年都有一次大修期，在此期間對包括廢水池在內(nèi)的各類設(shè)施均進(jìn)行檢查維修，可以把發(fā)現(xiàn)廢水滲漏的時間設(shè)在大修期，即廢水滲漏時段不長于一年。發(fā)現(xiàn)之后便采取治理措施，中斷廢水繼續(xù)滲漏。

污染強(qiáng)度取決于廢水中污染因子濃度、滲漏縫的大小、水池有效水深和包氣帶滲透性等。其中廢水中污染因子濃度可通過同類項(xiàng)目監(jiān)測取得，水池的有效水深在設(shè)計中給出，包氣帶滲透性可通過試驗(yàn)測得，而滲漏縫大小的確定比較困難，但污染強(qiáng)度對于地下水影響預(yù)測至關(guān)重要，在保守估計的前提下，應(yīng)有一定的設(shè)計基礎(chǔ)。

在變形縫、后澆帶、施工縫等池體的抗?jié)B薄弱帶中以變形縫相對更為典型，因此可以估算變形縫在事故工況下的滲漏污染強(qiáng)度。一般以池底變形縫總長的2/3作為滲漏縫長，滲漏縫寬按3 mm計，估算滲漏縫開裂的水平斷面面積。

廢水由滲漏縫穿過包氣帶地層向地下水含水層的入滲水量可按達(dá)西定律估算。在包氣帶地層中夾有滲透性極弱的巖土層時，廢水在該巖土層上可形成上層滯水，廢水向周圍運(yùn)動擴(kuò)展的范圍一般遠(yuǎn)沒有砂礫石組成的含水層中地下水向下游運(yùn)動的距離遠(yuǎn)、污染物擴(kuò)展的范圍廣。形成的上層滯水層由于滲漏量小，在該弱透水層分布連續(xù)均勻情況下，可以避免或減小廢水入滲對下部含水層中地下水的影響。當(dāng)包氣帶地層為透水或弱透水巖土層時，可以按達(dá)西定律估算出廢水在飽和狀態(tài)下穿過包氣帶進(jìn)入含水層的量，保守考慮在忽略污染物入滲過程各種因素引起的減量，廢水各污染因子的污染強(qiáng)度可通過廢水中各污染因子濃度、污染因子入滲量和入滲時間給出，作為連續(xù)入滲的點(diǎn)源污染預(yù)測模式的污染強(qiáng)度。

5 結(jié)語

在建設(shè)項(xiàng)目中各類廢水池是工程潛在的地下水污染源，按照工程設(shè)計在正常工況下，各類廢水池基本可以做到無廢水滲漏;在事故工況下，各類廢水構(gòu)筑物應(yīng)力場變化和各類材料強(qiáng)度及抗?jié)B性退化，使得變形縫、后澆帶、施工縫等成為池體的抗?jié)B薄弱帶，產(chǎn)生滲漏縫，廢水通過滲漏縫穿過包氣帶地層造成地下水污染。

污染強(qiáng)度的估算可在合理給出滲漏縫大小的基礎(chǔ)上，按照達(dá)西定律估算入滲量，再以廢水污染因子濃度估算出污染強(qiáng)度，作為連續(xù)點(diǎn)源模式預(yù)測地下水污染的污染源強(qiáng)。

建議對廢水構(gòu)筑物滲漏事故工況做統(tǒng)計調(diào)查。各類廢水構(gòu)筑物滲漏的事故工況應(yīng)在長期大量事故調(diào)查結(jié)果的基礎(chǔ)上統(tǒng)計出發(fā)生的頻次，作為設(shè)計、施工、維護(hù)防滲的重點(diǎn)，同時也是環(huán)評中地下水污染預(yù)測中污染源強(qiáng)給出的依據(jù)。

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［2］ 丁兆民，李聰婷，雷重軍.論污水處理廠混凝土工程防滲措施［J］.市政技術(shù)，2009，27(1):49-52.

［3］ HJ 610-2011，環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則.地下水環(huán)境［S］.