高明哲
南京大學,江蘇南京 210093
近年來,為加強風險管理和環(huán)境保護,提高經濟效益,國內興建了一些大的專業(yè)化石油化工園區(qū)。隨著園區(qū)入駐企業(yè)增多,區(qū)域地下水環(huán)境污染問題日益顯現。為有效防范地下水污染,保護地下水環(huán)境,應首先查清園區(qū)及附近區(qū)域的地下水污染源,詳細掌握地下水環(huán)境特征、水文地質條件等,在此基礎上開展地下水環(huán)境現狀評價,預測和評價項目實施過程中對地下水環(huán)境可能造成的污染程度,提出防治措施。本文參考部分石油化工園區(qū)的環(huán)評資料,認為重點應該在地下水可能的污染區(qū)實施防滲措施,設置長期觀測井,并做好應急預案。
實施防滲措施的重點區(qū)域為污水產生區(qū)、污水處理池、罐區(qū)、污水和物料管網、危險廢物和固廢暫存庫。這些污染源中含有高濃度的COD、石油類、重金屬等污染物,一旦這些污染物在處理或儲存過程中泄漏到地下水中,就會污染地下水環(huán)境,而地下水環(huán)境的后期修復是極其困難的,因此需要在這些關鍵環(huán)節(jié)設置相應防滲措施。
可針對園區(qū)內各工作區(qū)特點,結合巖土層情況,制定出相應的分區(qū)防滲要求。
1)重點污染防治區(qū):重點污染防治區(qū)主要是污水產生區(qū)、危險廢物暫存庫。該區(qū)要設防滲檢漏系統,采用剛性或復合防滲結構。剛性防滲結構型式為水泥基滲透結晶型抗?jié)B混凝土(厚度≥150mm)+水泥基滲透結晶型防滲涂層(厚度≥0.8mm),滲透系數≤1.0×10-10cm/s;復合防滲結構型式為土工膜(厚度≥1.5mm)+抗?jié)B混凝土(厚度≥100mm),抗?jié)B混凝土的滲透系數≤1.0×10-6cm/s;
2)特殊污染防治區(qū)(污水處理池適用):該區(qū)要設防滲檢漏系統,采用剛性或復合防滲結構。剛性防滲結構型式為水泥基滲透結晶型抗?jié)B混凝土(厚度≥250mm)+水泥基滲透結晶型防滲涂層(厚度≥1.0mm),滲透系數≤1.0×10-12cm/s;復合防滲結構型式為土工膜(厚度≥1.5mm)+抗?jié)B混凝土(厚度≥250mm),抗?jié)B混凝土的滲透系數≤1.0×10-6cm/s;
3)特殊污染防治區(qū)(含污染物介質的地下管道、儲罐適用):該區(qū)要設防滲檢漏系統,其中物料管網采用天然或柔性防滲結構,生產污水、污染雨水管道、儲罐區(qū)采用柔性防滲結構。天然防滲結構型式為天然材料,防滲層厚度≥2m,飽和滲透系數≤1.0×10-7cm/s;柔性防滲結構型式為土工膜,厚度≥1.5mm;
4)一般污染防治區(qū):包括雨水管道、生活污水管網、生活垃圾暫存點、循環(huán)水管網、海水管網等,該區(qū)不用布設防滲檢漏系統,防滲結構可采用天然或剛性或復合,天然防滲結構型式為天然材料,防滲層厚度≥1.5m,飽和滲透系數≤1.0×10_7cm/s;剛性防滲結構型式為抗?jié)B混凝土(厚度≥100mm),滲透系數≤1.0×10_8cm/s;柔性防滲結構型式為土工膜,厚度≥1.5mm。
為及時準確掌握園區(qū)周圍地下水環(huán)境質量狀況,應根據《地下水環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范》HJ/T164-2004 的要求及地下水監(jiān)測點位布設原則,在園區(qū)附近及下游布設地下水水質監(jiān)測井。
監(jiān)測方案為:
1)對于整個園區(qū)的監(jiān)測。在園區(qū)上游設置一口監(jiān)測井,用于背景值監(jiān)測;在園區(qū)內污水處理廠下游附近設置一口監(jiān)測井,用于監(jiān)測生產裝置和污水處理站對地下水水質的影響,并作為長期監(jiān)測井和事故應急處置井;
2)對園區(qū)入園企業(yè)的監(jiān)測。對各入園企業(yè)的監(jiān)測井設置,可分為3 類:
第一類監(jiān)測點,布設在廠區(qū)內部生產裝置區(qū)和污水處理設施下游附近,用于監(jiān)測生產裝置和污水處理設施對地下水水質的影響,并作為長期監(jiān)測井和事故應急處置井。
第二類監(jiān)測點,布設在灌區(qū)附近下游,用于監(jiān)測含油廢水排放及儲罐泄露對地下水水質的影響,并作為長期監(jiān)測井和事故應急處置井。
第三類監(jiān)測點,布設在廠界外圍地下水上游,用于背景值監(jiān)測;
3)監(jiān)測井結構:監(jiān)測井孔深為見中風化板巖2m 終孔,作為長期監(jiān)測井和事故應急井的孔徑,要求不小于Φ200mm,背景值監(jiān)測井孔徑可略小。為避免污染物沿孔壁深入地下,孔口以下3 米(或至潛水面)宜用粘土或水泥止水,下部為濾水管,底部視井深情況設計沉砂管;
4)監(jiān)測層位及頻率:監(jiān)測層位為潛水,每月采樣一次;
5)監(jiān)測項目:pH、溫度、臭度、色度、總硬度、溶解性總固體、高錳酸鹽指數、氯化物、氟化物、硫酸鹽、揮發(fā)酚、總氰化物、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、氨氮、陰離子洗滌劑、鐵、錳、鉛、鈷、六價鉻、細菌總數、總大腸菌群、石油類及笨,另外加具體建設項目的特征污染物;
6)監(jiān)測數據處理:監(jiān)測結果要按規(guī)定及時建立檔案,并定期向園區(qū)管理部門匯報,對于常規(guī)監(jiān)測數據應該公開,特別是對園區(qū)所在區(qū)域的附近居民公開,滿足法律中關于知情權的要求。如發(fā)現異?;虬l(fā)生事故,加密監(jiān)測頻次,改為每天監(jiān)測一次,并分析污染原因,確定泄露污染源,及時采取對應應急措施。
制定整個園區(qū)及各企業(yè)的地下水污染事故應急預案,并與其他應急預案相協調。地下水應急預案應包括以下內容:
1)應急預案的日常協調和指揮機構;
2)相關部門在應急預案中的職責和分工;
3)地下水環(huán)境保護目標的確定,采取的緊急處置措施和潛在污染源評估;
4)特大事故應急救援組織狀況和人員、裝備情況,平時的訓練和演習;
5)特大事故的社會支持和援助,應急救援的經費保障。
一旦發(fā)現地下水出現異常情況,必須按照應急預案馬上采取緊急措施:
1)當確定發(fā)生地下水異常情況時,按照制定的地下水應急預案,在第一時間內盡快上報主管領導及上級部門,通知附近地下水用戶,密切關注地下水水質變化情況;
2)組織專業(yè)隊伍對事故現場進行調查、監(jiān)測,查找環(huán)境事故發(fā)生點、分析事故原因,盡量將事故影響控制住,采取緊急措施切斷生產裝置或設施,防止事故擴散、蔓延及發(fā)生連鎖反應,盡可能減少事故造成的人員傷害和財產損失;
3)當通過監(jiān)測發(fā)現地下水已經受到污染時,根據監(jiān)測井的反饋信息,對污染區(qū)地下水進行人工抽采,形成地下水漏斗,控制污染區(qū)地下水流場,防止污染物擴散,并抽取已污染的地下水送園區(qū)污水處理站處理;
4)必要時,請求社會應急力量協助處理;
5)對事故后果進行評估,并制定防止類似事件發(fā)生的措施。
為防止因污水管跑冒滴漏對地下水的污染,應設置管網檢漏系統,該系統包括人工巡查、儀器檢測、在線數據采集與監(jiān)控及統計報表等部分。首先配備專門人員巡檢,利用檢漏線纜、超聲檢漏儀、聽漏儀等儀器對管線漏點進行探測,最后在線對數據進行采集與監(jiān)控,定期監(jiān)測形成報表。
該系統包括專業(yè)抽水技術人員、應急抽水井、抽水泵三部分,用于事故狀態(tài)下的應急處置。其中第一類和第二類監(jiān)測井既作為水質監(jiān)測井,也作為事故應急處置井。抽水泵的功率根據場地地下水的實際情況確定,若發(fā)生事故,在污染物泄露1天后,根據園區(qū)水文地質條件,按照三個月將該區(qū)污染物的質點全部抽走的要求核算出抽水井每天應該抽走的水量。抽走的地下水送園區(qū)污水處理站處理,達標后返還生產系統使用。同時每月都要對抽水水質進行檢測,以確定受污染的地下水全部被抽走。因抽水量不大,且為暫時短期抽水,對區(qū)域流場影響不大。
要做好石油化工園區(qū)的地下水環(huán)境保護工作,有一個重要的前提條件就是首先做好園區(qū)的基礎資料的調查、收集、整理,獲取園區(qū)地質、水文地質、環(huán)境地質的第一手資料,繪制出園區(qū)及所在區(qū)域水文地質圖、地質構造圖、地下水流場等專業(yè)圖件,結合園區(qū)污染源調查,掌握地下水污染途徑。在此基礎之上,按照“源頭控制、分區(qū)防治、污染監(jiān)控、應急響應”的原則,對園區(qū)制定出防滲、監(jiān)控方案,保證方案的有的放矢、經濟可行性及安全性。