丁素玲

（中材地質(zhì)工程勘查研究院有限公司，北京 100102）

2016年01月生態(tài)環(huán)境部發(fā)布了HJ 610-2016《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則地下水環(huán)境》(以下簡稱《導(dǎo)則》)，該《導(dǎo)則》規(guī)定了地下水環(huán)境影響調(diào)查與評價的內(nèi)容和方法。某些地區(qū)在環(huán)評審批中有特殊要求：要求環(huán)評報告中地下水環(huán)境影響評價需進(jìn)行專題評價并單獨(dú)成冊，但未對專題的內(nèi)容和格式進(jìn)行規(guī)定。因此，編制過程中不易把握要點(diǎn)，導(dǎo)致審批困難。本文以已通過審批的天津武清區(qū)某污水處理站項目為例，從水文地質(zhì)勘察方案布設(shè)、預(yù)測因子及源強(qiáng)確定等方面，結(jié)合《導(dǎo)則》要求，對地下水環(huán)境影響評價專題的編制要點(diǎn)進(jìn)行分析、總結(jié)，為同類項目的地下水環(huán)境影響評價提供參考。

1 編制要點(diǎn)

1.1 水文地質(zhì)勘察方案的設(shè)計和成果要求

作為一個需單獨(dú)成冊的專題報告，其中必須有一定的水文地質(zhì)勘察工作，勘察工作做到何種深度，要以評價等級而定。根據(jù)《導(dǎo)則》要求：一級評價項目的水文地質(zhì)勘察工作精度應(yīng)為1∶10000；二級評價項目的水文地質(zhì)勘察工作精度應(yīng)為1∶50000；三級評價項目無精度要求。若評價期間收集到的水文地質(zhì)資料不能滿足此精度要求，需在評價范圍內(nèi)有針對性的補(bǔ)充水文地質(zhì)勘察工作，使精度滿足上述要求。此外，水文地質(zhì)勘察方案的設(shè)計還要考慮地下水現(xiàn)狀監(jiān)測的需要，布點(diǎn)位置兼顧地下水上游、側(cè)向和下游，若監(jiān)測井?dāng)?shù)量不能滿足相應(yīng)評價等級的數(shù)量要求時，可以把水文地質(zhì)鉆孔作為現(xiàn)狀監(jiān)測井和污染監(jiān)控井。

最終水文地質(zhì)勘察的成果要包括：評價區(qū)地質(zhì)圖(1∶10000或1∶50000)、水文地質(zhì)圖(1∶10000或1∶50000)、水文地質(zhì)剖面圖、含水層和隔水層的分布、巖性、厚度、滲透系數(shù)等。

1.2 確定預(yù)測因子

要確定預(yù)測因子首先要分析污染物的產(chǎn)生、運(yùn)輸、儲存、處置等過程，了解特征污染物的物理、化學(xué)及其在土—水環(huán)境中的行為性質(zhì)(吸附、降解等)[1]。預(yù)測因子既要選擇標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)最大的污染物，又要能體現(xiàn)項目的污水水質(zhì)類型。在實(shí)際工作中，經(jīng)常會遇到廢污水中的特征因子包含pH值、COD和BOD5等的情況。pH值為表征酸堿度的指標(biāo)，COD和BOD5為表征廢水污水中有機(jī)污染物數(shù)量的綜合性指標(biāo)，為非持久性因子[2]。上述因子由于其自身特點(diǎn)，不宜作為預(yù)測因子進(jìn)行污染物運(yùn)移預(yù)測。

1.3 確定源強(qiáng)

地下水污染源強(qiáng)是指單位時間內(nèi)污染源向地下水中排放、排泄或遷移轉(zhuǎn)化污染物的質(zhì)量[1]，可以用單位時間內(nèi)污染物進(jìn)入地下水的質(zhì)量表示。 目前，地下水環(huán)境影響預(yù)測中污染源源強(qiáng)的確定是難點(diǎn)，不同類型的項目、不同的污染途徑，有不同的源強(qiáng)計算方法[3-5]，主要可以通過三種方法計算：①根據(jù)污染源的展布情況，以點(diǎn)強(qiáng)度、線強(qiáng)度、面強(qiáng)度與點(diǎn)、線、面的數(shù)量乘積計算；②根據(jù)污染源區(qū)污水中污染物的濃度與單位時間污水滲入量乘積計算[1]；③采用其他標(biāo)準(zhǔn)或者規(guī)范中推薦的方法。

2 實(shí)例

實(shí)例為某公司新建配套的污水處理站，占地面積為342m2。構(gòu)筑物主要包括污水調(diào)節(jié)池、集水池、預(yù)沉淀池、調(diào)節(jié)曝氣池、A級生物處理池(缺氧池)、O級生物處理池(生物接觸氧化池)、深度處理池、泥漿濃縮池、出水收集池等。該污水處理站用于處理生活污水和全部生產(chǎn)廢水，其中，生產(chǎn)廢水以鍍鋅廢水為主。設(shè)計處理工藝為“預(yù)中和+高效空氣氧化+單級豎流絮凝沉淀+A/O+深度處理”，污水處理設(shè)施為地上、地下復(fù)合式，設(shè)計最大日處理廢水量為400m3。設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)如表1所示。

表1 該項目設(shè)計進(jìn)水水質(zhì) (單位：mg/L)(pH值除外)

根據(jù)《導(dǎo)則》該項目地下水環(huán)境影響評價工作等級為二級，評價范圍為以項目為中心，面積約0.19km2的區(qū)域。

評價期間僅收集到評價區(qū)內(nèi)1∶20萬的水文地質(zhì)資料。因此，需以項目場地為中心補(bǔ)充水文地質(zhì)勘察工作。

2.1 水文地質(zhì)勘察工作

(1) 評價區(qū)內(nèi)地下水流向為自西北向東南，因此，在評價區(qū)地下水上游和側(cè)向分別布設(shè)1個水文地質(zhì)鉆孔，在下游布設(shè)2個水文地質(zhì)鉆孔，各水文地質(zhì)鉆孔的深度達(dá)到潛水含水層的隔水底板。

(2) 在評價區(qū)內(nèi)布設(shè)兩條貫穿場區(qū)的水文地質(zhì)剖面。

(3) 為掌握包氣帶和含水層的防污性能、含水層的滲透系數(shù)等，在場區(qū)進(jìn)行了一組進(jìn)行抽水試驗和滲水試驗。

(4) 得到的成果為：評價區(qū)1∶50000地質(zhì)圖、評價區(qū)1∶50000水文地質(zhì)圖、水文地質(zhì)剖面圖、包氣帶垂向滲透系數(shù)和含水層的滲透系數(shù)、含水層和隔水層的分布、厚度、巖性等。

2.2 預(yù)測因子

廢污水收集后，首先排到廢水調(diào)節(jié)池內(nèi)進(jìn)行均質(zhì)化和均量化后再進(jìn)行后續(xù)處理，因此，廢水調(diào)節(jié)池是本項目廢水量最大、污染物濃度最高的區(qū)域，也是對地下水污染風(fēng)險相對較大的區(qū)域，本文將廢水調(diào)節(jié)池作為預(yù)測單元。污水處理站處理對象為生活污水和生產(chǎn)廢水，其中，生產(chǎn)廢水以鍍鋅廢水為主，鋅是本項目的特征因子。根據(jù)表1可知廢水調(diào)節(jié)池內(nèi)主要地下水污染因子為鋅、氨氮和LAS。其中，鋅的標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)最高，為10。因此，選取鋅作為預(yù)測因子。

2.3 源強(qiáng)

實(shí)例中的評價對象為污水處理站，可能造成地下水污染的主要途徑是：①各池體、管道、閥門發(fā)生污水的“跑、冒、滴、漏”，通過混凝土地面裂隙滲入地下，造成地下水污染，但通過此途徑滲入的污水較少；②運(yùn)營期間，污水處理池底部長期受壓，基礎(chǔ)發(fā)生不均勻沉降，混凝土開裂等情況下導(dǎo)致防滲層破損，污水滲入地下，造成地下水污染。此途徑是預(yù)測時需考慮的重點(diǎn)，需要確定通過此途徑滲入地下水的源強(qiáng)。

結(jié)合前文分析，本文根據(jù)GB 50141-2008《給水排水構(gòu)筑物施工及驗收規(guī)范》中的相關(guān)要求來確定源強(qiáng)。污水池滲水量按池壁和池底的浸濕總面積計算，鋼筋混凝土水池不得超過2L/m2·d。實(shí)例中的調(diào)節(jié)池尺寸為14m(長)×10m(寬)×2.8m(高)，為全地埋式，池內(nèi)液位深度為2.6m，假設(shè)廢水調(diào)節(jié)池內(nèi)污水滲漏量是正常允許量的10倍，持續(xù)泄漏1周后，才被發(fā)現(xiàn)和處理，則：

污染物泄漏質(zhì)量：mM =P×V×t0×ρ

式中：污染物泄漏面積：P =14×10+14×2.6×2+10×2.6×2=264.8m2；

泄漏速率：V=2L/(m2·d)×10=20L/(m2·d)；泄漏時間t0取7d。

污染物濃度ρ根據(jù)污水處理站進(jìn)水水質(zhì)資料，為10mg/L。

假定滲漏污染物概化為瞬時注入，因此滲漏源強(qiáng)為0.371kg。

2.4 預(yù)測結(jié)果

綜合天津市武清區(qū)區(qū)域水文地質(zhì)資料及本次勘察工作的結(jié)果可知，評價區(qū)水文地質(zhì)條件較簡單，含水層為均質(zhì)、穩(wěn)定的第四系孔隙潛水含水層，隔水底板為黏土層，地下水位動態(tài)穩(wěn)定[6-7]，且地下水評價等級為二級，因此，可以采用解析法進(jìn)行預(yù)測。將鋅泄漏源強(qiáng)和其他參數(shù)代入預(yù)測模型，便可求出潛水含水層中不同位置、任意時刻鋅的貢獻(xiàn)濃度情況。

將泄露后第100d、1000d、5000d和7300d時地下水中鋅濃度隨距離變化情況繪于圖1。由圖可知，當(dāng)假設(shè)污染物發(fā)生瞬時泄露后，鋅對場區(qū)地下水的影響范圍不斷擴(kuò)散，隨時間推移影響距離和影響范圍變大。泄露后第100d地下水中鋅濃度最高為22.7mg/L，超標(biāo)約22倍，最遠(yuǎn)超標(biāo)距離為9.6m。在地下水的對流和彌散作用下，鋅的濃度逐漸降低。泄露后第1000d地下水中鋅的濃度最大值為2.3mg/L，超標(biāo)約2倍，最大超標(biāo)距離為20m。泄露后第5000d地下水中鋅濃度最高值為0.45mg/L，泄露后第7300d地下水中鋅濃度最高值為0.25mg/L，均未超過地下水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)限值。

3 結(jié)論

本文得出如下結(jié)論：①水文地質(zhì)鉆孔的布設(shè)要兼顧水文地質(zhì)勘察和地下水現(xiàn)狀監(jiān)測以及污染監(jiān)控的需要，在地下水上游、下游和側(cè)向布設(shè)；②地下水預(yù)測因子的確定除選擇標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)最大的污染因子之外，還要考慮到項目的廢水類型，選擇其特征因子；③池體類的污染單元可以采用本文中的方法確定源強(qiáng)。

圖1 泄露后第100d、1000d、5000d和7300d時地下水中鋅濃度隨距離變化情況