摘要：隨著城市化進(jìn)程的加快，火災(zāi)事故頻發(fā)，消防應(yīng)急廢水的產(chǎn)生對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重影響。本文旨在研究火災(zāi)消防應(yīng)急廢水的監(jiān)測(cè)與處置技術(shù)，以提高應(yīng)對(duì)火災(zāi)次生環(huán)境污染事件的能力，保障環(huán)境安全。通過(guò)分析現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)與處置技術(shù)，探討了火災(zāi)消防應(yīng)急廢水的有效管理策略。

關(guān)鍵詞：

火災(zāi)；消防廢水；監(jiān)測(cè)；處置；污染

引言

消防應(yīng)急廢水來(lái)源廣泛，包含火災(zāi)撲救中使用的大量滅火劑、燃燒物質(zhì)反應(yīng)生成的各類產(chǎn)物以及受污染的消防用水等。消防廢水中可能含有多種有害物質(zhì)，如重金屬離子、有機(jī)污染物、酸堿物質(zhì)等。若未經(jīng)有效監(jiān)測(cè)與處理便隨意排放，將對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重且持久的破壞。于安全角度而言，消防應(yīng)急廢水若不妥善處理，可能會(huì)引發(fā)二次污染事故。有效的消防應(yīng)急廢水監(jiān)測(cè)是后續(xù)處理工作的基石。通過(guò)精準(zhǔn)的監(jiān)測(cè)，可以快速確定廢水中污染物的種類、濃度及分布情況，為制定科學(xué)合理的處理方案提供關(guān)鍵依據(jù)。針對(duì)性的處理措施能夠確保廢水在達(dá)到環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)后安全排放，最大程度降低對(duì)環(huán)境的不良影響，避免事故危害的進(jìn)一步擴(kuò)大，保障生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可持續(xù)發(fā)展，維護(hù)社會(huì)和諧與安寧。

一、火災(zāi)消防應(yīng)急廢水的來(lái)源與特性

火災(zāi)消防應(yīng)急廢水是指在火災(zāi)撲救過(guò)程中，由于消防水的使用和火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)物質(zhì)的泄漏而產(chǎn)生的廢水。這類廢水通常含有大量的有害物質(zhì)，包括但不限于重金屬、有機(jī)物、病原體等，對(duì)環(huán)境和人類健康構(gòu)成威脅^[1]。本文將探討火災(zāi)消防應(yīng)急廢水的來(lái)源、特性以及其對(duì)環(huán)境的影響。

（一）火災(zāi)消防應(yīng)急廢水來(lái)源^[2-4]

1.消防水的使用。在火災(zāi)撲救過(guò)程中，消防部門(mén)會(huì)使用大量的水來(lái)控制火勢(shì)。這些水在與燃燒物質(zhì)接觸后，會(huì)吸收和溶解燃燒產(chǎn)生的有害物質(zhì)，形成消防廢水。此外，為了提高滅火效率，消防水中可能會(huì)添加一些化學(xué)添加劑，如泡沫滅火劑，這些添加劑也可能對(duì)環(huán)境造成影響。如果火勢(shì)較小或者蔓延性不強(qiáng)，滅火過(guò)程中只需要少量的消防用水就可控制火勢(shì)，若火勢(shì)較大或者蔓延性很強(qiáng)，消防隊(duì)伍在滅火過(guò)程中往往需要耗費(fèi)大量消防用水來(lái)滅火以防止火勢(shì)蔓延。

2.火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)物質(zhì)的泄漏。火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)可能有各種化學(xué)物質(zhì)，如油漆、稀釋劑等。這些物質(zhì)在火災(zāi)中可能會(huì)泄漏，與消防水混合后形成含有有害物質(zhì)的廢水。2019年廣東省一家工業(yè)企業(yè)一車(chē)間發(fā)生爆炸并隨之發(fā)生火災(zāi)，導(dǎo)致車(chē)間內(nèi)幾個(gè)硫酸鈉溶液儲(chǔ)罐發(fā)生泄漏，火勢(shì)控制后泄漏廢液進(jìn)入消防廢水中。2020年江西省某家醫(yī)藥企業(yè)發(fā)生火災(zāi)，生產(chǎn)車(chē)間廢液流入廠區(qū)雨水管網(wǎng)并隨消防廢水一起進(jìn)入消防應(yīng)急池和污水處理站，繼而成為消防廢水的一部分。

3.其他。因?yàn)樘鞖饣蛘呋馂?zāi)現(xiàn)場(chǎng)地勢(shì)等原因造成的自然降雨、局域地表水體與消防用水或泄露物質(zhì)造成混合后的水量在很多情況下同樣需要按照消防廢水對(duì)待。

（二）火災(zāi)消防應(yīng)急廢水的特性^[5]

1.高有機(jī)物含量。由于火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的燃燒物質(zhì)多樣，消防廢水中可能含有高濃度的有機(jī)物，如未完全燃燒的碳?xì)浠衔?、多環(huán)芳烴等。特別是對(duì)于一些有機(jī)化工和化工企業(yè)而言，火災(zāi)發(fā)生后，大量有機(jī)物燃燒后生成多種復(fù)雜有機(jī)物和泄漏未燃燒的有機(jī)物都會(huì)進(jìn)入大氣和消防廢水中。有機(jī)物種類復(fù)雜，不同有機(jī)物燃點(diǎn)、分解性有所差異，特別是大分子有機(jī)物對(duì)水體的生物降解能力和自凈能力構(gòu)成挑戰(zhàn)。

2.含有重金屬和有毒物質(zhì)。消防廢水中可能含有鉛（Pb）、汞（Hg）、鎘（Cd）、鎳（Ni）、鉈（Tl）等重金屬以及氰化物、砷的化合物、氟化物、多氯聯(lián)苯、多溴聯(lián)苯醚等有毒物質(zhì)。這些重金屬及其化合物和有毒物質(zhì)對(duì)環(huán)境和人體健康有長(zhǎng)期影響。

3.可生化性差。由于消防廢水中含有大量的難以生物降解的有機(jī)物和重金屬，其生化需氧量（BOD）相對(duì)較低，可生化性差。有些消防廢水因有機(jī)物濃度高而直接呈現(xiàn)黏稠狀且伴有刺激性氣味，有些有機(jī)物濃度直接超過(guò)《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)毒性物質(zhì)含量鑒別》（GB50856-2007）標(biāo)準(zhǔn)附錄中所列高分子有機(jī)物毒性物質(zhì)含量限值，可直接作為有機(jī)物危險(xiǎn)廢物進(jìn)行管理。2017年江蘇省一家農(nóng)藥化工工廠發(fā)生火災(zāi)，反應(yīng)釜中甲苯發(fā)生泄漏并進(jìn)入消防廢水中，經(jīng)檢測(cè)DDT（C14H9Cl5）含量達(dá)到156mg/kg，大于標(biāo)準(zhǔn)限值50mg/kg，具有高毒性，可直接判定該廢液為危險(xiǎn)廢物，需要按照危險(xiǎn)廢物進(jìn)行管理。因此，含有高濃度有機(jī)物的消防應(yīng)急廢水往往意味著傳統(tǒng)的生物處理方法可能難以有效處理。

4.污染物種類復(fù)雜。消防廢水中的污染物種類繁多，包括各種燃燒產(chǎn)物、化學(xué)物質(zhì)、添加劑等。含氯有機(jī)物在燃燒過(guò)程中通過(guò)分解、縮合等反應(yīng)生成多種有機(jī)物，新生成的有機(jī)物可能分子量變大，也可能分子量變小。對(duì)于復(fù)雜的有機(jī)物而言，多重副反應(yīng)和具有不確定的副產(chǎn)物往往造成消防廢水特征污染物具有高度復(fù)雜性。

二、火災(zāi)消防應(yīng)急廢水對(duì)環(huán)境的影響

（一）對(duì)水體的影響^[6]

消防廢水的排放會(huì)導(dǎo)致水體中有害物質(zhì)濃度升高，影響水體的生態(tài)平衡和水質(zhì)。長(zhǎng)期污染可能導(dǎo)致水生生物死亡，影響水體的生物多樣性。含有重金屬的消防廢水污染水體后，水環(huán)境中的生物長(zhǎng)期積累重金屬后導(dǎo)致個(gè)體死亡、種群數(shù)量減少，甚至導(dǎo)致基因突變。難降解的有機(jī)物進(jìn)入地表水體后，水體出現(xiàn)渾濁、惡臭等情況，繼而導(dǎo)致水體環(huán)境急劇惡化，不適合水體生物群落生存，甚至有些種群直接消失。

（二）對(duì)土壤的影響^[7]

消防廢水滲入土壤中，可能導(dǎo)致土壤污染，有機(jī)物和重金屬?gòu)U水對(duì)土壤的污染具有一些特定的特征，這些特征影響著污染的表現(xiàn)形式、影響范圍以及治理修復(fù)的難度。有機(jī)物和重金屬的復(fù)合污染使得土壤處理難度增大，因?yàn)槲廴疚镔|(zhì)之間可能存在相互作用，影響污染物的遷移、轉(zhuǎn)化和生物有效性。土壤污染通常不易被直觀發(fā)現(xiàn)，需要通過(guò)分析化驗(yàn)和農(nóng)作物殘留檢測(cè)等手段才能確定。污染從產(chǎn)生到出現(xiàn)問(wèn)題往往有較長(zhǎng)的滯后時(shí)間。污染物質(zhì)在土壤中容易積累并超標(biāo)，重金屬對(duì)土壤的污染基本上是一個(gè)不可逆轉(zhuǎn)的過(guò)程，許多有機(jī)化學(xué)物質(zhì)的污染也需要較長(zhǎng)時(shí)間才能降解。一旦土壤污染，依靠自然過(guò)程很難恢復(fù)，可能需要采取換土、淋洗土壤等方法，治理成本高、周期長(zhǎng)。一些污染物如放射性物質(zhì)會(huì)造成高輻射，影響植物生長(zhǎng)和環(huán)境安全。土壤中的污染物不僅通過(guò)食物鏈危害動(dòng)物和人體健康，還能危害自然環(huán)境，如污染地下水和地表水，影響大氣環(huán)境質(zhì)量。由于土壤污染物質(zhì)不易擴(kuò)散和稀釋，土壤污染具有很強(qiáng)的地域性，不同地區(qū)的土壤污染特征可能差異顯著。

土壤污染不僅影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和食品安全，還可能影響社會(huì)穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，因此需要綜合考慮技術(shù)的有效性、經(jīng)濟(jì)性、安全性和可持續(xù)性。有機(jī)物和重金屬?gòu)U水對(duì)土壤的污染是一個(gè)復(fù)雜且多維的問(wèn)題，若消防應(yīng)急廢水中含有大量有機(jī)物和重金屬，一旦進(jìn)入土壤環(huán)境或者因沒(méi)有處理好而污染土壤環(huán)境，將影響土壤的肥力和農(nóng)作物的生長(zhǎng)。此外，土壤中的污染物可能通過(guò)食物鏈累積，最終影響人類健康。

（三）對(duì)人類健康的影響

消防廢水中的有害物質(zhì)可能通過(guò)飲用水、食物等途徑進(jìn)入人體，對(duì)人類健康造成威脅。長(zhǎng)期暴露在這些有害物質(zhì)中，可能增加癌癥、神經(jīng)系統(tǒng)疾病等健康風(fēng)險(xiǎn)。

三、火災(zāi)消防應(yīng)急廢水監(jiān)測(cè)技術(shù)^[8-9]

（一）監(jiān)測(cè)設(shè)備與方法

監(jiān)測(cè)設(shè)備包括便攜式多功能預(yù)警互聯(lián)型氣體偵檢儀，該設(shè)備可同時(shí)實(shí)時(shí)檢測(cè)CH4、H2S、CO、O2等氣體，具有無(wú)線預(yù)警互聯(lián)、同步顯示、多級(jí)跳傳、倒地報(bào)警、一鍵報(bào)警、北斗/GPS定位、數(shù)據(jù)回傳等功能。通過(guò)手機(jī)APP、PC及Pad實(shí)時(shí)掌握環(huán)境及人員狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)快速感知、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、超前預(yù)警、應(yīng)急處置、系統(tǒng)評(píng)估。

監(jiān)測(cè)方法包括人工和無(wú)人機(jī)飛航排查、污染物攔截、收集和轉(zhuǎn)移等。通過(guò)這些方法，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)消防廢水的污染情況，為指揮部提供決策依據(jù)。

（二）監(jiān)測(cè)技術(shù)要點(diǎn)

火災(zāi)消防應(yīng)急廢水監(jiān)測(cè)技術(shù)要點(diǎn)分析涉及多個(gè)方面，包括監(jiān)測(cè)啟動(dòng)、污染態(tài)勢(shì)判別、監(jiān)測(cè)方案制定、跟蹤監(jiān)測(cè)、監(jiān)測(cè)報(bào)告編制、質(zhì)量保證和控制以及監(jiān)測(cè)終止等。

1.監(jiān)測(cè)啟動(dòng)及工作原則。根據(jù)《突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（HJ589-2021），應(yīng)急監(jiān)測(cè)的啟動(dòng)應(yīng)遵循快速響應(yīng)、科學(xué)監(jiān)測(cè)、準(zhǔn)確判別污染態(tài)勢(shì)、有效支持應(yīng)急決策的原則。

2.污染態(tài)勢(shì)初步判別。在火災(zāi)發(fā)生后，需要快速評(píng)估廢水中可能含有的污染物種類和濃度以及它們可能對(duì)環(huán)境造成的影響。

3.應(yīng)急監(jiān)測(cè)方案。應(yīng)制定詳細(xì)的監(jiān)測(cè)方案，包括監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的設(shè)置、監(jiān)測(cè)頻次、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目（如COD、BOD5、氨氮、總磷、總氮、石油類等）。

4.跟蹤監(jiān)測(cè)。根據(jù)火災(zāi)和消防廢水的情況，進(jìn)行持續(xù)跟蹤監(jiān)測(cè)，以確保廢水得到有效控制，防止對(duì)環(huán)境造成進(jìn)一步污染。

5.應(yīng)急監(jiān)測(cè)報(bào)告。編制應(yīng)急監(jiān)測(cè)報(bào)告，報(bào)告中應(yīng)包含事故發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)、性質(zhì)等基本情況以及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和分析結(jié)果。

6.質(zhì)量保證和質(zhì)量控制。確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，采取必要的質(zhì)量控制措施。

7.應(yīng)急監(jiān)測(cè)終止。當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明廢水污染得到有效控制且不再對(duì)環(huán)境構(gòu)成威脅時(shí)，可以終止應(yīng)急監(jiān)測(cè)。

8.人員防護(hù)。應(yīng)急監(jiān)測(cè)人員應(yīng)配備適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)設(shè)施，以確保在監(jiān)測(cè)過(guò)程中的個(gè)人安全。

9.污染物攔截和收集。在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，應(yīng)采取措施攔截和收集消防廢水，以防止其進(jìn)入周邊水體，造成環(huán)境污染。

10.演練和培訓(xùn)。定期進(jìn)行應(yīng)急演練，提升應(yīng)對(duì)因火災(zāi)產(chǎn)生的次生消防廢水所導(dǎo)致的環(huán)境污染事件的能力。

11.多部門(mén)協(xié)調(diào)。在應(yīng)急監(jiān)測(cè)過(guò)程中，需要環(huán)保、消防、應(yīng)急管理等多個(gè)部門(mén)的協(xié)調(diào)合作，確保信息共享和資源的有效利用。

12.技術(shù)和設(shè)備支持。確保有足夠的技術(shù)和設(shè)備支持，如使用無(wú)人機(jī)進(jìn)行飛航排查以及必要的監(jiān)測(cè)和處理設(shè)備。

四、火災(zāi)消防應(yīng)急廢水處置技術(shù)

火災(zāi)消防應(yīng)急廢水處理方式主要包括物理、化學(xué)、生物和多種方法連用等方式，如污泥厭氧消化和污泥水生物脫氮技術(shù)可實(shí)現(xiàn)低碳運(yùn)行，對(duì)處理含有易生化的有機(jī)廢水而言具有高效性。在污泥厭氧消化中，通過(guò)分級(jí)分相厭氧消化加深度脫水處理工藝，污泥有機(jī)物降解率提高到大于50%，沼氣產(chǎn)率提高35%，顯著提升了處理效能。污泥厭氧消化系統(tǒng)產(chǎn)生的沼氣用于發(fā)電和供熱，實(shí)現(xiàn)了生物質(zhì)能的回收利用，減少了溫室氣體排放。污泥水生物脫氮?jiǎng)t采用了厭氧氨氧化工藝，無(wú)須額外投加碳源，總氮去除率大于80%，氨氮去除率大于90%，有效降低了污水處理成本，減少了二氧化碳的排放。

高濃度有機(jī)廢水處理技術(shù)可以分為物化處理技術(shù)、化學(xué)處理技術(shù)和生物處理技術(shù)。物化法如萃取法、吸附法、濃縮法、超聲波降解法等，常用作預(yù)處理手段，通過(guò)回收廢水中的有用成分或?qū)﹄y生物降解物進(jìn)行處理，以提高廢水的生化性。化學(xué)處理技術(shù)如焚燒法、Fenton氧化法、臭氧氧化法、電化學(xué)氧化法等，通過(guò)化學(xué)原理將廢水中的污染物轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)。生物處理技術(shù)則利用微生物的代謝作用來(lái)分解、轉(zhuǎn)化水體中的有毒有害化學(xué)物質(zhì)，包括好氧活性污泥法和好氧生物膜法等。

重金屬?gòu)U水處理系統(tǒng)通過(guò)物理、化學(xué)和生物等方法，將廢水中的重金屬離子進(jìn)行有效去除或轉(zhuǎn)化。這些系統(tǒng)包括沉淀法、離子交換法、膜分離法、生物吸附法等。例如，沉淀法通過(guò)添加沉淀劑使重金屬離子形成不溶于水的沉淀物；離子交換法利用離子交換樹(shù)脂的吸附能力；膜分離法通過(guò)特殊膜材料分離重金屬離子；生物吸附法利用微生物或植物的吸附能力。這些方法的應(yīng)用不僅有效降低了重金屬含量，減輕了環(huán)境污染，還能實(shí)現(xiàn)資源的回收利用，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。國(guó)家重金屬污染防治工程技術(shù)研究中心研究開(kāi)發(fā)了重金屬?gòu)U水生物制劑法深度處理與回用含重金屬的低濃度二氧化硫煙塵凈化與回收、含砷固廢的治理及資源化利用、有色冶煉污酸廢水的資源化處理，還有重金屬重污染土壤的修復(fù)等多項(xiàng)技術(shù)。

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作者簡(jiǎn)介：朱慶文（1985— ），男，漢族，江西南昌人，本科，中級(jí)工程師，研究方向：地質(zhì)勘探、場(chǎng)地調(diào)查、地下水勘探與環(huán)境監(jiān)測(cè)等。