地下水污染特点十篇

地下水污染特点篇1

关键词：煤气储存和输送企业场地 污染特征 多环芳烃、苯系物、石油烃

Abstract：Based on a case study of a former gas storage and transportation plant sit investigation，tHe major COntaminants and COntamination distribution cHaracteristics of tHe site are analyzed and induced. THe major COntaminants include PAHs，BTEX，and TPH，and COntamination is found mainly in topsoil of gas tank areas，soil along pipelines，soil in oil tank areas，and soil in wastewater tank area.

一、引言

随着各地产业结构调整和城市化进程的加快，特别是2008年《焦化行业准入条件》修订后，提高了行业准入门槛，炼焦和钢铁等一些重污染企业搬离了城区，在城市中留下了大量的污染场地，其中不少场地的污染状况十分复杂，污染物种类繁多，且土壤和地下水均受到严重污染[1-3]。根据国家和地方环境保护部门的相关规定，工业用地原址在改变原土地使用性质，进行二次开发利用前必须对原址土壤和地下水进行污染调查和风险评估，并对需要修复的污染场地制定治理修复方案，以保障人体健康、防止场地性质变化带来的环境风险。本研究选择某废弃煤气储存和输送工业场地作为案例，研究此类污染场地的污染类型和分布特征，为煤气储存和输送工业场地的场地调查、风险评估、修复治理以及开发利用提供参考。

二、材料和方法

1. 研究区域

本研究选择某废弃煤气储存和输送工业场地作为研究区域，场地占地面积十余公顷。多年前建成作为某焦化厂的配套储气罐区使用，但随着当地焦化产业结构的调整，该厂区的煤气储存设施及配套的生产设施陆续停用和拆除。

2.调查采样方案

本研究现场采样分三步进行。第一步：采用判断布点的原则，在场地污染识别的基础上，选择潜在污染区域进行土壤和地下水布点采样，对污染区域、污染深度、污染物种类进行确认；第二步：在对第一步判断布点后的检测结果进行分析后对污染重点区域进行加密布点；第三步：对第二步样品检测结果进行分析后对仍然不确定污染范围的污染重点区域继续加密布点，另对整个项目区域进行大约50m×50m三角网格布点确定项目区域内的污染范围。因此，本案例在场区范围内共布设47个土壤采样点位和11个地下水监测点位；其中土壤采样的深度为距地表0～15m；地下水采样深度在13.2m～16.3m。

3.检测分析方法

样品分析由第三方实验室实施。为了保证分析样品的准确性，除了实验室已经有CMA认证，仪器按照规定定期校正外，在进行样品分析时还对各环节进行质量控制，随时检查和发现分析测试数据是否受控。每个测定项目计算结果要进行复核，保证分析数据的可靠性和准确性。本场地送检样品共计有224个土壤样品，13个地下水样品；土壤以及地下水样品检测项目及分析方法表1。

4. 风险评估方法

场地环境污染的风险主要取决于场地的污染状况和用途。场地场地健康风险评估程序如下：

4.1危害识别：收集场地环境调查阶段获得的相关资料和数据；掌握场地土壤和地下水中关注污染物的浓度分布，明确规划土地利用方式，分析可能的敏感受体。

4.2暴露评估：分析场地内关注污染物迁移和危害敏感受体的可能性，确定场地土壤和地下水污染物的主要暴露途径和暴露评估模型，确定评估模型参数取值，计算敏感人群对土壤和地下水中污染物的暴露量。

4.3毒性评估：分析关注污染物对人体健康的危害效应，包括致癌效应和非致癌效应，确定与关注污染物相关的参数，如参考剂量、致癌斜率因子和呼吸吸入单位致癌因子等。

4.险表征：在暴露评估和毒性评估基础上，采用风险评估模型计算土壤和地下水中污染物的致癌风险和危害指数，进行不确定性分析。

4.5土壤和地下水风险控制值的计算：在风险表征的基础上，判断计算得到的风险值是否超过可接受风险水平。并根据风险评估结果计算土壤、地下水中关注污染物的风险控制值。

三、结果与讨论

1.场地土壤污染特征分析

将场地土壤污染的分析检测结果与中华人民共和国国家环境保护标准《污染场地风险评估技术导则》（报批稿）居住和公园筛选值以及计算的修复目标值进行对比，通过数据的对比分析了解场地中的污染程度。

本场地送检土壤样品中检出的污染物种类共37种，其中超过本项目筛选值的污染物有二十种。场地土壤主要污染物浓度数据统计结果及相应的筛选值、修复目标值见表2。

2.场地地下水染物统计分析

对于地下水，我国尚未提出有关的筛选值，因此选用饮用水和地表水的相关标准来进行分析比对。本项目送检地下水样中检出污染物种类25种，超过筛选值的有13种，超过修复目标值的污染物有苯、萘、间-二甲苯和对-二甲苯、1，2，4-三甲苯。地下水主要污染物浓度数据统计分析结果见表3。

3.场地风险评估与结果

按照历史规划，目前该场地内有两个主要功能区，即居住区和绿地。因此本场地风险评估按照居住和公园用地两种情景分别计算。单个污染物致癌风险可接受水平设定为10-6，非致癌物风险可接受水平设定为1。通过对计算结果的分析，存在于上层（0～1m）、中下层以及地下水中的污染物均具有一定的健康风险。其中通过吸入挥发性有机污染物气体和口腔摄入污染物颗粒物等暴露途径比较明显。

综合各采样点位的风险计算结果，对于致癌物质，苯并（a）芘、二苯并（a，H）蒽、苯并（b）荧蒽、苯并（a）蒽、茚并（1，2，3-cd）芘和苯等污染物的风险在罐区内大量超过可接受的风险水平，其风险范围多在数量级10-4至10-6之间，而在罐区外部则超过的采样点位较少；对于非致癌物质，萘和1，2，4三甲苯在罐区的个别点位超过风险可接受水平，而在罐区外部则没有超过的采样点位。

因此，本场地明显受到多环芳烃和苯系物的污染，其中多环芳烃类物质对风险的贡献最大。罐区风险较高的污染物质主要有苯并（a）芘、二苯并（a，H）蒽和苯并（b）荧蒽，其致癌风险达到10-4的级别，其次是苯并（a）蒽和茚并（1，2，3-cd）芘，其致癌风险达到10-5级别，苯并（k）荧蒽和部分点位的苯含量也超过了可接受风险10-6。对于场地内的地下水，其健康风险远远低于可接受水平。

综上所述，本场地的健康风险具有明显的区域性不均匀特性。其中罐区土壤的整体健康风险较高，多环芳烃的风险则更为突出，普遍超过可接受水平。而其他建构筑物区的健康风险较低，且普遍低于可接受水平。

4.生产工艺过程与场地主要污染物分析

本场地的生产工艺流程如图1所示。通过现场踏勘、调查访问，收集场地现状和历史资料及相关文献，结合场区的平面布置、生产工艺、原辅料、污染物排放和污染痕迹以及样品检测分析结果，可以认为导致土壤和地下水污染的主要物质为煤焦油、压缩机油，代表性的化学污染物是多环芳烃、苯系物、石油烃。通过分析可以认为场地土壤和地下水污染途径为：a.含焦油冷凝水在输送和存储过程中的泄漏；b.废压缩机油、废油渣在收集存储过程中的泄漏；c.卧罐区内清罐废渣及废液暂存点；d.废渣废液被冲入雨水排水管道。

5.生产工艺过程和建构筑物布局与场地污染的空间分布形态特征分析

5.1石油烃类物质分布特征

在样品采集过程中发现管道沿线特别是雨水管道沿线分布大片墨绿色或黑色的污染土壤，深度均在2.5m左右，而且位于管道沿线或管道接缝处具有明显的气味。石油烃类污染物在纵向上的分布在表层至地下10m左右深度，平面位置在罐区大片区域、压缩机机油储存罐区、废油槽罐区和罐区雨水管道沿线位置。集水池、集水罐和管道的泄露扩散可能是造成较重污染的主要原因。此外，我们也发现石油烃类污染物TPH（C16）。

5.2多环芳烃类物质分布特征

多环芳烃类污染物主要分布在煤气存储罐区，且罐区污水集水池和雨水集水池区域的污染程度比较严重，在废集油槽区域也比较严重。在罐区内，萘、苯并（a）蒽、苯并（b）荧蒽、苯并（a）芘、茚并（1，2，3-cd）芘和二苯并（a，H）蒽的浓度最高值与筛选值的倍数分别为57、446、626、840、920和656，其浓度平均值分别是筛选值的1.5、2.3、3.6、5.2、5.0和3.8倍，其中苯并（a）芘的污染程度相对偏高，其浓度和范围可以代表多环芳烃类物质的污染分布特征。

上层0～1m土壤中，多环芳烃类污染物普遍存在，多分布在罐区土壤表层有明显灰黑或墨绿污渍的区域、雨水汇集处、雨水排水管道附近以及废集油池槽；此外，在建构筑物区内，车间废机油油罐周边的表层土壤也受到多环芳烃的污染。中层1-6m土壤中，多环芳烃类污染物主要分布在集水池、雨水管道下部1-3m附近和集油槽处。下层6-12m土壤中，多环芳烃类污染物主要分布在污水集水池、雨水集水池和集油槽的下方及其附近。

5.3苯系物分布特征

苯系物中超过目标筛选值的有苯，二甲苯和1，2，4-三甲苯，其中苯的污染程度和污染范围是最严重的，苯的污染分布范围基本覆盖了苯系物的所有污染范围。

根据分析结果可知，苯在场地内的污染范围主要分布在废油槽罐区、罐区和集水池附近，且各点位均分布于管道、集水池和废油槽罐这些具有明显污染特征的区域。

5.4地下水污染分布特征

场地内潜水污染物浓度超过修复目标值的污染物有苯、萘、间-二甲苯和对-二甲苯、1，2，4-三甲苯，综合几种地下水污染物浓度超出其相应修复目标值的范围，苯污染超过修复目标值的范围最大，并完全覆盖了其他污染物的超过修复目标值范围。因此，本场地地下水中苯的污染特征和范围基本上代表了地下水的污染分布特征和范围。。

从污染物的分布来看，地下潜水污染的高浓度区也主要分布在污水集水池、废集油槽等设施位置，和土壤的重污染区基本一致。

四、结论

1.场地主要是污染物是多环芳烃、苯系物和石油烃，与场地含焦油冷凝水的泄露、罐区内清罐废渣及废液排放以及废集油槽泄露具有明显的关联。

2.该场地的污染范围主要集中在罐区、特别是其上层的土壤，这与储罐清洗废渣的随意排放以及废水的不规范处置可能有直接关系。另外上层污染范围也呈现沿管线分布的趋势，这应该与管线的泄露有直接的相关性。压缩机储油罐和集水池区域是另一个严重的污染区域，储油罐和集水池的泄露可能其主要的污染原因。

参考文献

[1] 冯 嫣，吕永龙，焦文涛，等. 北京市某废弃焦化厂不同车间土壤中多环芳烃（PAHs）的分布特征及风险评价[J]. 生态毒理学报，2009，4（3）：399-407.

[2] 卢晓霞，李秀利，马 杰，等. 焦化厂多环芳烃污染土壤的强化生物修复研究[J]. 环境科学，2011，32（3）：864 -869.

地下水污染特点篇2

关键词：水污染；中小城市；治理

中图分类号： X131.2 文献标识码： A

近年来，随着城镇化、工业发展以及人口数量的不断膨胀，我国面临的水污染形势日益严峻，部分地区水质甚至出现持续恶化的状况，尤其是正处发展中的中小城市，其水质污染问题已成为社会关注的热点。水是生命之源，因此，要稳步提高我国中小城市的供水水质，应进一步理顺完善中小城市供水管理机制和监测体系，深化治理，强化管理，加强水源地保护，建立提升中小城市供水水质的长效机制。本文笔者结合工作实践，在了解中小城市水污染的特征的基础上，分析了中小城市水污染预防重点，并探讨了水污染控制与治理策略。

中小城市水污染的特征

中小城市污水是不同于大城市及农村的另一种类型，具有点多、面广、量小、集中等特点。研究中小城市水污染预防及防治的对策，首先应了解中小城市水污染的特征：

1、多污染源

为了解决水体污染，首先要了解水体污染源及其分类，才能从根本和源头减少或控制水污染。近年来，我国众多中小城市抓住超大城市产业转移的机遇，因地制宜加快发展，一些工、农业厂矿、设施迅速崛起，工、农业废水成为重要的污染源。加之中小城市人口的增多，生活污水的排放总量亦不断增长，成为中小城市水污染的重要因素。

2、地下水污染严重

目前，全国地下淡水天然资源多年平均为八千八百多亿立方米，约占全国水资源总量的三分之一。但新一轮全国地下水资源评价与战略问题研究显示，全国约有一半中小城市市区的地下水污染比较严重，地下水水质呈下降趋势。

3、水化学异常明显

水化学主要说明酸碱平衡、络合平衡、碳酸和碳酸盐平衡、氧化和还原、沉淀和溶解等，通过对中小城市水化学的调查发现，众多中小城市的水化学异常明显，表明中小城市水污染已较为严重。

二、中小城市水污染预防

水污染防治应当坚持预防为主、防治结合、综合治理的原则。在水污染的预防工作中，应当以源头减污降耗为重点，综合运用法律、经济、技术和必要的行政手段，采取各种预防方法减少水污染。

2.1工业废水污染预防

高耗能企业及工业园区的废水污染预防是中小城市水污染预防工作的一个重点。在预防措施上可根据流域自然汇水特征与行政管理需求，建立以控制单元为单位的排放补偿制度，并根据不同控制单元类型，对新建工业项目实施严格的水污染排放制度安排。即新建工业项目如涉及污水排放，必须要先通过关停、治理等手段，在腾挪出一倍或多倍的排放指标后方能获得批准。这样，采取以对污染采取预防为主的原则，才能将污染和损害减至最低的程度。

2.2生活废水污染预防

在生活废水污染的预防中，应创新为手段，以无害化处置设施建设为重点，采取有力措施，进一步加强污水污染预防。首先，全面建设生活污水处理管网工程，并对污水管网进一步优化完善，减轻污水排放对周围水体造成的污染，提高城区污水收集处理率。其次，加强执法和监督，保证水体四周区域内小区、饭店等污染源产生的生活污水必须排入城市下水道系统，进城市污水处理厂处理。最后，对水源保护区内的生活垃圾进行统一规划，对离城区较近的石扶村、沙田村参照城区的管理模式，先由村定点收集垃圾，再运到指定的垃圾处理场进行统一处理；对大水河、沙田河流域较为集中的村庄污水，可以通过建小型生态污水处理中心的方式来解决；对居住比较分散、经济条件较差村庄的生活污水，则通过开展简易化、成本低的模式进行处理，以此达到避免污水直接排入河流和水库中的目的。

2.3农业水污染预防

农业污染主要来自两个方面，一是农药，二是化肥。在农业水污染预防措施中，一方面可通过成立测土配方施肥小组，根据土壤肥力和作物生产情况，指导农户使用化肥，减少化肥超量使用，从源头上防治面源污染。并提倡使用高效的、环境友好的化肥，使用清洁、安全、低毒、无害农药。另一方面，加大沼气推广、普及和指导力度，推广“养殖—沼气—种植”的生态农业模式。处理好畜禽养殖业发展和粪便有效处理及利用问题，合理规划养殖加工企业选址布局，督促作坊式小企业改进技术措施、节能减排，开展环境影响评价，遏制新的污染源产生。

三、中小城市水污染控制与治理

水体污染控制与治理的总体目标是针对我国中小城市水污染现状，通过技术创新和体制创新，构建我国中小城市水污染控制管理体系和水环境治理技术体系，实现水体主要污染物的管理目标。

3.1水污染的控制手段

首先，政府作为本区域水污染防治工作的责任主体，要把水质目标落实到每条河流、每个辖区、每个断面，把治理措施和项目落实到各污染源、排污单位和责任人，建立目标责任考核制度。加快城市断面水质自动监测站的建设，强化污水排放企业在线监控设施的运行监管、监测对比工作。其次，在干流河道、支流河口设置拦污浮球,将进入小清河的垃圾分段拦截。同时，进一步充实前期专门成立的河道垃圾打捞队伍,逐步建立值班加班制度，24小时打捞小清河河道中漂浮的垃圾。最后，以水功能区为基本管理单元，以污染物总量控制为基础，以饮用水水源地保护区管理和保护为核心，城市重要饮用水水源地名录，切实加强入河排污口管理，制定水源地保护区管理制度，全面提高水源地保护意识，以控制水污染。

3.2水污染的治理

首先，了解、明确污染的现状，建立中小城市水污染源清单，建立污染控制技术体系。针对石化、化工、制药等典型行业，创新有毒有害废水的高效处理的关键技术，支持开展污水高效处理菌剂、生物膜、污泥减量化菌剂等生物制剂的开发和推广应用，推进污水生物处理高效反应器、废水深度处理和中水回用成套设备研发。其次，市控以上重点工业企业排放口安装污水排放自动在线监控装置和视频在线监控装置，实施全天候在线监测和视频监控。强化对流域内污水排放单位监督管理，确保单位生产废水处理达标率达到93%以上。最后，引进水污染EPSB生物生态综合治理技术，采用先进生物治理技术手段，迅速安全的对水体污染物超强降解、消耗，重建生态平衡，实现水体污染长效治理且安全无毒。

四、总结

水是不可替代的自然资源。针对中小城市水污染日益严重的趋势，水污染防治应当坚持预防为主、防治结合、综合治理的原则，综合运用各种措施，加强水质污染管理，以保护水资源。

参考文献：

[1] 颜峰，朱磊. 我国中小城市污水处理的现状分析与对策[J]. 科技信息， 2013，7(02)：66-68

地下水污染特点篇3

【关键词】农业非点源污染；生态沟渠；控制对策

水体污染一般分为点源污染和非点源污染。农业非点源污染是指人们从事农业生产活动时产生的非点源污染，包括化肥、农药、畜禽粪便污染，以及农田水土流失等造成的水体污染[1]，具有时空分布范围大和不确定性的特点，是最为重要且分布最为广泛的非点源污染系统[2-3]。农业生产活动中的氮和磷等营养物、农药以及其他有机或无机污染物，通过农田地表径流和农田渗漏形成地表和地下水环境污染。笔者对国内外农田非点源污染及控制对策研究进行了详细的分析，提出了适合我们国家的生态沟渠构建技术。

1.研究区概况

宁蒙灌区包括宁夏引黄灌区和内蒙古河套灌区，宁夏引黄灌区是全国四大古老灌区之一，灌溉面积由新中国成立初的12.8万hm2发展到1997年的41.7万hm2。灌区面积约有1万km2，南北长320km，最宽处约40km，呈一狭长葫芦形。内蒙古河套灌区是全国三个特大型灌区之一，灌区长250余km，南北宽约50km，引黄控制面积116.2万hm2，灌区由三盛公水利枢纽自流引水，灌水渠系共设总干、干、分干、支、斗、农、毛渠等7级。排水系统类似于供水系统。也分为总排干、干、分干、支、斗、农、毛沟等7级。总排干沟全长260km，是灌区农田排水入泄黄河的惟一通道[4]。

2.农业非点源污染现状

农业非点源污染已成为世界各国水环境的一大主要污染源[1-3]，非点源污染中的主要污染物质是氮磷营养元素，在美国，水体中的氮、磷有83%是由农业非点源污染贡献的，荷兰农业非点源提供的总氮、总磷负荷分别占水环境污染60%，40-50%。我国在太湖流域、山东近海等地对点源污染进行大规模整治后，水质依然未能好转，主要就是非点源污染，特别是农业非点源污染造成的。

2.1 化肥农药污染严重

化肥和农药污染正成为我国农业环境污染中的突出问题。我国农田的氮肥使用量居世界首位，但是利用率确很低。目前，我国农药生产量居世界第二位，但产品结构不合理，其中杀虫剂占70%，杀虫剂中有机磷农药占70%，而有机磷农药中高种占70%[2]。农药在使用过程中，一部分因喷雾漂移到空气中，污染大气；一部分因雨水冲刷进入沟渠，污染江河；一部分残留在土壤中通过渗透作用到达地层深处，污染地下水。

2.2 畜禽养殖业污染

我国畜禽养殖业始终保持高速发展的势头，畜禽存栏量每10年增加1-2倍，2000年畜禽粪便产生量达到36.4亿吨，约为当年工业固废量的3.9倍。但是畜禽粪便大部分不经处理或经简单的物理处理便排入河流或湖泊，严重地污染了地表水。畜禽粪便含有较高的COD、BOD和SS，这些污染物由于人工排放，或者随降雨径流污染水体。粪便中的氮、磷还不断地渗入地下，使地下水中的硝态氮、硬度和细菌总数超标。另外，饲料添加剂行业的不规范生产，以及畜禽场使用添加剂不当，均会造成畜禽粪便中某些金属元素含量增高，构成对水体污染的威胁[1]。

2.3 农田退水回灌污染

农田退水回灌作为灌溉农业的一项保障措施，农田排水在维持田间水盐平衡的同时，也向下游输送了大量水源污染物质。对这部分水进行循环利用，既节约了水资源，又减轻了黄河水体污染。宁夏年均农业取水量约为81亿立方米，而灌溉用量仅为44亿立方米，高达36亿立方米的水量又通过农田退水回流到了黄河。黄河宁夏段的灌溉回归水的水质评价表明，回归水属无毒有害型淡水，尽管有些河段灌区回归水中重金属、有机污染虽未超农田灌溉水质标准，但其含量却高于黄河水。如果长期用于农灌，有害物质在土壤中的富集会导致土壤系统、食物链和地下水污染，以及农田水盐平衡的改变。

2.4 农村生活污水污染

农村居住分散，加上大多数农村集体经济实力有限，缺乏有效管理和技术处理能力，基本无完整的生活污水收集系统和处理设施。农村生活污水直接排入现有排水沟渠塘及河道，或排入家前屋后渗入地下，已经严重影响农村聚居点周围的环境质量，成为农村面源污染重要的污染源。

3.非点源污染控制对策

自70年代以来，国外对控制非点源污染进行了大量的研究，非点源污染的产生规律研究、检测手段与控制方案以及综合管理等方面，在欧美一些发达国家已经形成了一整套措施，发展中国家则相对滞后[2]。中国的非点源研究从19世纪80年代早期开始，在一些重要湖、河的研究中取得了一定进展。根据非点源污染的形成特点和发生过程，以污染源控制与径流量削减为基点，利用水生植物修复技术、人工湿地净化技术、多水塘技术、建立缓冲带及促渗技术等方法，降低污染物输出浓度，使非点源污染得到有效控制。

3.1 水生植物修复技术

一般包括挺水植物、浮水植物和沉水植物，例如野茨菰、芦苇、香蒲、水芹和水蕹菜等。是国内外采取较多的净化水体环境质量、恢复区域水生态的方法。利用水生植物对污染物质的吸收能力，截留水体中的富营养化元素，最后通过植物的收割，将污染物带离水体，同时还起到降解、吸附和过滤的作用，抑制藻类的生长，使悬浮物沉降，改善水质。据研究，野茨菰对水体中氮的去除率达75%，芦苇和香蒲对总磷的去除率分别为58.3%和66.2%。水芹菜对氮、磷吸收量可以分别达到18.8kg/亩和4kg/亩，水蕹菜为51.6kg/亩和7.26kg/亩。

3.2 人工湿地净化技术

人工湿地技术主要是利用土壤-微生物-植物生态系统的自我调控机制和对污染物的综合净化功能，使水质得到不同程度的改善。并且湿地作为陆生系统和水生系统之间的过渡带，通过土壤吸附、植被吸收、生物降解等一系列作用，减少进入水体的氮、磷含量。人工湿地对氮的吸收可达到79%，对硝态氮的吸收能力较强，达到96%，对磷的吸收率为25%-98%。

4.结论及展望

综上所述，农村和农业面源退水污染修复的主要发展方向涵盖两方面内容：一是退水的安全再利用技术，包括养殖和生活污水的安全利用技术及农田退水循环利用与控盐相结合的综合技术；二是对农村和农田退水的末端强化处理技术，以生态沟渠和人工湿地建设为主的生物强化技术对提高处理出水水质、降低运行成本具有重要的现实意义，是今后主要的发展趋势。

参考文献

[1]朱铁群.我国水环境农业非点源污染防治研究简述[J].农村生态环境,2000,16(3):55-57.

[2]郑涛,程环珍,黄衍初,张春萍.非点源污染控制研究进展[J].环境保护,2005,2:31-34.

地下水污染特点篇4

关键词 井下作业;环境污染;防治

中图分类号 [TE99]文献标识码 A文章编号 1674-6708(2010)18-0092-02

井下作业是油气田勘探开发的重要环节,它是对油、气、水井施行油气勘探、修理、增产措施、维护正常生产及报废前的善后工作的一切井下施工的统称。由于其工艺复杂、环境状况差异等原因,容易对环境造成污染,而且污染物种类多,成份复杂。所以,加强井下作业过程的环境污染防治,是油气田开发环境保护的重要内容。

1 井下作业主要污染物产生的原因及特点分析

井下作业产生的污染物种类较多。本文对井下作业所特有的,或井下作业产生的主要污染物进行分析总结。

1.1 落地原油

井下作业过程中,造成原油落地的原因很多,其中量大而又经常发生的原因有以下几个方面:

1)油井投产前。油井投产前,由于地面集输管线尚未经建成,射孔替喷时原油进井场内土油池;

2)试油、试采。试油、试采作业所产生的原油部分进井场内土油池;

3)修井作业。修井作业中,压井替喷、不压井作业的跑、冒油,以及在起下钻杆、油管、抽油杆过程中带出的原油;

4)钻杆、油管、抽油杆,在井场放置、清洗而散落在井场内的原油;

5)生产事故。如发生井喷、管线刺漏造成的落地原油。

原油落地后往往与水、砂、泥土形成混合物,在露天暴露时,其中的溶解气、轻烃类会挥发进大气,造成大气污染;渗入土壤会造成土壤污染;特别是有时由于土油池泄漏或大雨造成溢油,使原油流入水域造成大面积的水体污染。

1.2 废水

井下作业产生的废水主要有以下几类:

1)试油或修井作业时排出的压井卤水、无固相压井液;

2)修井作业,如冲砂等工艺中使用循环水,使用后的水变为含油污水而排放的部分废水;

3)洗井后排出的洗井水。

上述废水的特点是:水中固体含量高、颗粒粒径小;有机物含量高,如灰发酚、硫化物等;矿化度高,腐蚀性大,大量外排对环境危害较大。

1.3 泥浆

泥浆在井下作业中主要用于压井。近年来,由于胜利油田部分油区地层能量的下降和出于油层保护的需要,加上无固相压井液的使用,井下作业中泥浆的使用量逐步减少。但泥浆的成份比较复杂,含有的对环境有害的物质是盐类、可溶性重金属以及有机硫化物和有机磷化物等。泥浆对环境和人体的影响更为严重。

1.4 压裂液和酸液

从井口返排出来的压裂废液成分较复杂,含有原油、地层水多种化学添加剂等有害物质,如果直接排入环境,将会对水体、土壤造成污染,对人、动物、植物有一定危害。

酸化排出的残液及添加剂中的有毒物质会对环境造成污染。酸化所用的酸液(盐酸、氢氟酸),具有强烈的腐蚀性,排入土壤后会使土壤酸化;酸液与硫化物的积垢作用可产生有毒气体硫化氢;用于配制醋酸的醋酸酐可产生刺激性很强的蒸汽,直接接触会造成严重烧伤。

2 井下作业环境污染的特点

2.1 污染源分散,排放不规则

油、气资源分布的广阔性,决定了油田开发区内油、水、气井分布的分散性,进行井下作业必然就形成高度分散的点污染源。污染物的排放在时间上不连续,且无一定的排污量、无固定的排污口,造成随机性、临时性、突发性排污。

2.2 污染环节多,流动性大

井下作业的工艺复杂、施工类型多、工序差别大,在生产过程中多道工序流水作业,不同作业工艺都有各自的排污特点,可能造成污染的环节多。实行小分队流动式生产施工,作业的流动性大,给环境保护管理工作增加了很大的难度,如果不能及时治理污染,会给开发区域留下污染隐患。

2.3 污染范围大,涉及面广

由于污染源分散,排污范围大,不可避免地会有部分污染源处在农田、浅海滩涂、养殖区等环境敏感地区,如发生大面积污染,造成的损害一般较为严重,而且涉及的单位多、面积广,容易引发工农纠纷等。

2.4 污染的种类多,污染物成分复杂

试油、修井作业、压裂、酸化都可能造成污染,泥浆、压裂液等污染物成份复杂,危害性较大。

3 防治井下作业环境污染的主要措施

防治井下作业环境污染的主要管理措施是:制订健全、严密的施工作业环境保护管理规定,并严格监督执行,是最直接有效的手段;加强宣传教育,提高各级领导的环保意识,增强作业施工人员的环境保护意识,是防治井下作业环境污染的切实保障;研究推广使用新工艺、新技术,从根本上防治污染,是最终杜绝井下作业环境污染的途径。目前,防治井下作业环境污染的主要技术措施有:

1)井下作业污水处理。一是具备进污水处理站条件的污水应进污水处理站;不具备进污水站条件的污水要用罐车拉至污水处理站;二是循环使用;三是作业施工结束,立即组织回收井场器材,清理井场,做到无污染、工完料净场地清、恢复原地貌,向甲方交无污染井。

2)废压裂液的处理。废压裂液应组织回收,重新利用;对于变质压裂液处理后可作活性水使用。

3)残酸的处理。浓度大于10%的废酸液应回收利用,回收利用方法有自然结晶法、真空浓缩-冷冻结晶法、自然结晶-扩散渗析法;低浓度酸性废水用中和法处理,包括用废水中和、药剂中和、石灰石滤池过滤中和等。

4)泥浆的处理。回收后重复利用;不能重复利用的泥浆要做固化、无害化处理。

5)预防或减少井下作业废气污染的措施:

(1)作业施工前或作业放喷时,放压产生的气体要经流程管线进计量站。

(2)试油、试气施工中产生的气体能进站的要进站处理,不能进站的直接燃烧。

地下水污染特点篇5

关键词：变化环境；滇池流域；水污染演变；归因识别；综合管理

中图分类号：X52 文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2017）2-0028-04

1 引言

20世纪以来，特别是近几十年，正在经历一场以全球变暖为主要特征的气候变化，我国是全球气候变化特征最显著的国家之一，环境变化和人类活动导致干旱、洪涝灾害大面积频繁交替出现，这必然引起水体生态环境的变化，对我国的水体生态系统和经济社会系统都造成了不同程度的影响，尤其是对事关水利发展的水资源供需、水生态系统、沿海地带安全、河流健康、饮水安全等问题产生了深刻的影响。滇池流域在气候环境的急剧变化和人类大规模开发利用的背景下，极端天气与气候事件增多，旱涝等灾害更加严重，水生态环境更为恶化。水污染情势日益严重，表现形式也呈现出多样化趋势，污染源多且复杂；点源、面源污染扩大，导致治理污染的难度随之增加[1]；排污纳污系统由河道排污向河道、湖区共同纳污演变，这种污染源的演变使污染控制难度加大；局部水文情势的变化必将导致整个滇池流域的水循环情况也愈发复杂。

滇池作为我国著名的高原淡水湖泊，在昆明市的国民经济和社会发展中起着极其重要的作用，近年来，滇池流域因其独特的地理优势及优美的环境，经济迅猛发展，人口激增，导致水文情势恶化，湖泊富营养化过程加速。尤其是近20年，随着经济社会的发展，城市规模的扩大，人口的剧增以及生产生活方式的改变，水环境不断恶化，大量污染物造成了水体的严重富营养化，其污染之速，治理之难，发人深省。滇池如今已基本丧失了使用功能，水体污染严重制约了昆明市居民生活质量的提高和经济的持续发展，为此国家投入大量物力财力对滇池展开污染治理工作，却收效甚微。滇池的治理与保护不是一个纯粹的技术问题，其污染治理和生态恢复将是长期、艰巨的任务，迫切需要新的分析视角和治理思路，通过对滇池流域的污染成因识别和分析，立足现实，探讨了新形势下滇池污染的演变过程及其治理策略，为滇池的科学治理和人与自然和谐发展的良性循环提供重要参考。

2 流域概况

滇池（102°29′～103°01′E，24°29′～25°28′N），属于典型的云贵高原型湖泊，位于云贵高原中部云南省省会昆明城区下游，湖泊本身位于大的断裂带上，是长江、珠江和红河3大水系的分水岭，地势北高南低，北临昆明市区。

呈南北向分布，滇池地势低下，20余条河流向心状注入其中，流经途径包括城镇、农田、磷矿工业区等，导致沿途中产生的大量物质流入滇池（图1），滇池以北湖堤海埂将水面隔为外海和草海，中间有船闸相通 [2]。由于特殊的地理位置和气候特征，在目前滇池流域气温升高的情形下将进一步加剧[3]，流域内降水时空分布不

均，洪涝灾害频发，水文水资源情势发生了很大变化，水资源供需矛盾突出，入湖河流水量锐减，大量氮、磷、砷等重金属沉积于湖底，鱼类种群发生巨变，土著鱼种濒于灭绝，景观及供水等功能下降。

3 典型污染源归因

滇池污染源主要来自工业污染，居民污染和农业面源污染。这些污染源直接进入滇池，是造成水质恶化的直接原因。众所周知，滇池流域非点源农业污染严重，湖滨带耕地面积较大，加之花卉蔬菜大棚等的大规模种植，如遇降水，则会导致化肥农药等随雨水进入滇池，进一步加剧了滇池富营养化污染[2]。在滇池长期的治理过程中，不恰当的治理思路导致了滇池严重的内源污染，长期的富营养状态，使滇池湖底积累了较厚的底泥，成为新的污染源。

因此，按照污染源的不同对滇池水污染进行归因识别，从点源污染、面源污染和湖体内源污染三个方面对不同污染源的产生机理和污染过程进行归因识别（图2），以便对滇池的治理提出更有针对性的建议。

环境与安全

3.1 点源污染归因分析

点源是滇池流域的重要污染源之一，点源污染负荷占污染物总量的约50%～70%[4]，位于滇池北岸的昆明主城区是流域重污染排水区；与此同时，新中国成立后的工业化需要，形成了环滇池布局的昆明工业化格局，也成为滇池污染的重要点源；此外，未经处理直接排入滇池的污染物，也会导致湖体污染总量的增加[4，5]；加之近年来随云南旅游业和昆明城市的迅速发展，大量省内外人员到昆明发展和居住，由此昆明市人口猛增，造成了滇池污水的逐年攀升。对滇池流域c源污染进行归因分析，笔者认为主要有以下4方面原因：①人口增长与城市扩张是城市生活污染持续增长的主要原因；②污水收集系统不完善是影响流域污水处理率的主要原因；③滇池地理位置特殊，降水时空分布不均，降水雨季集中，导致污水在时间和空间上分布的不同步和不均衡，因此污水处理设施建设也出现滞后和不协调的特点；④点源污染末端处理已不能满足滇池保护的要求。因此，需要综合考虑污染源头控制、过程削减、末端治理的全过程。

3.2 面源污染归因分析

近年来，随着对工业废水和城市生活污水等点源污染的有效控制，面源污染尤其是农业面源污染已经取代点源成为水环境污染的最重要来源，面源污染的负荷比重在逐步上升，所造成的水环境质量恶化问题也已日显突出，由于农业种植结构调整，农田化肥用量逐年增大，农田肥土流失也随之增加，使滇池流域农村及近郊城区面源污染加重，从而导致流域污染物总量加大。在总污染负荷中，面源污染成为入湖污染源的首要来源，农业及近郊城区面源污染来源广泛，主要有以下6个原因构成：①村镇生活污水：农村生活污染是构成农村面源污染的一个重要因素，污染最严重的是农田化肥流失和农村固体废弃物所造成的污染；②农村固体废物：农村固废包括生活垃圾、种植业固体废物、养殖业固体废物和建筑废物等，在各种环境中的固体废物在非雨季处于累计过程；③化肥施用：滇池流域蔬菜、花卉种植使流域内过量施肥现象极为突出；④地表径流：由降雨产生的径流，是造成农业面源污染物输出的主要动力，故暴雨径流成为滇池流域入湖污染负荷的重要途径；⑤土壤侵蚀和流失：土壤侵蚀和流失也是构成近郊城区和农村面源污染的一个重要原因[6]；⑥畜禽养殖粪便：流域大量畜禽养殖场所排放的废水和粪便因降雨淋失进入滇池，从而增加了面源污染物的来源量，也是滇池污染的重要原因。流域内80%以上的面源污染物进入外海。尤其是农村面源污染所产生的有机物，总氮和总磷成为入湖污染负荷的主要来源，由于面源污染的时空范围更广，不确定性更大，成分、过程更复杂，因而加深了相应的研究、治理和管理政策制定的难度。

3.3 内源污染归因分析

研究结果表明，沉积物是湖泊生态系统的重要组成部分，是有机质、氮、磷等的“汇”和“源”[7]，有机质的矿化，是直接导致内源污染的主要原因。

此外，滇池湖盆宽浅，大量内源污染与全湖的水流动力学及主导风向的影响息息相关，流域内常年盛行西南风，水体流动过程中，在外海北部常年形成局部环流[8]湖水搅动强烈，底泥中的污染物向水中扩散形成严重的内源污染，底泥累积成为滇池水体中营养盐的重要蓄积库，一定条件下，底泥中的营养盐则可能成为导致滇池富营养化的主导因子[9]，据研究滇池底泥仅0.3m深范围内所含的磷就达187446t，是水体中所含磷的500倍[10]。

研究表明，滇池生物多样性在生态系统的长期演变过程中受到破坏或威胁。 滇池内源污染的增加与滇池自20世纪50年代以来大量的藻类繁殖有关[11]。通常情况下，一场较强的暴雨后，水动力作用引起沉积物悬浮，使水体底泥受到扰动，引起氮、磷等营养盐释放，同时也可能使藻类细胞从底泥中释放，形成“水华” [12]。

4 新情势下治滇策略与综合管理

滇池治理是一个涉及污染源管理、污染物迁移途径控制、污染控制技术以及生态系统恢复与管理等方面的综合复杂系统性的长期巨大工程。单一的治理思路、简单的污染治理工程措施（湖岸截污、污水深处理、跨流域调水以及恢复湖滨湿地等）都不适合滇池的治理模式，不能彻底治理滇池的污水问题，怎样利用各种途径有效的获取污染源以及污染物汇集途径及方法，并在此基础上进行针对性改善与治理，进行综合化长期可持续一体化的治理思路，以此达到对滇池水体生态系统的逐步修复和提升湖泊本身自净功能的目的是新形势下摆在我们面前的主要任务。

4.1 突破传统治污模式

传统滇池治理重视工业污染源控制，轻视农业污染源防治；重视城市生活污染源防治，轻视农村生活污染源治理；重视经济发展，轻视环境保护，治理滞后于发展；重视污染控制，轻视生态修复，治本项目无力顾及。政府尽管实施了一系列综合治理措施，但滇池水质恶化态势不减，流域内有大量的磷矿开采^，区域内植被遭受严重破坏，水土流失进入湖泊，致使湖泊淤积，治理难度非常大。部分措施虽然短期内有效，但从长远来看，治标不治本。然而，对于滇池的治理，从中央到地方，滇池治理已经历“九五”至“十二五”4个五年计划，国家的投资力度也从“九五”期间的25.3亿元逐渐增至“十二五”期间的420.14亿元。虽然治理投资逐步升级，但治理策略发生了变化甚至是反复，治理措施收效甚微；在国民经济全面高速增长的形势下，城市和区域发展带来的环境代价过大，在“先发展、先污染、后治理”等落后理念的误导下，造成滇池治污方略不科学，不符合湖泊治污的客观规律，这样的治理方略很难从根本上改变并扭转滇池水质逐年恶化的趋势。因此，滇池治理的思路首先应该突破传统的治污模式，从更宽泛的角度出发去考虑，进行系统性、综合性的治理，甚至采取非常措施。总结滇池治理的经验和教训，当下的滇池治理应科学设定治理目标，因地制宜，针对造成各类污染的原因进行重点应对。

水体污染的污染源治理从来都不是单一的工程措施可以根治的，对污染源的应对及治理策略也应根据不同类型的污染源进行针对性的污染处理，并且根据同类型污染源自身独有的特征对各类污染源的区域分布及发生特征进行规律分析。对于点源污染，应根据源点污水排放量的增加趋势，按片区集中治理，对污水治理力度进行改进与提升；通过从外流域调水进入滇池，不仅可解决目前区域水资源总量及生态环境用水不足的问题，还能减少点源污染物入湖总量，加强水污染治理；缩短入湖污染物的滞湖时间，改善物质出入湖不平衡状况，提高出入湖物质的比例，也是改善滇池点源污染的重要途径。针对面源，要重视农村及近郊城镇面源污染的治理，集中式的定期清理；滇池的内源污染物积聚程度非常严重，针对内源污染负荷削减规模不足，水生植物修复受限等方面，对内源污染进行疏浚、湿地恢复、水生植物吸附、建设污泥集中综合处理处置工程、围绕滇池种植中山杉以及清除蓝藻等方式，要重点关注滇池全湖内源污染调查与内负荷特征研究、滇池藻源内负荷控制关键技术研究等（图3）。

4.2 新情势综合管理对策

全球温度的不断变化也是造成滇池污染越发严重的一个因素。变化的气候条件及人类活动必然会对滇池流域的水文循环及水资源问题的分布产生影响。因此，更应该结合当下滇池的具体情况，注重环境保护，面对新情势下的滇池治理提出以下6点管理对策。

4.2.1 坚持产污系数与产流系数的联合管理

从流域产污系数与排污系数的角度出发，结合不同情境下干旱灾害产流系数与洪涝灾害产流系数对降雨产流、产污特性、径流中各种污染物含量的影响，制定不同防治方案，重点应对。

4.2.2 物化生及工程措施联合应对

过往治滇的教训证明单一性措施短期内可取得效果，但往往带来更大的污染代价，因此，在今后的滇池治理中要坚持物理生物化学工程措施相结合，兼顾工程与生态的平衡，变废为宝，充分利用，使滇池地区的自然风貌得以逐步恢复。

4.2.3 转变治理理念，尊重客观事实

滇池水环境恶化的成因及治理恢复滇池生态具有长期性、艰巨性和复杂性，要求我们必须转变治理理念，尊重客观事实。对于滇池近郊城区的治理，应坚持整个流域沟坡兼治，山水林田路统一规划，以治理后出湖水质与其最初入湖水质一致为目标，尊重客观事实，同时加快转变经济发展方式、优化工业结构的全过程、综合管理模式。

4.2.4 全员参与，跨流域全方位管理模式

为了防止“公地悲剧”的愈演愈烈，除以往的单纯政府投资以外，应鼓励政府与民间资本投入市场运作相结合的融资方式，建立和健全公众参与机制，让公众真正认识到滇池治理与切身利益的关系。通过政务公开政府治滇工作的进程和重要工程，让群众了解治理工作的目标和各阶段措施，与此同时，对流域水的时空调度应跳出局部思维，采取多时空的跨流域调水方法。如“牛栏江调水方案”则是典型代表，其从水量、水质上均可满足要求，水资源开发利用程度相对较低，在一定程度上弥补了本流域水资源的不足。

4.2.5 景观格局与复合生态系统的合理构建

城市化速度激增是近年来区域经济发展的主要典型特征，城市化的快速发展有其明显的优势，但对于滇池流域水体生态系统整体来说，会导致流域内建筑用地的不断扩张，相应的势必造成农田、草地等面积的日益减少，天然的大片景观被城市化的不断深入造成破碎化程度加剧的巨变，因此景观生态的结构不再合理，导致景观功能出现严重的退化等问题，这一系列问题都加剧了区域水资源危机。因此，在不断变化的景观格局与生态过程中对滇池流域景观格局、功能及土地利用现状进行调整、优化，使其产生最大生态效益。目前景观格局对滇池流域影响的研究较少，在不断变化的环境影响下，从景观和生态系统的角度出发对滇池流域结构、功能进行探索显得更加重要。

4.2.6 学术研究和管理实践相结合

将学术研究的成果与实践过程中的相关经验有机结合，既尊重事实又有所发展，加大科研重视程度与资金投入力度，加强滇池流域社会经济发展与资源环境保护的综合研究，启动滇池水污染防治中长期规划研究，为流域水污染防治和水环境保护提供决策支持，也为当地政府治理从根本上实现滇池水质的恢秃秃米。

参考文献：

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[9]金相灿，徐南妮，张雨田，等.沉积物污染化学[M].北京：中国环境科学出版社，1992：300～326.

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地下水污染特点篇6

关键词：水资源污染；灾害；防治；对策；黄河上游

1黄河上游水资源污染现状

自20世纪70年代以来，黄河上游陆续开展了水质监测、水污染调查、水质评价、水质预测及规划等方面的工作。20世纪80年代初期，水污染集中在黄河上游干流兰州、包头河段，污染历时集中在平、枯水季节。90年代以来，黄河上游的水质污染向干流和一些支流蔓延，一些河段在汛期污染也相当严重，据1996-2000年黄河上游干流水质状况评价结果，兰州至呼和浩特市段，水质为Ⅳ-劣Ⅴ类水，主要是有机污染物，污染物为高锰酸钾指数、氨氮、CODGV、总磷、总铅、总汞等。

黄河上游入黄支流水资源污染较为严重，支流大夏河多为Ⅳ-劣Ⅴ类水，其污染物主要是化学需氧量，内蒙河段支流全为Ⅳ-劣Ⅴ类水，其污染物为总汞超标。

从总体来讲，黄河上游水质较好，但在城市若干河段、支流的水资源污染严重。干流兰州以上地区由于污染源较少，水质较好，为Ⅱ-Ⅲ类水，兰州以下由于支流汇入和工农业、生活废水的排放等原因干流水质很差，为Ⅳ-劣Ⅴ类水，其汛期水质相对要好于非汛期水质。黄河上游干流水环境污染主要是有机物污染，局部河段由于排污影响，存在局部的重金属污染、油污染、有机毒物污染和无机营养物污染。

2水污染的灾害性影响

黄河的水问题主要表现在水资源短缺、水环境污染和洪涝灾害三方面，洪涝灾害和水资源短缺是一种短时间甚至瞬时爆发的灾害，具有较强的地区特征和时间特征；而水污染是一种人为制造的水患，受污染的水体通过多种方式作用于人体和环境，其造成的灾害范围大，历时长，但其危害往往要在一个相当长的时期才表现出来，容易使人失去警觉。水污染的灾害性影响，主要体现在以下方面：

2.1加剧了水资源短缺由于河流水质污染受污径比影响，因此径流量越小，污径比相对越大，从而形成“缺水―污染―更缺水”的恶性循环局面。

2.2直接威胁人体健康水质污染不仅给人们的身心健康和正常生活带来危害，严重的还会引发社会动荡，甚至祸及子孙后代。

2.3影响城镇供水因水质污染，沿黄城市不能使用黄河水，地面水污染造成地下水特别是浅层水质的污染，客观上导致自来水厂处理工艺程序增多，加大了污水净化的成本和费用。

2.4对工业造成严重危害水污染给流域内工业经济的发展带来的危害是显而易见的，水质下降造成工业产品质量下降，由于酸碱污染物大量排放，地表水、地下水的硬度在不断提高，水资源的可利用程度降低，使工业经济的投资和发展受到限制。

2.5对农业造成严重危害主要表现在缩短了农机设备使用寿命，长期使用污水灌溉农田，导致土壤板结、龟裂、盐碱化等，因土壤质量变差，易使农作物苗期枯萎、死亡，生长期势弱、早熟，降低产量。

2.6对生态环境造成破坏有毒有害物质对水生物构成直接的毒害，有机污染造成水体的富营养化，使水生生态系统平衡遭到破坏。

3污染的主要成因

黄河上游水污染分为点污染、面污染、内污染三大类。点污染是指工业废水与城市生活污染在小范围内的大量集中排放；面污染是指分散的小企业和分散的居民在大面积的少量分散排放；内污染是指流域内干支流与水库中的沉积物以及水库的养殖场长期污染的积累产生的污染再排放。

3.1客观原因①黄河干流近岸水域污染未能得到有效控制，不少清洁水体相继被污染；②工业结构不合理，工业污染源违法排污严重，从而使大量废水进入黄河干流，加重了水环境污染程度；③面源污染问题尚未找到有效的解决途径，大量化肥、农药随雨水或灌溉水流入排水沟后汇入黄河成为重要的面污染源；④地下水质遭到污染，水体自然净化和水资源的环境承载能力显著降低。

3.2主观原因①环境意识淡薄，环境和发展的综合决策机制尚未形成，以牺牲环境和资源去追求经济发展而获得眼前利益，损害长远利益；②人口增加且生产技术水平不高，是造成黄河流域水污染的根本原因；③节水减污意识不足，水资源长期被视为无价或廉价的资源，没有形成有效的节水减污制约机制，大量的水资源被浪费和污染；④忽视城市污水的防治，使城市废水处理厂的建设严重滞后于城市的发展，大量未经处理的废水排入黄河；⑤对面污染源的污染严重性认识不足，至今尚未开始对面污染源的防治。

4防治对策探讨

4.1经济产业结构调整多年来，黄河上游部分河段水污染的持续加重，与流域区没有适时调整产业结构，经济在低层次、重污染的基础上重复发展有一定关系，因此加强产业结构的调整是水污染综合防治的重点。

由于历史等多方面原因，结构性污染已经成为制约工业经济发展和环境保护的“瓶颈”，结构调整势在必行。限制重污染行业在低水平的扩张，促进高新技术产业发展，并在进行产业结构调整的同时加快管理、贸易、技术服务和旅游等产业的发展。

4.2工业污染源的治理对工业废水实施科学处理，做到稳定达标排放，对达不到规定防治要求的企业予以关闭或促使其转产；成立独立的污水处理企业，对各种工业污水进行处理；采用新技术新工艺，将排放污水中的氨氮含量处理到规定的浓度，排放氨氮总量必须降低到要求的指标。促进企业在资源和废物方面的综合利用能力，实现资源的高效利用和循环使用，从而达到经济发展，工业生产又不增加对水体污染的目的。

4.3城市生活污水集中处理根据国家《城市污水处理及污染防治技术政策》规定，县级以上城市、县城及部分重点乡镇都要建成城市污水处理厂，县级以上城镇污水处理率达到60%，较大城市污水处理率达到75%，县级以上城市和重点河段的城镇，采用二级生化处理工艺，非重点河段的城镇，依据当地经济条件和水污染控制要求，可先采用以及强化处理工艺，分期实施二级处理工艺。

地下水污染特点篇7

关键词：挥发性有机污染物;气液二相关系; 氯代烃;地质环境

research status of vocs in geo-environment

qian yong,zhang zhao-ji,fei yu-hong,wang chun-xiao,chen jing-sheng

（the institute of hydrogeological and environmental geology,cags,shijizhuang050061,china）

abstract:more and more organic contamination of environment has been occurred with broad utilization of chemical products and their improper discharging.studies about geological environment,especially groundwater organic contamination have been carried out.study status about vocs contamination at home and abroad was introduced in this paper.and it was concluded that the study was mainly focused on groundwater organic pollution at present,on the contrary,it was not given enough attention on unsaturated zone′s contamination of vocs and the multiphase impaction on its migration.now,there are more and more efforts on the latter,and it is an important field of organic contamination study.

key words: vocs (volatile organic compounds);liquid-gas phase transition;chlorinated hydrocarbons;geological environment

近年来，随着社会的发展，石油化工生产、有机溶剂和洗涤剂等化工材料的广泛使用以及含有机化合物的生活垃圾的排放等造成了严重的环境有机污染问题，包括威胁地下水源的水质安全、污染空气、改变土壤结构特性、对农作物造成危害等［1］。其中，地质环境尤其是地下水有机污染更是直接危及人类的生存安全。

相比于无机污染，有机污染尤其是地质环境有机污染的污染物种类多、毒性大（有很多有致癌、至畸和致突变的“三致”等作用，对人体和其他生物危害极大），且天然条件下难完全降解，其迁移、转化和存在形式既受污染物本身性质（溶解度、吸附常数和挥发性等）的制约，同时还受周围环境因素的影响，比较复杂。

有机污染物在地质环境尤其是土壤中可以以挥发态、自由态、溶解态和固态4种形式存在，其中绝大多数都属于挥发性有机污染物(volatile organic compounds,vocs)。由于其广泛和长期的使用，vocs已成为一类最重要的环境污染物，其中一些已经确定或怀疑对人类有致癌作用。vocs在土壤中主要以气相和液相两种相态存在，并在土壤中滞留或通过挥发、淋浴和由浓度梯度产生扩散等运移或逸入空气、水体中，或被生物吸收迁出土体之外，进而对大气、水体、生态系统和人类生命造成极大危害。

目前，地质环境有机污染问题，尤其是地下水有机污染问题，已成为国际科学界的研究热点，并受到社会和公众的关注。而土壤做为污染物进入地下水的重要途径，关于土壤污染的研究也已兴起，并越来越受到重视。

1 国外研究现状

由于地质环境尤其是地下水有机污染的危害性随着社会的发展日趋普遍和严重，发达国家对其给予了高度重视，并投入了大量人力和物力进行调查和研究。欧美等西方发达国家到20世纪末已基本完成了区域地下水有机污染调查工作，目前研究主要围绕局部的污染场地开展工作，并已经开展风险评价和恢复治理技术以及有机污染物的迁移转化规律和机制方面的研究。受分析技术及经济的限制，发展

挥发性有机污染物中，卤代烃污染物，尤其是三氯乙烯(tce)、四氯乙烯(pce)最为常见，分布最广，研究程度也最高（李雯等，2007；徐?等，2006；李海明等，2005；张国俊等，2006）［3-6］。西欧和北美的发达工业国家，早在20世纪70年代初期就已认识地下水卤代烃的污染机理及其危害为主要方向，大量开展地下水有机污染监测方法、评价方法及迁移转化规律的研究，目前已深入到卤代烃的污染机理和治理技术的研究（张达政等，2002）［7］。美国国家环保局早在1976年就将三氯乙烯列入129中优先污染物。20世纪80年代，荷兰232个地下水抽水站中三氯乙烯检出率高达67%( hirata t.等，1992)［8］；此后，有机污染物尤其是氯代烃对地下水的污染，越来越引起引起各国关注。日本、美国、英国等发达国家相继开展饮用地下水的有机污染调查与研究工作。1982年日本环境厅对全国15个工业城市的地下水水质进行检测，结果表明，30%的供水井受到四氯乙烯(tce)、三氯乙烯(pce)等挥发性有机化合物所污染（partrick t.等，1987）［9］；美国环保局39个小城镇地下水供水水源地的检测结果表明，在处理或未处理过的地下水中都发现了11种挥发性氯代链烃，由此100多个供水井被迫关闭，其中检出率最高的是三氯乙烯和二氯乙烯，分别为36%和31%［8］；folkard对英国209口供水井的氯代烃作过分析，发现 tce和 pce是主要的污染组分［8］。

做为地质环境的重要组成要素，土壤是有机污染物进入地下水的重要途径，同时也是有机污染物的自然净化场所，因而，土壤有机污染的研究广泛开展。挥发性有机污染物在土壤中的吸附和解吸过程影响着其向大气、地下水与地表水的迁移，因而关于其吸附和解吸特征和机理的工作已做了很多，在过程机理和动力学模型等方面已经取得一些很有意义的进展。unger等［10-11］将挥发性有机物(voc)在土壤上的吸附过程解释为：在湿度很低的条件下，voc蒸气在土壤上的直接吸附占主要地位，并与土壤表面积相关；在水饱和条件下，矿物质表面没有污染物可到达的吸附位点，在吸附过程中，vocs首先溶解入水相，然后吸附在土壤表面；在非饱和湿度下，则存在着气、液和固三相之间的平衡，是前两者的结合。由此，unger等提出了3点假设：① 在描述气、液两相间的分配时，适用亨利定律；② 在微观范围内，土壤表面均一；③ 水会先注入较小的土壤孔隙，再注入较大孔隙。以这些假设为基础，推出了土壤中挥发性有机物的吸附模型，该模型认为，在任一土壤湿度条件下，土壤表面吸附的有机物的量是以下3个参数的函数：① 相对饱和湿度为0%时的吸附浓度；② 相对饱和湿度为100%时的吸附浓度；③ 相对饱和湿度已定时，土壤表面暴露于各相中所占分数(由bet低温氮吸附法和压汞法测定)（unger 等，1996）。通过实际检测三氯乙烯、1,1,1-三氯乙烷、甲苯和苯在一种粉质壤土上的吸附，验证了这个模型。为研究土壤中有机污染物通过渗滤污染地下水的可能性，研究人员还建立很多渗滤模型。expres模型是一个评价亚表层土壤中有机农药污染物行为的专家系统，其采用了两个迁移模型(leachm和 przm)及两个数据库(加拿大所大量使用的农药化学性质数据库及加拿大10个地区的气候和施药情况数据库)（a.s.crowe等，1992；mutch j.p.等，1993） ［12-13］。wilson等用化合物在土壤中的迁移模型评价污泥中有机污染物的渗滤趋势（wilson s.c.等，1996）［14］。

土壤中挥发性有机污染物从地下向地表挥发，是土壤有机污染物消失的一个重要途径。wang等对随污泥进入土壤中氯苯类的行为进行了研究（wang m.j.等，1994）［15］。结果表明，挥发是其消失的主要过程。作者提出氯苯的散失过程存在着二步一级动力学。其解释为：刚随污泥施入土壤中的氯苯被土壤吸附需要一段时间，开始时存在着大量游离的氯苯，因而挥发速率较快。随后氯苯逐渐由游离变为吸附态，挥发速率趋于平缓。由于其它过程对氯苯类消失的贡献不显著，因而其消失过程实质上反映出挥发的动力学过程。woodrow等研究了农药的挥发速率(f)与其性质的关系（woodrow j e等，1997）［16］；burkhard等检验了一系列农药从土壤表面的挥发（niklaus burkhard等，1981）［17］。证明挥发速率随着化合物浓度、空气流速、温度和化合物的蒸汽压的增加而增加；jury等发展的模型（jury w.a.等，1984）［18］也支持burkhard等的结果。在这些理论中，影响挥发过程的主要参数之一是有机污染组分的蒸汽压，其受温度的影响较大。cohen证实温度每升高10 ℃，挥发性将增大4倍。位于土壤深层的污染物，在其从地表挥发至大气之前，需先迁移至地表，这个过程一般认为属于一维扩散，由于土壤的非均匀性，lindhardt等用fick第二定律近似描述土壤中化合物进入大气的过程，并用于预测被煤焦油污染的土壤中有机物的挥发速率（cohen s.z.等，1984）［19］。与实际值相近。

对挥发性有机污染的研究中，关于其在土壤中的多相态运移规律和迁移、富集特征的研究开展不多，但也有研究者对此关注并展开研究。曾有研究者为研究挥发性氯代烃类有机污染溶剂污染地下水的过程和机理，研究了土壤气体取样方法以获取土壤中的气相氯代烃溶剂（p.k.bishop,1990）［20］。前述unger等基于对非饱和带中存在的气、液和固三相间的平衡的认识提出的3点假设，是土壤中挥发性有机污染研究的一大突破，对今后的研究具有重要的启示意义。近年来随着挥发性有机污染越来越受到重视，研究程度也越来越高，地质环境中挥发性有机污染物的多相态运移研究正受到越来越多的关注。graber等通过对以色列特拉维夫滨海平原区沙土含水层受挥发性有机污染物（vocs）问题的研究，认为，由于非饱和带中气体的运移独立于地下水流，气相vocs会先于液相vocs对非饱和带形成污染，从而对非饱和带造成二次污染（graber等，2002）［21］。daniel romen，ellen r.graber等在对同一地区（即以色列特拉维夫滨海平原区）开展的挥发性有机污染研究中，研究了饱和含水层和非饱和含水层界面附近挥发性有机污染物的分布规律，结果表明，在非饱和带中，气相和液相挥发有机物的平衡关系遵循亨利定律，且不管是在饱和含水层（液相浓度）还是在非饱和带（气相浓度），挥发性有机污染物浓度都随着与界面距离的增加而减小（daniel romen等，2005）［22］。martine bohy等利用大型试验（?25 m×12 m×3 m的大尺寸人工非饱和带）和数值模拟方法研究三氯乙烯（tce）在非饱和带中的运移转化规律，对比试验和数值模拟研究结果，认为温度和气液二相间的平衡关系是影响挥发性有机污染物在非饱和带中运移和转化机制的重要因素（martine bohy等，2006）［23］。

2 国内研究现状

受分析技术及经济水平的限制，我国地下水有机污染研究刚刚起步，而关于土壤中挥发性有机污染物气液关系方面的研究也较为少见，且主要是在政府部门主导下开展的针对包括有机污染在内的地下水污染调查工作。1999年，在国土资源部

近年来，我国也开始进行关于挥发性有机物的研究，但多是针对tce、pce等挥发性氯代烃及少数苯系挥发物，且应用范围不大，主要研究其在地质环境的运移、转化规律及去污、防止技术等。张达政等对浅层地下水卤代烃污染进行了初步研究，认为卤代烃运移和空间分布与污染源和包气带岩性密切相关，但没有提出其运移转化规律及机制（张达政等，2002）［7］。李海明德等研究了氯代脂肪烃(cah)在某工业区浅层地下水中的污染特征，指出地下水流场和地下水动态变化是影响其分布和变化的重要因素，氯代脂肪烃浓度沿地下水流向呈由高到低的分布特征，且呈季节性变化（李海明等，2005）［5］。徐?等通过吸附实验研究了三氯乙烯(tce)在天然土壤中的吸附行为及其影响因素，研究认为，三氯乙烯(tce)在土壤中的吸附主要是分配作用的结果；土壤有机质含量是影响土壤/沉积物吸附三氯乙烯(tce)的主要因素，有机质含量越大，疏水吸附位点越多，越有利于三氯乙烯(tce)在有机质中的分配，从而使三氯乙烯(tce)能大量吸附于土壤/沉积物中（徐?等，2006）［4］。黄国强等为研究污染物在土壤多孔介质中的迁移性质，建立了一种可快速测定非保守性污染物在土壤孔隙中有效扩散系数的新方法，采用了土柱扩散实验研究挥发性有机物(vocs)在土壤中的有效扩散系数；根据多孔介质为干燥和含水体系将挥发性有机物分为保守性和非保守性两种类型的扩散组分，建立了不同的迁移模型方程进行过程描述，并提出了迁移方程的一维解析解；通过对三氯乙烯和苯在砂土体系的研究，验证了利用土柱扩散实验测定挥发性有机物的有效扩散系数方法的可靠性和实用范围（黄国强等，2004）［24］。孙静针对挥发性有机污染物的挥发特性，研究了其在土壤中提取检测方法（孙静,2006）［25］。薛强对石油污染物在地下环境系统中运移的多相流模型进行了尝试研究，在考虑气体滑脱效应条件下，提出了挥发性有机污染物去污过程的滑逸耦合模型，并给出了耦合动力学模型的有限差分格式（薛强，2003）［26］。

目前，除台湾地区外，国内关于挥发性有机污染物在土壤中的气液二相关系的研究几乎尚未开展。台湾有研究人员在近年开始了气相有机污染的研究，这得益于台湾地区对加油站污染问题的重视。在该地区，对很多加油站都定期进行土壤油气检测或者取土壤气样进行测试以监控加油站油气泄漏情况的发生。但据2008年8月在西安召开的“第四届海峡两岸土壤与地下水污染与防治研讨会”上向台湾专家了解的情况，以及通过网络搜集的资料，台湾地区的挥发性有机污染研究仅限于实用的油气监测与检测，尚未见有关于土壤中挥发性有机污染物运移规律与多相态的研究文献，其土壤气体的取样方法也仅有启示作用。

3 讨论与展望

挥发性有机污染物作为一类特殊的污染物，因其成分复杂，危害性大，已经被列为环境中潜在危险性大、应优先控制的毒性污染物。国外许多发达国家已明文规定,对受挥发性有机物污染的土壤等地质环境必须进行妥当处置，以保证生物及其环境的安全。虽然我国对挥发性有机物污染土壤尚未出台相应的标准和法规进行控制，但在上海等国内少数发达城市，挥发性有机物的危害问题已引起政府部门的高度重视（吴健，沈根祥，黄沈发等，2005）［27］。同时，地下水有机污染问题的突出，也已引起政府、社会和研究人员的普遍关注。因此，地质环境中挥发性有机污染正在成为环境污染研究中热点问题之一。

目前，地质环境中挥发性有机污染的研究，大都是将挥发性有机污染物等同于一般有机污染物，侧重于其在地下水中的分布特征，且主要是氯代烃方面的研究。而关于非饱和带中挥发性有机污染的研究则正在兴起，但较少考虑非饱和带的土、孔、水共存的特性对挥发性有机污染物在土壤中运移的影响。

因此，地质环境中挥发性有机污染的研究，尤其在土壤中的运移和转化机制、多相流运移规律方面，随着关注程度的增大和对土壤多相共存体系认识的成熟，都将会有新的突破和发展。而随着计算机技术的发展，挥发性有机污染的多相流模型研究也将是挥发性有机污染研究的一个重要方向。

此外，随着对挥发性有机污染物关注的增加，主要针对挥发性有机污染的防治技术的研究与开发也将是未来的一个重要研究领域。

参考文献:

［1］ 薛强,梁冰,王惠芸.挥发性有机污染物去污过程的数值模型及应用［j］.化工学报，2005，56(10):1962-1966.（xue qiang,liang bing,wang hui-yun.numerical model of volatile organic compounds remediation and its application［j］.journal of chemical industry and engineering(china),2005,56(10):1962-1966.(in chinese)）

地下水污染特点篇8

论文摘要：在阐述非点源污染的概念、特点、成因的基础上，从非点源污染模型、土地利用方式对非点源污染的影响、新技术应用三个方面对国内外非点源污染的研究进展和存在的问题做了分析，并对非点源研究的发展趋势进行了展望。 论文关键词：非点源 新技术 研究 进展 水资源危机目前已成为世界上一个十分尖锐的社会问题，水资源危机不仅表现在水量的不足，更反应在水质的恶化。随着工业污染源的有效控制，非点源污染已经成为我国重要污染类型之一，如何科学地认识并有效控制非点源污染因而成为一个紧迫的研究课题。 从世界范围来看，非点源已成为水环境的一大污染源或首要污染源。在美国，60%的水环境污染起源于非点源。在奥地利北部地区，据计算进入水环境的非点源氮量远比点源大。丹麦270条河流94%的氮负荷、52%的磷负荷是由非点源污染引起的。荷兰农业非点源提供的总氮、总磷分别占水环境污染总量的60%和40%～50%。在我国，非点源污染问题也日益严重，在太湖和滇池等重要湖泊，非点源污染已经成为水质恶化的主要原因之一。 1. 非点源污染 非点源是指时空上无法定点监测的、与大气、水文、土壤、植被、地质、地貌、地形等环境条件和人类活动密切相关的，可随时随地发生的，直接对大气、土壤、水构成污染的污染物来源。非点源污染(Nonpoint pollution )，或称面源污染(Diffused pollution)，是指溶解性或固体污染物在大面积降水和径流冲刷作用下汇入受纳水体而引起的水体污染。与点源污染相比，非点源污染的时空范围更广，不确定性更大，成分、过程更复杂，因而加深相应的研究、治理和管理政策制定的难度。 非点源污染包括大气环境的非点源、土壤环境的非点源和水环境的非点源三类。水环境的非点源包括大气干湿沉降、暴雨径流、底泥二次污染和生物污染等诸多方面。降雨径流污染，即通常意义(狭义)的非点源污染，是与降水过程伴随进行的地表径流污染。土壤侵蚀介于大气干湿沉降、降雨径流之间，既包括风蚀，又包括水蚀，是二者的有机结合。一般将非点源污染分为城市和农村非点源污染两大类。 非点源污染物发生后随地表和地下径流进行复杂的迁移和转化过程(沉降物还有经大气迁移的过程)。迁移方式因污染物类型而有所不同，如湿地的非点源污染研究中发现，固体颗粒、磷和农药主要经地表径流进入湿地，而氮主要经地下径流进入湿地。与污染物迁移过程相伴的是一系列的物理、化学和生物的转化过程，这些过程均因污染物、自然环境和历时的差异而发生变化。 非点源污染的成因有水土流失、城市膨胀、农药化肥过量使用、废弃物堆放等，土地利用方式不合理是关键。非点源来源面广，它夹带着大量的泥沙、营养物、有毒有害物质进入江河、湖库，引起水体悬浮物浓度升高、有毒有害物质含量增加，溶解氧减少，水体富营养化和酸化。在发达国家，随着工业和生活污染源等点污染源的有效控制，非点源污染已成为水体污染的主要因素，20世纪60年达国家开始关注非点源污染，20世纪70年代起进行系统研究，并付诸管理实践。在发展中国家，相对于点源污染而言，非点源污染仍未引起应有的重视。 2. 非点源污染模型 非点源污染模型通过对整个流域系统及其内部发生的复杂污染过程进行定量描述，可以帮助我们分析非点源污染产生的时间和空间特征，识别其主要来源和迁移路径，预报污染的产生负荷及其对水体的影响，并评估土地利用的变化以及不同的管理与技术措施对非点源污染负荷和水质的影响，为流域规划和管理提供决策依据。 2.1模型的发展 人类开始全面认识和研究非点源污染的历史并不长，70年代以前，人们对非点源污染已逐渐有所认识并开始研究，但这个时期的研究多限于现象的因果分析，定量化的研究则寥寥无几。 自70年代中后期以来，随着对非点源污染物理化学过程研究的深入和对非点源过程的广泛监测，机理模型逐渐成为非点源模型开发的主要方向，其中著名的有模拟城市暴雨径流污染的SWMM、STORM，模拟农业污染的ARM，流域模型ANSWERS、CREAMS和AGNPS，以及单位线类模型。 90年代后期，随着计算机技术的飞速发展和3S技术在流域研究中的广泛应用，一些功能强大的超大型流域模型被开发出来。这些模型已经不再是单纯的数学运算程序，而是集空间信息处理、数据库技术、数学

地下水污染特点篇9

1深圳市河流水环境现状及存在问题

深圳市水环境面临的问题较为突出，河道水环境距离生态文明城市及居民对人居环境的要求有相当差距。（1）自然条件决定了河流的自然特性。深圳市河流普遍流域面积较小，径流短小，其雨源性河流的特点造成河道缺乏清洁水源的补给，水环境容量和承载能力先天不足，但受纳污水量大，污径比年平均达到3∶1，枯水期更甚，加之上游水库的截流和河流流域内地面的硬质化使河流基流不断减少，河流纳污和自净能力基本丧失。同时，感潮河段受潮水顶托，污水滞留河口产生厌氧反应。部分河道河床、河岸的硬质化，破坏了河岸植被和水生物赖以生存的基础，造成对河流生态系统的胁迫，导致河流生态系统不同程度的退化。（2）城市污水管网及污水处理设施建设滞后，污水收集率低。全市污水收集处理系统的骨架已基本形成，但污水收集率不高。原特区外污水管网覆盖率普遍偏低，污水收集系统极不完善，雨污混流现象严重。大量污水仍混接入雨水管网或直接排入河道内，污染河道水质。（3）排水设施维护建设、管理不到位。由于原特区外是从农村快速向城市化转变的地区，旧有排水系统简陋。同时，早期河流治理中，沿河两岸没有预留、控制出足够的河流综合治理用地，河道两岸建筑物侵占河道用地现象普遍，河流综合治理工程用地难以落实。河流作为污水受纳体功能被过度利用，导致其供水、生态、景观、气候调节等功能的丧失。（4）面源污染对河道水质影响较大且难以控制。随着点源污染逐步得到控制减少，面源污染成为水体污染的主要原因。由于环卫设施不足及居民环保意识不强，大量垃圾随意堆放，经降雨冲刷汇入河流，垃圾堆渗出的废液也流入河道，造成污染。河道两岸菜地、果林、家畜、家禽等产生的污染物也会随雨水或灌溉水进入河道，对河道产生污染。根据《广东省跨地级以上市河流交接断面水质达标管理方案》和相关文件要求，2012年深圳市境内龙岗河、观澜河、坪山河交接断面水质除NH3－N外，其余指标达V类；2015年NH3－N达Ⅴ类，其余指标达Ⅳ类；2020年水质目标为Ⅲ类。而依据目前三条河流交界断面水质监测资料，水质情况不容乐观，与交接断面水质要求相比仍有较大差距。

2观澜河干流污染治理工程简介

观澜河是东江水源一级支流石马河的上游段，在开展水环境综合整治之前，干支流经过城区的河段普遍受到污染，河道水质恶化，严重影响居民的生产生活。虽然流域内也相继建成一些污水管网，但由于征地拆迁、资金和实施主体等原因，治理效果有限。观澜河干流污染治理工程通过“截流治污、调蓄处理、引水补源、环保疏浚”等措施，确保近期观澜河干流深圳段和交接断面的水质得到明显改善，旱季基本满接断面的水质要求，同时削减雨季污染负荷，为远期进一步提高河道水质标准奠定基础。工程治理范围为观澜河干流自起点～深圳、东莞交接企坪断面，总长14．18km；以及支流岗头河华为污水处理厂以下河道1．62km，总投资24．0亿元。工程于2008年9月开工建设，2010年12月截污工程部分通过完工验收。工程对河道污染治理思路上，针对旱季和初（小）雨河流污染特点，采取“截－蓄－补”的技术路线。沿观澜河干流两岸（局部一岸）埋设截污箱涵（管），对旱季沿河漏排污水和支流总口截污后的混流污水进行全面截流，接入龙华和观澜两个污水处理厂处理达标排放。分散建设雨水调蓄（处理）池，对沿线截流的干、支流污染严重的初雨和小雨径流，经调蓄并一级处理后排放。同时，把经污水处理厂深度处理的尾水经泵站和管道输送至河道上游，对河道进行补水。工程建设内容包括四部分：一是截污工程，沿干流河道两侧（局部一侧）和岗头河华为污水处理厂以下段埋设截污箱涵（管）对旱季污水和设计标准下的初（小）雨进行截流输送，支流河口设橡胶坝或堰实施总口截污；二是调蓄工程，分别在干流起点、龙华河口、观澜河应急工程、深莞交界河口处设四座分散调蓄池，总调蓄容积48．0万m3；三是处理工程，扩建龙华、观澜污水处理厂，扩建规模45万m3／d，河口调蓄池增设初期雨水处理设施；四是补水及岸坡恢复工程，把龙华污水处理厂的尾水提升到上游对河道补水，补水规模13万m3／d。沿河生态修复面积38．8万m2。

3工程借鉴

3．1治理思路的借鉴

截污治污是一个系统工程，耗时长、难度大、花钱多、见效慢，影响的因素很多，必须坚持流域治理的思路，科学决策，制定合理可行的目标。面对目前分流制管网建设和改造中面临的征地、拆迁、资金、体制、管理等方面的困难和制约，应重新审视原特区外分流制改造的适用性和时效性。本工程在施工和建成运行中新增排放口的不断出现，再次验证了实现雨污分流的难度。目前深圳市在河道水质改善思路上，是采取“末端先治理，再逐步源头推进”，还是“源头治理入手，推进雨污分流”，在工程界和学术界仍有争论意见。其归根结底源自实现雨污分流的时间矛盾，即根据原特区外河道及其污染状况进行分流制改造，与市民和相关部门对人居环境改善的要求，存在一个期望值和时效性的矛盾。本工程设计贯彻流域综合治理的理念，在观澜河流域综合整治方案的总体框架下，将干流污染治理作为首要任务，集防洪、水质改善、生态修复于一体，实现河流的多功能用途。在雨污分流尚需时日和面源污染未得到有效控制前，工程借鉴国内外成功经验，在深圳市首次尝试在河道内设置大型截污箱涵实现旱季污水全面截流和初期雨水的截排。在治理思路上，其创新之处在于坚持了“两个结合”，即“近远期结合，分散与集中结合”。近远期结合，即以规划“雨污分流”的城市排水体制为前提，在正本清源、雨污分流近期难以见效的现状情况下，遵循科学发展观的原则，认识到合流制改造的长期性、复杂性和艰巨性，实事求是，承认雨污混流的现状，采取近期截流雨污水进行调蓄处理的措施，达到“近期见效、远期有用”的目的。分散与集中结合，即一方面继续推进市政污水处理厂和配套管网的建设，以集中式污水处理厂处理污水管网收集的污水，另一方面以分散式雨水调蓄处理设施处理污染的初期雨水，以确保河流水质的有效改善，提高水质保证率。已建截污箱涵的运行，极大地改善了观澜河干流的水质，表明截流雨污混流水进行调蓄处理的措施是可行有效的。

3．2治理手段的借鉴

本工程采用河道内设截污箱涵，对沿河旱季漏排污水和初（小）雨进行截流。治理方案的制订，是基于对观澜河水体污染成因的分析、污染特点及工程方案的可实施性等分析结论。从工程前期论证、设计到施工中，工程所遇到的问题再次验证了治理手段的合理性。如在前期论证中部分专家提出完善截污方案，即利用现有沿河的截污干管，采取点截污方式解决排污口问题。本工程提出，由于原特区外城市管理水平的有待提高，面源污染短期内难以有效控制，新增排污口短期内难以遏制，因此采取强化截污方案。工程在施工过程中，沿线陆续出现新增排污口，据不完全统计，新增排污口约8～10个；还有沿河新建洗车场的坡面污水进入河道；也出现原来不排污水的雨水管在无雨期也排污水的现象，若采取完善截污方式，无法做到彻底截污。又如采取完善截污方式埋设的截污管，采用堰式截流井，超半数出现截流井淤堵、污水溢流的情况，失去工程效果。同时，大量原特区外河道如茅洲河、龙岗河、坪山河，所处的城市环境状况与观澜河类似，河道污染成因、污染特点和在水污染治理中存在的问题等与观澜河类似，又都属跨界河流，对交接断面的水质要求高，相关部门的关注度高，市民的期望值和时间迫切程度高，因此治理的分析方法和治理手段上可以观澜河为借鉴。

3．3规模确定的借鉴

当前深圳市正大力开展河道综合治理。经过大量的研究和探索，在争论中逐渐形成共识，近期要解决河道水环境问题，提高水质保证率，必须进行初期雨水截流。布吉河、福田河、新洲河、大沙河等河流根据流域集雨面积、地面下垫面情况及污染状况不同，普遍采用一定降雨深度的标准进行初期雨水的截流设计。在截流标准选取上，本工程思路是根据实测水量和水质数据确定，即分析小强度降雨径流主要污染物随降雨变化的过程，分析雨水水质随降雨历时、降雨强度和降雨量变化的规律，以径流污染物浓度达到峰值时所对应的径流量作为设计截流标准。同时，分析统计降雨代表站的长系列和典型年情况下，降雨量与降雨历时、降雨场次、降雨天数的关系，寻找规律，分析选取不同截流标准的水质保证天数和截流工程投资，以确定经济合理的截流标准。截污箱涵投入运行后，从旱季运行情况看，解决旱季污染问题是有保障的。根据2009年7月10日对箱涵内和河道内流量的实际测量结果，与原设计时测量值基本接近，且无雨期箱涵内流速大于1m／s，除下游因闸门关闭回水段淤积外，其他部位基本无淤积。雨季，受降雨不均匀性的影响，在测流过程中难以捕捉到对应设计标准雨强的降雨。观测的几次降雨过程，其降雨强度都超过了箱涵设计截流标准。截污箱涵规模的复核工作将继续跟进。从降雨期箱涵运行情况初步判断，在小雨（不超过10mm）情况下，箱涵不会出现溢流现象。由于其他河流在截流标准的选取上，采用的方法各有不同，尚未形成统一方法。本工程截流箱涵已建成，其标准的选取合理与否，通过工程运行效果的检验，可为其他河流在截流标准制定上提供借鉴。

地下水污染特点篇10

[关键词] 产污系数 纺织印染行业 加权法

近几年，我国东部沿海地区如浙江、江苏、广东、山东、福建等省份纺织印染产业集群带的迅速崛起，推动了我国纺织印染行业的快速发展，并不断向东部沿海地区集中，这些地区的产量占全国产量的85%[1]。其中，福建省纺织经济总量在全国位次已由改革开放初的第22位上升到现在的第5位。但该行业在快速发展中，大量的污染废弃物进入环境，其中以印染废水污染最为严重[2]，其废水排放量占到整个行业废水排放的80%，环境污染防治与该行业发展的矛盾日益突出[3]。

在实施对污染物的排放总量控制的全过程中，目前常规的监测方法，对于随机抽测的浓度控制，只是一个瞬时浓度值，由于设备运行工况、工艺的复杂性，这种有限瞬时浓度值难以有代表性，也不能准确地计算出排污总量，即不能客观地描述污染物的排放状况，而且面对众多的工艺，无论从监测手段现状，还是从人、财、物力及现场测试条件都达不到对每个排污口进行连续累计监测的能力。要想全面推行多功能连续自动监测装置也还有一个发展过程[4]。目前，国内已经有相当多的行业开始了产污系数的研究，例如餐饮娱乐行业、铁路运输行业、海洋石油开发行业、水泥生产行业等等，并且都能够有效地将研究结果应用于实践[5]。所以制定能够反映福建省纺织印染行业特征的行业的产污系数，对于科学评价生产工艺和污染控制技术，建立纺织印染行业污染控制技术体系、完善污染控制技术政策，推动纺织印染行业清洁生产和全过程控制将起到重要作用[6]，为纺织印染行业实施环境污染物总量控制奠定基础[7]。

本文采用加权法，对福建省纺织印染行业废水的COD产污系数进行核算研究，提供能反映该行业废水的COD污染物产生规律的产污系数，用于指导2008年全国纺织印染行业污染源普查工作，对完善我国环境污染统计体系，提高环境污染管理水平具有一定的理论意义和现实价值。

1 数据来源

目前，福建省共有166家纺织印染企业[8]，经过慎重筛选，本文选择其中有代表性的14家企业进行实地调查。于2007年7月开始依次实地考察了长乐、泉州、晋江、厦门等地区的14家纺织印染企业。我们根据GB11914-89采用重铬酸钾法来检测在各企业废水排放口收集到的原始水样的COD值。

本文中用于计算产污系数的原始数据包括实测数据、衡算数据和经验数据三种。根据现场实测和历史实测数据收集相结合的方式，结合相关参考资料中的有关数据和经验法计算得出的污染源数据，采用层次分析方法确定各权重值[9],并通过公式计算废水COD污染物的产污系数。

具体步骤如下：

1.1 通过现场调研，摸清各类纺织印染企业生产设备、各个生产过程和各类生产设施的产污环节和污染源。

1.2 对污染源的产污强度和各类生产设施历年产污状况进行详细调查和统计。

1.3 采用现场实测数据、衡算数据和经验计算数据相互验证的方法，取得合理可靠的原始数据。

1.4 在对调查结果进行综合分析的基础上，确定产污系数的计算方法[10]。

1.5 按照确定的计算方法，结合加权法，计算综合产污系数 [11]。

2 计算方法

2.1 原始产排污系数

特定四同组合条件下，原始产污系数计算公式如下：

G=O/P （1）

其中，四同：指在某一行业中，对产品、原材料、生产工艺和生产规模四种因素的组合。一个四同组合（条件）代表生产相同（或类同）产品时、使用相同（类同）原材料、采用相同（相近）生产工艺、具有相同（相近）生产规模。不同行业需根据本行业污染物产生和排放的特点，识别影响污染物产生和排放的主要因素、次要因素、一般因素等进行四同的划分和组合。对于污染物产生和排放无显著影响的因素，不需要进行类别的划分[12]。

G：原始产污系数，指单个企业在正常生产条件下，通过实测或物料衡算得到的单位产品所产生的污染物量。原始产污系数的随机性很大，在相同工艺、规模和技术水平下，因企业不同而不同。原始系数是求取个体和综合系数的基础依据[13]。

O：产生的原始污染物量。

P：产品总量。

2.2 个体产污系数

特定四同组合条件下，个体产污系数计算公式如下：

G=∑Wi•Gi（2）

其中，G：个体产污系数，指在某一四同条件下，若干原始产污系数的加权平均值。

Gi：原始产污系数，由本项目实测数据计算得到。i=1，2，…，n，n为特定四同组合条件下原始产污系数个数。

Wi：原始产污系数的权重，其大小确定需根据纺织印染行业特点综合考虑数据来源、企业2007年各种工况运行时间、四同代表性等因素。ΣWi=1。

2.3 一次产污系数

一次产污系数是指同一工艺、同一规模下，不同技术水平的个体产污系数的加权综合， 即：

G=Σ Pi•Gi（3）

其中，G为一次产污系数；Pi为第i种(i=1、2、3 … )技术水平的权重值，ΣPi=1；Gi为个体产污系数。

2.4 二次产污系数

二次产污系数是指同一产品、同一生产工艺下的、不同生产规模的一次系数的加权综合，它是产品的综合产污系数.其计算公式为:

G=ΣQij•Gij （4）

其中，G为二次产污系数，Qij为第i种工艺有n种生产规模(n

ΣQij=Qij1+Qij2+Qij+…=1

根据福建省纺织印染行业的特点，确定二次产污系数的权重的评价指标由生产厂家的平均规模水平、各规模产品的产量的比例和该产品的生产工艺的发展方向等因素来确定。

2.5 三次产污系数

三次产污系数是指同一产品在不同工艺下的二次产污系数的加权综合，其计算公式为：

G=ΣWi•Gi （5）

其中，Wi为第i种工艺的权重值；Gi为第i种工艺中的第i种规模的二次产污系数。

3 福建省纺织印染企业的分布情况

福建省纺织产业主要分布在福州、泉州、厦门、三明等地市，并开始出现向内陆、边远地区延伸发展，形成了全省纺织产业发展区域结构新格局。泉州纺织服装业发生巨大变化，已形成了化纤、棉纺织、针织、染整、非织造布、服装、纺机纺器等行业的较完整的纺织产业链，集中了一批福建省大中型优势企业。晋江市于2003年被中国纺织工业协会授予“中国纺织产业基地市”。福州市纺织产业总量位居全省第二，长乐是福州纺织基地，近几年棉纺纱锭总量已突破250万锭。长乐市于2004年被中国纺织工业协会授予“中国纺织产业基地市”；厦门市凭借地域优势，石化化纤、纺织印染等行业优势明显，总量居全省第三。三明、南平、莆田等纺织业老基地，经过调整发展，正在发力向上。永安、南平、三明等地的棉纺、针织、服装等中、小型企业不断涌现[14]。

4 污染物的个体和综合产污系数的加权计算

原始产污系数是计算各种系数的初始样本值，只代表根据不同数据来源所计算出的初始系数值，由于实测数据的瞬时性和监测频率的有限性，虽然真实，却难以反映一定周期内的产污规律。通过对原始的产污系数的加权平均所得到的个体产污系数，只是特定四同条件下的综合系数，它综合了不同来源的数据，所反映的是特定的四同条件下产污的平均状况，可供了解特定四同条件下的产污状况时使用。根据福建省纺织印染行业的特点，个体系数的确定权重指标是样本数目的比例、原始样本数与平均数的差异性和用三种不同方法来源的数据的质量保证[6]。例如在表4中，用三种方法测得晋江市陈埭纺织印染企业染色布的废水中COD原始产污系数分别为：实测法获得1个数27.23kg／t产品，衡算法1个数28.60 kg／t产品,经验估算1个数31.55kg／t产品，具体确定权重方法见表l。根据表1中所得出的W1、W2和W3的权重值，代入(2)式 G=∑Wi•Gi ，即可计算出个体的产污系数，即：G =0.14×27.23+0.57×28.60+0.29×31.55=29.26(kg／t产品)。

表1 确定原始污染系数的权重方法

数据来源 评价指标 Wi

原始样本数目 数据差异性

个数 比例 分数 平均数 差异性 分数

实测数 1 1/3 33.33 29.13 1.90 30 W1=0.14

衡算数 1 1/3 33.33 29.13 0.53 50 W2=0.57

经验估算 1 1/3 33.33 29.13 2.42 20 W3=0.29

注：表中的分数由行业专家打分而定。

一次产污系数对同一生产规模、同一生产工艺下的不同技术水平的个体产污系数进行加权而得到的综合系数，它所反映的是在特定规模、特定工艺下的不同技术水平时产污的平均状况。根据福建省纺织印染行业的特点，确定一次产污系数的权重的评价指标是采用该技术的厂家数、该技术的年代以及该技术改造的方向。例如在表4中，同一生产工艺和生产规模条件下，高技术水平、中技术水平和低技术水平的花边个体产污系数分别为182.40( kg／t产品)，182.68( kg／t产品)和189.23(kg／t产品)。具体定权的方法见表2。根据表2中所得出的P 1、P 2、P 3的权重值，代入(3)式G=Σ Pi•Gi，即可计算出一次产污系数。即：G=0.5×182.40+0.33×182.68+0.17× 189.23=183.65(kg／t产品)。

表2 确定一次产污系数的权重方法

技术

水平 评价指标 Pi

采用该技术的厂家 技术水平 技术改造

厂家数 比例 分数 年代 分数 方向 分数

高 2 2/5 40 90 50 推广 60 P1=0.50

中 2 2/5 40 80 35 保留 30 P2=0.33

低 1 1/5 20 70 15 淘汰 10 P3=0.17

注：采用该技术的厂家数和技术水平年代是一种假定数;表中的分数由行业专家打分而定。

二次产污系数是对同一产品、同一生产工艺下的、不同生产规模的一次系数进行加权而得到的综合系数，它所反映的是在特定产品、特定生产工艺、不同生产规模的产污平均状况。

三次产污系数是某种纺织印染产品的最高综合系数，它综合了不同生产规模、不同生产工艺、不同技术水平要求等各个因素，所反映的是某种纺织印染产品产污的平均状况，因此三次产污系数具有更高的代表性和可靠性，可供寻找最概括系数时使用。根据福建省纺织印染行业的特点，确定三次产污系数的权重的评价指标主要考虑生产工艺在该产品生产中的比例和覆盖面、工艺规模的指导性和代表性。例如在表4中，有两个不同的生产工艺生产的染色布产品的废水COD的二次产污系数分别是28.59kg/t产品和28.46kg/t产品，具体定权和计算见表3。根据表3中所得出W1、W2、W3的定权数，代入(5) 式 G=ΣWi•Gi，即可计算出三次产污系数，即：G=28.59×0.67＋28.46×0.33=28.55 (kg／t产品)。

表3 确定三次产污系数的权重方法

生产

工艺 评价指标 Wi

覆盖面 工艺主导性

工艺厂家数 比例 分数 主导性 分数

工艺1 4 4/7 57 推广 60 W1=0.67

工艺2 3 3/7 43 保留 40 W2=0.33

注：表中的分数由行业专家打分而定。

最后，根据定权方法的计算原则，本文将染色布与花边产品的废水COD产污系数列于表4中。文章中所提出的各种的产污系数所代表的意义不同，因此其应用范围和应用方式也不同。由表4可以看出，染色布COD综合产污系数为28.55kg/t产品，而花边的综合产污系数为183.65kg/t产品，因此可以直观地反映生产花边产品产生的污染比生产染色布时所产生的污染大。

表4 福建省纺织印染行业主要产品废水COD产污系数（单位：kg/t产品）

产品 厂家 规模 工艺 技术水平 原始系数 个体系数 一次系数 二次系数 三次系数

染色布 晋江连捷 中 1 高 26.42 28.42 28.59 28.59 28.55

晋江隆盛 中 1 中 26.92 28.56

晋江陈埭 中 1 中 27.23 28.65

晋江良兴 中 1 低 28.60 29.05

晋江联邦 小 2 高 26.13 28.34 28.46 28.46

晋江东纶 小 2 中 26.78 28.52

晋江福联 小 2 低 27.49 28.73

花边 长乐永丰 中 3 高 158.88 182.44 183.65 183.65 183.65

长乐德盛 中 3 高 158.63 182.36

长乐东龙 中 3 中 160.14 182.80

长乐华冠 中 3 中 159.30 182.56

长乐联丰 中 3 低 182.31 189.23

注：工艺1代表：坯布―退浆―染色―烘干―定型；工艺2代表：退浆―染色―水洗―干燥―涂层―定型；工艺3代表：整径―织造―染色―定型―剪边。

5 结论

通过对福建省纺织印染行业废水COD产污系数的计算，为排污量的控制和排污费的征收提供了简便可行的计算方法。污染物产生系数实际上是一种以单位产品或单元活动的污染物产生量表达的污染物排放标准或清洁生产控制标准。由于具体产生标准或清洁生产控制标准需要根据污染源与相应受纳水体的水质响应关系以及现有技术经济条件来确定，因此各种系数只是一种建议值，不宜直接作为标准使用[10]，但可作为环境保护管理的重要基础数据。在实际工作中，根据各企业的产量即可实施排污收费，避免了大量繁琐的监测工作。利用产污系数，既可现场核定污染源的排放量，节省测试费用和人力，提高工作效率，也可减少瞬时或单次测试造成的误差，增加数据的可靠性[15]。同时，该产污系数也用于指导2008年全国纺织行业污染源普查工作，为其提供了一种简便、易操作、准确的统计办法[16]。对完善我国环境污染统计体系，提高环境污染管理水平具有一定的理论意义和现实价值。

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