第一篇:嚴格地下水管理 修復(fù)地下水環(huán)境
嚴格地下水管理 修復(fù)地下水環(huán)境
保障社會經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展
為了強化地下水保護,確保企業(yè)、居民用水安全,依據(jù)河北省水利廳下發(fā)的《關(guān)于加快推進南水北調(diào)受水區(qū)自備井關(guān)停工作的通知》(冀水資【2015】58號)文件精神,各個縣(市)制定了至2017年底,分期分批全部關(guān)停供水主管網(wǎng)覆
蓋范圍內(nèi)的自備井的方案。
6.2.2.1地下水開采井封填工程
優(yōu)先實施南水北調(diào)受水區(qū)地下水壓采方案,南水北調(diào)通水后,對城區(qū)范圍內(nèi)公共供水水源井及企事業(yè)單位自備井,要停止地下水開采,在考慮地下水保護、應(yīng)急與戰(zhàn)略備用、特殊需求等情況,本著分類指導(dǎo)、區(qū)別對待、妥善處理的原則,制定封填措施。確因特殊用途需要保留使用的井,要對其取水量進行慎重復(fù)核并加強監(jiān)管。其中年久失修、成井條件差或因混合開采導(dǎo)致越流污染的井應(yīng)永久填埋;成井條件好、出水量大、配套設(shè)施完好的井應(yīng)封存?zhèn)溆?,并建立封存?zhèn)溆镁牡怯洝⒔n、管理、維護和監(jiān)督制度,確保在特殊干旱或應(yīng)急情況下,按照規(guī)定程序啟用并發(fā)揮應(yīng)急供水作用。6.2.2.2地下水位、計量監(jiān)測
(1)地下水水位監(jiān)測站網(wǎng)
河北省地下水水位監(jiān)測始于大規(guī)模打井的70年代初期,主要分布在平原和盆地區(qū),近年來,增加了城市、水源地、漏斗區(qū)等區(qū)域的地下水監(jiān)測站點。全省現(xiàn)有水位監(jiān)測井634眼,其中淺層地下水監(jiān)測
井475眼,深層地下水監(jiān)測井159眼。目前地下水監(jiān)測主要存在如下幾方面的問題:①地下水監(jiān)測基本采用委托方式,監(jiān)測隊伍薄弱,能力不足;②站網(wǎng)密度不滿足規(guī)范要求,且城市、水源地及深層超采區(qū)監(jiān)測力度不足;③現(xiàn)有監(jiān)測井大多借用生產(chǎn)井,專業(yè)井網(wǎng)缺乏,影響資料精度;④信息采集手段原始,傳輸手段落后,處理效率不高,不能適應(yīng)地下水位、水量雙控的需要。
根據(jù)國家地下水站網(wǎng)規(guī)劃,在河北省建設(shè)954處地下水監(jiān)測站(含一處泉流量監(jiān)測站),總投資888.89萬元,并設(shè)置省級地下水監(jiān)測中心一處,地市級信息站10處。其中954處監(jiān)測站網(wǎng)中新建418處,改建536處;潛水監(jiān)測站675處,承壓水259處,混合水20處。全部采用自動監(jiān)測、自動傳輸系統(tǒng),信息接受由地市級信息站負責,并上傳至省級地下水監(jiān)測中心。按照河北省水資源管理系統(tǒng)建設(shè)規(guī)劃,擬建設(shè)地下水自動監(jiān)測站996處,統(tǒng)測站1056處(每年監(jiān)測三次)。地下水自動監(jiān)測站996處中新建站735處,改建站261處。站網(wǎng)布置與國家地下水監(jiān)測站網(wǎng)規(guī)劃站網(wǎng)不重復(fù)。到2020年建設(shè)2045個地下水動態(tài)水位監(jiān)測站點,建立健全地下水開采量和水位動態(tài)監(jiān)測網(wǎng),逐步建立起覆蓋全省的地下水綜合管理平臺,實現(xiàn)對地下水水位、水質(zhì)、開發(fā)利用情況、超采狀況等的動態(tài)監(jiān)控。
(2)地下水取水計量監(jiān)測
農(nóng)業(yè)灌溉取水計量設(shè)施。全省現(xiàn)有規(guī)模以上機電井90.2萬眼,其中深井11.6萬眼,城市工業(yè)有一定的計量,農(nóng)業(yè)灌溉水量基本無計量。農(nóng)業(yè)灌溉水量,多根據(jù)灌溉面積、灌水次數(shù)、灌水定額進行估算。由于農(nóng)業(yè)灌溉水量取水計量所需建設(shè)的監(jiān)測點數(shù)多,信息量大,在河北省水資源監(jiān)控管理信息平臺中,并未考慮農(nóng)業(yè)取水量計量監(jiān)控,需新建省、市、縣三級農(nóng)業(yè)灌溉取水計量信息管理平臺。
到2017年,對年取用地下水10萬m3以上1870個非農(nóng)重點用水戶實施在線監(jiān)測,工程投資2.9億元;對年取水5~10萬m3非農(nóng)重點用水戶實施在線監(jiān)測,投資3.8億元。對全省90.2萬眼農(nóng)業(yè)灌溉機電井全部安裝計量設(shè)施,優(yōu)先在49個試點縣在安裝26.4萬眼取水計量裝置,灌溉機井計量設(shè)施建設(shè)初步設(shè)想采用PPP方式(計量設(shè)施每套4000元,政府出資2000元,企業(yè)出資2000元),測算總投資18.0億元。實現(xiàn)對全省機電井的計量監(jiān)測,對地下水資源及其采補平衡情況進行動態(tài)評估,實行區(qū)域地下水開采總量和地下水位雙控制,規(guī)范地下水開采監(jiān)督管理工作,形成有效的監(jiān)督管理機制。6.2.2.3嚴格地下水管理
嚴格地下水開采管理,核定并公布地下水超采區(qū),劃定禁采和限采范圍。建立覆蓋省市縣三級行政區(qū)域的地下水開采總量控制指標體系,實施區(qū)域地下水開采總量控制。各市要按照地下水開采總量控制指標,制定年度地下水開采計劃,依法對本行政區(qū)域內(nèi)的年度地下水開采實行總量管理。
嚴格規(guī)范地下水取水許可審批管理,嚴格規(guī)范地下水取水許可審批管理,對取用地下水總量已達到或超過控制指標的地區(qū),暫停審批建設(shè)項目新增地下水開采量;對地下水取用水總量接近控制指標的地區(qū),限制審批建設(shè)項目新增地下水開采量。對不符合國家產(chǎn)業(yè)政策或列入國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄中淘汰類的,產(chǎn)品不符合行業(yè)用水定額標準的,在城市公共供水管網(wǎng)能夠滿足用水需要卻通過自備井取用
地下水的,以及地下水已嚴重超采的地區(qū)取用地下水的建設(shè)項目取水申請,審批機關(guān)不予批準。
嚴格執(zhí)行建設(shè)項目水資源論證制度。對未依法開展水資源論證的取用地下水建設(shè)項目,審批機關(guān)不予批準,建設(shè)單位不得擅自開工建設(shè)和投產(chǎn)使用,對違反規(guī)定的,一律責令停止。
加強用水定額和計劃用水管理。按照實行最嚴格水資源管理制度的要求,重新修訂并落實河北省《用水定額》,將用水定額落實到建設(shè)項目取水許可審批、用水計劃下達、節(jié)水水平評價等工作環(huán)節(jié)中。制定并下達年度用水計劃,對納入取水許可管理的單位和其他用水大戶實行計劃用水管理,對超計劃用水實行累進加價。
6.3強化水資源統(tǒng)一調(diào)度
建立引江、引黃、引衛(wèi)多水源聯(lián)合調(diào)度機制,統(tǒng)籌上下游用水需求,最大限度利用好外調(diào)水、本地水和再生水等各類水資源。按照地下水超采治理的總體目標要求,遵循“上下一體、城鄉(xiāng)聯(lián)動、建管結(jié)合、責權(quán)明確”的原則,積極推進城鄉(xiāng)水務(wù)一體化改革。6.3.1建立多水源聯(lián)合調(diào)度機制
加快推進引江、引黃、引衛(wèi)等地下水壓采替代水源工程建設(shè),對地表水與地下水、本地水與調(diào)入水、常規(guī)水與非常規(guī)水實行統(tǒng)一調(diào)度,統(tǒng)一管理。建立正常年份的調(diào)度預(yù)案,根據(jù)外調(diào)水與當?shù)厮畞硭A(yù)報及供水目標的用水需求,制定不同水平年各用水戶引黃與引衛(wèi)、當?shù)氐乇硭?、微咸水、再生水的供水年、月調(diào)度計劃,同時適時進行修訂,實現(xiàn)科學(xué)調(diào)度、精細調(diào)度。及時掌握湖庫、坑塘、河渠等各種調(diào)度工程的供水能力、運行與管理狀況,考慮時間、空間、水質(zhì)等因素,制定效益最大、時間最短、成本最小的調(diào)度方案。同時,制定特殊干旱
年份的應(yīng)急調(diào)度預(yù)案,當試點區(qū)遭遇嚴重干旱年份,供水優(yōu)先順序可以適當調(diào)整,在增大外調(diào)水的基礎(chǔ)上,啟用配置留用的余量水源??紤]適量啟用關(guān)停的灌溉機井,增加咸水開采量和再生水回用灌溉量,使得灌溉用水保證率和糧食安全得到保障。6.3.2建立水資源綜合配置機制
在完善工程措施的基礎(chǔ)上,強化管理配置,將現(xiàn)狀單一依靠行政配置轉(zhuǎn)變?yōu)樾姓渲?、市場配置與自主配置相結(jié)合的綜合配置。宏觀上由政府利用行政命令對用水秩序、供水秩序、供水價格等進行強制性管制,掌控調(diào)配方向;微觀上利用市場配置手段引導(dǎo)用水戶用水取向,實現(xiàn)水資源優(yōu)化及統(tǒng)一配置。同時,注重用水戶的參與作用,在行政配置和市場配置的框架內(nèi),充分考慮用水戶從水質(zhì)到水量的用水意愿,增加用水戶對配置結(jié)果的認可程度,保證配置指標確實能落實到位。最終實現(xiàn)試點區(qū)“用足地表水,限采地下水,用好再生水,控制高耗水”的水資源優(yōu)化配置目標。6.3.3推進城鄉(xiāng)水務(wù)一體化改革
按照地下水超采治理的總體目標要求,遵循“上下一體、城鄉(xiāng)聯(lián)動、建管結(jié)合、責權(quán)明確”的原則,借鑒北京、上海、四川等地以及省內(nèi)石家莊、承德和衡水經(jīng)驗,積極推進城鄉(xiāng)水務(wù)一體化改革,2015年以前各試點縣要完成改革任務(wù),建立機構(gòu)設(shè)置合理、職能事權(quán)清晰、運轉(zhuǎn)協(xié)調(diào)高效的水資源管理體制和全社會節(jié)約用水、合理用水的約束機制和激勵機制。
6.4創(chuàng)新運行管護機制
為實現(xiàn)節(jié)水壓采治理目標,試點區(qū)新建小型水利工程堅持“先建機制,后建工程”的原則,按照“產(chǎn)權(quán)明晰、權(quán)責落實、經(jīng)費保障、管用得當、持續(xù)發(fā)展”的要求,工程建設(shè)與管理體制建設(shè)同步規(guī)劃、同步實施、同步驗收。工程交付使用時,項目建設(shè)管理機構(gòu)及時辦理產(chǎn)權(quán)移交手續(xù),落實管護主體、管理制度、管護經(jīng)費,確保工程建得成、用得起、管得好、長受益。
6.4.1改革項目實施方式
探索“建管一體化”模式。改革立項要求,完善相關(guān)制度,鼓勵種植大戶、聯(lián)戶、家庭農(nóng)場、農(nóng)民合作組織和村集體組織自主申報項目,允許其充當“項目法人”。根據(jù)各地實際情況,對一定標準以下的農(nóng)田水利項目,交給農(nóng)民、農(nóng)民合作組織和村集體組織“自選、自建、自管、自用”,逐步實現(xiàn)小型農(nóng)田水利工程建設(shè)管理一體化。推行項目建設(shè)管理公開公示制度,及時公示項目招標、施工進度、經(jīng)費支出、監(jiān)督電話等情況,接受項目區(qū)群眾監(jiān)督。推行農(nóng)民質(zhì)量監(jiān)督員制度。進一步建立完善相關(guān)制度規(guī)定,積極探索以獎代補、先建后補等建設(shè)模式。充分發(fā)揮市場機制作用,鼓勵、支持民間資本建設(shè)和管理農(nóng)田水利工程,建立與多元化項目建設(shè)主體相適應(yīng)的項目管理方式,重點在政策引導(dǎo)、項目規(guī)劃、技術(shù)指導(dǎo)、信息發(fā)布、評審驗收、監(jiān)督管理等方面下工夫,避免在項目建設(shè)管理中“大包大攬”。
6.4.2明晰和移交工程產(chǎn)權(quán)
明晰已建農(nóng)田水利設(shè)施的產(chǎn)權(quán)和自產(chǎn)收益歸屬權(quán)。研究探索將財政投資形成的農(nóng)田水利設(shè)施資產(chǎn)為集體股權(quán),或者量化為受益農(nóng)戶股份的有效方法。在明晰產(chǎn)權(quán)的基礎(chǔ)上,明確將財政資金支持建設(shè)的農(nóng)田水利設(shè)施產(chǎn)權(quán)移交給產(chǎn)權(quán)主體的程序等相關(guān)要求。探索產(chǎn)權(quán)所有人以農(nóng)田水利設(shè)施作為抵押,取得金融貸款支持的有效途徑。在建立和完善合理的水價形成機制和投資回報機制的基礎(chǔ)上,研究金融機構(gòu)加
大對農(nóng)田水利建設(shè)管理信貸投入的辦法。在產(chǎn)權(quán)主體真正到位的基礎(chǔ)上,采取多種形式,搞活動經(jīng)營權(quán),提高管護效率。
一是產(chǎn)權(quán)確權(quán)和移交。明晰已建農(nóng)田水利設(shè)施的產(chǎn)權(quán)和資產(chǎn)收益歸屬權(quán)。研究探索將財政投資形成的農(nóng)田水利設(shè)施資產(chǎn)轉(zhuǎn)為集體股權(quán),或者量化為受益農(nóng)戶股份的有效方法。在明晰產(chǎn)權(quán)的基礎(chǔ)上,明確將財政資金支持建設(shè)的農(nóng)田水利設(shè)施產(chǎn)權(quán)移交給產(chǎn)權(quán)主體的相關(guān)要求,完善產(chǎn)權(quán)轉(zhuǎn)移管理的有關(guān)程序、辦法。二是搞活經(jīng)營權(quán)。在產(chǎn)權(quán)主體真正到位的基礎(chǔ)上,采取多種形式,搞活經(jīng)營權(quán),提高管護效率。
6.4.3創(chuàng)新運行管護模式
建立“工程產(chǎn)權(quán)所有者籌集為主,政府績效考核進行獎補為輔”落實工程管護經(jīng)費的長效機制;探索財政資金購買公共服務(wù)的做法,在確保工程安全、公益屬性和生態(tài)保護的前提下,鼓勵企業(yè)、社會組織、個人競爭參與公益性水利工程的管護;建立政府績效考核為基本依據(jù)的獎懲辦法;堅持節(jié)約優(yōu)先方針,設(shè)定有限目標,適當提高農(nóng)業(yè)用水價格,研究通過精準補貼等辦法,推進農(nóng)業(yè)水價綜合改革;鼓勵和扶持農(nóng)民用水戶協(xié)會等專業(yè)合作組織發(fā)展,充分發(fā)揮其在運行維護、水費計收等方面的作用。
在開展農(nóng)田水利設(shè)施產(chǎn)權(quán)制度改革和創(chuàng)新運行管護機制試點的同時,積極采取有效措施,同步推進組織發(fā)動機制、資金投入機制、項目管理機制等體制機制創(chuàng)新。充分發(fā)揮市場機制作用,更多運用“一事一議”財政獎補、項目帶動等方式,引導(dǎo)和鼓勵農(nóng)民投工、投勞、投資,把“要我干”變成“我要干”,有效調(diào)動基層政府和農(nóng)民群眾
兩方面的積極性。努力拓寬農(nóng)田水利建設(shè)管護資金渠道,創(chuàng)新農(nóng)田水利資金統(tǒng)籌使用辦法,盤活沉淀資金,集中力量,解決突出問題。
國有和集體所有的小型水利工程,在確保工程安全、公益屬性和生態(tài)保護的前提下,可以采取委托管理、承包管理等多種方式,明確管護主體和責任,積極推廣財政資金購買公共服務(wù)的方式,鼓勵企業(yè)、社會組織、個人競爭參與公益性、準公益性工程的運行維護,推進工程管護市場化、專業(yè)化、社會化。鼓勵和支持種植大戶、家庭農(nóng)場、農(nóng)民專業(yè)合作組織、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化龍頭企業(yè)等新型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營主體,對受益范圍內(nèi)的小型水利工程自主管理,對管護效果好的給予專項資金獎勵。引導(dǎo)農(nóng)民、農(nóng)民合作組織和村集體組織管好用好農(nóng)田水利工程設(shè)施,鼓勵試點縣探索農(nóng)田水利設(shè)施良性運行管護機制。一是建立“工程產(chǎn)權(quán)所有者籌集為主,政府績效考核進行獎補為輔”落實工程管護經(jīng)費的長效機制。二是探索財政資金購買公共服務(wù)的做法,制定工程運行管護經(jīng)費精準補貼辦法,在確保工程安全、公益屬性和生態(tài)保護的前提下,鼓勵企業(yè)、社會組織、個人競爭參與公益性水利工程的管護。三是建立政府績效考核為基本依據(jù)的獎懲辦法。
探索建立合同節(jié)水管理模式。借鑒合同能源管理節(jié)能模式,鼓勵高耗水企業(yè)與節(jié)水服務(wù)公司鑒定合同,節(jié)水服務(wù)公司向企業(yè)提供節(jié)水工程建設(shè)和管理服務(wù),分項節(jié)水效益。與農(nóng)業(yè)節(jié)水企業(yè)建立“設(shè)計+產(chǎn)品+工程+服務(wù)”的全方位一體化節(jié)水灌溉工程建設(shè)模式,采取先管后建,選擇后期維修服務(wù)有保障的節(jié)水企業(yè)參與節(jié)水灌溉工程建設(shè),通過鑒定合同,實行維修、更換和節(jié)水服務(wù)的物業(yè)化管理。政府建立市場引導(dǎo)機制,鼓勵發(fā)展專業(yè)化節(jié)水服務(wù)公司,提供財政補貼和政策支持。
6.5構(gòu)建基層水利服務(wù)體系
按照2011年中央1號文件和中央水利工作會議提出的“建立健全職能明確、布局合理、隊伍精干、服務(wù)到位的基層水利服務(wù)體系”要求,大力推動基層水利管理體制改革,結(jié)合農(nóng)村水利工作實際,努力構(gòu)建基層水利服務(wù)機構(gòu)、農(nóng)民用水合作組織、灌溉排水公司和農(nóng)村供水設(shè)施設(shè)備維修等專業(yè)化組織“三位一體”的基層水利服務(wù)體系。
6.5.1加強鄉(xiāng)鎮(zhèn)水利站建設(shè)
按照水利部、中央編辦、財政部《關(guān)于進一步健全完善基層水利服務(wù)體系的指導(dǎo)意見》(水農(nóng)〔2012〕254號)要求,2013年我省已出臺了《關(guān)于加強基層水利服務(wù)體系建設(shè)的實施意見》(冀水農(nóng)〔2013〕2號),對全省基層水利服務(wù)機構(gòu)的性質(zhì)職能、機構(gòu)設(shè)置、人員編制、經(jīng)費來源、人事管理和工作條件等提出了明確要求,在機構(gòu)設(shè)置方面,整合水利服務(wù)機構(gòu)編制,按照“縣辦縣管”原則,主要推行跨鄉(xiāng)鎮(zhèn)設(shè)置區(qū)域站模式;在性質(zhì)職能方面,明確了承擔的公益性職能,并對基層水利工作職能進行了全面整合;在人員編制方面,要求每站核定人員編制3-8名,專業(yè)技術(shù)人員比例不低于80%;在經(jīng)費來源方面,強調(diào)人員經(jīng)費和公益性業(yè)務(wù)經(jīng)費納入縣級財政預(yù)算;截至2013年底,全省有基層鄉(xiāng)鎮(zhèn)水利站建設(shè)任務(wù)的163個縣(市、區(qū))基本完成建設(shè)任務(wù),共建成鄉(xiāng)鎮(zhèn)水利站921個,落實人員3961名。全省鄉(xiāng)鎮(zhèn)水利站均為縣水利局派出機構(gòu),屬于財政全額撥款事業(yè)單位,人員經(jīng)費和公益性業(yè)務(wù)經(jīng)費需全部納入縣級財政預(yù)算,省級需設(shè)立省級專項資金用于水利站能力建設(shè),加強基層水利技術(shù)人員培訓(xùn),努力提高農(nóng)村水利員隊伍整體素質(zhì),提高服務(wù)水平。
在基層水利站的基礎(chǔ)上,積極發(fā)展農(nóng)民用水合作組織、灌溉排水公司和農(nóng)村供水設(shè)施設(shè)備維修等專業(yè)化服務(wù)組織,提高基層水利服務(wù)保障能力,使之切實擔負起項目建設(shè)中收集基礎(chǔ)資料、調(diào)查民意,協(xié)調(diào)鄉(xiāng)村配合施工、監(jiān)督工程建設(shè),組織對農(nóng)民用水合作組織、農(nóng)田水利工程管理人員培訓(xùn),指導(dǎo)產(chǎn)權(quán)所有者制定管護制度、落實管護責任等任務(wù),切實履行水資源管理與保護、防汛抗旱、農(nóng)村水利工程建設(shè)與管理、水利科技推廣、水事糾紛調(diào)解、水法規(guī)宣傳等職責。
6.5.2扶持發(fā)展農(nóng)民用水合作組織
各級人民政府要結(jié)合土地流轉(zhuǎn)和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展新形勢,積極引導(dǎo)、扶持和發(fā)展農(nóng)民用水合作組織,探索農(nóng)民用水合作組織向農(nóng)村經(jīng)濟組織、專業(yè)化合作社等多元方向發(fā)展,發(fā)揮農(nóng)民用水合作組織在小型農(nóng)田水利建設(shè)和管理中的作用,新建農(nóng)民用水合作組織地表水灌區(qū)以渠系為單元組建,受益村可組建分會或用水組;地下水灌區(qū)以行政村或自然村為單元組建,以“一方地”或單井控制范圍組建用水組。
農(nóng)民用水合作組織的主要職責是制定用水合作組織章程、財務(wù)管理、工程運行維護、用水管理等制度,組織用水戶建設(shè)、改造和維護其管理的灌排工程,協(xié)調(diào)農(nóng)戶之間、農(nóng)戶與水管單位之間的用水關(guān)系,與水管單位簽訂供水合同并負責收繳水費等。
農(nóng)民用水合作組織在價格主管部門制定的供水價格基礎(chǔ)上,按照略有盈余的原則核算終端水價,并及時將用水量、水價及水費收支情況向用水戶公開,接受用水戶及社會的監(jiān)督。收取的水費除上交供水部門外,剩余費用用于田間工程的維修與養(yǎng)護以及維持農(nóng)民用水合作組織的可持續(xù)發(fā)展。
6.5.3大力發(fā)展水利專業(yè)服務(wù)隊伍
各地政府積極整合縣域內(nèi)現(xiàn)有的防汛抗旱、灌溉排水、農(nóng)村供水、水土保持等專業(yè)化服務(wù)組織,構(gòu)建完善的基層水利專業(yè)化服務(wù)體系。按照“隊伍專業(yè)、設(shè)備齊全、技術(shù)過硬、服務(wù)優(yōu)質(zhì)”原則,通過建設(shè)灌溉排水公司、抗旱服務(wù)隊、灌排設(shè)施設(shè)備維修隊、應(yīng)急搶險隊等,為節(jié)水灌溉設(shè)施使用管理、設(shè)備維修、應(yīng)急抗旱等提供專業(yè)化服務(wù)。
縣級水行政主管部門要要通過培育典型、宣傳典型,引導(dǎo)農(nóng)民群眾逐步接受水利專業(yè)化服務(wù)。同時,加強對水利專業(yè)化服務(wù)隊伍的技能培訓(xùn),以滿足不同服務(wù)主體和服務(wù)對象需求。試行以政府購買服務(wù)的方式,由專業(yè)化服務(wù)隊伍承擔公益性工程的維修養(yǎng)護。培育和規(guī)范維修養(yǎng)護市場,推行水利工程物業(yè)化管理,促進水利工程運行管理向?qū)I(yè)化、市場化、社會化發(fā)展。
6.6完善法規(guī)政策
6.6.1嚴格執(zhí)行地下水管理條例
《河北省地下水管理條例》(以下簡稱《條例》)已經(jīng)河北省第十二屆人大常委會第十一次會議審議,將于2015年3月1日起正式實施。該《條例》重點規(guī)范了五個方面的內(nèi)容。一是確立了地下水水量水位雙控制制度,對地下水取用水總量或者地下水水位接近控制指標的行政區(qū)域,限制審批建設(shè)項目新增取用地下水;對地下水取用水總量或者地下水水位已經(jīng)達到或者超過控制指標的行政區(qū)域,暫停審批建設(shè)項目新增取用地下水。二是進一步完善規(guī)劃水資源論證制度,縣級以上人民政府制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展規(guī)劃,應(yīng)當充分考慮當?shù)厮Y源條件,保障經(jīng)濟社會發(fā)展和水資源承載能力相適應(yīng)。政府及其有關(guān)部門編制城市總體規(guī)劃和工業(yè)園區(qū)規(guī)劃以及重大建設(shè)項目布局,應(yīng)
當組織開展規(guī)劃水資源論證,聽取有關(guān)部門和專家的意見。三是開采礦泉水、地熱水和建設(shè)地下水源熱泵系統(tǒng)的單位或者個人應(yīng)當進行建設(shè)項目水資源論證,并憑取水許可證向地質(zhì)礦產(chǎn)行政主管部門辦理采礦許可證。四是規(guī)范鑿井施工單位管理。經(jīng)批準取用地下水的單位或者個人,應(yīng)當委托具有相應(yīng)專業(yè)技術(shù)能力的鑿井施工單位按照取水申請批準文件確定的井位、取水層位開鑿取水井,對鑿井施工單位承攬未取得取水申請批準文件的取水井工程的,將進行處罰。五是強化政府對飲用水水源地的管理職責,設(shè)區(qū)的市、省直管縣(市)人民政府應(yīng)當組織編制地下水飲用水水源保護區(qū)劃定方案,經(jīng)省人民政府批準后劃定,并在地下水飲用水水源保護區(qū)的邊界設(shè)立明確的地理界標和明顯的警示標志。強化地下水飲用水水源地應(yīng)急管理,完善地下水飲用水水源地突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案,建立備用水源。嚴格執(zhí)行《條例》是地下水超采綜合治理的法律保障。
6.6.2完善地下水壓采相關(guān)法規(guī)政策
研究制定《河北省南水北調(diào)工程供水管理規(guī)定》和引黃工程供水管理辦法,鼓勵受水區(qū)用足用好外來水,促進地下水超采綜合治理。出臺《關(guān)于加快推進農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)流轉(zhuǎn) 發(fā)展農(nóng)業(yè)適度規(guī)模經(jīng)營的意見》,建立有序、規(guī)范、便捷、高效的土地承包經(jīng)營權(quán)流轉(zhuǎn)市場,在確保不損害農(nóng)民權(quán)益的前提下,積極推進土地流轉(zhuǎn),為發(fā)展高效節(jié)水和水肥一體化提供基礎(chǔ)條件。積極探索深層水超采區(qū)調(diào)整耕地用途的辦法,有序?qū)崿F(xiàn)耕地休養(yǎng)生息,提出退耕還林、退耕還濕、休耕的生態(tài)補償政策。同時,加強執(zhí)法隊伍建設(shè),強化綜合執(zhí)法,提高執(zhí)法能力和服務(wù)水平,對偷采、濫采、無序開采地下水的行為,加大執(zhí)法和處罰力度。
國家應(yīng)制定引江水兼顧生態(tài)和農(nóng)業(yè)的水量調(diào)度、優(yōu)惠水價等相關(guān)政策。建立南水北調(diào)中線受水區(qū)農(nóng)業(yè)和生態(tài)補水的長效機制,在漢江豐水年時,利用中線總干渠的加大流量將漢江或丹江口水庫棄水用于農(nóng)業(yè)和生態(tài)補水,其補水量參照引黃農(nóng)業(yè)供水水價確定。南水北調(diào)工程通水初期,在城市供水量有富余情況下,直接利用外調(diào)水進行地下水入滲和向農(nóng)業(yè)應(yīng)急供水,該部分水量應(yīng)按照公益性原則確定優(yōu)惠水價。
第二篇:包頭市地下水環(huán)境問題研究
包頭市地下水環(huán)境問題研究
摘要:論述了包頭市地下水出現(xiàn)的區(qū)域地下水污染,地下水質(zhì)惡化,地下水資源枯竭和地下水位下降等水環(huán)境問題,并提出建議與對策。讓保護環(huán)境成為社會發(fā)展中的一個重要組成部分。
關(guān)鍵詞:地下水
水環(huán)境問題
人類活動
環(huán)境保護對策
水是人類生存和社會生產(chǎn)的必備物質(zhì)條件,而且是生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)中最積極、最活躍的因素。如果利用不合理,就會破壞資源,惡化生態(tài)環(huán)境,給社會帶來災(zāi)難。我國是一個缺水國家,人均占有量只有世界人均占有量的1/4,排在世界第121位,是全球13個人均水資源最貧乏的國家之一。到20世紀末,全國600多座城市中,已有400多個城市存在供水不足問題,其中比較嚴重的缺水城市達110個,全國城市缺水總量為60億立方米。隨著國民經(jīng)濟和社會的發(fā)展,人口不斷增加,工業(yè)迅速發(fā)展,用水量不斷增大,水資源的短缺已成為制約國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要因素之一。
地下水是中國北方城市重要的供水來源,地下水環(huán)境的好壞關(guān)系到國民經(jīng)濟的發(fā)展和人們身體健康。然而近年來地下水環(huán)境問題越來越嚴重,地下水污染,地下水超采等問題十分嚴重,嚴重制約著國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展,威脅著人類生命的健康,同時也給環(huán)境帶來了很大的壓力。本文總結(jié)了包頭市地下水環(huán)境惡化帶來的問題,同時提出相應(yīng)的解決措施,為國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展提供強有力的理論依據(jù)。
引言的內(nèi)容可包括研究的目的、意義、主要方法、范圍和背景等。應(yīng)開門見山,言簡意賅,不要與摘要雷同。
包頭市概況 1.1自然概況
包頭市地處內(nèi)蒙古高原的南端,陰山山脈橫貫市區(qū)中部,形成北部高原、中部山地、南部平原三個地形區(qū)域。包頭,源于蒙古語“包克圖”,蒙古語意為“有鹿的地方”,所以又叫鹿城。居住著蒙、漢、回、滿、達斡爾、鄂倫春等31個民族。它的地域遼闊,總面積為27691平方公里,其中市區(qū)面積為146平方公里,轄9個旗縣區(qū),總?cè)丝?30萬,其中城市人口160多萬,是全國23個市區(qū)人口超百萬的大城市之一。這部分應(yīng)與地下水的賦存有關(guān),如地形、氣候、水文及地下水的賦存狀況、地質(zhì)等
1.2社會經(jīng)濟發(fā)展概況
包頭的大規(guī)模建設(shè)是伴隨著新中國的誕生、國家“一五”計劃的實施開始的,是國務(wù)院首批確定的全國十三個較大城市之一。經(jīng)過半個世紀的建設(shè)與發(fā)展,包頭已成為一座新興的現(xiàn)代化工業(yè)城市,形成了冶金、稀土、重型汽車、機械、能源、化工、輕紡、綠色食品等支柱產(chǎn)業(yè)。
“十二五”和“十五”期間是我市全面建設(shè)經(jīng)濟強市和小康社會的關(guān)鍵時期,我市將進一步加大投資力度,組建一批具有國際、國內(nèi)先進水平的產(chǎn)業(yè)集群,實施一批大規(guī)模、高水平的工業(yè)項目,實現(xiàn)超常規(guī)、跨越式發(fā)展,不斷提高人民生活水平,爭取率先在自治區(qū)和我國中西部地區(qū)全面建成小康社會,率先基本實現(xiàn)現(xiàn)代化,把包頭建成我國中西部地區(qū)的經(jīng)濟強市,進而建成全國的經(jīng)濟強市。
這部分應(yīng)與地下水的利用有關(guān)的社會經(jīng)濟發(fā)展,如人口,工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、城市的綠化等概況。包頭市地下水利用現(xiàn)狀
包頭市屬于半干旱大陸性季風(fēng)氣候區(qū),冬季寒而長,夏季短而熱,多風(fēng)少雨,溫差大。多年平均降水量200-350毫米,多年平均蒸發(fā)量2000mm~2200mm,降雨時空分布不均,水資源貧乏。根據(jù)2002年全國水資源普查結(jié)果,本市多年平均水資源總量為10.14億m3,其中:地下水資源量8.00億m3,地表水資源量2.14億m3,人均水資源量422m3,僅為全國人均水資源量2427m3的17(,特別是城市規(guī)劃區(qū)內(nèi)人均水資源量不足100m3,是嚴重缺水城市。
包頭市水資源區(qū)域分布不均,大青山及南部平原包括市區(qū)、土右旗、石拐區(qū)水資源量為7.15億m3,占全市水資源總量的70%;后山地區(qū)包括固陽縣、達茂旗、白云區(qū),水資源量僅有2.99億m3,為全市水資源總量的30%。2005年以來,包頭市境內(nèi)連續(xù)干旱少雨,地表水資源趨近干涸,地下水資源量下降,本市水資源量明顯低于常年,尤其是后山地區(qū)缺水更為嚴重。
包頭市地下水分布按空間分為山前沖積平原區(qū)和黃河沖積平原區(qū),包頭市的飲用水源井全部分布于山前沖積平原區(qū)。主要有昆都侖河扇、東達本壩溝扇、劉寶窯子扇、八拜扇和阿善溝扇。地下水源地分布較為分散,且許多井位已嵌入居住區(qū)和工業(yè)區(qū),問題非常突出。存在的問題
3.1地下水污染
地下水污染主要指人類活動引起地下水化學(xué)成分、物理性質(zhì)和生物學(xué)特性發(fā)生改變而使質(zhì)量下降的現(xiàn)象。地表以下地層復(fù)雜,地下水流動極其緩慢,因此,地下水污染具有過程緩慢、不易發(fā)現(xiàn)和難以治理的特點。地下水一旦受到污染,即使徹底消除其污染源,也得十幾年,甚至幾十年才能使水質(zhì)復(fù)原。至于要進行人工的地下含水層的更新,問題就更復(fù)雜了。
3.1.1生活污水
生活污水是指城市機關(guān)、學(xué)校和居民在日常生活中產(chǎn)生的廢水,包括廁所糞尿、洗衣洗澡水、廚房等家庭排水以及商業(yè)、醫(yī)院和游樂場所的排水等。
隨著包頭人口的增加,人們的生命活動要消耗大量的糧食,蔬菜和能源,同時也產(chǎn)生大量的生活垃圾。這些垃圾一般以填埋法處理,而這些被填埋于市區(qū)周圍的垃圾,隨著日曬雨淋及地表徑流的沖洗,其溶出物會慢慢深入地下,污染地下儲水層。因而,生活垃圾還有居民區(qū)的化糞池都是造成有機污染物的主要渠道。
有的生活污水沒有經(jīng)過處理直接排放,只是靠地表水體的自凈能力來消除其中的污染物,但水體的自凈能力是有限的。據(jù)統(tǒng)計包頭有80%以上的河流遭到污染,有的污染相當嚴重,甚至不能用于灌溉農(nóng)田,同時也污染了地下水源。3.1.2農(nóng)業(yè)退水
農(nóng)業(yè)退水指在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中農(nóng)作物栽培、牲畜飼養(yǎng)、食品加工等過程排出的污水和液態(tài)廢物。其中主要含有各種微生物、懸浮物、化肥、農(nóng)藥、不溶解固體和鹽分等生物和化學(xué)污染物質(zhì)。農(nóng)業(yè)退水是造成水體污染的面源,它覆蓋面廣、分散,并通過各種渠道影響地面水體。
農(nóng)業(yè)施用的化肥和糞肥,會造成大范圍的地下水硝酸鹽含量增高。農(nóng)藥對地下水的污染較輕,且僅限于淺層。農(nóng)業(yè)耕作活動可促進土壤有機物的氧化,如有機氮氧化為無機氮(主要是硝態(tài)氮),隨滲水進入地下水。天然的咸水會使地下天然淡水受咸水污染等。
據(jù)統(tǒng)計表明,農(nóng)業(yè)用水約為總用水量的80%,占據(jù)了包頭市地下水使用量的大頭,但真正被有效利用的水只占農(nóng)業(yè)灌溉用水總量的1/3左右,多半損失在送水過程之中。這就是導(dǎo)致包頭地下水減少不可忽視的原因。
3.1.3工業(yè)廢水
工業(yè)廢水包括生產(chǎn)廢水和生產(chǎn)污水,是指工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水和廢液,其中含有隨水流失的工業(yè)生產(chǎn)用料、中間產(chǎn)物、副產(chǎn)品以及生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物,生產(chǎn)過程中排出的水。
包頭市是內(nèi)蒙古自治區(qū)最大的工業(yè)城市,工業(yè)生產(chǎn)過程中排出大量的各種各樣有毒有害的廢水,工廠通過化學(xué),物理,生物等各種方法處理而排入城市的下水道,河流或直接排入水溝中,讓其自行消失,這些都是導(dǎo)致地下水化學(xué)污染的主要原因。
雖然農(nóng)業(yè)用水浪費量更大,但是,由于工業(yè)企業(yè)的自備水源井都在城市市區(qū),過量開采城市規(guī)劃區(qū)內(nèi)的地下水對城市的長遠發(fā)展后患無窮。由于地下水嚴重超采,而且開采不均,部分地區(qū)補采失調(diào),現(xiàn)已導(dǎo)致包頭市城市規(guī)劃區(qū)和土右旗山前地區(qū)地下水水位持續(xù)下降,區(qū)域性地下降落漏斗已經(jīng)形成。潛水水位累積下降幅度最大達25.57米,承壓水水位累計下降幅度最大達43.67米,一些地段的承壓水已成為層間自由水,這應(yīng)該引起有關(guān)高度人士的重視。
3.2地下水質(zhì)惡化
地下水水質(zhì)惡化是地下水體在自然因素或人為因素影響下,導(dǎo)致地下水質(zhì)量下降的現(xiàn)象。
由于排污水質(zhì)不達標污染了包括地下水在內(nèi)的其它水源,使全市水資源從單一的資源性缺水轉(zhuǎn)變?yōu)橘Y源性、水質(zhì)性缺水并存。目前,由于受污水和污染物隨排亂放的影響,包頭市部分地區(qū)地下水資源已受到不同程度的污染,水質(zhì)超標問題嚴重。城市規(guī)劃區(qū)潛水超標污染面積達577平方公里,承壓水超標污染面積為61平方公里。
目前,包頭市城市工業(yè)和生活污水總排放量約1.0億立方米,而污水處理能力雖已達到25萬立方米/日,但污水利用量很小。因此,有關(guān)人士指出,加強污水資源的研究和轉(zhuǎn)化,充分利用污水資源,也是緩解水資源緊張局面、減少對其它水資源污染的重要途徑。
近幾年來,包頭市供水矛盾越來越突出。隨著新建擴建工業(yè)項目的增多,截止到現(xiàn)在,全市工業(yè)項目中書面提出申請用水的總量已達到87.97萬立方米/日。目前包頭市的供水能力僅為51萬立方米/日,遠遠不能滿足需求。而黃河水的流量在逐年減少,以后包頭市生產(chǎn)生活用水對地下水的依存度會越來越高。
包頭市封殺違法超采地下水的當務(wù)之急是,讓大量還未發(fā)現(xiàn)的偷采行為浮出水面,并對違規(guī)者予以重罰。但有識之士指出,這一任務(wù)任重而道遠.3.3地下水資源枯竭
地下水資源枯竭是過量開采地下水或地下水補給來源被阻截而導(dǎo)致含水層疏干的現(xiàn)象。
包頭市是全國嚴重缺水城市之一,每年可供開發(fā)利用的水資源僅為6.6億立方米,人均占有水資源量為443立方米,為全國人均水資源量的17.8%,其中,城市規(guī)劃區(qū)人均占有水資源量不足200立方米。然而,這個嚴重缺水的城市卻在過量超采地下水。目前,該市共有地下水開采井約1.2萬眼,每年開采地下水3.83億立方米。其中,在地下水資源量僅為1.02億立方米的城市規(guī)劃區(qū),各類地下水開采井占到2900眼,年開采量達1.38億立方米,超采3600萬立方米,開發(fā)利用率達到了135%。
大規(guī)模違規(guī)超采地下水,不僅導(dǎo)致城市地下水補水量不足、地下水位下降,還形成了“水源倒掛”的惡性循環(huán)。
從20世紀70年代中期開始到現(xiàn)在,包頭市青山、昆都倫兩城區(qū)居民的生活用水主要來源于黃河水,約占總用水量的70%。而大量的優(yōu)質(zhì)地下承壓水卻用于工業(yè)、農(nóng)灌和綠化,僅有少量的承壓水用于生活飲用水,而且多數(shù)地下水浪費驚人。而作為包頭市主要飲用水源的黃河水含沙量大,水溫高,污染嚴重,水處理成本相對較高,居民生活用水的水質(zhì)難以保證。
據(jù)統(tǒng)計,在包頭市水務(wù)局限期封停的首批35眼自備水源井中,洗浴業(yè)就占了24家,而大部分是未經(jīng)審批違規(guī)開采。而且,目前全市洗浴行業(yè)只批準了18家開采使用地下水,但現(xiàn)在有許多洗浴中心都在偷采地下水,有關(guān)部門近幾年每年都能查處十幾家,而且許多洗浴中心往往是自來水和違規(guī)自備水源井并用,查處難度很大。
3.4地下水位下降
地下水位下降后,由于破壞了原地層的受力平衡,在地面載荷(壓力)作用下被疏干的含水層就會被壓縮,因此可造成地面下沉,建筑物傾斜、開裂,橋梁、道路變形等嚴重的后果。另外,地下水位下降還可引起海水倒灌、咸水入侵等污染淡水資源的現(xiàn)象。包頭市地處干旱地區(qū),水資源嚴重短缺。近年來由于連續(xù)干旱缺雨,城市規(guī)劃區(qū)地下水補給量明顯不足。隨著當?shù)亟?jīng)濟社會的快速發(fā)展,地下水位以每年一米左右的速度下降,每年都有大批的水源井和水源銳減或干枯。特別是城區(qū)規(guī)劃區(qū)內(nèi)的工業(yè)、綠化、賓館等取用地下水,造成地下水資源的過度開采,致使經(jīng)濟社會發(fā)展和人民飲水安全受到嚴重威脅。為此,包頭市將依法開展為期兩年的城市規(guī)劃區(qū)地下水資源專項治理。通過這次專項治理工作,今年年底這個市的城市規(guī)劃區(qū)范圍內(nèi)的非法地下水源井將被完全封閉,城市規(guī)劃區(qū)地下水開采量減少500萬立方米以上,完成水源置換工作任務(wù)的40%。預(yù)計在2011年底,基本實現(xiàn)城市規(guī)劃區(qū)地下水資源采補平衡
對策與建議
4.1加強法制宣傳,改變固有觀念
在加強水資源的統(tǒng)一宣傳規(guī)劃與管理工作中,要依據(jù)《中華人民共和國水法》及其它有關(guān)法規(guī)嚴格管理,獎懲分明,使有限的水資源合理利用。另外要加強宣傳,說明水資源的寶貴和發(fā)生危機的后果,讓人人都了解水不是“取之不盡,用之不竭”的道理,強化人人愛惜水、節(jié)約水的觀念。同時要加強水資源的經(jīng)濟保護,比如適當提高用水價格;限額用水,超額罰款。
4.2合理、有效的開采
合理開采地下水資源,是地下水環(huán)境趨于平衡的保證。破壞性開采,會造成不可補救的后果,權(quán)衡水資源情況,建議:農(nóng)牧業(yè)用水要充分利用地表水和淺層地下水,禁止用深層地下水灌溉,灌溉要采取噴灌和滴灌新技術(shù),降低用水定額。減少自備水源,自備水源不利于管理、浪費較大,雖然采取收費措施,但收費低,漏洞較大,應(yīng)盡量減少自備井,采取集中供水。
4.3開源節(jié)流
為了滿足不斷增長的用水需求,應(yīng)該積極地進一步開發(fā)水資源,擴大供水量。興建水利工程設(shè)施,引地表水灌溉,以減少農(nóng)業(yè)開采地下水量。在開源的同時,還應(yīng)十分重視節(jié)流工作,這是目前解決水資源供需矛盾的有效措施。農(nóng)業(yè)灌溉方面,要減少滲漏損失,采取噴灌、滴灌等先進技術(shù),制定合理的灌溉水量和選定最佳的灌水時間,降低單位產(chǎn)品耗水量,這不但能緩解供水矛盾,而且也有一定的經(jīng)濟效益。生活用水方面,應(yīng)大力提倡節(jié)約用水、科學(xué)用水,如在洗滌衣物時采用“少量多次洗滌法”,根據(jù)不同的需要重復(fù)使用,用洗菜水澆花、拖地板等??傊?jié)約每一滴水。
4.4保護水資源,防止水污染 水資源是人類生活的源泉,是社會經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的保證。保護水資源,防止水污染至關(guān)重要。水源污染問題應(yīng)引起有關(guān)部門的足夠重視,環(huán)保執(zhí)法部門應(yīng)嚴格廢除滲井、滲坑排放廢水,教育人們養(yǎng)成講衛(wèi)生、不亂倒污水、廢物的好習(xí)慣。加強工業(yè)廢水和生活污水的處理率和重復(fù)利用率,封閉廢井,杜絕混采井,防止深層水污染。
4.5加強有關(guān)的科學(xué)研究工作
政府應(yīng)組織有關(guān)單位和科研人員,積極開展節(jié)水研究工作。如工業(yè)生產(chǎn)中如何能提高水的重復(fù)利用率,清潔生產(chǎn)新工藝,節(jié)水型的新工藝、新方法;污水處理的新工藝、新方法等。農(nóng)業(yè)上要研究節(jié)水灌溉的新模式,即既要節(jié)水又能增產(chǎn)。同時還應(yīng)開展科學(xué)開采地下水、保持水循環(huán)平衡、保護生態(tài)環(huán)境等科學(xué)研究工作。
對策與建議部分要針對存在問題,不要泛泛而談 結(jié)論
水是生命之源,也是極其寶貴的自然資源。如何合理利用和保護水資源,滿足工業(yè)、農(nóng)業(yè)和人民生活用水的需求,是擺在我們面前的一項重要任務(wù)。為此,在加強法制宣傳、改變固有觀念的同時,加強地下水資源的經(jīng)濟保護,合理開發(fā)利用,開源節(jié)流;加強地下水資源開發(fā)的統(tǒng)一規(guī)劃與管理,使地下水資源利用與保護相結(jié)合,保證經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的需要。
結(jié)論是文章的主要結(jié)果、論點的提煉與概括,應(yīng)準確、簡明、完整、有條理。如果不能導(dǎo)出結(jié)論,也可以沒有結(jié)論,而進行必要的討論,可以在結(jié)論或討論中提出建議或待解決的問題。
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資環(huán)系
09級城規(guī)
楊燕燕
0912420005
第三篇:地下水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查與評價
地下水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查與評價
一、熟悉描述地下水水文地質(zhì)條件的基本內(nèi)容和常用參數(shù)
描述地下水水文地質(zhì)條件的基本內(nèi)容是:
地下水的分布、埋藏、補給、徑流和排泄條件,水質(zhì)和水量及其形成地質(zhì)條件等的總稱。常用參數(shù):
表征地層水文地質(zhì)特征的數(shù)量指標,主要包括滲透系數(shù)、釋(儲)水系數(shù)(分給水度和彈性釋水系數(shù)),其他參數(shù)包括導(dǎo)水系數(shù),導(dǎo)壓系數(shù)(滲透系數(shù)和釋水系數(shù)之比)。
二、掌握地下水水質(zhì)現(xiàn)狀調(diào)查與評價的方法
1.評價因子的選擇
大氣、地面水、土壤中的污染物都有可能進入地下水,因此,地下水中的污染物種類繁多,無機化合物有幾十種,有機化合物有上百種。污染源不同,不同地區(qū)的土壤成分、結(jié)構(gòu)不同,地質(zhì)構(gòu)造不同,地下水污染物種類也不同。但是,在一般情況下,可以把地下水的污染物分為如下幾類:
第一類是地下水的一般理化指標:有K+、Na+、Ca+、Mg+、SO42-、CL-、HCO3-、NH4+、NO2-、NO3-、NH4+、pH、礦化度、總硬度、溶解氧、耗氧量等。
第二類是重金屬和非金屬物質(zhì):Hg、Cr、Cd、Pb、As、F、CN等。
第三類為有機有害物:酚、有機氯、有機磷等。
第四類為衛(wèi)生學(xué)指標:細菌總數(shù)、總大腸菌群、病蟲卵、病毒等。
在進行地下水環(huán)境影響評價時,應(yīng)根據(jù)擬建工程排放污水中的主要污染物,地面水中的主要污染物和土壤中的主要有害組分,參照上述四類污染指標選擇評價因子。
2.評價標準的選擇
評價標準是地下水評價的標尺,標尺選得如何,直接關(guān)系到評價結(jié)論。
地下水環(huán)境質(zhì)量評價應(yīng)選擇GB/T14848—93《地下水質(zhì)量標準》中的某一類標準作為評價標準。當?shù)叵滤苯佑糜谀骋荒康臅r,也可用這一目的對應(yīng)的水質(zhì)標準或水質(zhì)要求作為評價標準。當把地下水用作生活飲用水時,應(yīng)該選擇《生活飲用水衛(wèi)生標準》作為評價標準。當把地下水用作鍋爐用水時,應(yīng)選擇鍋爐用水水質(zhì)標準。當把地下水用作冷卻水時,應(yīng)選擇冷卻水的水質(zhì)標準。當把地下水用作工業(yè)生產(chǎn)用水時,應(yīng)把國家各工業(yè)行業(yè)的現(xiàn)行水質(zhì)標準選為評價標準。
3.地下水監(jiān)測
地下水污染和大氣、地面水、土壤污染密切相關(guān)。因此,地下水監(jiān)測不僅是其自身,還應(yīng)包括大氣降水監(jiān)測,地面水的監(jiān)測,污水的監(jiān)測,土壤的監(jiān)測。這四種監(jiān)測資料可向有關(guān)環(huán)境監(jiān)測站索取。在沒有監(jiān)測站的地區(qū),或監(jiān)測資料不全情況下,應(yīng)在地下水的主要補給區(qū)設(shè)監(jiān)測點,進行監(jiān)測,取得這四種資料。
地下水監(jiān)測必須通過地下水監(jiān)測井(孔)或生產(chǎn)井進行。在有生產(chǎn)井的地區(qū)優(yōu)先采用生產(chǎn)井,它能代表實用的地下水水質(zhì)情況。在沒有生產(chǎn)井(或農(nóng)村水井)的地區(qū)應(yīng)打監(jiān)測井(孔)。由于打井價格昂貴,在滿足監(jiān)測精度要求的前提下,采樣網(wǎng)的密度應(yīng)盡量小,監(jiān)測井應(yīng)具有代表性。監(jiān)測網(wǎng)的設(shè)置應(yīng)采取點面結(jié)合的方法,抓住重點,對整個評價區(qū)的情況作適當?shù)目刂啤1O(jiān)測的對象主要是有害物質(zhì)排放量大,危害性大的污染源,重污染區(qū),重要的供水水源地。監(jiān)測井的布點方法,主要根據(jù)污染物在地下水中的擴散形式來確定。污染物在地下水中的擴散形式按污染途徑和水動力條件可分為五類,具體情況如下:
a)滲坑、滲井形成的帶狀污染,是污染物質(zhì)在含水層滲透系數(shù)大的地區(qū)的一種擴散形式。在這類地區(qū),地下水監(jiān)測點應(yīng)沿地下水流向采用平行和垂直地下水流向的兩種監(jiān)測斷面布點,兩監(jiān)測斷面之間距,視污染范圍、污染程度而定,監(jiān)測范圍(控制范圍)應(yīng)包括評價的全部地區(qū),即重污染區(qū)、輕污染區(qū)、污染邊緣地區(qū)及未污染區(qū),未污染區(qū)采樣點可布置得
稀些。
b)點狀污染擴散,是滲坑、滲井在含水層滲透系數(shù)弱的地區(qū)擴散形式。由于含水層徑流條件差,污染物的遷移以離子擴散為主。污染擴散緩慢,污染范圍小,監(jiān)測點應(yīng)以滲井為圓心呈放射狀布置,在地下水流向上,適當多加監(jiān)測點,監(jiān)測范圍適當加大。
c)受污染的河、渠水,在沿河床、渠道徑流過程中,水污染物通過河(渠)底和河床兩側(cè)滲透污染地下水,形成帶狀污染擴散。在這類地區(qū),應(yīng)根據(jù)河渠的形狀,當?shù)氐牡刭|(zhì)結(jié)構(gòu)、河段的水文地質(zhì)條件,設(shè)置垂直河渠的監(jiān)測斷面。
d)塊狀污染擴散,是不合理的污灌區(qū)或缺乏衛(wèi)生設(shè)備的居民區(qū)大面積垂直污染的一種擴散形式。污染范圍或污染程度隨污染面積的大小,居民區(qū)的大小,污染物遷移擴散能力、包氣帶土壤性質(zhì)和厚度而定。污灌面積或居住區(qū)面積大,地下水污染面積就大。反之亦然。污染物遷移擴散能力強,土壤滲透性大,就容易造成污染。相反,就不容易造成污染。這類地區(qū)的監(jiān)測點采取平行和垂直地下水流向布置。
e)側(cè)向污染擴散,是地下水開采漏斗附近污染的一種擴散形式。在這類地區(qū),監(jiān)測點采取平行環(huán)境條件變化最大方向和平行地下水流向布置。
三、了解飽氣帶防護性能評價的基本方法
地下水防護條件決定于飽氣帶地層的厚度、巖性、滲透性能及其對污染物的阻滯,吸附、分解等自然降解能力。
第四篇:我國地下水污染現(xiàn)狀和修復(fù)技術(shù).
我國地下水污染現(xiàn)狀和修復(fù)技術(shù) 引言:近年, 隨著我國人口的不斷增長和社會經(jīng)濟的快速發(fā)展, 各種環(huán)境問題日趨 嚴重, 尤以水污染的形勢最為嚴峻。其中大量未經(jīng)處理或未達到一定排放標準的 生活和工業(yè)污水的無序排放、有毒液體的泄漏、生活和工業(yè)有害固體廢棄物的隨 降雨入滲, 致使我國地下水污染的問題日益突出十多年來, 在國家和各級政府的 高度重視和全國人民的共同努力下, 我國的水污染治理取得了巨大成效, 各大流 域的水環(huán)境都有了很大改善。但目前我國的水污染依然相當嚴重, 多個河流和湖 泊的水質(zhì)與規(guī)劃目標還有較大的差距。水污染問題不僅影響、制約著我國經(jīng)濟的 發(fā)展,而且危及人們的身體健康,乃至社會的穩(wěn)定。因此,加強對地下水污染的 治理和相應(yīng)技術(shù)的開發(fā)就成為一種迫切的需要。
⒈我國地下水污染的研究現(xiàn)狀
目前我國對地下水的研究主要集中在以下幾個方面 1.1地下水水質(zhì)研究
地下水水質(zhì)研究是地下水污染研究的重要部分, 我國對地下水水質(zhì)的研究集 中在兩方面:一方面是污染物控制指標及水質(zhì)標準的修訂, 另一方面是水質(zhì)評價 方法的探討和改進。
1.1.1污染物控制指標及水質(zhì)標準的修訂
我國對污染物控制指標的研究始于 1949年以后,主要反映在水質(zhì)標準的頒 布和不斷修訂上至今,我國已經(jīng)頒布執(zhí)行的地下水水質(zhì)標準有地下水質(zhì)量標準(GBT14848-1993 ,生活飲用水衛(wèi)生標準(GB5749-85等。
1.1.2水質(zhì)評價方法的探討和改進
水質(zhì)評價可以較好的反映地下水是否污染及污染程度, 水質(zhì)評價方法是地下 水水質(zhì)評價的工具和手段,由于水體污染的隨機性和模糊性對于地下水水質(zhì)評 價至今仍沒有一個被廣泛接受的評價模型。目前常用的地下水水質(zhì)評價方法有單 因子評價方法和綜合評價方法,我國傳統(tǒng)的水質(zhì)綜合評價方法是 GB/T14848-1993推薦使用的內(nèi)梅羅指數(shù)法。近年來世界各國的專家學(xué)者對地下水水質(zhì)評價
方法進行了深入的探索, 提出了很多評價方法和模型, 主要有基于模糊數(shù)學(xué)的模 糊綜合評判法、基于灰色系統(tǒng)理論的灰色聚類法、灰色關(guān)聯(lián)度法、基于數(shù)學(xué)計算 機模型的 BP(誤差反向傳播算法人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型基于 GIS 的評價模型、多 元線性回歸模型、邏輯斯諦曲線 LOG 模型以及基于理論分析的集對分析法物元可 拓法等。
1.2地下水污染調(diào)查的研究
地下水污染調(diào)查是地下水污染研究的基礎(chǔ)我國目前在調(diào)查內(nèi)容和調(diào)查技術(shù) 上都有了一定的進展。
1.2.1地下水污染源的調(diào)查研究
污染與污染源有著必然的聯(lián)系, 地下水污染源按其形成原因可分為人為污染 源和天然污染源兩大類。按其分布形狀又可分為點源線源和面源。按來源劃分為 工業(yè)污染源、農(nóng)業(yè)污染源、城市污染源、固體廢物源及高爾夫球場、養(yǎng)殖場、排 污河流、加油站、污水處理廠等其它源四類。目前我國對地下水污染源的研究在 認識程度和研究內(nèi)容上都有了一定的深入, 不斷加強對地下水污染源的類型強度 和空間分布特征的認識及其對地下水影響程度的分析, 對地表污染水體的分布規(guī) 模利用情況及水質(zhì)狀況等也做了詳細的調(diào)查。
1.2.2電法勘探應(yīng)用
近年來, 國外的大量研究和試驗表明, 電法勘探可成功地應(yīng)用于地下水污染 的調(diào)查研究。應(yīng)用不同的物探方法可以解決不同的問題:一是利用電阻率法可以 圈定地下水污染范圍, 可以進行海岸環(huán)境下的地下水勘察;二是利用電磁法可以 探測導(dǎo)
電的羽流的流向及狀態(tài), 圈定地下水污染區(qū);三是利用頻譜激發(fā)極化法探 測有機學(xué)污染,還可以根據(jù)不同目的而采取相應(yīng)的物探方法。
1.2.3地下水有機污染調(diào)查
隨著國際上對毒害有機物的普遍重視, 我國相關(guān)部門的科研單位及高校研究 人員借鑒國外的研究經(jīng)驗逐步展開這方面的研究工作。我國政府加大了地下水有 機污染調(diào)查與研究的投入, 地下水有機污染的危害已逐步得到重視, 地下水有機 污染的調(diào)查與研究將成為今后地下水污染調(diào)查研究的重要內(nèi)容。
1.3地下水污染物的來源污染途徑研究 1.3.1地下水污染的風(fēng)險評價研究
地下水污染風(fēng)險是指含水層中的地下水由于人類活動而遭受污染到不可接 受的水平的可能性。最早的地下水污染風(fēng)險可以追溯到 1968年法國學(xué)者M arjat 提出的地下水脆弱性評價。僅從含水層的自然屬性條件(土壤、氣象、水文地質(zhì) 等出發(fā),稱為含水層固有脆弱性或者含水層的防污性能。20世紀 80、90年代 針對面源污染造成的地下水污染問題, 研究者認識到地下水本質(zhì)脆弱性污染負荷 與污染風(fēng)險之間的復(fù)雜關(guān)系, 因此, 將污染物的特性和一些人類活動因素納入到 地下水污染風(fēng)險的研究體系中, 含水層的特殊脆弱性評價形成也稱為早期的地下 水污染風(fēng)險評價。截至目前地下水污染風(fēng)險評價目前還沒有一套公認的評價模型 和評價指標體系及方法,各國研究者都在不斷地進行探索。
1.3.2地下水污染健康風(fēng)險評價研究
地下水污染健康風(fēng)險評價是以風(fēng)險度作為評價指標, 把地下水污染與人體健 康聯(lián)系起來, 定量地描述地下水污染對人體健康產(chǎn)生的危害大小。地下水污染健 康風(fēng)險評價是在環(huán)境風(fēng)險評價的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的, 隨著水污染狀況越來越嚴重 關(guān)于水環(huán)境對人體健康的風(fēng)險評價也越來越受重視。目前國內(nèi)的地下水污染健康 風(fēng)險評價是在國外環(huán)境風(fēng)險評價方法的基礎(chǔ)上, 基于保護人類健康的考慮, 以地 下水質(zhì)量標準和風(fēng)險評價的健康基準值為基礎(chǔ)客觀科學(xué)地量化地下水污染對人 體健康的潛
在影響采用的方法主要是風(fēng)險評價四步法。最初主要集中于對地表水 或污水回用的評價評價的污染物主要是無機物和金屬污染物隨著對地下水有機 污染物認識的加深地下水無機污染物的研究也在逐步加大。
1.3.3環(huán)境同位素在地下水污染研究中的應(yīng)用
同位素技術(shù)在地下水勘測、地下水運動規(guī)律研究、地下水污染分析、壩堤滲 漏測定、地表水來源及組成分析等方面都有重要作用, 是目前世界上研究地下水 的先進技術(shù)手段。同位素有穩(wěn)定同位素和放射性同位素放射性同位素存在放射性 衰變在地下水研究中的應(yīng)用主要是定年作用和標記作用。20世紀 80年代同位素 水文學(xué)在我國的研究進入一個新階段同位素水文地質(zhì)的理論和方法的研究取得 了一定的進展, 20世紀 90年代在國家自然科學(xué)基金委員會的支持下,同位素在 地下水中的應(yīng)用向更高層次發(fā)展。綜合分析, 穩(wěn)定同位素技術(shù)和放射性同位素技 術(shù)在地下水污染研究中的應(yīng)用得到了長足的發(fā)展, 理論和方法研究比較系統(tǒng)、研
究案例非常豐富,取得了一定的成果,對于有機污染的單體同位素技術(shù) CSIA 的 機理及應(yīng)用的研究還處于探索階段。
1.3.4地下水污染數(shù)值模擬研究
地下水污染的數(shù)值模擬研究包括數(shù)學(xué)模型的研究應(yīng)用及模擬實驗研究兩個 方面, 地下水污染的數(shù)學(xué)模擬研究各種溶質(zhì)的濃度在多孔介質(zhì)中的時空變化規(guī)律, 較好地定性或定量地預(yù)測含水層中污染物現(xiàn)在或未來的分布狀況。目前對地下水 水質(zhì)模型的研究已有相當?shù)乃? 相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型也日趨成熟, 主要的地下水質(zhì) 模型有對流-彌散模型、隨機模型和黑箱模型。目前, 我國地下水污染數(shù)值模擬 模型方面的研究在模型探討及應(yīng)用上取得了一定的成果, 污染物質(zhì)的遷移、模型 中模擬參數(shù)以及溶質(zhì)遷移的機理的研究越來越得到重視,開展了大量的工作。1.4地下水污染監(jiān)測研究
地下水污染監(jiān)測是地下水污染研究中的重要方面, 目前, 我國已經(jīng)形成了由 一個國家級監(jiān)測院、31個省級地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測總站(院、中心 和 217個市(地 級地質(zhì)
環(huán)境監(jiān)測分站組成的地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測工作體系;隨著環(huán)境監(jiān)測指標的不斷增 加和監(jiān)測精度要求的不斷提高, 監(jiān)測技術(shù)也得到了一定的發(fā)展, 監(jiān)測井從傳統(tǒng)的 混合式的地下水監(jiān)測井逐漸向分層采樣、分層監(jiān)測為目的的監(jiān)測井發(fā)展;地下水 監(jiān)測網(wǎng)的建設(shè)工作也在逐步的擴大, 建立了由兩萬多個監(jiān)測點組成的地下水監(jiān)測 網(wǎng)絡(luò), 陸續(xù)建立和完善全國地下水監(jiān)測數(shù)據(jù)庫。自動化監(jiān)測水平逐步提高, 部分 省市通過安裝地下水自動檢測儀,實現(xiàn)地下水的在線自動化監(jiān)測。
2地下水修復(fù)技術(shù)
目前, 隨著地下水污染事件的不斷發(fā)生及科研人員的不斷努力, 地下水污染 修復(fù)技術(shù)在大量的實踐應(yīng)用中得到了不斷地改進和創(chuàng)新, 較典型的地下水污染修 復(fù)技術(shù)已經(jīng)有十多種。
2.1物理法修復(fù)技術(shù)
物理法修復(fù)技術(shù)指技術(shù)的核心原理或關(guān)鍵部分是以物理規(guī)律起主導(dǎo)作用的 技術(shù),主要包括以下幾種方法:水動力控制法、流線控制法、屏蔽法、被動收集 法、水力破裂處理法等。
2.2化學(xué)法修復(fù)技術(shù)
地下水污染的化學(xué)修復(fù)技術(shù)指技術(shù)的核心流程使用化學(xué)原理的技術(shù), 歸納起 來主要有兩種方式,即有機粘土法和電化學(xué)動力修復(fù)技術(shù)。
2.3生物法修復(fù)技術(shù)
所謂生物修復(fù),是指利用天然存在的或特別培養(yǎng)的生物(植物、微生物和原 生動物 在可調(diào)控環(huán)境條件下將有毒污染物轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)的處理技術(shù)。現(xiàn)在發(fā) 展起來的主要是原位生物修復(fù)技術(shù)。
2.4復(fù)合法修復(fù)技術(shù)
復(fù)合法修復(fù)技術(shù)是兼有以上兩種或多種技術(shù)屬性的污染處理技術(shù), 其關(guān)鍵技 術(shù)同時使用了物理法、化學(xué)法和生物法中的兩種或全部。如滲透性反應(yīng)屏修復(fù)技 術(shù)同時涉及物理吸附、氧化~還原反應(yīng)、生物降解等幾種技術(shù);抽出處理修復(fù)技 術(shù)在處理抽出水時同時使用了物理法、化學(xué)法和生物法;注氣-土壤氣相抽提技 術(shù)則同時使用了氣體分壓和微生物降解兩種技術(shù)。一般認為。幾種原理并列性較 強的技術(shù)才能被稱為復(fù)合技術(shù)。
3結(jié)論
綜上所述, 面對我國日益嚴峻的地下水污染形勢, 地下水污染防治迫在眉睫。必須進一步加強地下水污染防治的制度建設(shè), 加大對地下水污染防治的投入, 將 地下水的開發(fā)利用與保護協(xié)調(diào)起來,才能實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用,以及自然、經(jīng)濟、社會的全面協(xié)調(diào)發(fā)展。雖然我國的地下水污染研究取得了豐碩的成果但是 與國外相比還存在一定的差距, 應(yīng)大力關(guān)注和借鑒國外的先進經(jīng)驗不斷探索適合 本國國情的研究方法和研究體系使地下水污染研究工作向新的深度和廣度發(fā)展。
第五篇:國外地下水污染治理及修復(fù)方法探討
國外地下水污染治理及修復(fù)方法探討
摘要:地下水污染問題在中國乃至全世界都是亟待解決的問題,特別是地下水微量有機污染問題已經(jīng)成為問題的焦點。本文討論了近年來國外地下水污染治理及修復(fù)的方法。關(guān)鍵詞:地下水污染;治理;修復(fù)
當前歐、美、日等發(fā)達國家的環(huán)境保護中所面臨的最緊迫的形勢是環(huán)境中有毒有害化學(xué)物質(zhì)污染。1997年美國EPA篩選出65類129種優(yōu)先控制的污染物,其中有機化合物114種,占總數(shù)的88%。全球八大環(huán)境問題之一就是持久性有機污染,預(yù)計十年內(nèi)有望取得一定程度的進展。國際環(huán)境法以空前的速度發(fā)展,2001年國際社會談判通過了重大全球環(huán)境公約,其中包括《難降解有機污染物公約》(POPS Convention)(2001)。美國現(xiàn)行生活水質(zhì)標準[4]52項,其中有機物27項,占總數(shù)的50%多。歐共體生活水質(zhì)標準有機物6項。丹麥環(huán)保局有一項特別針對危險化學(xué)物質(zhì)的咨詢方案和一個有約束力的國際協(xié)議,逐漸淘汰了12種持久性有機污染物,并且制定了其它長久殘留有機污染物的標準。地下水污染問題在各國工業(yè)不斷發(fā)展的同時,人工合成的有機物越來越多,大致可分為兩類:一類是天然有機物;另一類是人工合成有機物。現(xiàn)在已知的有機物種類約700萬種之多,其中人工合成的有機物種類達十萬種以上,且以每年2000種的速度遞增。美國早就認識到水是國家最重要的資源,1972年就實施清潔水法。80年代美國已經(jīng)將地下水的有毒化學(xué)污染問題列為三種重要的環(huán)境污染問題中的一種,這是因為:a地下水一旦被污染,將保持污染達數(shù)百年或者更久,而且將污染物清除是十分艱難的事情;b農(nóng)業(yè)有一半的灌溉用水是地下水;c地下水是繼海洋之后的另一個最大的水的貯藏庫。
一、地下水污染治理技術(shù)
歐美國家自20世紀70年代以來,在地下水點源污染治理方面取得了很大的進展,且逐漸發(fā)展形成較為系統(tǒng)的地下水污染治理技術(shù)。地下水污染治理技術(shù)歸納起來主要有:物理處理法、水動力控制法、抽出處理法、原位處理法。1 物理處理法
物理法是用物理的手段對受污染地下水進行治理的一種方法,概括起來又可分為:
①屏蔽法。該法是在地下建立各種物理屏障,將受污染水體圈閉起來,以防止污染物進一步擴散蔓延。常用的灰漿帷幕法是用壓力向地下灌注灰漿,在受污染水體周圍形成一道帷幕,從而將受污染水體圈閉起來。其他的物理屏障法還有泥漿阻水墻、振動樁阻水墻、板樁阻水墻、塊狀置換、膜和合成材料帷幕圈閉法等,原理都與灰漿帷幕法相似??偟膩碚f,物理屏蔽法只有在處理小范圍的劇毒、難降解污染物時才可考慮作為一種永久性的封閉方法,多數(shù)情況下,它只是在地下水污染治理的初期,被用作一種臨時性的控制方法。
②被動收集法。該法是在地下水流的下游挖一條足夠深的溝道,在溝內(nèi)布置收集系統(tǒng),將水面漂浮的污染物質(zhì)如油類污染物等收集起來,或?qū)⑺惺芪廴镜叵滤占饋硪员闾幚淼囊环N方法。被動收集法一般在處理輕質(zhì)污染物(如油類等)時比較有效,它在美國治理地下水油污染時得到過廣泛的應(yīng)用。2 水動力控制法
水動力控制法是利用井群系統(tǒng),通過抽水或向含水層注水,人為地改變地下水的水力梯度,從而將受污染水體與清潔水體分隔開來。根據(jù)井群系統(tǒng)布置方式的不同,水力控制法又可分為上游分水嶺法和下游分水嶺法。上游分水嶺法是在受污染水體的上游布置一排注水井,通過注水井向含水層注入清水,使得在該注水井處形成一地下分水嶺,從而阻止上游清潔水體向下補給已被污染水體;同時,在下游布置一排抽水井將受污染水體抽出處理。而下游分水嶺法則是在受污染水體下游布置一排注水井注水,在下游形成一分水嶺以阻止污染羽流向下游擴散,同時在上游布置一排抽水井,抽出清潔水并送到下游注入。同樣,水動力控制法一般也用作一種臨時性的控制方法,在地下水污染治理的初期用于防止污染物的擴散蔓延。3 抽出處理法
抽出處理法是當前應(yīng)用很普遍的一種方法,可根據(jù)污染物類型和處理費用來選用,大致可分為三類:①物理法。包括:吸附法、重力分離法、過濾法、反滲透法、氣吹法和焚燒法等。②化學(xué)法。包括:混凝沉淀法、氧化還原法、離子交換法和中和法等。③生物法。包括:活性污泥法、生物膜法、厭氧消化法和土壤處置法等。受污染地下水抽出后的處理方法與地表水的處理相同,需要指出的是,在受污染地下水的抽出處理中,井群系統(tǒng)的建立是關(guān)鍵,井群系統(tǒng)要能控制整個受污染水體的流動。處理后地下水的去向有兩個,一是直接使用,另一 個則是用于回灌。用于回 灌多一些的原因是回灌一方面可稀釋受污染水體,沖洗含水層;另一方面還可加速地下水的循環(huán)流動,從而縮短地下水的修復(fù)時間。其運行如圖1所示。4 原位處理法
原位處理法是地下水污染治理技術(shù)研究的熱點,不但處理費用相對節(jié)省,而且還可減少地表處理設(shè)施,最大程度地減少污染物的暴露,減少對環(huán)境的擾動,是一種很有前景的地下水污染治理技術(shù)。原位處理技術(shù)又包括物理化學(xué)處理法及生物處理法。4.1物理化學(xué)處理法 ①加藥法。通過井群系統(tǒng)向受污染水體灌注化學(xué)藥劑,如灌注中和劑以中和酸性或堿性滲濾液,添加氧化劑降解有機物或使無機化合物形成沉淀等。
②滲透性處理床。滲透性處理床主要適用于較薄、較淺含水層,一般用于填埋滲濾液的無害化處理。具體做法是在污染羽流的下游挖一條溝,該溝挖至含水層底部基巖層或不透水粘土層,然后在溝內(nèi)填充能與污染物反應(yīng)的透水性介質(zhì),受污染地下水流入溝內(nèi)后與該介質(zhì)發(fā)生反應(yīng),生成無害化產(chǎn)物或沉淀物而被去除。常用的填充介質(zhì)有:a.灰?guī)r,用以中和酸性地下水或去除重金屬;b.活性炭,用以去除非極性污染物和CCl4、苯等;c.沸石和合成離子交換樹脂,用以去除溶解態(tài)重金屬等。
③土壤改性法。利用土壤中的粘土層,通過注射井在原位注入表面活性劑及有機改性物質(zhì),使土壤中的粘土轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C粘土。經(jīng)改性后形成的有機粘土能有效地吸附地下水中的有機污染物。
圖1 抽出處理工藝示意圖
④沖洗法。對于有機烴類污染,可用空氣沖洗,即將空氣注入到受污染區(qū)域底部,空氣在上升過程中,污染物中的揮發(fā)性組分會隨空氣一起溢出,再用集氣系統(tǒng)將氣體進行收集處理;也可采用蒸汽沖洗,蒸汽不僅可以使揮發(fā)性組分溢出,還可以使有機物熱解;另外,用酒精沖洗亦可。在理論上,只要整個受污染區(qū)域都被沖洗過,則所有的烴類污染物都會被去除。⑤射頻放電加熱法。通入電流使污染物降解。原位物化法在運用時需要注意的是堵塞問題,尤其是當?shù)叵滤写嬖谥亟饘贂r,物化反應(yīng)易生成沉淀,從而堵塞含水層,影響處理過程的進行。4.2生物處理法
原位生物修復(fù)的原理實際上是自然生物降解過程的人工強化。它是通過采取人為措施,包括添加氧和營養(yǎng)物等,刺激原位微生物的生長,從而強化污染物的自然生物降解過程。通常原位生物修復(fù)的過程為:先通過試驗研究,確定原位微生物降解污染物的能力,然后確定能最大程度促進微生物生長的氧需要量和營養(yǎng)配比,最后再將研究結(jié)果應(yīng)用于實際?,F(xiàn)在所使用的各種原位生物修復(fù)技術(shù)都是圍繞各種強化措施來進行的,例如強化供氧技術(shù)大致有以下幾種:
①生物氣沖技術(shù)。該技術(shù)與原位物化法中的氣沖技術(shù)相似,都是將空氣注入受污染區(qū)域底部,所不同的是生物氣沖的供氣量要小一些,只要能達到刺激微生物生長的供氣量即可。②溶汽水供氧技術(shù)。這是由維吉尼亞多種工藝研究所的研究人員開發(fā)的技術(shù),它能制成一種由2/3氣和1/3水組成的溶汽水,汽泡直徑可小到55 μm。把這種汽水混合物注入受污染區(qū)域,可大大提高氧的傳遞效率。③過氧化氫供氧技術(shù)。該技術(shù)是把過氧化氫作為氧源注入受污染地下水中,過氧化氫分解以后產(chǎn)生氧以供給微生物生長。過氧化氫常常要與催化劑一起注入,催化劑用以控制過氧化氫的分解速度,使之與微生物的耗氧速度相一致。強化營養(yǎng)物供應(yīng)的技術(shù)包括有滲透墻技術(shù)等。該技術(shù)是在污染區(qū)域內(nèi)垂直于地下水流方向建一道滲透墻,先將滲透墻內(nèi)的水抽出,添加營養(yǎng)物后再回灌入滲透墻。這時,添加了營養(yǎng)物的滲透墻就成了一個營養(yǎng)物擴散源,在滲透墻下游就會形成一個生物活躍區(qū),從而強化了生物降解過程。另外,強化措施還可以從微生物的角度入手。可以先在地表設(shè)施中對微生物進行選擇性培養(yǎng),然后再通過注射井注入到受污染區(qū)域,或直接引進商品化菌種,都可以起到強化生物降解過程的作用。
美國采用生物處理系統(tǒng)治理地下水污染。美國三谷市拉彭特谷縣水管局會同巴爾德溫帕克可運行單位管理委員會,正在進行一項試驗工程,它將使用生物處理系統(tǒng)來去除圣加布里埃爾地下水中的高氯酸鹽和另一種常見的污染物氮以及今年初剛發(fā)現(xiàn)的名為亞硝基二甲胺氮(NDMA)的混合物。三谷市水管局總工程師理查德.W.漢森稱,治理地下水中的高氯酸鹽是一個全國性的問題。無疑,南加州在探索處理技術(shù)方面走在了全國前列。該系統(tǒng)構(gòu)思獨特,效果顯著。他指出,生物降解法和離子交換法這兩種人們一致看好的處理高氯酸鹽的方法各有利弊。生物降解法在處理過程中使用微生物來消除高氯酸鹽;離子交換法則是先吸附住高氯酸鹽后再將其去除掉。離子交換法的不足之處是最終必須將廢水中的聚集的高氯酸鹽清除掉后才能排放,而生物降解法則不存在這一問題,但必須先弄清處理時化學(xué)物質(zhì)的相互
作用是否會把新的污染物引入水中。這種新型處理系統(tǒng)由殺菌和過濾等流程組成。
二、地下水污染修復(fù)
生物修復(fù)描述了在地下水和土壤中進行的微生物自然降解過程,該過程是在厭氧(缺氧)條件下進行的。既需要電子給予者(如氧),也需要電子接收者(如氫)。多數(shù)情況下由于這些基本要素的需要(氧或氫),土壤很快會變得貧乏。氧或氫會以最快的速度阻止自然微生物污染的擴散并達到降解目的。通過固有細菌和自然土壤過程(固有衰減)使土壤和地下水污染物衰減的很大優(yōu)勢是避免了昂貴的泵吸系統(tǒng)、相關(guān)工作、維修和加工處理成本。缺點是固有衰減的速度很慢,除有限環(huán)境中所有條件都適宜外,固有衰減不是一個很好地去除污染物的“方法”。
加利福尼亞洲的一個名為Regenesis的基礎(chǔ)公司研制出一系列從地下水中快速降解和分離污染物的產(chǎn)品,其降解速度遠大于固有衰減。其中最有名的產(chǎn)品是氧釋放化合物(ORC)和氫釋放化合物(HRC),它們能有效地促進燃料、溶劑和許多其它類型地下水污染物的固有衰減。在世界范圍內(nèi)已有9000多個項目正在使用這兩種產(chǎn)品。Regenesis公司的另一目標是處理帶有溶解金屬的地下水污染物,包括:從填土地滲透濾液;陰溝污泥的土地應(yīng)用;從尾礦和其它廢礦淋濾液;從工業(yè)廢水滲漏和從工業(yè)金屬加工廠滲漏(如金屬加工車間,電鍍車間等)。在含水層中溶解金屬受到一系列地球化學(xué)因素的影響,包括pH、Eh、絡(luò)合作用、吸附作用和離子交換。通過沉淀、氧化、吸附和絡(luò)合作用處理和控制這些因素的能力可直接影響地下水中溶解金屬的物理狀態(tài)、流動性和存在形式。Regenesis公司于2003年研制出一種慢釋放、無毒的金屬修復(fù)化合物(MRC),這種化合物通過原位固定作用從地下水中分解出溶解金屬,為溶解氫提供了一種發(fā)酵性基質(zhì)來保證氯化物的生物降解作用。對金屬污染物修復(fù)的主要設(shè)計方案在復(fù)合金屬和溶解羽處理方面很適宜,能快速、有效地從地下水中分解出金屬物質(zhì)且費用很低。向受污染土壤注入MRC化合物后,MRC化合物在還原條件下從地下水中分解出溶解金屬。它的活性成分是一種有益健康、環(huán)保安全的有機硫化合物。當MRC化合物變?yōu)闅溲趸飼r,在微生物生物降解作用下將緩慢釋放有機硫化合物,與金屬離子接觸時單向與其發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生一種金屬—有機硫混合物(絡(luò)合物)。隨后這種金屬—有機硫混合物穩(wěn)固的吸附于土壤并保持穩(wěn)定狀態(tài),有效地實現(xiàn)了地下水凈化。絡(luò)合物生物降解的有機部分脫離硫和金屬殘留物,獨特地滲入土壤基質(zhì)從而形成硫化物固體。有機部分與其它金屬硫化礦物一樣主要取決于標準土壤地化學(xué)作用,所以固定金屬在低氧還原條件下將保持穩(wěn)定,在氧化條件下可以保持穩(wěn)定。MRC化合物可有效地沉淀溶解砷、鉻、銅、鎘、汞、鉛和其它溶解金屬。在地下水中,通常氧是喜氧微生物的主要限速因素。沒有充足的氧仍可繼續(xù)進行污染物降解作用,但厭氧降解速度很慢且由于局部降解生成物或殘留物可形成堆積物質(zhì)。
Regenesis公司早在1995年就對氧釋放化合物(ORC)作過介紹,它是過氧化鎂的主要組成部分,在地下水中依靠水化作用可緩慢釋放氧分子。通過向過氧化鎂組織中添入磷酸鹽,ORC化合物能提供一個穩(wěn)定、可靠的溶解氧釋放。無需起泡、鼓泡或其它不可控制的氧消耗,ORC化合物可提供一種線性的長達6到9個月的氧釋放。氧釋放結(jié)束后加速降解作用仍可持續(xù)相當長的時間。在此期間喜氧微生物很活躍,加速了汽油和柴油機燃料(BTEX和MTBE)、添加劑、煤油,噴射燃料、凝析油、燃料油、潤滑劑、船用油、PAHs、殺蟲劑和工業(yè)溶劑(乙
醇和酮)的固有衰減并沉淀一些非金屬(如砷)。ORC化合物在水井應(yīng)用中具有良好的護壁作用,或者在地下水應(yīng)用中可把它用作注入泥漿。更好的應(yīng)用方法是使用手提式泵直接泵入和直接注入探測。
Regenesis公司研制的氫釋放化合物(HRC)是一種特殊配制的能在地下水中緩慢釋放氫的環(huán)保安全多乳酸脂??砂堰@種粘性液體直接注入受污染地下水和飽和土壤。這種化合物與水接觸后可緩慢釋放乳酸。由微生物產(chǎn)生溶解氫使乳酸發(fā)酵,在一個被稱為還原脫氯的自然過程中通過能夠降解氯化物的土壤細菌,把發(fā)酵乳酸當作一種高能量(食物)源。能用HRC化合物降解一系列氯化物,包括:脫脂劑(PCE,TCE,TCA及它們的壓裂產(chǎn)物)、四氯化鐵、三氯甲烷、亞甲氯化物、殺蟲劑、高氯化物、硝酸鹽、硝芳香爆炸物與染料和氟氯烷碳,并能沉淀特殊金屬和放射性核素。在還原脫氯中氯化物是在厭氧條件下被生物降解。在氯化污染物分子中用氫(H)代替氯(cl)實現(xiàn)氯化物脫氯。在一般含水層中(能量貧乏)進行的還原脫氯速度很慢,對大多數(shù)修復(fù)目的來說是不適宜的。HRC化合物通過多種數(shù)量級來增加脫氯的速度,在逐漸脫氯過程中快速去除污染物并最終形成無毒化合物,如乙烯和乙烷。在HRC化合物的影響下這種加速的降解過程可持續(xù)18個月,或者HRC化合物的另一種配制產(chǎn)品(延長釋放HRC-X)可持續(xù)3到5年。也可用HRC-X化合物降解同類污染物(HRC降解),但HRC-X化合物處理殘留非水相液體(DNAPLs)時費用非常昂貴。殘留DNAPLs可引起一個殘留、有害的地下水污染源,并增加了額外的去除污染物成本。HRC-X是一種經(jīng)過檢驗的用于解決這一復(fù)雜問題的溶液。HRC化合物也被廉價地應(yīng)用到野外工作中,HRC化合物進入地面后促進了污染物的生物降解并可持續(xù)相當長的時間,這就消除了多次注入的需要。低費用應(yīng)用化合物、持續(xù)延長的釋放范圍、更多工作和保養(yǎng)費用的消除、局部斷裂的最小化和依靠外部電源的消除,所有這些使HRC在處理污染物上具有更大的優(yōu)勢。所以,可控釋放提供了另一個優(yōu)點,即在低滲透體系中可使污染物均勻地受到HRC化合物的影響,例如粉土、粘土和多孔巖石體系。實用性實例研究
鉆井者認為Regenesis公司產(chǎn)品的優(yōu)勢在于,通過使用工業(yè)標準鉆機和設(shè)備可進行場地修復(fù)。可通過使用不同的技術(shù)進行場地修復(fù),如直接-推進注入和鉆孔回填。其它方法包括坑道和過濾保護套應(yīng)用,最普遍的使用方法是直接注入。這種應(yīng)用過程包括用中空鉆桿把液態(tài)ORC和HRC化合物直接泵入處理區(qū)。該方法簡單、快捷、有應(yīng)用價值并可在多個位置使用。使用直接注入法可把ORC和HRC化合物應(yīng)用于更難達到的位置,包括一些裂隙基巖或鄰近大型建筑物的地下污染區(qū)。在這些位置常需要特殊的設(shè)備,如定向鉆進鉆機和在有效位置使用雙層封隔器。實際上,在水平/定向鉆進應(yīng)用中也可把ORC化合物用作鉆探泥漿。
在過濾/濾筒保護套結(jié)構(gòu)中,把ORC保護套下入專用水井中并安裝在隔水層位置,使污染物流過氧化區(qū)實現(xiàn)降解。通過替換用過的保護套來補充ORC化合物繼續(xù)生物降解。
在美國華盛頓第四平原服務(wù)站,由于其地下石油儲蓄罐泄漏而產(chǎn)生了大量BTEX化學(xué)物質(zhì),包括易揮發(fā)的單芳香碳氫化合物、甲苯、苯乙烷和二甲苯,通常在汽油和其它石油產(chǎn)品中可發(fā)現(xiàn)這些化學(xué)物質(zhì)。地下含水層主要由沙子和礫石組成,這表明在這些污染物中進行的自然生物降解速度會很慢,通過提供額外的氧可加速自然生物降解過程。最高管理者決定使用ORC化合物來增強生物降解速度,因為ORC化合物在6個月內(nèi)預(yù)期的降解了含水層中超過
50%的污染物。在此修復(fù)過程中通過15個土壤鉆孔用ORC化合物對污染羽進行降解。每個鉆孔被回填60磅的ORC漿液,150天后整個BTEX污染羽被降解58%。使用ORC化合物的成本為4萬美元,而使用常規(guī)的泵抽-處理系統(tǒng)需要約25萬美元。
在美國加利福尼亞洲Hollister的一個軍工廠,其地下含水層受到多種化合物的污染。其中主要污染物為高氯酸鹽-火箭推進劑的主要成分,從健康角度來看它能損壞甲狀腺功能;六價鉻(鉻-6),它是一種人們公認的致癌物;冷卻劑1,1,2—三氯—1,2,2—三氯甲烷,它是一種能損耗大氣臭氧層的環(huán)境污染物。其含水層主要由粉砂組成,地下水以每天約0.07英尺的速度向西北方向流動。在探索研究中通過25個注入點把600磅的HRC化合物注入污染區(qū)。取樣網(wǎng)覆蓋面積約為1200平方英尺。對其監(jiān)測79天后發(fā)現(xiàn)高氯化物濃度被減弱88%,而六價鉻幾乎被完全降解。
一個由俄勒岡州環(huán)境質(zhì)檢部門管理的清潔區(qū),其地下水中PCE濃度達到10萬微克/每升,這表明在該地區(qū)存在DNAPLs殘留物,在該位置通過5個定向注入點把700磅的HRC-X注入地面,通過水井JEMW-4來監(jiān)測HRC-X化合物的影響效果,結(jié)果清楚地表明HRC-X化合物促進了PCE的降解速度和原位吸附。