顾县镇工业园区浅层地下水污染治理方案浅析

2015-08-19程卫习河南省洛阳水文水资源勘测局

河南水利与南水北调 2015年11期

□程卫习（河南省洛阳水文水资源勘测局）

0 引言

偃师市是河南省工业发展较快的县级市之一，曾是我国百强县（市）之一，顾县镇是偃师市工业化发展较靠前的区域之一，顾县镇工业起步较早，无论是过去还是现在都为偃师市经济发展做出了突出的贡献，因此也产生了一些社会矛盾，其中最为突出的一点就是由于该地区地下水污染而引起了企业和当地群众之间的矛盾，曾经引发多次群访事件，受到省、市、县政府的关注。

1 浅层地下水污染调查

一是在该工业园区内，从西南部的一个约6.67 hm2面积的积水坑至东北部李湾耐火厂之间，有一块大致呈椭圆形面积约1.20 km2的地下水污染带，污染区域内的水井有5眼，主要污染物为：苯胺类、总硬度、硫酸盐、氯化物、溶解性总固体、高锰酸盐指数。二是该污染带的形成是历史原因造成的。该区域曾经存在但现在已经拆除的中等以上规模企业有18家，由于这些企业建厂时间早，生产时间长，加上当时环保法律法规的不健全，这些企业的生产废水有一部分未进行处理就直接排入积水坑，这些生产废水进入积水坑后，一部分经过积水坑渗流孔进入马涧河，最终进入伊河，还有一部分经过下渗，进入地下水体，对积水坑附近的地下水体造成严重的污染，受到污染的地下水体沿着地下水的流向从西南至东北方向缓慢运动，形成大致呈椭圆状的污染带。三是积水坑周边曾经是周边众多企业固体垃圾和周边村民生活垃圾的堆放场地，这些垃圾经过雨淋、下渗，使垃圾中的污染物进入地下水体，加重了地下水的污染程度。

2 治理方案

2.1 拟治理方案

针对该污染区域，制定了3个治理方案。

方案一：从受污染的地下水井中抽水，将污染水送至偃师市火力发电厂，用于汽轮机发电。电厂距离污染区域200m左右，目前该电厂正在建设中，原则上电厂用水应优先使用地表水和中水，严格限制使用地下水，但为了治理地下水污染，建议偃师市火力发电厂使用污染区域内的地下水，等地下水质一旦恢复，要及时停用地下水。

表1 方案一污染区域内地下水利用工程内容一览表

方案二：对积水坑进行绿化治理，将积水坑的渗流孔拓宽、加深，以便将积水坑的积水彻底排放干净，然后在积水坑内覆盖上土壤层，种植适宜当地气候的树种和草种。

表2 方案二积水坑绿化治理工程内容一览表

方案三：从受污染的地下水井中抽取污染水，将污染水送到偃师市污水处理厂进行处理。

表3 方案三污染区域内地下水治理工程内容一览表

2.2 方案选择的合理性分析

首先，我们假设采用方案一对污染带内的地下水进行治理，一旦偃师市火电厂投入运行，可用水泵抽水，抽取污染带内的地下水用管道输送至电厂，用于电厂的燃气轮机发电使用，从成本上核算，抽水电费成本加人工费按照1元/m3，由于电厂距离污染区域距离只有200m左右，铺设输水管道的成本较小，运输成本也很小，暂按照0.20元的输送成本核算，据此推算，处理147万m3静态贮存水量，需要花费176.40万元，从时间上考虑，由于电厂用水量较大，预计电厂运行时，每年需水量100万m3，假如电厂运行时，采用2/3的其他水源和1/3的污染区域地下水掺合使用，从理论上讲，预计3-5 a内即可将污染区域内的静态地下污染水量用完，即使由于地质结构的影响，和抽取条件的限制，未能将147万m3静态贮存水量彻底抽取完毕，也必然会在短时间内大大减轻污染区域的地下水的污染程度，同时，由于污染区域内地下水的不断抽取，污染区域内污染物沿地下水的流向向下游扩散的速度也会受到抑制，从而减轻污染区域下游的污染压力，该方案在资金的花费上相对较少，只要电厂生产一直在持续，不仅受到污染的147万m3静态贮存水量会逐渐被抽取，而且通过污染底泥后被污染的地表水入渗补给和侧向补给的地下水量也会不断被电厂有效利用，从而达到变废为宝的目的。

其次，我们假设采用方案二对污染区域内的地下水进行治理，在积水坑内种植适宜当地气候的树种和草种，这些树草在积水坑内生长，其发达的根系深入积水坑内的底泥深处，可通过植物的蒸腾作用，将污染底泥中的水分吸收并通过植物的叶子蒸发，从而减少积水坑内底泥中污染物的下渗。同时，积水坑污染底泥中的污染物也会被植物的根系吸收、富集进入植物体内，从而有利于对污染底泥的净化，减轻积水坑底泥对该区域地下水的污染，该项措施预计花费不多，仅需要将将积水坑的渗流孔拓宽、加深，以便将积水坑的积水彻底排放干净，同时购买一定数量的树种和草种。

再次，我们假设采用方案三，用水泵抽水并输送至偃师市污水处理厂，从成本上核算，抽水电费成本加人工费按照1元/m3，如果通过卡车运输，运输成本5元/m3，污水处理成本5元/m3，杂费0.20元/m3，据此推算，处理147万m3静态贮存水量，需要花费1646万元，如果通过管道输送，虽然运输成本会降低，但铺设15 km的输水管道，又要花费巨量的资金进行论证、征地拆迁、和管道的建设和维护，从时间上考虑，偃师市污水厂每天需要处理数千吨偃师市生活污水，只能预留一小部分生产余额量来处理这些污水，按照每天污水厂处理500m3该区域污染水，年处理量18.25万m3，需花8年才能将147万m3静态贮存水量处理完毕，但这还只是仅仅从理论上的计算方法，实际上，由于污染区域浅层地下水还受到积水坑内地表水入渗补给，这些补给水量经过已经受污染的土壤和砂砾层的淋洗后，也必然会以污水的状态补给到浅层地下水含水层中，只要受污染的土壤和砂砾层中的污染物没有被淋洗干净，新补充到该区域的地下水量就会一直以污水的状态补给到浅层地下水含水层中，这样下来，解决该区域的地下水污染问题将是一个遥遥无期的过程。