扬州化学工业园区地下水污染状况评价与成因分析
2016-05-14王亚林王宁王炎
王亚林 王宁 王炎
摘要:为摸清扬州化学工业园区地下水污染状况,通过收集资料和实地设置监测井进行取样分析,根据相关评价标准和评价方法,得出扬州化学工业园区地下水污染状况及主要超标污染因子,并分析了污染形成的主要原因。
关键词:地下水;化学工业园区;有机污染;无机污染
中图分类号: 文献标识码: 文章编号:2095-672X(2016)05-0072-05
DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2016.05.018
Pollution evaluation and cause analysis of the groundwater
in Yangzhou chemical industry park
Wang Yalin,Wang Ning,Wang Yan
(Yangzhou Environmental Monitoring Centry,Jingsu 225000)
Abstract:In order to investigate the groundwater pollution in yangzhou chemical industry park, by collecting data and setting up monitoring well to sample and analyse, in accordance with the relevant evaluation standards and evaluation methods, sum up to the pollution status and main pollution factors of the groundwater in yangzhou chemical industry park, and analyzes the main reason of the pollution.
Key words:Groundwater;Chemical industry park;Organic pollution;Inorganic pollution
扬州化学工业园区为国内大型综合化石化产业基地之一,东距扬州市约30km,西距南京市约60km,濒临长江,总规划面积为24.5km2,园区内共有企业46家,其中化工类生产型企业15家、基础设施企业3 家、化工仓储企业3家、粮油类企业2家,其它类型企业23家,形成了以芳烃产业链、丙烯产业链、乙烯产业链、盐化工产业链和精细化工产业链为主的化工产业链[2]。摸清园区及周边地下水环境污染状况,对企业安全生产,区域水环境质量安全,社会稳定有非常重要的意义。扬州市环境监测中心站依据《江苏省地下水基础环境状况调查评估技术方案》的相关要求,结合园区的地质、地形、构筑物及地下管线分布等实际情况,确定了监测井位置,开展了相关监测采样和实验分析,并对园区地下水环境质量等级和污染物超标情况做出了相关分析评价。
1 材料与研究方法
1.1 水样采集
扬州化学工业园区位于宁镇扬丘陵岗地沉积区,地形西高东低、北高南低。园区面积约24.5km2,结合点位布设原则及实际情况,在园区共布设10个监测点X1~X10:①地下水上游水质对照点:X1,位于园区西北侧约700m处;②地下水污染扩散点:X2、X4、X6,位于园区边界北侧、西侧;③园区内污染控制点:X3、X5,位于园区内各企业厂界附近的地下水下游处,以监测企业生产过程对园区地下水的影响情况;④地下水下游监测点:X7、X8、X9和X10。因园区位置比较特殊,其南边界靠近长江、西侧有一河流,因此在园区地下水下游布设X9作为地下水下游水质监测点,同时布置X7、X8作为北部主园区下游监测井,同时也可反映园区地下水水质情况。X10用于判断场区东南侧下游区域地下水情况。本文采用2015年6月监测点位采样数据进行分析评价。
所有监测点位均采用XY-100型钻机进行地下水监测井建立设置。并设置监测井标志,标志由禁示牌、井台、护井钢管、禁示标杆、二维码信息表组成。
为使采集的水样具有代表性,本项目采用美国环保署(USEPA)推荐的慢速洗井技术进行采样前洗井。为获取地下水质参数,采用水位测量仪测定地下水稳定水位;采用HORIBA多参数水质监测仪器测定地下水的pH、电导率、溶解氧、水温及氧化还原电位等参数;采用雷曼浊度仪测定地下水浊度。
按照《水质采集 样品的保存和管理技术规定》(HJ493-2009)对采集的样品进行保存,并及时送实验室分析。
1.2 监测分析
1.2.1 监测项目
pH、电导率、溶解氧、水温、氧化还原电位、浊度、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、挥发酚、氰化物、砷、汞、六价铬、总硬度、铅、氟化物、镉、铁、锰、溶解性总固体、高锰酸盐指数、硫酸盐、氯化物、总大肠菌群、卤代烃、多环芳烃、有机磷农药、有机氯农药、六六六、滴滴涕。
1.2.2 分析方法
按照《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)表4、表5和表6中规定的标准分析方法对采集的样品进行分析。
1.3 地下水质量评价
达标评价按《地下水质量标准》(GB/T14848-93)中Ⅲ类和《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中集中式生活饮用水地表水源地特定项目标准限值进行评价。
地下水质量级别采用《地下水质量标准》(GB/T14848-93)中加附注的评分法。参加评分的项目为1.2中监测项目,电导率、溶解氧、水温、氧化还原电位、浊度、细菌学指标除外。
首先对参与评价的各单项监测项目进行评价,划分所属质量类别,然后对各类别按下表分别确定单项项目评价分值Fi
然后根据下式计算综合评价分值,
[F=F2+F2max2]
[F=1ni=1nFi]
式中:[F]—各单项组分评价分值Fi的平均值;
Fmax—单项组分评价分值Fi中的最大值;
n—项数。
根据[F]值,按表3规定划分地下水质量级别。
2 结果与分析
2.1 监测结果评价
根据表4可知,扬州化学工业园区总体污染较为严重,各地下水监测点位中,X1、X3、X4、X7均为极差(Ⅴ类);X8为极差(Ⅳ类); X2、X5、X9、X10均为较差(Ⅴ类);X6为较差(Ⅳ类)。
2.2 超标污染物分析
监测结果表明,扬州化学工业园区污染特征以无机污染为主,各特征有机污染物均为未检出。氨氮、亚硝酸盐氮、挥发酚为主要污染物,超标倍数分别在0.56~68.0、0.05~10.9、0.55~0.90之间。此外部分监测点位铁、锰、总硬度、溶解性总固体、高锰酸盐指数也存在不同程度的超标现象。
3 污染成因分析
扬州化学工业园区位于长江北岸,为长江一级阶地,整体地势西北高东南低,地下水流向大致为西北到东南,地下水径流方向整体上为西北向东南最终汇入胥浦河或长江。当地下水位高于河水时,地下水补给河水,但是当河水位高于地下水时,河流也会补给河岸两侧的地下水。造成地下水污染的因素是多方面的,本文根据扬州化学工业园区水文地质条件,周边污染源状况等因素,对主要污染成因展开分析:
(1)由表5 可知,X6、X7、X8、X10监测点位氨氮超标。其中X6位于园区监测场地西侧边界,邻近园区化工厂的上游,此处氨氮超标可能是受邻近化工厂地下水污染渗透、扩散影响。X7、X8、X9均位于园区下游,表明整个园区的地下水均受到园区企业排污影响,此外园区内沿山河地表水氨氮超标也对园区地下水造成一定影响。[3]
(2)X1、X4、X6、X10监测点位挥发酚超标。其中X1为园区地下水上游水质对照点,周围存在大量化工储罐,由于储罐的呼吸作用和微量泄漏,部分挥发酚类物质进入空气和雨水中,随地表径流进入周边地下水,造成挥发酚超标。X4、X6、X10挥发酚超标均受园区化工企业排污影响。
(3)X3、X4、X7、X9、X10监测点位亚硝酸盐氮超标。与X3点位相邻的沿山河受生活垃圾和农业面源影响水质较差,亚硝酸盐氮超标除收到园区排污影响外,还受到沿山河地表水通过包气带渗透、渗滤影响。其余亚硝酸盐超标点位均受园区排污影响。此外,根据2015年扬州化学工业园区所在仪征市的酸雨监测结果显示,仪征市为混合型酸雨类型,由降水带来的硝酸根类物质,对园区亚硝酸盐氮超标也有一定贡献。[4]
(4)部分监测点位铁、锰浓度超标是由于园区地下水开采量小,地下水环境比较封闭,处于相对还原环境,造成铁和锰富集; 总硬度、溶解性总固体超标主要是地质原因,受园区地下水中钙镁离子浓度偏高影响。高锰酸盐指数超标主要因为监测点位紧邻长江和胥浦河,河流水体中高锰酸盐指数本底值较高,受到地表水渗透和点位周边无机可氧化物质污染叠加影响。[5]
4 小结
(1)扬州化学工业园区地下水环境质量总体较差,以无机污染为主,各特征有机污染物均为未检出。氨氮、亚硝酸盐氮、挥发酚为主要污染物。超标原因主要为园区企业排污影响,周围沿山河、胥浦河地表水渗透影响,以及园区水文地质条件影响。
(2)建议对沿山河等地表水体开展环境整治工作,从而减轻或消除地表水体污染对园区地下水污染的影响。
(3)一次调查研究结果,不能反映扬州化学工业园区地下水污染的时空变化趋势,建议建立定期地下水监测制度,对园区地下水进行长期跟踪监测,进一步研究污染形成规律及原因。
(4)在摸清扬州化学工业园区地下水污染规律及原因的基础上,严格制定相应的地下水应急顶案、强化应急组织体系建设等风险控制技术措施, 提出全方位、多角度的园区地下水环境保障措施,努力防范和降低园区地下水环境风险。
参考文献
[1]地下水环境状况调查评价工作指南[Z].中华人民共和国环境保护部,2014.
[2]王萍,孙传芝,盛瑾锦,张键.扬州化工园区水环境风险控制初探[J].2015,32:197-198.
[3]南海龙,邓鑫.浅析地下水污染及其防治措施[J].2013,35(2):41-42.
[4]冯锦霞,朱建军,陈立. 我国地下水硝酸盐污染防治及评估预测方法[J].2006,28(4):58-62.
[5]文冬光,林良俊,孙继朝等.中国东部主要平原地下水质量与污染评价[J].2012,37(2):220-228.