APP下载

地下水环境影响评价专题报告的编制要点探讨
——以污水处理站项目为例

2019-12-26丁素玲

中国非金属矿工业导刊 2019年4期
关键词:含水层水文地质废水

丁素玲

(中材地质工程勘查研究院有限公司,北京 100102)

2016年01月生态环境部发布了HJ 610-2016《环境影响评价技术导则地下水环境》(以下简称《导则》),该《导则》规定了地下水环境影响调查与评价的内容和方法。某些地区在环评审批中有特殊要求:要求环评报告中地下水环境影响评价需进行专题评价并单独成册,但未对专题的内容和格式进行规定。因此,编制过程中不易把握要点,导致审批困难。本文以已通过审批的天津武清区某污水处理站项目为例,从水文地质勘察方案布设、预测因子及源强确定等方面,结合《导则》要求,对地下水环境影响评价专题的编制要点进行分析、总结,为同类项目的地下水环境影响评价提供参考。

1 编制要点

1.1 水文地质勘察方案的设计和成果要求

作为一个需单独成册的专题报告,其中必须有一定的水文地质勘察工作,勘察工作做到何种深度,要以评价等级而定。根据《导则》要求:一级评价项目的水文地质勘察工作精度应为1∶10000;二级评价项目的水文地质勘察工作精度应为1∶50000;三级评价项目无精度要求。若评价期间收集到的水文地质资料不能满足此精度要求,需在评价范围内有针对性的补充水文地质勘察工作,使精度满足上述要求。此外,水文地质勘察方案的设计还要考虑地下水现状监测的需要,布点位置兼顾地下水上游、侧向和下游,若监测井数量不能满足相应评价等级的数量要求时,可以把水文地质钻孔作为现状监测井和污染监控井。

最终水文地质勘察的成果要包括:评价区地质图(1∶10000或1∶50000)、水文地质图(1∶10000或1∶50000)、水文地质剖面图、含水层和隔水层的分布、岩性、厚度、渗透系数等。

1.2 确定预测因子

要确定预测因子首先要分析污染物的产生、运输、储存、处置等过程,了解特征污染物的物理、化学及其在土—水环境中的行为性质(吸附、降解等)[1]。预测因子既要选择标准指数最大的污染物,又要能体现项目的污水水质类型。在实际工作中,经常会遇到废污水中的特征因子包含pH值、COD和BOD5等的情况。pH值为表征酸碱度的指标,COD和BOD5为表征废水污水中有机污染物数量的综合性指标,为非持久性因子[2]。上述因子由于其自身特点,不宜作为预测因子进行污染物运移预测。

1.3 确定源强

地下水污染源强是指单位时间内污染源向地下水中排放、排泄或迁移转化污染物的质量[1],可以用单位时间内污染物进入地下水的质量表示。 目前,地下水环境影响预测中污染源源强的确定是难点,不同类型的项目、不同的污染途径,有不同的源强计算方法[3-5],主要可以通过三种方法计算:①根据污染源的展布情况,以点强度、线强度、面强度与点、线、面的数量乘积计算;②根据污染源区污水中污染物的浓度与单位时间污水渗入量乘积计算[1];③采用其他标准或者规范中推荐的方法。

2 实例

实例为某公司新建配套的污水处理站,占地面积为342m2。构筑物主要包括污水调节池、集水池、预沉淀池、调节曝气池、A级生物处理池(缺氧池)、O级生物处理池(生物接触氧化池)、深度处理池、泥浆浓缩池、出水收集池等。该污水处理站用于处理生活污水和全部生产废水,其中,生产废水以镀锌废水为主。设计处理工艺为“预中和+高效空气氧化+单级竖流絮凝沉淀+A/O+深度处理”,污水处理设施为地上、地下复合式,设计最大日处理废水量为400m3。设计进水水质如表1所示。

表1 该项目设计进水水质 (单位:mg/L)(pH值除外)

根据《导则》该项目地下水环境影响评价工作等级为二级,评价范围为以项目为中心,面积约0.19km2的区域。

评价期间仅收集到评价区内1∶20万的水文地质资料。因此,需以项目场地为中心补充水文地质勘察工作。

2.1 水文地质勘察工作

(1) 评价区内地下水流向为自西北向东南,因此,在评价区地下水上游和侧向分别布设1个水文地质钻孔,在下游布设2个水文地质钻孔,各水文地质钻孔的深度达到潜水含水层的隔水底板。

(2) 在评价区内布设两条贯穿场区的水文地质剖面。

(3) 为掌握包气带和含水层的防污性能、含水层的渗透系数等,在场区进行了一组进行抽水试验和渗水试验。

(4) 得到的成果为:评价区1∶50000地质图、评价区1∶50000水文地质图、水文地质剖面图、包气带垂向渗透系数和含水层的渗透系数、含水层和隔水层的分布、厚度、岩性等。

2.2 预测因子

废污水收集后,首先排到废水调节池内进行均质化和均量化后再进行后续处理,因此,废水调节池是本项目废水量最大、污染物浓度最高的区域,也是对地下水污染风险相对较大的区域,本文将废水调节池作为预测单元。污水处理站处理对象为生活污水和生产废水,其中,生产废水以镀锌废水为主,锌是本项目的特征因子。根据表1可知废水调节池内主要地下水污染因子为锌、氨氮和LAS。其中,锌的标准指数最高,为10。因此,选取锌作为预测因子。

2.3 源强

实例中的评价对象为污水处理站,可能造成地下水污染的主要途径是:①各池体、管道、阀门发生污水的“跑、冒、滴、漏”,通过混凝土地面裂隙渗入地下,造成地下水污染,但通过此途径渗入的污水较少;②运营期间,污水处理池底部长期受压,基础发生不均匀沉降,混凝土开裂等情况下导致防渗层破损,污水渗入地下,造成地下水污染。此途径是预测时需考虑的重点,需要确定通过此途径渗入地下水的源强。

结合前文分析,本文根据GB 50141-2008《给水排水构筑物施工及验收规范》中的相关要求来确定源强。污水池渗水量按池壁和池底的浸湿总面积计算,钢筋混凝土水池不得超过2L/m2·d。实例中的调节池尺寸为14m(长)×10m(宽)×2.8m(高),为全地埋式,池内液位深度为2.6m,假设废水调节池内污水渗漏量是正常允许量的10倍,持续泄漏1周后,才被发现和处理,则:

污染物泄漏质量:mM =P×V×t0×ρ

式中:污染物泄漏面积:P =14×10+14×2.6×2+10×2.6×2=264.8m2;

泄漏速率:V=2L/(m2·d)×10=20L/(m2·d);泄漏时间t0取7d。

污染物浓度ρ根据污水处理站进水水质资料,为10mg/L。

假定渗漏污染物概化为瞬时注入,因此渗漏源强为0.371kg。

2.4 预测结果

综合天津市武清区区域水文地质资料及本次勘察工作的结果可知,评价区水文地质条件较简单,含水层为均质、稳定的第四系孔隙潜水含水层,隔水底板为黏土层,地下水位动态稳定[6-7],且地下水评价等级为二级,因此,可以采用解析法进行预测。将锌泄漏源强和其他参数代入预测模型,便可求出潜水含水层中不同位置、任意时刻锌的贡献浓度情况。

将泄露后第100d、1000d、5000d和7300d时地下水中锌浓度随距离变化情况绘于图1。由图可知,当假设污染物发生瞬时泄露后,锌对场区地下水的影响范围不断扩散,随时间推移影响距离和影响范围变大。泄露后第100d地下水中锌浓度最高为22.7mg/L,超标约22倍,最远超标距离为9.6m。在地下水的对流和弥散作用下,锌的浓度逐渐降低。泄露后第1000d地下水中锌的浓度最大值为2.3mg/L,超标约2倍,最大超标距离为20m。泄露后第5000d地下水中锌浓度最高值为0.45mg/L,泄露后第7300d地下水中锌浓度最高值为0.25mg/L,均未超过地下水Ⅲ类标准限值。

3 结论

本文得出如下结论:①水文地质钻孔的布设要兼顾水文地质勘察和地下水现状监测以及污染监控的需要,在地下水上游、下游和侧向布设;②地下水预测因子的确定除选择标准指数最大的污染因子之外,还要考虑到项目的废水类型,选择其特征因子;③池体类的污染单元可以采用本文中的方法确定源强。

图1 泄露后第100d、1000d、5000d和7300d时地下水中锌浓度随距离变化情况

猜你喜欢

含水层水文地质废水
沉淀/吸附法在电镀废水重金属处理中的应用
煤层顶板承压含水层涌水模式与疏放水钻孔优化设计
土木工程地质勘察水文地质危害及应对措施
完整井抽降水引起的侧向有界越流承压含水层变形解析研究
电解法在处理废水中的应用例析
皮革废水治理方案的探讨
工程地质勘察中的水文地质危害与相关方法
刍议水文地质问题在工程勘察中的重要性
基于地层及水化学特征分析采煤对地下水环境的影响
水文地质灾害预测与防治技术