有效防治化工企业地下水污染的措施分析

毛 杰

松江区环境监测站 上海 201613

引言

所谓化工企业地下水污染,即化工企业在生产过程中,由于各种原因影响,导致地下水中化学元素含量产生变化,进而导致地下水污染。如地下水污染程度较轻,会在一定程度上影响地下水资源的再次利用,如果污染情况严重,则会对人们的身体健康造成威胁。基于此,地下水污染已经开始逐渐成为化工企业可持续发展中的一个重要制约因素。由此可见,如何防治地下水污染已经成为了当前阶段化工企业必须解决的一个问题。

一、化工企业地下水污染防治应遵循的原则

在化工企业实际生产经营过程中,会因为物料泄漏而产生不同程度的环境污染,生产过程中本身也会产生一定的污染物,这类污染都很容易渗透至地下,造成地下水源的污染。地下水污染相比于普通污染,通常具有隐蔽性和难以逆转性,因此防治难度更大。因此,化工企业在防治地下水污染的过程中,因遵循以下几条原则:

(一)从源头入手,做好主动防渗

在化工企业的各个生产环节中,均存在不同程度的污染源,为了从根本上加强地下水污染防治效果,企业需要从原料存储、生产以及运输等各个环节入手,严格控制好污染物泄漏问题,通过应用仙剑的防渗漏工艺技术,防止可能出现的污染物泄漏,从而最大程度的降低污染物与地面接触的可能性[1]。化工企业在敷设化工运输管线时,要保证施工质量,在源头上提高主动防渗效果,降低污染物跑冒滴漏的现象,从而实现地下水污染的主动防治。

(二)做好防渗工程设施建设,完善被动防渗

由于生产工艺等因素的影响,化工企业在生产过程中往往很难保证污染物零泄漏。为了防止污染物渗入到地下水源,化工企业必须建设防渗工程设施。例如,结合化工企业实际生产特点,在生产区和装置区有针对性的建设防渗设施,设计不同的防渗系数,铺设好防渗层,同时建立专门的渗漏污染物收集系统,防止污染物渗入地下,造成地下水污染。

(三)加强渗漏物污染监控,防止酿成重大地下水污染事故

通常而言,地下水污染需要一个过程,因此在防治地下水污染时,除了要强化防渗工作以外,还需要加强对地下水水质的监控,这样才能在发生重大污染事故前及时发现问题,及时启动应急预案处理地下水污染,避免更加严重的后果发生。例如,企业可以在石化罐底防渗层中设置污染物泄漏警报装置,在出现防渗层失效时,及时起到预警作用。除此以外,在化工企业生产区周围,还可以设置应急抽水机、监测井等设施,定期监测地下水水质,有针对性的治理地下水污染,从源头上提升地下水污染的防治效果。

二、化工企业地下水污染防治区域划分

在开展地下水污染防治前,化工企业需要以时效性为依据,科学划分污染区域,并针对不同的污染区域制定相应的防治措施。通常而言,化工企业地下水污染防治区域划分可以分为以下几种类型:

(一)地下水非污染区域

所谓地下水非污染区域,指的是在化工企业生产过程中,不会产生地下水污染的区域,例如,企业电力配置区域就不会对地下水产生污染,这是因为电力配置区域为配电室和机柜室两个部分,配电室事故油池也不在地下水非污染区域中。除此以外,对于化工企业而言,绿化区和管理区也都属于地下水非污染区域。

(二)地下水普通污染区域

地下水普通污染区域是化工企业中产生污染物数量最多的一个区域。一般而言,普通污染区域对地下水造成的污染较小,而且这类污染物能够通过土壤分解,不会对地下水源造成直接的影响[2]。在化工企业中,较为常见的地下水普通污染区域有罐区域、化工反应塔、设备区域等。对于地下水普通污染区域的防治,化工企业可以适当减少人力、物力和财力方面的投入。

(三)地下水重点污染区域

地下水重点污染区域通常会产生一些难以分解且毒性较强的污染物,由于在短时间内这些污染无法被土壤分解,因此会缓慢渗入至地下,从而对地下水造成较为严重的污染。通常而言,地下水重点污染区域主要包括生产装置区域、化工物料储罐区域、化工废弃物暂存区域等。由此可见,化工企业在防治地下水污染时,要把地下水重点污染区域作为开展防治工作的重点来抓。

(四)地下水特殊污染区域

所谓地下特殊污染区域,指的是化工企业中存在较长时间的污染区域或工程设施。具体来说,如污水池、排污区、污水井等可以归类为地下水特殊污染区域。除此以外,化工企业配电间的事故油池也可以划分到地下水特殊污染区中,相关工作人员在开展地下水污染防治时,需要对这一区域加强关注。

三、地下水的主要污染形式

化工企业中造成地下水污染最主要的形式之一就是铁锰元素。由于铁元素在地标中含量高、分布广,并且不溶于其他物质,然而在进入地下水后,就会以可溶于水的二价形式存在。在元素周期表中,锰元素和铁元素为同族元素,因此锰元素和铁元素的来源以及性质相似度较高,这就会造成地下水中出现来自岩石和矿物中的锰元素混合物[3]。通常而言,锰元素一般存在于富含有机物的地下水中,这就导致铁锰元素氧化作用会控制锰元素的沉淀和溶解过程,然而由于锰元素的四价溶解度较低,因此锰元素在地下水中会以二价的形态存在。地下水中的铁锰元素会对人体造成危害,锰铁元素一般为红褐色或暗红色,并且具有强烈的异味,会对人的味觉和触觉造成严重的刺激。此外,含有铁锰元素的地下水在进入管道后,会产生一定的细菌或水垢,这些细菌及水垢增多到一定程度后很容易造成管道堵塞或管道腐蚀。如果化工企业使用这类含有铁锰元素的地下水作为生产用水,不仅会对其生产效率造成影响,同时还可能在生产过程中形成安全隐患。除此以外,虽然铁锰元素是人体必须的一种微量元素,但如果人们长时间应用韩勇铁锰元素的地下水,可能会导致其出现糖尿病、佝偻症、肝脏损伤、记忆力衰退等疾病,对人类的身体健康造成严重的影响。

砷元素是化工企业地下水污染的另一种主要形式,其具有金属和非金属两种化学性质。在生态系统中,砷元素主要以硫化物的形态存在。砷元素的化合物为砒霜,是一种毒性极为强烈的物质。地下水中的砷污染一般源自认为因素和自然因素,例如,某些地区的天然地下水中,一些沉淀物质会释放砷元素,砷硫化矿物与氧气接触后会产生氧化反应,从而在地下水中大量释放砷元素,进而造成地下水砷污染。其次,在人类的市场生产生活过程中,何进冶炼、医药、农药等工业生产中的半成品和废渣都含有一定的砷元素,如果这些物质被随意排放至地下水,就会进一步加速地下水的砷污染[4]。我国相关部门按照随之情况将地下水质量分为5个等级,其中第3类等级适合作为集中式生活用水水源,同时也严格要求了砷元素的具体含量,就是第3类地下水中的砷元素含量不得大于或等于50μg/L。此外,根据世界卫生组织发布的饮用水标准规定,如果地下水中的砷元素含量高于10μg/L,就可以认定其为高砷地下水。人类如果长期饮用砷元素含量高于10μg/L的高砷地下水,就会导致其皮肤出现色素异常、角质化等问题,严重时还会出现内战癌症、皮肤癌等慢性砷中毒症状。

四、我国现阶段化工企业地下水污染防治现状

在近年来我国经济快速发展的背景下,城市化进程不断加快,随之出现了城市水资源紧缺的问题。目前,满足城市自身用水的方式主要有农村向城市供水和使用地下水两种,这也是一些水资源不足城市的主要用水来源。然而在实际生活总,为了满足城市居民的正常生活用水以及企业的生产用水需求,还必须大量开采地下水资源,而在大量开采地下水的过程中,会导致地下水污染的进一步加重。与此同时,为了缓解地下水资源短缺的问题,一些城市还会采用把地表水引入到地下水的方式,这种方式很可能将一些位于地表中的杂质及有害物质带入到地下水中,从而污染地下水源[5]。到目前为止,我国很多城市地下水都因为化工企业污染物外泄或过度开发加剧了污染速度,如果不能及时采取科学合理的措施对地下水污染进行有效的防治,必然会导致地下水资源的污染程度逐渐恶化。因此,对于现阶段的化工企业而言,加强地下水污染防治是最重要的工作之一。

五、化工企业加强地下水污染防治的具体措施

针对当前阶段我国化工企业地下水污染防治工作而言,除了要及时采取科学有效的防治措施以外,还要严格遵循以主动防渗为主,被动防渗为辅的防治原则。具体而言,就是要在防治地下水污染的过程中,实施以下几项措施:

(一)结合化工企业的实际生产特点做好分类和布置工作

化工企业需要根据不同设备生产运行的实际情况和具体特征,对这些设备予以合理分类与科学布置。在化工企业内部各个区域也需要建立对应的围堰实现有效分类隔离。另外对于企业内部面积相对较大的位置,为避免污染物进入地下或影响附近区域,需要开展好填塞处理和伸缩缝设置,确保化工企业内部相关区域的统一协调。

(二)做好污染区域的分割和划分工作

化工企业要针对地下水污染的具体情况对相关区域实施合理划分,比如说针对地下水污染较为严重的区域通常放置了一些危险性较高的化学用品,需要结合实际来开展有针对性的划分,同时科学设置围堰或围堤。在这一过程中应当认识到,要结合围堰具体容积来判断存储危险化工品塔罐的容积。

(三)建立废液收集系统

化工企业需要在各类化工设备和泵机附近位置配置相应的基础设施,同时进一步健全废液收集体系,确保在实际生产状态下形成的各种废液和相关污染物可以第一时间全面统一收集起来,同时实施统一处理。如此一来不但可以避免废物进入地下水中造成污染,还可以避免废液直接和地面接触。

(四)应将管道等建在地表之上

对于化工企业来说,不管是各种管线或者压力管道都需要铺设于地表,特别是各种污水管线必须要将其放置于地表之上。如此一来即便污水管线出现了污染物泄露的问题,也可以充分防止污染物直接和地面进行接触,也能够避免污染物或其他废液进入地下水造成污染[6]。与此同时,化工企业应当科学开展好污水管线的设计施工,确保其能够符合预期防渗目标,防止因为自身建设质量因素而造成污染物出现泄露。

(五)做好雨水排放

化工企业开展生产活动时,雨水排放也属于非常重要的一环,这主要是由于雨水进入到生产区域中可能导致企业的化工产品受到污染。如果这部分化工产品因为雨水受到污染,很容易和雨水一起渗入地下水。因此化工企业要充分关注并重视雨水的收集和排放工作,同时构建更加系统全面的雨水污染防治体系,建设雨水污染收集池,借助于泵机设备把雨水污水输送到污水处理厂实施净化处理。另外需要对事故用水和消防用水有针对性地设置处理池,把处理池内的污水第一时间传输到污水处理厂实施统处理。

(六)应做好特殊管道污水处理

化工企业内部存在的部分特殊管道,需要在其外部安设独立的防水套管,避免具有腐蚀性的污水与管道接触的过程中造成损害。同时需要在防水管套之内选择相对柔软的材料实施密闭与填充。在这一过程中,进行选材时要注意倾向于具备防水性的材料,如此一来能够对特殊管道提供更加有效的保护。另外针对化工企业地下水污染较为严重的区域,还可以独立建立水质监测井,如果检测到水质中相关污染物超标,需要第一时间实施科学措施予以处理,防止地下水污染程度不断增加,确保地下水污染治理工作的高效开展。

结语

综上所述,化工企业在实际生产过程中,会产生一定程度的污染物,这些污染物具有毒害性大、难分解等特点。若长期留存地表,容易渗入地下并对地下水造成严重的污染,影响用水安全。基于此,有必要加强对地下水污染的治理,做好防渗设计与施工,杜绝污染物进入地下水中,减少污染物对地下水的污染,这更利于化工企业实现可持续发展。