福建省河流污染以空间换时间应急处置工程设施初探

＊边归国 王翔

（1.福建省生态环境厅 福建 350003 2.福建省生态环境应急与事故调查中心 福建 350003）

近年来，我国发生了一些严重的河流污染事件。2011年江西铜业在德兴市的多家矿山公司常年违规排污乐安河，造成的污染祸及下游乐平市9个乡镇四十多万群众。2012年河池市鸿泉立德粉材料厂违法排放工业污水，造成龙江河严重的镉污染。2012年山西省长治市潞安天脊煤化工厂发生苯胺泄漏入河事件，导致河北省邯郸市、河南省安阳市境内部份水体苯胺、挥发酚等因子超标。2015年安徽省池州市东至县的香隅镇某化工园违规排污污染水体，超标136倍的含苯污水进入通河最终流入长江。福建省也曾经发生严重的河流污染和死鱼事件，2000年福建三明某农药厂大量排放有机磷污水严重污染了沙溪河，并造成近千吨鱼类死亡，死鱼范围长达100多公里。2010年福建省紫金矿业集团铜矿湿法厂发生含铜酸性污水渗漏事故，造成汀江流域和棉花滩库区大量的鱼类中毒死亡。2014年三明市永丰化工有限公司违法排污造成沙溪河镉超标，污染下游河段63.6km，涉及三明、南平二个城市。鉴于严峻的突发河流污染事件，生态环境部总结历史案例，颁发了《流域突发水污染事件环境应急“南阳实践”实施技术指南》环办应急函〔2021〕179号（简称《技术指南》）以及《突发水污染事件以空间换时间的应急处置技术方法指导手册》（简称《指导手册》），要求各省市认真落实“找空间、定方案、抓演练”，做好流域环境应急准备。

有关以空间换时间的应急处置案例新闻介绍较多，但是研究报道尚不多见。边归国[1]报道，2006年福建省浦城县苯酚槽罐车侧翻污染河流的事件。当地政府紧急调运15t活性炭在事故点下游5公里范围内分别构筑6道活性炭坝对苯酚进行吸附，还调集石灰、漂白粉、锯木糠等材料氧化、吸附处置已围堵的污染水体。同时调集施工机械在事发地上游筑坝并挖掘导流渠，将河水分流，避免上游河水进入围堵水体，而导流未污染的河水对下游已受污染的水体也有一定的稀释作用。李华东[2]以某跨境河流为例进行“南阳实践”突发水环境事件模拟处置。采取“落闸分流、改道断源、调配物资、防止扩散”的总体思路，构筑拦截分水坝，将污染的水体引流至沙坑、草地、荒地等空间暂存，为调水稀释和应急处理污染物赢得时间。曹兴[3]模拟河流中遭受油类污染，分别构筑清水拦截坝、污染水截留坝，利用河道内引流、河道外引流、河道永久性改道等应急工程，并结合桥洞构筑活性炭吸附坝，使用围油栏、吸油毡、玉米秸秆、小麦秸秆进行吸附处理。

为了有效应对河流突发环境事件，根据生态环境部的统一部署，福建省开展了为期一年的试点工作，对突发水污染事件以空间换时间的应急处置方案进行有益探索，为全省2023年底基本实现12条水系全覆盖打下坚实的基础。

1.应急处置工程设施类型

《技术指南》定义环境应急空间与设施有水库、湿地、坑塘、闸坝、引水式电站、坝式水电站、干枯河道、江心洲型河道、桥梁、临时筑坝点和其它设施11种类型，《指导手册》指出引水式电站、湿地、干枯河床、江心洲型河道、引水管道、坑塘、槽车、排水管道、连通水道、多级拦截坝10种设施构成“空间”。初步调查，福建省以空间换时间应急处置工程设施类型见表1。

表1 福建省应急处置工程设施类型

调查结果表明：临时拦截坝、桥梁、坑塘、江心洲型河道、引水式电站、引水管道、干枯河道、槽车、水库9种属于生态环境部所定义的工程类型，而排污管改抽污管、排洪渠、园区公共应急池、便道涵洞4种类型则是因地制宜经适当改建所形成的具有福建特色的应急处置工程。

2.福建特色应急处置工程设施类型分析

(1)福州市

①基本情况。闽侯县溪源溪流经闽侯县竹岐、上街两乡镇，于葛岐水闸排入闽江南港，河道长度24km。水源地有侯官水源地和溪源宫水源地，取水均来自上街镇青源水厂侯官水源保护区。

调查结果表明，溪源溪环境风险主要是农药污染和交通事故造成油类污染两种。

②应急处置方式

A.当溪源水库坝下发生农药泄漏后，立即关闭溪源水库闸坝、设临时拦水坝切断支流来水，并在下游溪源宫村上游河道内修建高约1m的1级拦截坝，形成的“临时应急池”最大可截蓄污水13.9万立方米，可以保证丰水期最大污染水体量2934m3的截蓄需求。应急处置后，采取上游清洁来水与污水配比混合的方式稀释调配。

B.跨河桥梁发生交通事故导致油品泄漏入河后，分别关闭溪源水库闸坝并在事故发生点上游150m处设临时拦水坝切断上游来水，同时在下游溪源宫村上游河道内修建高约1m的拦截坝，形成的“临时应急池”最大可截蓄污水4.6万m3，可以保证丰水期闽侯县溪源溪最大污染水体量1956m3的截蓄需求。

③处置方法分析

A.污染模拟情景只有农药污染和交通事故造成油类污染两种。

B.应急处置方法比较单一，基本是关闭水库、构筑临时拦截坝或在便道涵洞下设置事故应急池，实施联合调控。

C.可进一步寻找处置空间的类型，充实支流应急处置方案。

D.由于涉及溪源宫水源地，应完善在发生污染的情况下保障正常供水的内容。

(2)厦门市

①基本情况

同安区汀溪水库是厦门市重要的集中式饮用水水源之一。茂林溪位于汀溪水库上游，主河道全长约7.5km。茂林溪由造水溪和茂林溪两条一级支流与三条二级支流组成。紧靠茂林溪有一条中石油输油管道横穿茂林溪的同南公路（全长17.6km，其中位于汀溪水库保护区的里程近10km）。

②应急处置方式

对于可能存在运输危险物品泄漏的处置，分近期应急方案和远期应急方案。

A.近期应急方案

设置多级拦截坝。一级拦截坝设置在五丰水文站现有拦水坝，可放置应急物资，同时临近公路方便运输；二级拦截坝设置在五峰村岭头自然村。在上游约50m处现成滚水坝基础上构建临时拦截坝；三级拦截坝设置在坂头大桥下游约50m处，该处的交通便利，另外还有原交通局的污水收集池,见图1。在已经构筑三级吸附性拦截坝的基础上，对拦截的未能完全削污的污染水通过槽车抽吸、转运到专业的处置单位进行处理。

图1 近期应急方案

B.远期应急方案

拟建3个应急闸坝，利用闸坝实现高效的拦截，由于拦截速度快、拦截量大，可给处理争取更多的时间进行应急处置。建设闸坝的同时，配套建设相应的引水渠，以便事故发生时，拦截受污水的同时引流上游清水。

③处置方法分析

A.近期方案中三级拦截坝的有效容积、可分别接纳多少超标污水等内容需要完善。

B.在拦截事故污水的同时，拦截、导流上游清水，减轻处置污水处理量以及合理的生态调水稀释污水等措施需充实。

C.针对汀溪水库水源污染，补充保障正常供水的具体方案。

(3)三明

①基本情况

渔塘溪发源于明溪与清流交界，流经明溪县的雪峰镇、瀚仙镇、沙溪乡、三元区的岩前镇，于莘口镇黄砂村注入沙溪，渔塘溪主河道长77km。其中三元区境内渔塘溪河道长度为30.5km，明溪段河道长度为46.5km。三元区境内有三明市黄砂新材料循环经济产业园和三明经济开发区（三明吉口循环经济产业园和三明经济开发区吉口新兴产业园），在明溪段有福建明溪经济开发区。

可能突发的环境事件：A.园区内企业发生大型爆炸，洗消废水、冲洗废水通过雨水排放口、污水排污口流入至渔塘溪流域。B.园区内企业危险化学品储存、运输、使用过程发生大量泄漏至渔塘溪流域。C.园区污水处理设施发生故障或污水收集管道损坏，超标排放至渔塘溪。D.交通事故等原因，导致油品、化学品或是其他有毒有害物质进入河流、支流等有链接的水体，造成渔塘溪流域水质污染。

②应急处置方式

A.应急污染截蓄方案主要依靠各类闸坝、沟渠构成“空间”。闸坝沟渠在构成“空间”时，主要采取“拦水、排水、引水”三种运用方式。“拦水”指的是拦蓄污水和控制上游清水。“排水”指的是控制性排放污水或清水。“引水”指的是通过引流将污染团导引出流动水域或将清水引流至污染团下游。

B.在三元区黄砂工业园区排放的事故污水或危险化学品运输事故污染渔塘溪时，加高上游布溪电站一级拦水坝、乌龙电站二级拦水坝、陈坑电站三级拦水坝多级拦截上游来水，同时在下游桥梁设坝，关闭黄砂口水电站（库容185万m3）形成多级处置空间处置污水。

③处置方法分析

A.组织机构分市和县区二级，比较健全，并与河长制紧密结合。

B.工业园区内排水管道、排渠有效利用方面不足，应在先期拦截后应尽快通过槽车、管道等将拦截的污水转移。

C.各种“空间”有效容积不够明确，无法判断收储污水的量以及应急处置所需的时间。

D.三元区黄砂工业园区污水处理厂及排污管道和黄砂口水电站的有机联动方法需要进一步深入研究，探索具有本地特色的应急处置方法。

(4)宁德

①基本情况

七都溪发源于蕉城区虎贝乡第一旗东麓，于七都镇入海，河长58km。主要支流有溪板尾溪、前路溪、乌岩溪、洋中溪、石后溪、龙潭溪、桃花溪、华镜溪及彭溪。流域内主要行政区域为虎贝镇、洋中镇、石后乡、七都镇。支流有溪板尾溪主河道长11.46km，前路溪主河道长度6.5km，乌岩溪主河道长度4.32km，溪富溪主河道长度8.7km，石后溪主河道长度11.08km，龙潭溪主河道长度5.8km，桃花溪主河道长度12.07km，华镜溪主河道长度14.3km，彭溪主河道长度8.9km。流域涉及洋中镇自来水厂、宁德市官昌水库2个水源保护区。

可能发生风险事故主要为：A.北洋村菜棚发生农药泄漏；B.省道306（洋中桥、溪富溪）发生危险化学品车辆（硫酸）侧翻事故。

②应急处置方式

A.上游农药泄漏水质超标后，立即关闭三溪水电站水库，切断上游来水；在事故点下游、大泽溪水库上游河道内林坂桥修建高1m临时拦截坝形成的“临时应急池”最大可截蓄污水37.12万立方米。

B.当发现跨河桥梁发生危险化学品车辆侧翻泄漏入七都溪，立即关闭官仓水库闸坝、大坝进水口水闸，切断上游来水，同时在事故发生点上游150m处设临时拦水坝，切断上游来水，并在事故点下游、七都溪口河海交界上游河道内修建高约1m的1级拦截坝，形成的“临时应急池”最大可截蓄污水8万立方米，可以保证丰水期最大污染水体量376.65m3的截蓄需求。

③处置方法分析

A.河流区间的流量和流速参数不完整。流量数据缺失，无法确定拦截坝的高度以及应急池的容量是否能够满足有效收集的需要；没有流速参数，则难以判断污染团前锋位置以及污染扩散范围。

B.在水源地可能遭受污染的情况下，保障正常供水的应对措施需要进一步强化。

(5)邵武

①基本情况

石壁溪发源于邵武市吴家塘镇的杨家圩村罗厝巷，流经吴家塘镇的铁罗、行岭，汇入富屯溪，河道全长19km。在石壁溪支流有1个农村“千人以上”铁罗村吴厝源饮用水水源地。

可能突发水环境事件：A.金塘工业园区发生发生泄漏、火灾、爆炸事故。B.危险化学品、危险废物运输车辆事故。C.极端天气发生农业面源污染。D.尾矿库与选矿废水事故性排放。

②应急处置方式

A.金塘工业园区发生泄漏、火灾、爆炸事故时，采取关闭阀门、停止作业或改变工艺流程、局部停车、减负荷运行等方式切断泄漏源，堵住周围的雨水沟，阻止污水排入石壁溪，利用企业与园区事故应急池收集消防废水。事故污废水进入石壁溪水体，则在污染源下游临时筑坝拦截污水。将围堵段受污水体用应急泵转移至行岭平台30000m3公共应急池等暂存，并转运涉事企业污水处理站或吴家塘镇污水处理厂进行处理。

B.发生农业面源污染，关闭金塘工业园区行岭平台东侧排洪渠已建成段终点闸阀，受污水体流量若大于15000m3则利用已建成段排洪渠作为环境应急空间，若小于15000m3则可利用已建成段排洪渠或在陡槽段后排洪渠起终点筑建临时坝作为环境应急空间。使用应急泵将受污水体抽入排洪渠闸阀关闭形成的应急空间内。

③处置方法分析

A.采用《行政区域突发环境事件风险评估推荐方法》计算水环境风险源强指数、水环境风险脆弱性指数、水环境风险防控与应急能力指数并评估水环境风险等级。对于跨行政区域的河流，此法可以分段评估各行政区域的河流的水环境风险等级，明确流域环境风险防控的重点区域，值得推广。

B.充分利用现有设施，因地制宜拦污处置，根据不同的污水容量，构筑不同高度拦截坝并分段利用排洪渠多级闸门暂存事故污水，最大可接受约70000m3的事故污水。即可快速收纳污水、减轻污染范围，又减少构建应急处置空间的时间和建设成本。

C.当事故污水前锋穿过排洪渠区间时，在临近石壁溪与富屯溪交汇前的桥梁设置拦河坝，并将污水抽取至园区雨水沟渠后再转输至3000m3园区公共应急池暂存。园区公共应急池即可存储园区企业排放的事故污水，又可接纳排入河流的污水。

D.利用排洪渠和园区公共应急池施工方法还不够详细，排洪渠和园区公共应急池上下游联动以及园区公共应急池与富屯溪金溏水电站的协同还有待进一步研究。

E.园区内排水管道、排渠有效利用方面不足，应在先期拦截后应尽快通过槽车、管道等将拦截的污水转移。

3.存在主要问题及对策措施

（1）组织机构不健全。组织机构必须体现属地管理，在跨行政区域应组建共同上级的应急机构，还必须按区县（乡镇）成立现场指挥部。另外，总指挥和指挥部成员不仅为行政领导，更应由河长（湖长）担任，切实体现属地管理的职能。

（2）应急物资不全面。工程机械设备及辅助管材、应急电源等应急物资空缺，这些是“空间换时间”工程必不可少的应急物资，应进一步充实完善。

（3）工业园区处置不到位。在临近河流的工业园区，园区内排水管道、排渠是可以利用的应急处置空间，在先期拦截后应尽快通过槽车、管道等将拦截的污水转移至应急池或污水处理厂。及时处理陆域污染，可避免或减轻对河流的污染。

（4）安全供水和应急措施缺失。应构建“风险源—连接水体—取水口”三级应急防控体系，规划和布设各级防控工程和措施。按《集中式地表水饮用水水源地突发环境事件应急预案编制指南》规定，在二级保护区上游汇水区域4～8h流程范围内或污染物已扩散至距水源保护区上游连接水体的直线距离不足100～200m的陆域或水域逐级构建防控工程和措施。供水单位应根据污染物的种类、浓度、可能影响取水口的时间，及时采取深度处理、低压供水或启动备用水源等应急措施，并加强污染物监测，待水质满足取水要求时恢复取水和供水。无备用水源的，应使用应急供水车等设施保障居民用水。

（5）跨城市、区县的河流风险评估不足。可以按《行政区域突发环境事件风险评估推荐方法》分别评估各城市、区县的水环境风险源强指数、水环境风险脆弱性指数、水环境风险防控与应急能力指数以及水环境风险等级，在此基础上判定流域环境应急响应的重点区域。

（6）河流和应急工程参数不全面。河流流速决定了污染团影响的范围，流量可以判断应急工程暂存污水总量，事故现场与应急工程之间的距离是确定应急拦截坝的位置和层级重要参数，应急工程的容量是衡量可否满足接纳污水需求最重要的依据。河流的流速和流量、距离、应急工程的容量等对于应急处置十分重要，缺一不可。

（7）将拦截污水“超标5倍进行投药处理、超标5倍以下拦蓄稀释配比排放”不科学。边凯旋等[4]模拟BOD浓度为2000mg/L的污水、排放流量为20m3/s的水污染事件，上游水库下泄流量至少为2100m3/s、需耗时42.7h、下泄水量约3.23亿m3时，才能保证下游水库达到BOD浓度小于4mg/L的标准。对于油类以及密度小于1的疏水物质，也无法实现稀释配比达标的目的。因此，即使污染物浓度超标5倍以下，还是应采取有效的方法尽可能降低污染物浓度。

（8）应推广九龙江北溪应急处置甲藻水华经验。北溪多次暴发甲藻水华，边归国等[5-7]研究报道了其成因及应急处置的经验和教训，尤其是上下游多级水库的合理调度以及符合饮水安全的应急处置方法等，可以为其它河流水华暴发提供有益的借鉴。