河道水利工程中水污染危險(xiǎn)等級(jí)及檢測(cè)方法

楊柏超

（深圳市鵬城水務(wù)技術(shù)有限公司，廣東 深圳 518000）

1 前言

目前，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)、城市化進(jìn)度、工業(yè)等領(lǐng)域不斷發(fā)展壯大，對(duì)水利工程環(huán)保安全問(wèn)題提出了更高的要求，需進(jìn)一步加強(qiáng)行業(yè)內(nèi)環(huán)境保護(hù)和管理措施，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略規(guī)劃目標(biāo)。水利工程的合理建設(shè)不僅促進(jìn)社會(huì)農(nóng)業(yè)、居民生活方面得到提升，而且是防治環(huán)境水污染的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[1]。若進(jìn)行長(zhǎng)周期、高復(fù)雜性的水利工程建設(shè)時(shí)，不及時(shí)對(duì)污染項(xiàng)內(nèi)容和周邊水環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)評(píng)估，水利工程建設(shè)將會(huì)對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重危害，且危害隨時(shí)間推移逐步加深。在此基礎(chǔ)上，我國(guó)為保證水利工程周邊水環(huán)境、土地環(huán)境等安全健康，制定水利工程安全施工法律法規(guī)和規(guī)定危險(xiǎn)等級(jí)、標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法等，以實(shí)現(xiàn)依法執(zhí)行管控，依照國(guó)標(biāo)準(zhǔn)則安全施工[2]，保障周邊生態(tài)環(huán)境健康。

河道水利工程在施工過(guò)程中，水污染問(wèn)題是當(dāng)前環(huán)境污染的主要因素，污染來(lái)源一般分為兩部分，一是施工過(guò)程中造成的污水、二是生活污水導(dǎo)致。其中，施工中產(chǎn)生的污染因素主要來(lái)源于生態(tài)、大氣、廢物垃圾和水源等多方面因素造成，其污染主要造成原因是在河道進(jìn)行水利施工作業(yè)時(shí)，尚未制定完善的工程管理制度，施工中的污水尚未進(jìn)行相關(guān)處理即進(jìn)行隨意排放，工程項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)意識(shí)認(rèn)知不到位，現(xiàn)場(chǎng)處理設(shè)備尚未與管理要求相結(jié)合，導(dǎo)致周邊河道生態(tài)環(huán)境持續(xù)下降[3]。生活污水方面管理機(jī)制和排污機(jī)制不到位，導(dǎo)致河道水利工程壓力大，水源質(zhì)量差，水環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)增大[4]。因此，通過(guò)合理統(tǒng)計(jì)分析、模型分析結(jié)合理論知識(shí)分析，合理制定出一套水利工程施工中水污染應(yīng)對(duì)的措施和戰(zhàn)略是迫切且關(guān)鍵的。

針對(duì)河道水利工程中存在的水污染現(xiàn)象和其危險(xiǎn)性，本文通過(guò)分析河道水利工程施工時(shí)期水污染風(fēng)險(xiǎn)來(lái)源，并以此針對(duì)不同風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分級(jí)別進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)價(jià)。其次，經(jīng)過(guò)對(duì)比法、專(zhuān)項(xiàng)檢測(cè)法、第三方檢測(cè)方法進(jìn)行水利工程施工中水污染調(diào)查研究，以此更好的掌握危險(xiǎn)等級(jí)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)制定和更正水污染治理過(guò)程中的不足；最終，制定出符合當(dāng)前水利施工過(guò)程中水污染防治的有效措施（質(zhì)量安全管理體系、生活-工業(yè)污水處理、第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)管理），以期通過(guò)不同檢測(cè)方法驗(yàn)證和水污染等級(jí)劃分，為河道水利工程水環(huán)境健康發(fā)展提供科學(xué)的依據(jù)。

2 河道水利工程水環(huán)境危險(xiǎn)因素來(lái)源

2.1 水污染危險(xiǎn)源來(lái)源

水利工程施工作業(yè)時(shí)，調(diào)查其水污染因素來(lái)源，不僅有助于污染防治，而且對(duì)污染因素鑒別和分類(lèi)極為關(guān)鍵，其污染源檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。通過(guò)表1可知，目前，水污染危險(xiǎn)源主要通過(guò)辨識(shí)度和評(píng)價(jià)要素使其分為5個(gè)級(jí)別，依次為施工類(lèi)、機(jī)械設(shè)備類(lèi)、設(shè)備場(chǎng)所類(lèi)、施工作業(yè)環(huán)境類(lèi)和其余類(lèi)型。其中，施工類(lèi)中主要污染危險(xiǎn)來(lái)源為混凝土抗壓、抗?jié)B透、灌漿、砂石料生產(chǎn)、水泥生產(chǎn)、金屬結(jié)構(gòu)制作、建筑物拆除和管道業(yè)務(wù)修復(fù)等過(guò)程，所產(chǎn)生的水質(zhì)帶有強(qiáng)烈的化學(xué)物質(zhì)，對(duì)水質(zhì)和水中生物危險(xiǎn)程度嚴(yán)重；機(jī)械設(shè)備中主要為運(yùn)輸車(chē)輛、特種車(chē)輛等造成的水質(zhì)周邊環(huán)境污染；設(shè)備場(chǎng)所中，如廢渣場(chǎng)、修理廠(chǎng)、鋼筋場(chǎng)、水泥廠(chǎng)、器具加工廠(chǎng)等，在修建水庫(kù)、圍堰、堤壩等建筑時(shí)，污染物來(lái)源檢測(cè)內(nèi)容為堿含量、壓實(shí)性和抗壓性等方面；環(huán)境作業(yè)類(lèi)和其他類(lèi)中，粉塵、顆粒物等化學(xué)物品的泄露，位置不佳地質(zhì)、滑坡區(qū)路段、野外施工中洪水、消防等施工危險(xiǎn)性較大，其產(chǎn)生的危險(xiǎn)源較多，應(yīng)及時(shí)按照相關(guān)檢測(cè)方法劃分風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)并進(jìn)行安全預(yù)防工作，保障經(jīng)濟(jì)、生活安全性提升，水污染風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)下降。

表1 水利工程水污染源檢測(cè)

2.2 水污染危險(xiǎn)級(jí)別劃分

根據(jù)研究表明，目前我國(guó)將水利工程中危險(xiǎn)源劃分為重大危險(xiǎn)源和一般危險(xiǎn)源。而危險(xiǎn)源風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)則具體劃分為重大風(fēng)險(xiǎn)、較大風(fēng)險(xiǎn)、一般風(fēng)險(xiǎn)和低風(fēng)險(xiǎn)四個(gè)等級(jí)[5-6]。其中，風(fēng)險(xiǎn)源風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)中，重大風(fēng)險(xiǎn)危險(xiǎn)程度和實(shí)踐概率均較大，主要通過(guò)監(jiān)理單位、主管單位和施工中重點(diǎn)排查，避免危險(xiǎn)因素引起河道水質(zhì)污染等；較大風(fēng)險(xiǎn)危害性和發(fā)生概率均為中等；一般風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率較低，危險(xiǎn)程度較輕，預(yù)防則通過(guò)施工單位過(guò)程監(jiān)管和監(jiān)理單位聯(lián)合督導(dǎo)為主；而低風(fēng)險(xiǎn)各概率和危害等級(jí)均最低，因此，僅通過(guò)施工單位預(yù)防即可。通過(guò)劃分水利工程施工危險(xiǎn)等級(jí)因素，更好的避免因河道水利工程污染造成水質(zhì)污染等現(xiàn)象。

2.3 水污染危險(xiǎn)等級(jí)評(píng)價(jià)

在目前水利工程領(lǐng)域中，危險(xiǎn)等級(jí)評(píng)價(jià)劃分主要通過(guò)對(duì)河道危險(xiǎn)因素、危險(xiǎn)源特征進(jìn)行識(shí)別、判斷和定義的過(guò)程[7]。危險(xiǎn)等級(jí)分級(jí)主要以從事水利行業(yè)多年的高水平專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員通過(guò)科學(xué)合理的檢測(cè)方法辨識(shí)危險(xiǎn)源。危險(xiǎn)等級(jí)主要檢測(cè)方法為直接判斷法、安全檢查表法和危險(xiǎn)性預(yù)警分析法，通過(guò)綜合分析判斷在水利工程施工區(qū)內(nèi)的生產(chǎn)、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)和危險(xiǎn)因素等危險(xiǎn)發(fā)生的可能性。直接判斷法通過(guò)對(duì)水利工程區(qū)域內(nèi)水污染風(fēng)險(xiǎn)因子進(jìn)行判定，當(dāng)其危險(xiǎn)等級(jí)超出（水利水電重大危險(xiǎn)源清單）中規(guī)定的任何一條警戒紅線(xiàn)，則可進(jìn)行危險(xiǎn)等級(jí)評(píng)價(jià)，判定危險(xiǎn)源。進(jìn)而通過(guò)對(duì)應(yīng)措施調(diào)整降低危險(xiǎn)等級(jí)，實(shí)現(xiàn)水利工程施工中造成的危險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)，以提高施工的安全性。

3 水利工程水污染檢測(cè)方法

3.1 專(zhuān)項(xiàng)檢測(cè)法

水利工程中專(zhuān)項(xiàng)檢測(cè)主要分為水泥檢測(cè)、現(xiàn)場(chǎng)回填檢測(cè)、結(jié)構(gòu)實(shí)體檢測(cè)、錨桿、錨索、土釘檢測(cè)、管道檢測(cè)和水質(zhì)分析檢測(cè)等。相比較，水質(zhì)檢測(cè)是水利工程專(zhuān)項(xiàng)檢測(cè)中的關(guān)鍵因素，不僅有效防治周邊水質(zhì)環(huán)境，而且能加強(qiáng)水利工程建筑施工的合理性。本文水利工程水質(zhì)污染檢測(cè)流程如圖1所示。由圖1可知，水質(zhì)檢測(cè)主要通過(guò)危險(xiǎn)物質(zhì)、物理性質(zhì)傳感器和溫度傳感器檢測(cè)，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)化器進(jìn)入單片機(jī)進(jìn)行水質(zhì)分析專(zhuān)項(xiàng)檢測(cè)，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)問(wèn)題水質(zhì)的及時(shí)處理。

圖1 水利工程水質(zhì)污染檢測(cè)流程示意圖

為更進(jìn)一步進(jìn)行河道水利施工周邊水質(zhì)結(jié)果分析，以評(píng)價(jià)水質(zhì)污染等級(jí)，本文通過(guò)構(gòu)建相關(guān)模糊矩陣進(jìn)行相關(guān)分析，其計(jì)算公式如下（1-3）所示：

式中：R為模糊關(guān)系矩陣；a為矩陣行數(shù)，b為矩陣列數(shù)；ayr為矩陣第r行，第y列的元素值。

式中：ζ為隸屬度，η表示環(huán)境污染等級(jí)的等級(jí)個(gè)數(shù)，β表示環(huán)境污染等級(jí)中的第一大分量，δ為環(huán)境污染等級(jí)中的第二大分量，若ζ≤0.5，則將對(duì)施工因素隸屬度進(jìn)行調(diào)整。若ζ＞0.5，則判斷模糊矩陣有效，得到影響因素對(duì)環(huán)境污染的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。

式中：φ表示最大特征根λ的特征向量，G表示影響因素的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果，判斷單個(gè)影響因素所屬的環(huán)境污染等級(jí)，得到單個(gè)影響因素對(duì)環(huán)境污染的危害程度，根據(jù)G值，判斷所有影響因素所屬的環(huán)境污染等級(jí)，得到整體施工因素對(duì)環(huán)境污染的危害程度。

3.2 第三方檢測(cè)

本文河道水利工程水污染檢測(cè)中第三方檢測(cè)主要進(jìn)行河道施工部分、管網(wǎng)施工和基坑施工三個(gè)部分，如表2所示。表2列舉了部分第三方檢測(cè)水利工程項(xiàng)目和對(duì)象，由表2可知，主要通過(guò)水利建筑工程相關(guān)儀器設(shè)備進(jìn)行河道區(qū)域建筑安全檢測(cè)，以有效避免質(zhì)量安全事故造成水污染等級(jí)下降等。其主要檢測(cè)特征包括：（1）依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況確定監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)位置，以能達(dá)到監(jiān)測(cè)目的為原則；（2）力求同一監(jiān)測(cè)部位能同時(shí)反映不同的物理變化量，以便找出其內(nèi)在的聯(lián)系和變化規(guī)律；（3）監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)應(yīng)在施工完成前，保證檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；（4）應(yīng)保證數(shù)據(jù)的連續(xù)性。以此，反映河道區(qū)域水利工程質(zhì)量安全、環(huán)境安全，有效避免因水利建筑施工造成河道水質(zhì)污染現(xiàn)象。

表2 第三方檢測(cè)項(xiàng)目和對(duì)象

4 河道水利工程水污染保障措施

4.1 強(qiáng)化質(zhì)量安全管理體系

在河道水利工程建設(shè)中，為確保水利工程質(zhì)量安全和河道周邊生態(tài)環(huán)境保護(hù)，首先強(qiáng)化施工中質(zhì)量安全和優(yōu)化管理體系，運(yùn)用先進(jìn)安全的技術(shù)，全面開(kāi)展水利工程質(zhì)量安全管理，優(yōu)化污染檢測(cè)方法，以降低水污染風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。其次，加強(qiáng)科技交流和技術(shù)開(kāi)發(fā)，提高專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平，確保水利工程質(zhì)量安全。水利工程安全檢測(cè)體系構(gòu)建步驟如下：（1）確定負(fù)責(zé)人；（2）不同任務(wù)組協(xié)同配合；（3）成果檢測(cè)安全。項(xiàng)目、技術(shù)負(fù)責(zé)人主要對(duì)水利設(shè)備、周邊水質(zhì)污染調(diào)查、建筑原材料等進(jìn)行質(zhì)量把關(guān)，保證設(shè)備安全，周邊水利環(huán)境污染方案措施完善等；外業(yè)組、內(nèi)業(yè)組對(duì)有關(guān)水利工程環(huán)境、設(shè)備檢測(cè)，優(yōu)化水質(zhì)、環(huán)境、設(shè)備的檢測(cè)方法，以出具安全可靠的數(shù)據(jù)結(jié)果，降低污染危險(xiǎn)性。成果檢測(cè)安全對(duì)存在隱患和危險(xiǎn)性區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)和跟蹤調(diào)查，并進(jìn)行相關(guān)技術(shù)指導(dǎo)，保證水利工程質(zhì)量安全，管理體系優(yōu)質(zhì)，且有效地防控水質(zhì)安全。

4.2 加強(qiáng)第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)管理力度

第三方監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)明確原料、設(shè)備和環(huán)境污染因素技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，不僅對(duì)河道水利工程中水質(zhì)污染程度有一定調(diào)控意義，而且是檢驗(yàn)水利工程各質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。水利工程原材料中砂石料、水泥和鋼筋等最為常見(jiàn)，在第三方檢測(cè)中要根據(jù)行業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則進(jìn)行強(qiáng)度、顆分和環(huán)保性?xún)?nèi)容進(jìn)行檢測(cè)，出現(xiàn)不符合安全需求和環(huán)保型材料原料，及時(shí)退訂，不允許其進(jìn)入建設(shè)場(chǎng)地；鋼筋材料等以監(jiān)督管理為主，水泥、砂石料等進(jìn)行合格驗(yàn)收，在保證其無(wú)污染、質(zhì)量可靠安全的前提下進(jìn)行合格驗(yàn)收。檢測(cè)人員根據(jù)檢測(cè)報(bào)告，查驗(yàn)其建筑后是否對(duì)河道周邊水質(zhì)環(huán)境造成污染，是否按照標(biāo)準(zhǔn)混凝土配比使用等。工程實(shí)體質(zhì)量檢測(cè)，對(duì)消除水利工程危險(xiǎn)性具備重要參考價(jià)值，在實(shí)際河道水利工程施工中，根據(jù)施工工藝、氣候和現(xiàn)場(chǎng)條件等驗(yàn)收建筑原料質(zhì)量安全，有利于水利工程數(shù)據(jù)獲取，同時(shí)有效控制施工期水污染，保障水質(zhì)安全有著重要研究?jī)r(jià)值。

5 研究結(jié)論

本文通過(guò)對(duì)河道水利工程水污染危險(xiǎn)源來(lái)源、危險(xiǎn)等級(jí)劃分和危險(xiǎn)等級(jí)適宜性評(píng)價(jià)等分析，以對(duì)比法、專(zhuān)項(xiàng)檢測(cè)法和第三方檢測(cè)法獲取在水利工程施工期間造成污染危險(xiǎn)性指標(biāo)的綜合情況，以有效的避免或降低在水利工程施工作業(yè)期間周邊水體的污染程度。同時(shí)針對(duì)河道周邊水環(huán)境安全保護(hù)問(wèn)題，按照相關(guān)檢測(cè)方法，制定強(qiáng)化質(zhì)量安全管理體系和加強(qiáng)第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)管理力度的水污染安全保障措施方法，從檢測(cè)機(jī)構(gòu)、生產(chǎn)工藝、各類(lèi)水處理措施運(yùn)轉(zhuǎn)情況和河道水利技術(shù)優(yōu)勢(shì)上進(jìn)行調(diào)控，降低水利建筑施工期間水污染等級(jí)，加強(qiáng)水利工程區(qū)域水質(zhì)檢測(cè)機(jī)構(gòu)監(jiān)測(cè)精準(zhǔn)度，在保證周邊施工作業(yè)安全的前提下，保障河道周邊水質(zhì)安全。通過(guò)本文檢測(cè)方法設(shè)計(jì)研究，為水利工程施工作業(yè)期間水環(huán)境保護(hù)提供科學(xué)的依據(jù)?！?/p>