有效防治化工企業(yè)地下水污染的措施分析

毛 杰

松江區(qū)環(huán)境監(jiān)測站 上海 201613

引言

所謂化工企業(yè)地下水污染,即化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中,由于各種原因影響,導致地下水中化學元素含量產(chǎn)生變化,進而導致地下水污染。如地下水污染程度較輕,會在一定程度上影響地下水資源的再次利用,如果污染情況嚴重,則會對人們的身體健康造成威脅?；诖?地下水污染已經(jīng)開始逐漸成為化工企業(yè)可持續(xù)發(fā)展中的一個重要制約因素。由此可見,如何防治地下水污染已經(jīng)成為了當前階段化工企業(yè)必須解決的一個問題。

一、化工企業(yè)地下水污染防治應遵循的原則

在化工企業(yè)實際生產(chǎn)經(jīng)營過程中,會因為物料泄漏而產(chǎn)生不同程度的環(huán)境污染,生產(chǎn)過程中本身也會產(chǎn)生一定的污染物,這類污染都很容易滲透至地下,造成地下水源的污染。地下水污染相比于普通污染,通常具有隱蔽性和難以逆轉(zhuǎn)性,因此防治難度更大。因此,化工企業(yè)在防治地下水污染的過程中,因遵循以下幾條原則:

(一)從源頭入手,做好主動防滲

在化工企業(yè)的各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)中,均存在不同程度的污染源,為了從根本上加強地下水污染防治效果,企業(yè)需要從原料存儲、生產(chǎn)以及運輸?shù)雀鱾€環(huán)節(jié)入手,嚴格控制好污染物泄漏問題,通過應用仙劍的防滲漏工藝技術,防止可能出現(xiàn)的污染物泄漏,從而最大程度的降低污染物與地面接觸的可能性[1]?；て髽I(yè)在敷設化工運輸管線時,要保證施工質(zhì)量,在源頭上提高主動防滲效果,降低污染物跑冒滴漏的現(xiàn)象,從而實現(xiàn)地下水污染的主動防治。

(二)做好防滲工程設施建設,完善被動防滲

由于生產(chǎn)工藝等因素的影響,化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中往往很難保證污染物零泄漏。為了防止污染物滲入到地下水源,化工企業(yè)必須建設防滲工程設施。例如,結合化工企業(yè)實際生產(chǎn)特點,在生產(chǎn)區(qū)和裝置區(qū)有針對性的建設防滲設施,設計不同的防滲系數(shù),鋪設好防滲層,同時建立專門的滲漏污染物收集系統(tǒng),防止污染物滲入地下,造成地下水污染。

(三)加強滲漏物污染監(jiān)控,防止釀成重大地下水污染事故

通常而言,地下水污染需要一個過程,因此在防治地下水污染時,除了要強化防滲工作以外,還需要加強對地下水水質(zhì)的監(jiān)控,這樣才能在發(fā)生重大污染事故前及時發(fā)現(xiàn)問題,及時啟動應急預案處理地下水污染,避免更加嚴重的后果發(fā)生。例如,企業(yè)可以在石化罐底防滲層中設置污染物泄漏警報裝置,在出現(xiàn)防滲層失效時,及時起到預警作用。除此以外,在化工企業(yè)生產(chǎn)區(qū)周圍,還可以設置應急抽水機、監(jiān)測井等設施,定期監(jiān)測地下水水質(zhì),有針對性的治理地下水污染,從源頭上提升地下水污染的防治效果。

二、化工企業(yè)地下水污染防治區(qū)域劃分

在開展地下水污染防治前,化工企業(yè)需要以時效性為依據(jù),科學劃分污染區(qū)域,并針對不同的污染區(qū)域制定相應的防治措施。通常而言,化工企業(yè)地下水污染防治區(qū)域劃分可以分為以下幾種類型:

(一)地下水非污染區(qū)域

所謂地下水非污染區(qū)域,指的是在化工企業(yè)生產(chǎn)過程中,不會產(chǎn)生地下水污染的區(qū)域,例如,企業(yè)電力配置區(qū)域就不會對地下水產(chǎn)生污染,這是因為電力配置區(qū)域為配電室和機柜室兩個部分,配電室事故油池也不在地下水非污染區(qū)域中。除此以外,對于化工企業(yè)而言,綠化區(qū)和管理區(qū)也都屬于地下水非污染區(qū)域。

(二)地下水普通污染區(qū)域

地下水普通污染區(qū)域是化工企業(yè)中產(chǎn)生污染物數(shù)量最多的一個區(qū)域。一般而言,普通污染區(qū)域?qū)Φ叵滤斐傻奈廴据^小,而且這類污染物能夠通過土壤分解,不會對地下水源造成直接的影響[2]。在化工企業(yè)中,較為常見的地下水普通污染區(qū)域有罐區(qū)域、化工反應塔、設備區(qū)域等。對于地下水普通污染區(qū)域的防治,化工企業(yè)可以適當減少人力、物力和財力方面的投入。

(三)地下水重點污染區(qū)域

地下水重點污染區(qū)域通常會產(chǎn)生一些難以分解且毒性較強的污染物,由于在短時間內(nèi)這些污染無法被土壤分解,因此會緩慢滲入至地下,從而對地下水造成較為嚴重的污染。通常而言,地下水重點污染區(qū)域主要包括生產(chǎn)裝置區(qū)域、化工物料儲罐區(qū)域、化工廢棄物暫存區(qū)域等。由此可見,化工企業(yè)在防治地下水污染時,要把地下水重點污染區(qū)域作為開展防治工作的重點來抓。

(四)地下水特殊污染區(qū)域

所謂地下特殊污染區(qū)域,指的是化工企業(yè)中存在較長時間的污染區(qū)域或工程設施。具體來說,如污水池、排污區(qū)、污水井等可以歸類為地下水特殊污染區(qū)域。除此以外,化工企業(yè)配電間的事故油池也可以劃分到地下水特殊污染區(qū)中,相關工作人員在開展地下水污染防治時,需要對這一區(qū)域加強關注。

三、地下水的主要污染形式

化工企業(yè)中造成地下水污染最主要的形式之一就是鐵錳元素。由于鐵元素在地標中含量高、分布廣,并且不溶于其他物質(zhì),然而在進入地下水后,就會以可溶于水的二價形式存在。在元素周期表中,錳元素和鐵元素為同族元素,因此錳元素和鐵元素的來源以及性質(zhì)相似度較高,這就會造成地下水中出現(xiàn)來自巖石和礦物中的錳元素混合物[3]。通常而言,錳元素一般存在于富含有機物的地下水中,這就導致鐵錳元素氧化作用會控制錳元素的沉淀和溶解過程,然而由于錳元素的四價溶解度較低,因此錳元素在地下水中會以二價的形態(tài)存在。地下水中的鐵錳元素會對人體造成危害,錳鐵元素一般為紅褐色或暗紅色,并且具有強烈的異味,會對人的味覺和觸覺造成嚴重的刺激。此外,含有鐵錳元素的地下水在進入管道后,會產(chǎn)生一定的細菌或水垢,這些細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蝕。如果化工企業(yè)使用這類含有鐵錳元素的地下水作為生產(chǎn)用水,不僅會對其生產(chǎn)效率造成影響,同時還可能在生產(chǎn)過程中形成安全隱患。除此以外,雖然鐵錳元素是人體必須的一種微量元素,但如果人們長時間應用韓勇鐵錳元素的地下水,可能會導致其出現(xiàn)糖尿病、佝僂癥、肝臟損傷、記憶力衰退等疾病,對人類的身體健康造成嚴重的影響。

砷元素是化工企業(yè)地下水污染的另一種主要形式,其具有金屬和非金屬兩種化學性質(zhì)。在生態(tài)系統(tǒng)中,砷元素主要以硫化物的形態(tài)存在。砷元素的化合物為砒霜,是一種毒性極為強烈的物質(zhì)。地下水中的砷污染一般源自認為因素和自然因素,例如,某些地區(qū)的天然地下水中,一些沉淀物質(zhì)會釋放砷元素,砷硫化礦物與氧氣接觸后會產(chǎn)生氧化反應,從而在地下水中大量釋放砷元素,進而造成地下水砷污染。其次,在人類的市場生產(chǎn)生活過程中,何進冶煉、醫(yī)藥、農(nóng)藥等工業(yè)生產(chǎn)中的半成品和廢渣都含有一定的砷元素,如果這些物質(zhì)被隨意排放至地下水,就會進一步加速地下水的砷污染[4]。我國相關部門按照隨之情況將地下水質(zhì)量分為5個等級,其中第3類等級適合作為集中式生活用水水源,同時也嚴格要求了砷元素的具體含量,就是第3類地下水中的砷元素含量不得大于或等于50μg/L。此外,根據(jù)世界衛(wèi)生組織發(fā)布的飲用水標準規(guī)定,如果地下水中的砷元素含量高于10μg/L,就可以認定其為高砷地下水。人類如果長期飲用砷元素含量高于10μg/L的高砷地下水,就會導致其皮膚出現(xiàn)色素異常、角質(zhì)化等問題,嚴重時還會出現(xiàn)內(nèi)戰(zhàn)癌癥、皮膚癌等慢性砷中毒癥狀。

四、我國現(xiàn)階段化工企業(yè)地下水污染防治現(xiàn)狀

在近年來我國經(jīng)濟快速發(fā)展的背景下,城市化進程不斷加快,隨之出現(xiàn)了城市水資源緊缺的問題。目前,滿足城市自身用水的方式主要有農(nóng)村向城市供水和使用地下水兩種,這也是一些水資源不足城市的主要用水來源。然而在實際生活總,為了滿足城市居民的正常生活用水以及企業(yè)的生產(chǎn)用水需求,還必須大量開采地下水資源,而在大量開采地下水的過程中,會導致地下水污染的進一步加重。與此同時,為了緩解地下水資源短缺的問題,一些城市還會采用把地表水引入到地下水的方式,這種方式很可能將一些位于地表中的雜質(zhì)及有害物質(zhì)帶入到地下水中,從而污染地下水源[5]。到目前為止,我國很多城市地下水都因為化工企業(yè)污染物外泄或過度開發(fā)加劇了污染速度,如果不能及時采取科學合理的措施對地下水污染進行有效的防治,必然會導致地下水資源的污染程度逐漸惡化。因此,對于現(xiàn)階段的化工企業(yè)而言,加強地下水污染防治是最重要的工作之一。

五、化工企業(yè)加強地下水污染防治的具體措施

針對當前階段我國化工企業(yè)地下水污染防治工作而言,除了要及時采取科學有效的防治措施以外,還要嚴格遵循以主動防滲為主,被動防滲為輔的防治原則。具體而言,就是要在防治地下水污染的過程中,實施以下幾項措施:

(一)結合化工企業(yè)的實際生產(chǎn)特點做好分類和布置工作

化工企業(yè)需要根據(jù)不同設備生產(chǎn)運行的實際情況和具體特征,對這些設備予以合理分類與科學布置。在化工企業(yè)內(nèi)部各個區(qū)域也需要建立對應的圍堰實現(xiàn)有效分類隔離。另外對于企業(yè)內(nèi)部面積相對較大的位置,為避免污染物進入地下或影響附近區(qū)域,需要開展好填塞處理和伸縮縫設置,確保化工企業(yè)內(nèi)部相關區(qū)域的統(tǒng)一協(xié)調(diào)。

(二)做好污染區(qū)域的分割和劃分工作

化工企業(yè)要針對地下水污染的具體情況對相關區(qū)域?qū)嵤┖侠韯澐?比如說針對地下水污染較為嚴重的區(qū)域通常放置了一些危險性較高的化學用品,需要結合實際來開展有針對性的劃分,同時科學設置圍堰或圍堤。在這一過程中應當認識到,要結合圍堰具體容積來判斷存儲危險化工品塔罐的容積。

(三)建立廢液收集系統(tǒng)

化工企業(yè)需要在各類化工設備和泵機附近位置配置相應的基礎設施,同時進一步健全廢液收集體系,確保在實際生產(chǎn)狀態(tài)下形成的各種廢液和相關污染物可以第一時間全面統(tǒng)一收集起來,同時實施統(tǒng)一處理。如此一來不但可以避免廢物進入地下水中造成污染,還可以避免廢液直接和地面接觸。

(四)應將管道等建在地表之上

對于化工企業(yè)來說,不管是各種管線或者壓力管道都需要鋪設于地表,特別是各種污水管線必須要將其放置于地表之上。如此一來即便污水管線出現(xiàn)了污染物泄露的問題,也可以充分防止污染物直接和地面進行接觸,也能夠避免污染物或其他廢液進入地下水造成污染[6]。與此同時,化工企業(yè)應當科學開展好污水管線的設計施工,確保其能夠符合預期防滲目標,防止因為自身建設質(zhì)量因素而造成污染物出現(xiàn)泄露。

(五)做好雨水排放

化工企業(yè)開展生產(chǎn)活動時,雨水排放也屬于非常重要的一環(huán),這主要是由于雨水進入到生產(chǎn)區(qū)域中可能導致企業(yè)的化工產(chǎn)品受到污染。如果這部分化工產(chǎn)品因為雨水受到污染,很容易和雨水一起滲入地下水。因此化工企業(yè)要充分關注并重視雨水的收集和排放工作,同時構建更加系統(tǒng)全面的雨水污染防治體系,建設雨水污染收集池,借助于泵機設備把雨水污水輸送到污水處理廠實施凈化處理。另外需要對事故用水和消防用水有針對性地設置處理池,把處理池內(nèi)的污水第一時間傳輸?shù)轿鬯幚韽S實施統(tǒng)處理。

(六)應做好特殊管道污水處理

化工企業(yè)內(nèi)部存在的部分特殊管道,需要在其外部安設獨立的防水套管,避免具有腐蝕性的污水與管道接觸的過程中造成損害。同時需要在防水管套之內(nèi)選擇相對柔軟的材料實施密閉與填充。在這一過程中,進行選材時要注意傾向于具備防水性的材料,如此一來能夠?qū)μ厥夤艿捞峁└佑行У谋Ｗo。另外針對化工企業(yè)地下水污染較為嚴重的區(qū)域,還可以獨立建立水質(zhì)監(jiān)測井,如果檢測到水質(zhì)中相關污染物超標,需要第一時間實施科學措施予以處理,防止地下水污染程度不斷增加,確保地下水污染治理工作的高效開展。

結語

綜上所述,化工企業(yè)在實際生產(chǎn)過程中,會產(chǎn)生一定程度的污染物,這些污染物具有毒害性大、難分解等特點。若長期留存地表,容易滲入地下并對地下水造成嚴重的污染,影響用水安全?；诖?有必要加強對地下水污染的治理,做好防滲設計與施工,杜絕污染物進入地下水中,減少污染物對地下水的污染,這更利于化工企業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。