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学术之窗  
佳木斯东区浅层地下水污染现状及综合治理措施
点击次数:2720 更新时间:2013-12-5 9:37:15

摘要:佳木斯市东部化工区地下水受到有机污染,且有扩散趋势,进而导致城市地下水质恶化。本文阐述了佳木斯市东部地区地下水污染现状,对监测数据进行了统计、分析并针对污染现状,提出了具体防范治理措施。

关键词:地下水  有机污染  治理措施

1 概述

浅层地下水是一种宝贵的自然资源,又是环境构成的基本要互,它是自然界水循环的重要组成部分,是人类赖以生存和社会发展的重要组成部分。佳木斯市地下水贮量非常丰富,以松散岩类孔隙水为主的浅层地下水,广泛分布在松花江沿岸的漫滩上。其埋藏浅,含水层厚度大,水量丰富,水质指标良好,矿化度小于1g/L,属于重碳酸钙或重碳酸镁型地下水。

一直以来佳木斯城区一直靠开采地下水饮用,地下水也是佳木斯市唯一的饮用水源。但是近年来,地下水污染事故时有发生,佳木斯市政已建有7个水源地,其中松花江坝内建设的二、三、五水源因水量和水质问题已分别停用。特别是佳木斯东部地区,机械、化工、农药、造纸、电力等行业比较集中,一直以来工业污染比较严重,污水排放量占到全市污水排放量的80%以上,由于污染物量大且不易处理,过去几十年直排入松花江和附近的河道,成为地下水污染的主要污染源,还有大量的有机污水直按渗入地下,使地下水水质普遍恶化

2 佳木斯东部地区污染现状

2.1、现状调查范围

2.1.1监测点位

为充分反映地下水水质情况,根据地质部门提供的东部工业区实际水文地质条件,本次调查设十个地下水监测点位即:阳光生化东、阳光生化西、江山村食杂店、江山村居民、汉城狗肉馆、红光砂石厂、黑龙化工、水果食杂店、黑龙化工厂区和阳光生化。

2.1.2 监测项目及频次

地下水监测常规项目为《地下水环境质量标准》(GB/T 14848 )中规定的pH、总硬度、溶解性总固体、高锰酸盐指数、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、硫酸盐、氯化物、挥发酚、氰化物、砷、汞、六价铬、铅、氟、镉、铁、锰、铜、锌、总大肠菌群。地下水监测特征项目为苯、乙苯、二甲苯、甲苯、氯苯、2,4二氯苯酚、2,4,6三氯苯酚。

水质监测频率为2/年,2/期,1/天,

2.1.4 监测结果

地下水监测常规项目执行地下水环境质量标准(GB/T 14848)Ⅲ类标准,特征项目执行地表水环境质量标准(GB 3838-2002)中集中式生活饮用水地表水源地特定项目标准限值。

在监测的22项常规项目中pH、高锰酸盐指数、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、挥发酚、铁、锰、总大肠菌群等9项出现了超标。其中各监测点铁、锰超标是由于佳木斯市的地质背景值偏高所致。三氮及总大肠菌群的超标是由于本调查区域地处城乡结合部,污染主要来源于生活污水、生活垃圾、农业施用的化肥及有机粪肥,据调查有些地方曾是简易垃圾堆放场,受农村生活源的影响较重。

特征污染物苯、乙苯、二甲苯、甲苯、氯苯、2,4二氯苯酚、2,4,6三氯苯酚分别在不同点位有检出,并且有些点位出现了超标,苯的最大瞬时值超标倍数为33.5倍,出现在阳光生化西。

本次调查中我们发现挥发酚是本地区的重点污染物,而且与当地长期的工业生产有密切关系。

挥发酚在黑龙化工厂区、阳光生化东、阳光生化西、黑龙化工四个点位出现了超标,超标率均为100%,最大超标倍数为264倍,出现在黑龙化工厂区,其次是阳光生化西,超标倍数为88倍,超标严重,其余各监测点挥发酚均没有检出。

挥发酚监测数据统计表

点位名称

井深(米)

挥发酚

平均值(mg/L

超标倍数

瞬时值超标率%

黑龙化工厂区

40

0.530

264

100

阳光生化西

100

0.178

88

100

阳光生化东

30

0.074

36

100

黑龙化工

12

0.008

3

100

阳光生化

140

0.002L

0

0

江山村食杂店

12

0.002L

0

0

水果食杂店

10

0.002L

0

0

江山村居民

11

0.002L

0

0

红光沙石厂

10

0.002L

0

0

汉城狗肉馆

10

0.002L

0

0

《地下水质量标准》GB/T14848-93

类:0.002 mg/L

2.1.5挥发酚的污染现状分析

调查结果显示挥发酚是本地区的重点污染物,而且与当地长期的工业生产有密切关系。

我们以黑龙化工厂区为中心,确定各点位的方位。阳光生化东位于中心点西南偏南170**阳光生化西位于中心点西南100,黑龙化工位于中心点东南偏南143,阳光生化位于中心点西南436,江山村食杂店和江山村居民分别位于中心点南7131878汉城狗肉馆、红光砂石厂分别位于中心点东北18501290,水果食杂店位于中心点西南侧1700

地质部门提供的东区地下水的流向为东北→西南走向。位于中心点的上游的汉城狗肉馆、红光砂石厂及位于中心点下游的江山村食杂店、江山村居民和水果食杂店,挥发酚均没有检出。

中心点黑龙化工厂区(40深)挥发酚超标严重,超标264倍;位于地下水流向上的阳光生化东(30深)、阳光生化西(100深)挥发酚分别超标36倍、88倍,阳光生化西虽然属于深水井, 但是其地下水中铁超标39.3倍,根据佳木斯市地质构造特点,深水井不应该出现铁超标现象,因此我们可以判定有浅层地下水汇入,导致其挥发酚超标;黑龙化工(12深)挥发酚超标3倍,虽然距中心点较近,但其不在地下水的流向上,污染物的横向弥散较慢,挥发酚污染相对较轻;阳光生化(140深)虽然位于地下水流向上,但挥发酚没有检出,原因是其为深水井,但从铁的监测值(1.30 mg/L)看,也有浅层地下水汇入,从超标情况看远远低于阳光生化西,说明汇入的浅层地下水较少,故地下水没有受到挥发酚的污染

根据佳木斯东部化工区地下水污染特点,开展综合治理,保障佳木斯市饮用水安全已成为一项该不容缓的工作任务。

3  佳木斯东部地区地下水污染治理

地下水污染控制的关键是控源,控源采用的方法是切断污染进入地下含水层,或者将其从污染地带清理掉。目前,对水污染的控制与处理已有许多先进的方法和技术,尤其对地表水来说较为成熟,但对地下水污染控制和治理来说,近年来包括中国在内的许多国家都在进行有益的尝试和实验。自凝灰浆地下连续墙技术方法,是近年国内新研发的防渗墙施工技术。是效果显着、方法简捷、成本低廉的原位修复技术。

    3.1污染治理

3.1.1自凝灰浆地下连续墙技术方法

本技术是近年国内新研发的防渗墙施工技术。主要施工方式是成槽灌注固化灰浆形成防渗墙。技术方法是:在动力系统的驱动下,成槽装置进行竖向往复运动,对原始地层进行挤压破碎,地层颗粒通过浆液循环发生位置的移动或置换出地面,形成槽孔。在成槽过程中注入固化浆材,成槽后自行凝固,形成防渗体。该工程工序为连续施工,不存在施工接缝问题,可在一定程度上入岩。

3.1.2施工方法简介

施工要求:地下连续防渗墙和地面硬化,使渗透系数达到n×10-7cm/s

根据国内已经完成的固化灰浆防渗墙的经验,结合本项目的水文地质条件及防渗墙的设计结构尺寸,采取的主要施工过程和方法如下:

施工平台及导墙施工

泥浆池修建及固壁泥浆

固化灰浆的拌制和输送

固化灰浆原材料,水泥、膨润土、土壤固化剂等

水泥:水泥标号不低于32.5R

膨润土:工业用膨润土。

主要原料:取用抓斗抓取出的骨料作为主要拌和材料。

土壤固化剂:根据需要添加缓凝剂和分散剂,用量通过试验确定。

固化灰浆防渗墙工序

关键工序施工技术:采用分槽段施工、造槽、灰浆灌注工序。灰浆防渗墙段划分一期槽8m,二期槽7.4m。在一期槽尚未完全凝固前,二期槽施工时套挖一期槽0.5m

3.1.3投资估算

自凝灰浆地下连续墙工程单价:270/m2

总费用估算:隔断长900延长米,按平均深度45估算,每平方米造价大约270元。

900m(长)×45m(深)×270/m210935000()1094(万元)

3.1.4 预期经济、社会效益分析

通过对佳木斯市东部化工区地下水污染调查与治理,解决多年来困扰我市东部化工区地下水污染问题,保障佳木斯市用水安全,满足人民群众对健康饮用水的渴求。因而此项工作对保证持续供应安全的饮用水,建立和谐友好型社会有着十分重要的意义,也必将产生可观的环境效益、社会效益和经济效益。 

参考文献:

1 《佳木斯“十一五”环境质量报告书》佳木斯市环境保护局 2010

2 《地下水质量标准》GB/T14848-93  国家技术监督局  1993

作者简介:王淑辉 佳木斯市环境保护监测站 高级工程师

         

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