第一篇:辽宁水污染状况研究
辽宁水污染状况研究
辽宁省主要水系有辽河、浑河、太子河、大辽河、绕阳河、大小凌河等,大中小河流有200余条,其中流域面积大于1 000km2的干支流45条。全省有大中小型水库896座,其中大型水库22座。
全省多年平均降水量687 mm,70%-80%降水量集中在6-9月,多年平均地表水量324.7亿m3,加上地卜水量后,水资源总量为362.9亿m3,水资源量在地区、年际、年内分配也很不平衡。辽宁省水资源知缺,人均水量不足900 m3人均为全国的1/3左右,是北方严重缺水的省份。
年内分配也很不平衡。辽宁省水资源知缺,人均水量不足900 m3人均为全国的1/3左右,是北方严重缺水的省份。
辽河、浑河、太子河、大辽河、大凌河和鸭绿江是辽宁省的6条主要河流。《2004年辽宁省环境质量通报》的数据显示:2004年,这6条主要河流中,除了鸭绿江水质状况仍然良好外,其他5条河流均污染严重。其中,化学需氧量超标和氨氮超标是造成污染严重的主要原因。此外,辽宁省47条支流中,33条已经严重污染,占70.2%。其污染状况主要从以下几个方面体现:
(1)废水排放量。全省监测260余个排污曰,有50.4%排污口直接排入干流,49.6%的排污口排入支流,间接流入干流。排污口下辽河约50个,浑太河100个,(其中有抚顺三宝台,沈阳细河2条最大排污沟),辽西沿海50多个,鸭绿江39个,辽东沿海20多个。
全年各河流接纳废污水排放量29.5亿t,其中排入浑太河17.2亿t,占全省排污量的58.3%,排入下辽河2.70亿t,辽西沿海3.18亿t、辽东沿海3.94亿t,鸭绿江2.51亿t。
(2)接纳主要污染物排放量。5年来在28.1-29.7亿m3之间变化。2001年29.5亿m3略有上升,其中辽东沿海、鸭绿江排入污水量略有上升,浑太河稳定在17.0-17.4亿m3,下辽河在2.60-3.30亿m3之间。其中生化需氧量以排入大凌河的海州为26.7倍;氨氮海州为24.9倍,浑河黄腊佗38.1倍;高锰酸盐指数海州7.0倍;挥发酚以小凌河锦州147倍为最大,下辽河马虎山55.6倍、太子河木溪56.6倍为次大;总汞大凌河沈家洼子为8.2倍;氯化物以大辽河营曰23.3倍为最大。
(3)水质评价。以枯水期及全年污染严重的V类及超V类水质为例。1997年枯水期评价 1
河段58个,河长2 441.1km,V类及超V类水质河长1 292 km,占评价河长52.9%。1998年评价河段60个,河长2 396.1 km,枯水期V类及超V类水质河长1 208 km,占评价河长50.4 %;全年V类及超V类水质河长1 204 km,占评价河长50.2%。1999年枯水期评价河段58个,河长2 396.1 km,V类及超V类水质河长1 374km,占评价河长57.3%。2000年评价河段57个,河长2 356.1km,枯水期V类及超V类水质河长1 399 km,占评价河长59.4%;全年V类及超V类水质河长1 554 km,占评价河长66%。2001年评价河段57个,河长2 356.1 km,枯水期V类及超V类水质1 395 km,占评价河长60 %;全年V类及超V类水质河长1 294 km占评价河长54.9%。
5年中水质污染最严重的河流是下辽河,2000年枯水期评价河段10个,河长476.6 km,仅有开原一个河段为1}类水质(囚上游清河水库放水),其余为V类及超V类水质,V类水质1个河段,超V类水质8个河段,河长417 km,占评价河长87.5%,几乎达到全流域水质极为严重污染。还有污染最严重的浑太河,1999年枯水期评价河段22个,河长822 km,V类及超V类水质河段19个,河长658 km}占评价河长80.0%,这两河系枯水期的水己丧失了使用价位。丰水期河水污染受洪水稀释形响,小于枯水期,5 a的V类及超V类水质河长,占评价河长30.6%-38%之间波动。从以上资料看出,严重污染的V类及极为严重污染的超`i类水质河长明显呈上升趋势。
2001年全省监测29条河流,57个河段,评价河长2 356.1 km,污染严重的V类水质及污染极严重的超V类水质河长为1 294 km,占评价河长的54.9%,其中,下辽河评价河长476.6 km,有河长367.0 km为V类及超V类水质,占评价河长77%,通报显示,辽宁省内最主要的河流辽河受西辽河、东辽河、招苏台河和条子河4条入省河流水质污染影响,辽河全河段水质都受到严重污染,化学需氧量、氨氮浓度值均严重超标,大部分的河流生态功能已经消失,是污染最严重的河流。
碧流河水库水质有机污染问题日益突出,已引起人们关注。尽管目前水质有机污染还未超过国家标准,但个别指标有污染加重的倾向。从pH值增长、高锰酸盐指数与生化需氧量增长、氮物质来源、总磷增长、其他有机污染物等方面分析了增长的原因对水库水质将产生的危害以及影响。
浑河河长822 km,有河长624 km为V类及超V类水质,占评价河长的75.9%,也是污染最严重河流。
辽西沿海评价河长650 km,有239 km为V类及超V类水质,占评价河长的36.4%是污染严重河流。
辽东沿海评价河长290.5 km,有64 km为V类及超V类水质,占评价河长的22%为重污染河流。
鸭绿江评价河长111 km,均为III ,11类水质。
综上5年资料分析,表明辽宁省水污染明显呈上升趋势,虽然废污水排放量及主要污染物排放量数量变化不大,也是上升趋势,其污染浓度在增大,由于主要污染物超标严重,使排污量中浓度加大,导致河流水质类别上升,V类及超V类水质的河段数及河长增加,水污染程度加大。
此外,辽宁省河流有显著的季节性特点,且水污染受多种因素影响变化较大等原因,采用季节性肯达尔检验法进行趋势分析。其方法是将历年各月主要水污染物数据进行比较,其特点是不考虑相对值的数据排列,统v量几乎不受漏测值或小于检测限等的影响,减少奇异值对趋势的影响。
选用全省29条河流50个站点的化学需氧量、氨氮、挥发酚3种主要水污染物,监测资料进行分析计算如下:
(1)化学需氧量的趋势分析。分析计算50个站中,有27站呈上升趋势,占54%;21站无趋势,占42%;2站下降趋势,占'4%。
旱上升趋势的27站中,从河流分布来看,辽河干支流监测111站,有6站呈上升趋势,其中4站呈.显著上升趋势;太子河干支流11站,有7站旱上升趋势,其中5站旱显著上升趋势;浑河干支流8站,只有抚顺站呈上升趋势;大小凌河12站,有8站旱上升趋势,其中7站旱显著上升趋势;辽东沿海诸河6站,有4站呈显著上升趋势。
(2)氨氮的趋势分析。分析的48站中,有15站呈上升趋势,占31%;有7站呈下降趋势,占15%;有26站无趋势,占54%。
呈上升趋势的巧站中,有辽河沙宝台、工宝庆,大辽河二岔河,太子河唐马寨,浑河抚顺、浑河大闸,大凌河沈家洼子、上窝堡、海州等9站,呈.显著上升趋势;其余6站是大东山堡、海城、东洲、沙里寨、桓仁、梨树沟呈上升趋势。
(3)挥发酚的趋势分析。分析49站中有4站呈上升趋势占8%;10站呈下降趋势,占20%,35站无趋势,占72 %。呈上升趋势的4站中有营曰、上窝堡、哈巴气3站旱显著上升趋势,沙宝台一站呈上升趋势。对以上3种水污染物趋势分析成果,采用叠加法统计法分析后,50个站中有34站旱上升趋势,占68%(其中呈上升趋势的有7站,呈显著上升趋势的27站),呈下降趋势一站,无趋势15站。可以明显的看出,水污染呈上升趋势。
综合以上两种趋势分析结果,说明辽宁省水污染呈上升趋势,顶测近期将继续呈上升趋势,水污染形势严峻。
辽河为辽宁的母亲河,其流域由辽河和大辽河两个水系组成。辽河干流在盘锦双台
子县进入渤海;浑河在海城、台安和盘山三县交界处汇合太子河后称为大辽河,在营口入渤海。7月15日至17日,检查组分别对辽河和大辽河水污染防治工作情况进行了检查。
1.辽河支流招苏台河情况
招苏台河是辽河的主要支流之一。招苏台河发源于吉林省,在辽宁省昌图县汇入辽河干流。从2000年至今,吉林进入辽宁的水质基本为劣Ⅴ类水质,2007年在具有代表性的两家子省界断面COD、氨氮平均浓度分别超过地面水环境质量Ⅴ类标准的2倍和5.2倍。
从检查情况来看,招苏台河的污染主要来自其支流条子河,条子河发源于吉林省,承纳了上游四平市的工业、生活污水后汇入招苏台河。目前,四平市污水产生量为8万吨/日左右,其污水处理量仅为4至5万吨/日,其余污水直接排入条子河。常委会2005年、2006年都针对条子河污染问题进行了检查。这次检查组看到,条子河依旧是一条排污沟,其污染程度与2005年检查时差别不大,面貌依旧。
2.大辽河支流浑河、太子河情况
浑河发源于长白山,流经抚顺、沈阳,是大辽河的主要支流之一。沈阳市位于浑河中游,是东北地区最大的重工业城市。在沈阳市沈水湾污水处理厂,检查组了解到,近年来沈阳市实际污水处理量为117万吨/日,污水处理率近75%,虽是整个东北地区污水处理率最高的城市,但还有40万吨/日的污水未经处理直接排入浑河。
太子河是大辽河的另一主要支流,流经本溪、辽阳、鞍山等工业城市。辽阳市位于太子河中游,受上游本溪市污染,入境水质为劣Ⅴ类。两年前,全国人大执法检查组曾在报告中指出了辽阳市庆阳化工有限公司向太子河超标排污的行为,辽宁省政府也责令其于去年年底前实现达标排放。但这次检查组在现场察看其入河排污情况时发现,企业依然将含有大量硝基化合物的废水直接排入太子河。
3.辽河、大辽河干流入海口情况
检查组在盘锦双台子察看了辽河入海口水质情况。从辽河干流入海监测断面看,2000年至2006年水质基本为劣Ⅴ类。虽然“十五”以来,盘锦市投资建设了50多个环境污染治理项目,但仍有大量污水未经处理直接入河。
检查组在营口市察看了大辽河入海口水质情况。从大辽河入海监测断面看,2000年至2006年断面水质均为劣Ⅴ类。营口市虽积极采取多种措施开展水污染防治工作,但由于大辽河在进入营口市境内前就已经为劣Ⅴ类水质,而且营口市仍有部分污水未经处理直接排入大辽河。
从辽河、大辽河入海口情况看,污染十分严重,问题相当突出,辽河污染治理不仅是流域问题,而且直接危及到渤海水域的水质。
辽宁河流污染的现状人为因素占据了很大的比例,以朝阳大凌河为例。朝阳生活污水未经处理直排大凌河,2000年达4696吨;重点工业污染源排放量比较大,2000年达3485万吨,工业污水排放主要集中在朝阳造纸厂等25家企业,从COD(污染因子)分析,主要集中在造纸和畜禽屠宰等行业;水土流失严重,农业生产中化肥农药等过量施用;河流水量小,自净能力差。
此外由于水污染导致的事件还有很多:2008年7月15日7时许,五龙金矿位于丹东市振安区境内的黄洞沟尾矿库的排水系统突然损坏。加之连日大雨,库内大量含氰化物的尾矿废水涌入下游百米外的板石河,并流进了6公里外的铁甲水库。这一水库是隶属丹东市的县级市——东港市的唯一饮用水源,水库污染将直接威胁到全市21万人的饮水安全。
丹东市政府事故调查组的调查结果也披露出了导致事故发生的种种人为因素。在五龙金矿黄洞沟尾矿库加高增容工程中,设计要求4#至5#溢水塔之间排水管应采用直径1.2米的钢筋混凝土浇筑,且应坐在基岩上。五龙金矿在施工时,并没有按设计要求施工,不仅擅自把混凝土浇筑的排水管换成玻璃钢管,而且部分没有坐在基岩上。企业也没有留下任何施工资料,为日后的管理留下了隐患。
值得一提的是,五龙金矿黄洞沟尾矿库坝体加高增容工程不仅环保手续不全,而且至今也未经环保部门验收。更需要注意的一点是,辽宁省环保局早在2007年对省内饮用水源地的大检查中,就发现了五龙金矿黄洞沟尾矿库所处位置敏感且环保审批手续不全等问题,并责令其立即闭库。同年12月,中金黄金因再融资申请环保核查,五龙金矿也在核查范围之内。在此次核查中,五龙金矿明确向辽宁省环保局承诺要立即关闭尾矿库。
这一承诺最终没有被履行,并酿成了令辽宁省上下轰动的“7·15”重大水污染事件。
由于饮用水污染引起巴彦县兴隆镇数百人感染性腹泻的爆发。先是有数十名居民染病住院,随后兴隆镇第一中学有近200名学生出现呕吐、腹泻等症状。为治理此次事件全县共调集财政应急资金30万元,储备应急药品含氯消毒精1000公斤,调动事件应急处置工作人员5000人次。
作为重要水源的鸭绿江多年来一直将作为其选矿的工业污水和矿渣的直排场地,日排污量高达一万多吨,严重地污染了宽甸县万宝村及周边的生态环境和鸭绿江流域,而且三旺选厂尾矿库一直存在崩坝的重大安全隐患,正像老百姓说的“头顶着炸弹睡觉”,“万宝源这两个福建老板太缺德,污染环境,不顾百姓死活”。
近几年来事实已查明,万宝源在没有任何合法审批手续情况下,公然毁掉“辽宁省重点公益林”300多亩,矿渣淹没掉“水磨地”近2000亩,含化学添加剂的污水和矿渣污染鸭绿江造成死鱼事件三起,引发诉讼金额400百多万元,污染区域水生物灭绝。
与此同时,太子河的状况也不容乐观。几十年来,庆化公司生产过程产生的含有大量的硝基化合物的酸性废水直接排进太子河,让污染的太子河雪上加霜。
水与人类生活密切相关,水污染问题日严峻,这直接威胁着以水为生的所有生物,因此保护水已成为刻不容缓的任务,我们每个人都应该分献自己的一份力,为了我们自己,为了所有的生命,为了我们共同的家园!
第二篇:农药对地表水污染状况研究概述
农药对地表水污染状况研究概述
近20 a来,随着农业经营方式的转变,以及精细密集农业的发展,世界上农药的使用量显著增加。农药的大量使用已经在各种环境基质中产生了农药残留。目前的研究表明,世界上多数河流和湖泊中都有农药残留物的存在。因此,农药对地表水的污染日益引起人们的广泛关注。
农药在田间使用后,只有少量停留在作物上发生效用,大部分则残留在土壤或漂浮于大气中,通过降雨、淋溶等途径进入水体环境。农药主要随地表径流由农田向地表水迁移,其流失量取决于很多因素,包括土壤性质、地形、气候、农业措施和农药本身的理化性质。目前这些因素在时间和空间范围对农药浓度及农药在整个流域中的综合效应影响尚不明确。而欧美等发达国家已经开展了农药对地表水污染方面的调查和研究工作,其中美国在农药对地表水的污染水平、特点和规律及预测评价方面的研究工作起步较早,并已取得初步成果。
美国地质调查局(United States Geological Sur—vey,USGS)于1991年开始实施国家水质评价计划(National Water-Quality Assessment Program,NAWQA)。该计划提供了一个有关河流、地下水、水生生态系统水质的长期的国家范围内的信息源,旨在在河流、地下水和水生态系统研究领域建立长期、持久且能对比的信息,以便更好地支持国家在水质管理方面的决策。所选择的检测物质主要包括农药、营养物、挥发性有机物和金属物质等。最终将NAWQA的所有研究结果进行综合分析,并对水质在区域和国家范围内如何变化及其变化原因作出解释。USGS指出,NAWQA对美国河流和地下水中农药品种与浓度进行了最全面的评估。NAWQA执行者在1992—2001年间对美国50个州的地表水及地下水中农药污染状况进行了系统全面的调查。此后,针对前面的调查结果,USGS分别于2001、2004和2007年对农药重点污染区域开展了高密度检测。该项工作较为全面地反映了美国水体中农药的污染状况。
中国是农药生产和使用大国,农药的环境问题异常突出,但目前中国在农药对地表水污染方面的研究工作尚未全面展开。因此,笔者主要介绍了美国地表水中农药污染水平的调查结果,以及农药浓度的季节性变化规律和农药残留的风险评估方法,旨在在为我国地表水中农药污染研究工作提供有益借鉴的同时,为建立流域面源污染控制技术体系和实施有效的饮用水源地环境管理提供科学依据。美国农药的使用量及主要品种
在1992-2001年NAWQA执行者实施普查期间,美国常规农药使用量年均约4.54亿kg。1964-2001年间,农业用途的农药使用量稳定增长,1964-1980年从<18.14亿增至>36.29亿kg,1980-2001年基本维持在31.75~36.29亿kg之间。1980-2001年,农业用途的除草剂和杀菌剂使用量比以前略有降低,杀虫剂使用量降至原来的一半[卜。1964-2001年间,非农业用途的农药使用量保持相对恒定,1964-1980年基本维持在11.34~13.61亿kg之间,到1998年降至约8.62亿kg,而1998-2001年又有所增加,其中主要原因是用于家庭或花园的除草剂、杀虫剂和杀菌剂使用量有所增长。
目前,在美国主要使用的农药品种可归为4类:有机磷类、三嗪类、酰胺类和氨基甲酸酯类¨。美国主要使用的25种除草剂和25种杀虫剂及其用量见.图1
由图1可知,主要的除草剂品种包括莠去津、异丙甲草胺、2,4一D、草甘膦、乙草胺等,主要的杀虫剂品种包括毒死蜱、特丁磷、甲基对硫磷、马拉硫磷、西维因等。这些使用量较高的品种基本包含在上述4类中。NAWQA选择检测的农药品种包括广泛使用的20种除草剂和16种杀虫剂,而杀菌剂和其他类型的农药很少分析。另外,在有机氯类农药被禁用之前,DDT、狄氏剂、艾氏剂、七氯等曾在美国大量使用,并且造成水体环境的持久性污染。因此,NAWQA对32种有机氯农药及其降解产物在河底沉积物和鱼体组织中的含量进行了监测。部分使用较普遍的农药品种(如:草甘膦、氟铝酸钠)由于受当时分析方法或预算的限制而未被选择。
NAWQA在进行水样分析时共选择了75种农药和8种农药降解产物,这些品种使用量占美国农业用途农药使用总量的78%,调查结果显示了农药及其降解产物在大部分水系中的总体分布情况,但并不代表地表水中残留农药的准确浓度。地表水中农药的残留情况及分布特征 2.1 地表水中农药残留情况
1992-2001年,USGS对186条河流的水样、1 052条河流的沉积物样品及700个不同河流的鱼类样品进行检测,在水样中检出21种杀虫剂、52种除草剂、8种代谢产物、1种杀菌剂和1种杀螨剂,在沉积物和鱼类样品中检出有机氯农药及其代谢产物共32种。在所采取的90% 的水样中至少有1种农药或降解产物检出,对鱼类样品的检测结果显示在发达地区超过90%的样品检出有机氯农药,同时对沉积物样品的检测结果显示农业区有57% 的样品检出有机氯,而城市区有80% 的样品检出有机氯,表明在地表水环境系统中普遍存在农药残留。
在绝大部分河流的水样中检出除草剂共18种(注册为农业用途的11种,非农业用途的7种),主要包括莠去津及其降解产物脱乙基莠去津、异丙甲草胺、氰草津、甲草胺、乙草胺、西玛津、扑灭通、丁噻隆、2,4一D、敌草隆等(图2)。调查结果表明,河流中除草剂残留总量范围为0.2~9.3 Ixg·L,变动幅度很大,显现出较大的离散性。在农业地区河流中检出率和检出浓度较高的除草剂均是在农田,尤其是玉米田使用量较大的莠去津、异丙甲草胺、氰草津。在城市地区河流中检出率较高的除草剂包括扑草通、莠去津、2,4一D和西玛津。
在调查期间,水样中检出率较高的杀虫剂共6种,主要包括二嗪农、西维因、毒死蜱等。杀虫剂残留总量范围为0.O1~3.3 Ixg·L~。农业用途使用量最多的杀虫剂为毒死蜱,但其年用量仅为除草剂莠去津的20%,其他主要杀虫剂(二嗪农、呋喃丹、西维因、马拉硫磷)的用量总和不及毒死蜱的一半。
在农业地区和城市地区河流中毒死蜱的检出浓度(<0.1 Ixg·L)和检出率均较低,其主要原因是毒死蜱在水中溶解度较小,在土壤中移动性较弱,不容易由农田向地表水迁移。在城市地区,杀虫剂二嗪农、西维因检出率较高(图2)。调查检出的杀虫剂品种数是除草剂的1/3,主要是因为农田中除草剂的施用量远远高于杀虫剂。
USGS强调,在对8个农业区(占农业区总数的9.6%)和2个城市区(占城市区总数的6.7%)河流水样的检测中发现农药的年均浓度超过了人类健康基准。农业区超标物为除草剂莠去津和氰草津以及杀虫剂狄氏剂,而城市区超标物主要是杀虫剂二嗪农和狄氏剂[13 3。57% 的农业区河流水样中农药浓度超出水栖生物标准,超标物主要是除草剂莠去津和甲草胺、杀虫剂毒死蜱和谷硫磷;83%的城市区河流水样中农药浓度超出水栖生物标准,超标物主要是杀虫剂毒死蜱、二嗪农和马拉硫磷。瑞典地表水中农药的检出品种与美国相似,而印度地表水中检出浓度较高的农药品种增加了除草剂敌稗和杀虫剂克百威,这与当地农药的使用品种和使用量有关。数据显示,国外地表水中检出率和检出浓度较高的品种基本上是除草剂,这是因为除草剂使用量比杀虫剂大。在中国使用量较大的是杀虫剂,冈此目前监测到的数据基本是有机氯和有机磷类乐虫剂的。
瑞典OLLERS等¨ 报道了当地湖、河水以及污水处理厂出水中农药的浓度范围。许多农药如西玛津、莠去津、特丁津、异丙甲草胺和2,4一D在检测限(ng·L)范围内均有检出。印度IOANNIS等¨ 报道了该国对地表水的长期监测数据,结果表明检出率较高的农药包括莠去津、西玛津、甲草胺、异丙甲草胺、扑草净、二嗪农,在河流中检出浓度最高的除草剂是于1993-1994年在阿克西欧河中检出的敌稗,达20 600 ng·L~,检出浓度最高的杀虫剂是2003年在阿克西欧河中检出的克百威,达7 300 ng·L~。张祖麟等¨刮在对厦门港表层水中有机氯农药的调查中,检出了一定含量的l6种有机氯农药,仅环氧七氯和硫丹低于检测限而未检出。
据报道,在杭州市各大水系中仍然存在有机磷农药和有机氯农药的代谢物DDE,总DDT、总六六六质量浓度分别为0~0.270、0~0.006 25 Ixg·L~;有机磷农药主要污染物为对硫磷,其检出质量浓度在0-0.445 g·L-1之间,远低于标准限值,这与有机磷农药半衰期短、较易降解有关]。
综上所述,在地表水中检出率较高的农药均具有较低的土壤有机碳吸附常数。值和较高的环境持久性,同时也与当地农药的使用品种和使用量有关。
2.2 检出农药的地理分布特征 在地表水中检出的农药品种和浓度表明农药的地理分布与使用强度间关系密切,同时也受气候、农药本身的理化性质及当地的水文系统特征等因素的综合影响。通过比较不同农药本身的理化性质和使用情况,NAWQA描述了这些因素的综合效应对农药分布的影响,并以检出率较高的农药品种莠去津、异丙甲草胺、西玛津、扑灭通、毒死蜱、二嗪农为例分析影响农药地理分布的主要因素J。其中,莠去津和异丙甲草胺是20世纪90年代曾在美国广泛使用的2种除草剂,年消耗量分别约为3 402和3 039万kg。这2种除草剂主要用于玉米田,大约85%的莠去津和75% 的异丙甲草胺用于玉米田,少量为非农业用途。莠去津还用于针叶林、草坪、圣诞树种植场、高尔夫球场和宅院草坪(尤其在美国南部地区),异丙甲草胺还用于草场、篱笆、苗圃和园林。
两者在水中均有较大的溶解度和较强的移动性,但莠去津比异丙甲草胺的环境持久性更强。土壤中莠去津的降解半衰期为146 d,而异丙甲草胺只有26 d(表1)。莠去津和异丙甲草胺在农业地区河流中的检出浓度分布与玉米种植的地理分布基本一致。
在农业地区河流中莠去津和异丙甲草胺的检出浓度(>0.5 Ixg·L。)普遍较高,且这些高浓度点基本集中在美国的玉米种植带。在城市地区河流中莠去津和异丙甲草胺也有检出,但比农业地区的检出浓度低,浓度水平基本为0.05~0.5 g·L~,并且检出浓度分布比农业地区更为分散,这与2种农药的使用情况是一致的。在美国南部城市地区河流中莠去津的检出浓度(>0.5 g·L)较高,这是因为在南部地区城市草坪中广泛使用莠去津 川。在城市地区莠去津的检出率和检出浓度均高于异丙甲草胺,这与2种农药的环境持久性及使用强度有关。西玛津和扑灭通是美国常用的2种除草剂。两者总的使用量均较低,但是作为非农业用途的使用比例较高。与莠去津和异丙甲草胺相比,可使用西玛津的作物种类更多。约40% 的西玛津用于玉米田,35% 用于柑橘园,20%用于葡萄园和其他种类果园,作为非农业用途的西玛津还用于草坪、公路边和苗圃。西玛津和扑灭通在水中均有较大的溶解度和较强的移动性。扑灭通在环境中的持久性更强,其在土壤中的降解半衰期为932 d,而西玛滓为91d。西玛津在农业地区河流中的检出浓度分布与玉米种植的地理分布基本一致。西玛津的检出浓度
比莠去津低,质量浓度为0.05~0.5 g·L~,这表明西玛津在玉米田中的使用量较低。西玛津在城市地区地表水中的检出浓度和检出率与莠去津基本持平,表明西玛津和莠去津在非农业用途中的使用情况相似。扑灭通在农业地区地表水中的检出浓度和检出率均低于西玛津,并且扑灭通在地表水中的检出情况与使用扑灭通的作物的地理分布不具相关性。在农业地区检出的扑灭通可能来自于这些地区非农业用途的使用。在城市地区河流中扑灭通的检出率与西玛津和莠去津相似,可能是扑灭通更高的环境持久性使其在水域中的残留时间更长。
Koc为土壤有机碳吸附常数,S 为水中溶解度。
毒死蜱和二嗪农是美国农业和城市地区普遍使用的杀虫剂。1997年约有589.68万kg毒死蜱用于农作物,其中约50%用于玉米和棉花田,其余用于苜蓿、花生、小麦、烟草田和果园。二嗪农的农业用途使用量较少,主要用于水果、坚果和蔬菜。二嗪农非农业用途的使用量大约是农业用途使用量的4倍。毒死蜱和二嗪农的移动性均比上述4种除草剂差。毒死蜱在水中的溶解度和移动性比二嗪农差,但其在土壤颗粒和有机质中的吸附性比二嗪农更强(表1),两者在土壤中的半衰期比较接近。农业和城市地区地表水中杀虫剂的地理分布与它们的使用情况相一致。在农业地区,毒死蜱检出(<0.05 Ixg·L)点分布于美国中部玉米种植区域的河流、玉米和棉花种植地的密西西比河下游以及美国西部地区果树种植地的河流,二嗪农检出点分布于美国西部水果和蔬菜集中种植区的河流。两者在大部分城市地区河流中的检出浓度均高于其在农业地区河流中的浓度,但是在城市地区河流中的检出率远低于农业地区河流。尽管毒死蜱和二嗪农的非农业用途的使用情况基本相同,但是在城市河流中,二嗪农的检出率为75%,毒死蜱为30%,在23条河流中二嗪农检出质量浓度>0.05 Ixg·L,而只有3条河流中毒死蜱检出质量浓度>0.05 g·L。在农业地区河流中两者的检出率和检出浓度基本相似。总体来看,二嗪农比毒死蜱更容易检出,其原因可能是二嗪农在水中具有较高的溶解度和移动性,而毒死蜱对土壤颗粒和有机质的吸附性较强,所以毒死蜱更容易吸附在河流沉积物中。
研究表明,每种农药在地表水中的分布都有它们特定的形式,这在很大程度上取决于该农药在特定作物上的使用及其在环境中的移动性和持久性。
总之,农药对地表水的污染程度主要通过土地利用方式、作物种类及相关化学农药使用的地理分布进行预测。其他因素对河流中农药检出浓度的影响并不大,但在评估农药对地表水的潜在污染风险时还需要考虑整个水文系统的复杂性。美国地表水中农药污染的季节性变化规律调查结果显示,在一年中的不同时问检测到的河流中农药浓度遵循明显的随季节变化而变化的规律。这种规律通常表现为某种农药的浓度长期处于低水平,但某星期或某月会突然增高。影响季节变化规律的主要因素包括农药用量、使用时间和影响农药向地表水迁移的水文因素(降水和灌溉的量及时间、排水系统、地表水和地下水间的作用)。NAWQA的调查结果(图3)表明,河流中农药浓度在作物生长季节最高,在冬季最低。除草剂高浓度持续时问在4_7月,且农业区高于城市。杀虫剂浓度则是城市高于农业区,高浓度持续时间较长,在3__9月。由于农药一般在夏季施用,因此检出的高浓度农药出现时问基本在夏季(5—8月)。在干旱夏季过后,由于降雨的稀释,农药浓度在9—10月有所降低。更低浓度农药出现时间在冬季,这是由施药后高降雨量的稀释作用和农药的进一步降解所造成。因此,总体上河流中检出的农药浓度变化趋势呈现为在晚春到夏季最高,在冬季最低J。
3.1 农药浓度季节性变化规律在地域上的差异性
尽管河流中农药浓度变化总体上呈现季节性变化规律,但由于各地区农药施用时间、用量、气候、降水和灌溉次数不同,故会出现地域性差异。但在相同区域(例如玉米种植带),季节变化规律是非常一致的。以莠去津、扑灭通和二嗪农为例,说明农药浓度季节性变化规律的地域差异。
在主要的农业地区(玉米种植带)河流,爱荷华州、印第安纳州、俄亥俄州境内的河流和密西西比河排水中检出的玉米田主要使用的除草剂品种莠去津的浓度均在春季使用后出现峰值1。由于莠去津的年使用量比较恒定,因此观察到的莠去津检出浓度的季节性变化规律比较明显。但是扑灭通在这些河流中的检出浓度却较低,基本不存在明显的季节性变化规律,其原因是扑灭通在很多非农业用途中的使用量都较小。大部分年份农业地区(玉米种植带)河流中二嗪农检出浓度很低或未检出,但是在莫米河中二嗪农检出浓度相对较高,其原因是在莫米河沿岸有较多的城市用地,因此更容易受非农业用途二嗪农的影响。
与农业地区河流相比,在典型的城市地区河流,即弗吉尼亚州、乔治亚州和内华达州境内的3条河流中检测到的农药浓度所呈现的季节性变化规律并不显著。这是由于住宅和商业区的农药施用在时问和地点上较为分散,不具有规律性。在拉斯维加斯湾水域扑灭通和二嗪农的检出浓度比莠去津高,尤其在春季和夏季扑灭通和二嗪农的检出浓度达到最高点。在华盛顿的波托马克河检出的莠去津和扑灭通的最高浓度出现在冬季和春季,但是总体上还是比农业地区河流中的检出浓度低。这是由于波托马克河的排水主要灌溉旱地农田,而小麦和一些谷类作物为该区域的主要农作物,因此农药使用量相对较小。在加利福尼亚州的Orestimba溪中检出二嗪农的浓度峰值出现在初冬和仲夏。Orestimba溪主要灌溉以种植果树、蔬菜和苜蓿为主的农业区域,而在1—2月和夏季该地区的果树和蔬菜种植中广泛使用二嗪农。
上述结果表明,由于不同地区农药的使用量和使用时问不同,故检测到的同一种农药的最高浓度出现时间不同,即季节性变化规律不同。
3.2 农药浓度季节性变化规律在时间上的一致性农药检出浓度的季节性变化规律在地域上具有可变性,但是在相同地域的不同年份检出的农药浓度在不同程度上具有一致性。如图4所示,白河中莠去津浓度在1992-2001年问季节性变化规律大致相同,这是因为该地区主要作物是玉米,种植时间在4月中旬到5月底,每年莠去津的施用基本集中在这一时期。5 月的降水使莠去津从农田向地表水中迁移,因此每年莠去津的高浓度均出现在这一时期。与之相反,每年白河中检出毒死蜱的浓度变化的规律性较差,这是因为毒死蜱每年的施用时间不固定,一般是在玉米根部出现蠕虫爆发时才会施用。
由此可见,对于使用量较大以及使用时间较为集中的农药,其检出浓度呈现的季节性变化规律较为明显。与城市地区河流相比,农业地区河流中农药浓度呈现的季节性变化规律较为明显。3.3 研究农药浓度季节性变化规律的重要意义
掌握地表水中农药浓度季节性变化规律的重要意义在于它能影响饮用水源的水质管理和水生生物农药暴露I临界值的确定。尽管NAWQA并未涉及饮用水水系中农药浓度的监测,但是调查结果表明农药高浓度的季节性脉冲式变化也可能发生在作为饮用水源地的河流中。因此,掌握农药浓度的季节性变化规律,对于季节性监测饮用水源地的河流以进一步制订水质管理措施显得尤为重要。如:在农药高浓度出现时期,可避免将该河流作为饮用水,或者加大对该河流水质的净化处理力度等。
农药对地表水中水生生物的毒性作用是由高浓度农药出现的时间和水生生物的生长期及繁殖期共同决定的。USEPA对水生生物急性暴露毒性的评价是基于农药浓度的峰值,而对无脊椎动物和鱼的慢性毒性评价则是分别基于21 d和60 d内农药浓度的平均值。只有掌握每种农药最高浓度发生的季节和水生生物在每个季节所处的生长阶段,并实施可行的监测方案,才能获得风险评价所需的准确统计资料。欧洲国家地表水中农药污染状况
包括意大利、西班牙、法国、英国和德国在内的大部分欧洲国家对地表水中农药的浓度均有报道:欧洲国家广泛使用的除草剂莠去津、西玛津、异丙甲草胺、甲草胺、禾草特和均三氮苯类除草剂检出率较高。与美国相比,特丁津和异丙甲草胺在大部分欧洲国家的河流中检出浓度较高,这与意大利等国禁用莠去津而以特丁津和异丙甲草胺取代莠去津使用有关。在欧洲国家检测到的杀虫剂主要是有机氯和有机磷类:二嗪农在西班牙斯海尔德河的检出质量浓度高达530 ng·L ;甲基对硫磷在德国易北河和莱茵河的检出质量浓度分别为270和332ng·L ;杀螟硫磷在流经英国的亨伯河中的检出质量浓度为270 ng·L _2 ;马拉硫磷在意大利阿尔诺河中也有检出 ;乐果在德国易北河和莱茵河的检出质量浓度分别为3 210和50 ng·L ;有机氯农药林丹是检出率最高的品种,杀菌剂的检出浓度均低于检出限而未被检出。欧洲国家地表水中农药的总体检出情况与美国相似,但是有机磷类杀虫剂的检出品种多于美国,检出浓度高于美国,这与欧洲国家使用的农药品种与使用量有关。总之,欧洲国家地表水中检出率较高的农药为除草剂莠去津、西玛津、异丙甲草胺、甲草胺,杀虫剂二嗪农和马拉硫磷,它们均具有较低的。值和较高的环境持久性。
欧洲国家的调查数据表明,1 a内地表水中农药浓度也不同程度地显示出季节性变化规律。西班牙地表水中农药检出率在4、5、6、7月分别为55%、33%、44%、33%,而在11—12月农药检出率较低¨。意大利在1992-1995年间观察到阿尔诺河中农药的较高浓度出现在5_7月_l。这种季节性变化趋势与美国的调查结果相似,即在夏季5—8月期间农药浓度较高,在冬季较低。总之,农药浓度的季节性变化规律因受流域地区作物种植类型的显著影响而导致河流中农药浓度分布的时空变化。地表水中农药残留的水质评价基准及风险评估
5.1 水质基准的制定和标准的选择及农药残留的风险评估
美国水质评价基准的基础和应用研究始于20世纪60年代,相继发表了《绿皮书》、《蓝皮书》 和《红皮书》l2 等水质评价基准文献。目前,USEPA共提出了165种污染物的水质评价基准,包括保护水生生物的水质评价基准,保护人体健康的水质评价基准和防止水体富营养化的营养物评价基准、生物评价基准等,涉及合成有机物(106项)、农药(30项)、金属(17项)、无机物(7项)、基本物理化学特性(4项)和细菌(1项)等。其中,保护人体健康的评价基准用以毒理学评估和暴露试验为基础的污染物浓度表示,是分别根据单独摄入水生生物,以及同时摄入水和水生生物2种情形计算得到的。
人体健康评价基准的核心是对污染物剂量一效应(对象)关系的认识。保护水生生物的评价基准包括暴露浓度、时间和频次等,是针对淡水水生生物和海水水生生物2种情形计算得到的。
美国的水质标准是一个广义的水环境质量标准体系,它由水体化学物质标准、营养物标准、沉积物标准以及水生生物标准组成,反映了水生态系统所有组分的质量状况。在美国,关于水生生物、人体健康和营养物的水质评价基准由USEPA负责公布,水质标准则由各州根据水质评价基准和该州水体功能负责制定。各州和授权部门可在直接采用、调整和修改水质评价基准的基础上制定水质标准,但这些标准必须报经USEPA批准后才能生效。
NAWQA将不同地点农药暴露水平(来源于NAWQA样品测定浓度的统计值)与USEPA制定的水质基准和农药风险评价的毒性值进行比较,于2009年5月在USGS网站发布了地表水中农药残留的水质评价标准,包括人类健康标准、水生生物标准或野生生物标准。该标准和准则可以用来评价正在研究中的农药品种对水质的潜在影响。
NAWQA依据水质评价标准,在对地表水中农药残留状况进行统计分析后提出了地表水中农药的风险评估方法—— 筛选水平评价(screening—level assessment)。该项评价可分为人类健康风险评价(human health risk assessment,HHRA)和生态风险评价(ecological risk assessment,ERA)。筛选水平评价可用来判断某水域是否为需要进一步关注和优先监测的水域,也就是说,农药残留测定浓度即使超过基准,也并不代表已经产生危害作用,而是表明可能产生危害作用,并且需要进一步优先监测农药残留水平超出基准的采样区域。
筛选水平评价可以有效评估目前河流中残留农药的浓度对人体健康及水生生物的危害,但是它也具有局限性。例如,农药的水质评价基准通常由单独某种农药的毒性信息得到,然而河流中检测到的往往是多种农药的混合物。目前,低浓度的多种农药对人体健康长期的累积危害作用尚不明确,因此基准数据尚需要进一步更新,同时筛选水平评价范围应得到进一步扩大。
5.2 中国水质标准制定情况
中国的水质标准以水化学和物理标准为主,体系尚不完整,不能对水环境质量进行全面评价。现行的水质标准是根据不同水域及其使用功能分别制定的。其中,GB 3838-2002《地表水环境质量标准》由原国家环境保护总局制定,分别给出了I—V类的水质标准。标准值主要是参考美国的水质基准数据以及日本、前苏联、欧州等国家及地区的水质标准值确定的。与美国相比,中国水体核心功能的确立并不是以人体健康、水生态系统安全为目标,而是更偏重于对水体资源用途的保护。中国水质评价基准研究相对滞后,目前尚未建立适合于中国水生态系统保护的水质评价基准体系,对评价基准在标准体系中的作用也缺乏足够重视。由于水生生物区系具有地域性,代表性物种不同,其他国家的水质评价基准不能够完全反映中国水生生物的实际情况,所以如果参考其他国家的水质评价基准来制定中国的水质标准,将会降低科学性,导致保护不够或过分保护的可能性。与美国相比,中国的水质标准体系相对不够完整,缺乏水质评价基准的内容,而一般是在借鉴国外基准的基础上,由国家统一制定,由地方政府负责落实和应用。因此,中国水质标准兼有评价基准和标准的一些内容和作用,没有形成清晰的体系结构,标准体系还不够完善。与国外相比,其在标准制定原理、分类、污染物项目选择和水体功能等方面还有较大差距,难以满足未来面向水生态系统保护的总量控制策略方面的要求。为此,需要进一步完善中国的水质标准体系及其制订方法,通过水质标准的创新推动水环境管理机制、制度的创新。结语
USGS对美国地表水(河流和湖泊)中农药的污染状况做了全面调查和研究。在研究这些调查数据的基础上,美国总结出地表水中检出农药的品种和浓度及其地理分布特征以及农药浓度的季节性变化规律,认为这些规律主要与其使用强度密切相关,同时也受气候、农药本身的理化性质及当地的水文系统特征等因素的综合影响。而农药在不同时空的分布特点是由季节性变化规律和流域地区的作物种植类型以及农药的使用强度所共同决定的。根据美国制定的水质评价基准,NAWQA提出了地表水中农药残留的风险评估方法。
长期以来中国对水质的监测工作主要集中于无机污染物和重金属污染方面,对地表水中农药污染的调查和研究工作尚处于起步阶段,因此应根据中国农药的主要使用品种进行有选择的监测,依据农药浓度的季节性变化规律和作物种植类型总结出中国地表水中农药的时空分布特点,并逐步推进中国的水质评价基准制订工作,建立中国地表水中农药残留的风险评估方法,以便对中国水体中农药污染进行全面管理和控制,保护人体健康。
第三篇:地下水污染研究
工程施工对地下水的污染研究及防治
XXXXXX
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
摘要:随着人类活动的不断加剧,地下水的污染不断加剧,导致许多地区饮水状况不断恶化,直接威胁人类饮水健康,因此地下水污染已成为环境污染中不可忽视的问题。本文以修文县水污染为例,分析了水污染的成因及过程,并由此提出了对水污染防治的看法及建议.关键词:地下水污染工程施工预防控制成因
Research and control of groundwater pollution in engineering
construction
SUN Qiao , ZHAO Xuan , TANG Weimin , REN Zhang-hao
Faculty of Engineering, China University of Geosciences
Abstract: With the increasing of human activities, pollution of groundwater rises constantly, it led to the situation that water condition is deteriorating, and it directly threats to human health drinking water, so the groundwater pollution has became an environment pollution which cannot be neglected in question.In this paper, the water pollution in Xiuwen County is sened as an example, and this paper analyzes the cause of the water pollution, then puts forward of the view and the suggestions.Keywords: groundwater pollution engineering construction prevention and control causes引言
地下水污染现状: 2011年8月24日,国务院常务会议的信息显示,目前我国地下水开采总量已占总供水量的18%,北方地区65%的生活用水、50%的工业用水和33%的农业灌溉用水来自地下水。全国657个城市中,有400多个以地下水为饮用水源。然而,据已有调查资料,我国现有300多个城市由于地下水污染造成供水紧张。部分城市浅层地下水已不能直接饮用,华北平原部分地区深层水中已有污染物检出。全国2150个城市集中式地下水水源地中,有近20%水源地水质劣于Ⅲ类。在京津地区、长江三角洲、珠江三角洲等地区部分城市地下水水质超标因子除常规化学指标外,甚至出现了“三致”(致癌、致畸、致突变)有机污染物。据石校卷“整体来说,地下水的治理要比地表水晚30年,中国地表水污染防治三十年,但地下水污染防治今年是元年。”据悉,国家将在未来十年投入数百亿进行地下水污染的调查和防治,并已选定北京、山东、贵州和海南四个省市作为先行监测和摸底的试点。《全国地下水污染防治规划(2011-2020)》有望在今年10月底对外公布,要求通过实施规划,到2015年初步遏制地下水水质恶化趋势,全面建立地下水环境监管体系。采矿活动作为引起地下水污染的一大方面,应给以足够的重视。
正文:
1什么是地下水
地下水,是贮存于包气带以下地层空隙,包括岩石孔隙、裂隙和溶洞之中的水。地下水是水资源的重要组成部分,由于水量稳定,水质好,是农业灌溉、工矿和城市的重要水源之一。2地下水的污染特点
地下水污染与地表水污染有明显的差别,其具体特点是:
2.1隐蔽性
即使地下水已经受到了较严重的污染,但它往往还是无色无味的,不易从颜色、气味、鱼类死亡等鉴别出来,受有毒有害组分污染的地下水,对人体的影响往往是慢性的长期效应。
2.2难以逆转性
地下水一旦受到污染,就很难治理和恢复,主要是因为其流速极其缓慢,切断污染源后仅靠含水层本身的自然净化,所需时间很长,十年、几十年、甚至上百年。难以逆转的另一个原因是某些污染物被土壤介质和有机物吸附之后,会在水环境特征的变化中发生解吸、再吸附的反复交替。
例如美国一空军基地由于偶然事故而使30000加仑燃料油溢流到地上,结果使结晶岩含水层受到严重污染,以致附近的供水井15年之后仍不能使用。
3实例:修文县水污染事件
3.1修文县受污染区现状
2008年2月5日,贵州省贵阳市修文县扎佐镇的兴红村、龙场镇的水塘村的饮用水源水质出现异常,造成2000多人和数千头(只)畜禽的饮水困难。该县相关部门工作人员连夜赶赴现场调查,发现该处山泉属于岩溶裂隙泉,山泉水体呈乳白色,水底有白色粉末状沉淀,表明该水源已受到不明污染物的污染,通过对现场水源进行进一步查看,确认该饮水点水质异常,不能饮用,环保局人员要求当地村民立即停止取水。
2008年2月6日至2008年3月5日期间,贵阳市环境监测中心站对被污染水源进行了取样监测,从监测的23项指标中部分指标显示,检测结果为兴红村、水塘村饮用水源受到污染。
表1 修文县水质监测部分结果
氨氮
锰
COD
大肠杆菌
乳白色肉眼可
见物 标准值(mg/l)≤ 0.2 ≤ 0.1 ≤ 20 不得检出 不得含有 检测值(mg/l)0.451 2.025 21 22MPN/100ML 存在 超出标准倍数 2.1 20 0.05
3.2水质受污染成因调查
经过专家多方踏勘、检测和论证,2008年3月7日终于有了初步结果,兴红村、水塘村饮用水源出现异常的原因是,中国铝业公司贵州分公司委托贵州省有色地质勘察局五队在银厂坡一带进行详勘的过程中,钻孔打穿矿层后,遇到岩溶,导致钻机循环水及所带的沉砂、岩粉进入地下岩溶系统,造成饮用水源异常。
2008年3月26日,贵阳市环境监察支队执法人员来到贵州省有色地质勘察局五队设在银厂坡的钻探项目指挥部和贵铝一矿进行调查。该指挥部的地质负责人周福民介绍,该勘察队于2007年12月进场,2008年1月3日开始钻探,工作区域为1.45平方公里,距离被污染水源地大约4公里。现在已经钻探了21个孔,最深的近100米,最浅的20米。在钻探过程中,每天大约要抽200多方矿坑里的积水用于钻头的冷却,而这些水除了大约一半被回收循环利用外,另一半则渗漏到地下。周福民还说,在钻探过程中,曾遇到一个孔钻进了地下
溶洞,有多个孔遇到采矿坑,钻这些孔时所用的冷却水已经全部渗漏到地下。
3.3案例总结
可以看出,工程施工导致地下水的污染后果是十分严重的,而类似案例频频发生,如2008年的湖北省监利县钒污染。因此,明确采矿活动引起地下水的污染的表现方面十分必要,以便于制定合理的对策,尽量将污染降到最低,不影响人们的正常生活。
4采矿活动引起地下水污染的表现方面
4.1 矿坑水的污染。矿坑水来自地下水系,同属水资源,由于生产的开凿从岩层中涌出,在未经污染前是清洁的水,水量的大小取决于井下地质条件和生产方式。由于生产污染,矿坑水变得色泽浑浊、悬浮物含量高,沉积量大,采矿时排出的矿坑水中,有的是PH值很低的酸水(如煤矿),有的是含有某些有毒金属元素或放射性元素的水(如钼矿、铅锌矿中含钼、铅、锌,放射性矿床的矿坑水中含放射性物质较高)。排出的这些矿坑水可以污染地表水,或又下渗污染矿区附近的其他地下水。
4.2 由于矿坑疏干排水降低了地下水位,使原来属于饱水带的矿体岩石转化为包气带,有些难溶矿物可转变为易溶矿物,经过风化、雨水渗入淋滤,或由于暂时停止抽水,水位回升时的溶解,可以使矿区地下水中增加某些成分,而使地下水质恶化。
4.3 采矿时堆积的尾矿砂,被雨水淋滤也可以造成地下水的污染。如包头的尾矿、锦州某钼矿的矿渣都污染了附近的地下水。
4.4 矿区废弃的坑道、废弃而未封死的钻孔,都可以成为未来污染的通道。
5地下水污染的防治
5.1针对工程施工提出相应的防治措施及建议
表2 工程施工举例
事件描述
湛江市吴川市王村港镇那余村,米乐村一带,村干
部在利益的驱使下,将村所有的海沙岭用作开采矿
沙之用。现时,全村的地下水经常无法使用,农田
无法耕作
贵州省贵阳市修文县扎佐镇的兴红村、龙场
镇的水塘村的饮用水源水质出现异常 钻孔打穿矿层后,遇到岩溶,导致钻机循环水及所带的沉砂、岩粉进入地下岩溶系统
监利县违法小钒厂炼钒没有环保措施,其冶炼过程中会产
湖北省监利县钒污染致近千人患严重皮肤病 生大量废气、废水和废渣,对人的呼吸系统和皮肤危害较
大,对植被和农作物能产生影响,废水中含有镉、砷等一
类污染物 污染原因 整条海沙岭上的防护林带将会全部被砍毁,洗矿废水严重污染饮用地下水
目前我国地下水污染研究水平还难以满足规划实施的技术和管理要求,亟待重点研究的问题主要有:健全和完善地下水污染防治的法律法规;尽快开展全国地下水污染调查工作;完善地下水污染监测体系;加强地下水污染风险评估与控制技术体系建设;加强地下水污染应急系统建设等。由于地下水系统的复杂性、污染场地条件的差异性等原因,地下水污染修复是一项技术含量高、需因地制宜、综合研发并顺从自然和谐状态的治理技术,很难得到“放之四海而皆准”的理论、技术和方法。“预防”在我国地下水污染治理方面依然是重中之重。
5.2预防性措施
预防性的技术措施,是指那些有助于防止地下水水质恶化现象产生的各种措施,包括减
少污染物的产生和防治污染物渗入等。
(1)在矿床开采过程中,应注意尾矿砂堆放地点的水文地质条件。对毒性较大的矿床,在尾矿砂堆放地可以设置防渗装置,以防对地下水的污染。在硫化物矿床和煤矿床中,应注意减少酸性水的产生,即防止硫化物的氧化。
(2)污水排放是造成水体污染的主要原因。采矿过程中施工污水应及时排导,避免侵入地下,对地下水造成污染。
(3)采矿施工前,要提前做好相应的污染范围预测,采取有效的措施截断这些污染源。
(4)积极开展污水的处理和利用是治理地下水质恶化的根本措施,因此要兴建配套的环境工程,大力开展污水的处理和利用。
(5)选择合适的地点作为厂矿处理废水废渣的场所。废渣废水排放池的坑底不应低于地下水位。
5.3法律措施
(1)健全和完善地下水污染防治的法律法规,加大监督,检查力度,对不合法的采矿活动坚决打击,加大对相关人员的惩罚。同时鼓励群众举报,对举报者予以奖励。
(2)建立地下水水源地的卫生防护带
(3)按环境容量对工矿企业的污水排放,实行“总量控制”和“有害物质排放标准”的控制
参考资料
刘兆昌,张兰生,聂永丰,朱琨编著,《地下水系统的污染与控制》,中国环境科学出版社
李昌静,卫钟鼎编著,《地下水水质及其污染》,中国建筑工业出版社
张永波,时红,王玉和编著,《地下水环境保护与污染控制》,中国环境科学出版社
郑西来主编,《地下水污染控制》,华中科技大学出版社
第四篇:黄河水污染状况及治理
黄河水污染状况及治理
摘 要:本文介绍了黄河流域水污染现状,评价了干、支流12500km河长的水污染状况,分析了水污染原因和危害,指出了黄河流域水污染的严重性。为防治水污染,保护水资源,本文提出了采取健全法规和机构、综合防治等措施以改善水环境。
关键词: 水污染 治理 生态恢复 防治措施
黄河是西北、华北地区的生命之泉,是我国的第二大河,也是北方缺水地区的重要水资源之一。随着流域经济的高速发展,特别是乡镇企业的异军突起,黄河水质污染日趋严重。尽管各级环境保护部门在督促厂矿企业对污染源进行治理方面做了大量工作,但仍未能控制水污染迅速加剧的趋势。国务院批准的水利部“三定”方案,虽明确了水利部是国务院负责水资源统一管理和保护的职能部门,但因部门间的职责不清而未能发挥其应有的作用[1]。为控制水污染,有效保护水资源,就必须理顺各部门间的关系,分清职责,建立健全法规、条例,确保水利部门对水资源实行统一管理和保护。此外,尽管黄河流域各地都采取了一些治污措施,但目前黄河仍面临着工业污染治理举步艰难,生活污水和农业退水污染加重的状况,污染形势依然十分严峻。其污染状况主要表现在:
(1)苦水”干流:近40%河段的水质基本丧失水体功能 120多万市民只能饮用苦水
今年年初,黄河流域水资源保护局组织专家组,对黄河水污染的状况及危害进行了量化分析,发现黄河干流近40%河段的水质为劣五类,基本丧失水体功能。水污染主要是氮、磷指标超标,表现为:①除了工业无机物质污染外,农业有机物质污染日益加剧,污染水体中Cd、Hg、Cr、As、Pb等工业重金属浓度参考[2]微乎其微,而氮、磷浓度超标,形成污染随着经济发展,黄河流域废污水排放量比上个世纪八十年代多了一倍,达44亿立方米,污染事件不断发生[3]。黄河上游的绝大部分支流都受到不同程度的污染,而中下游几乎所有支流水质长年处于劣五类状态,支流变成了“排污河”。
乌梁素海总排干是内蒙古巴彦淖尔市境内通向黄河的一条主要排污渠道。记者看到在这条总排干的沿线分布着许多造纸、焦化等企业,这些高污染企业规模
大小不一,一旦环保设施停运或本身就无处理设施,大量污染物就会直排入黄河,影响下游供水安全。
今年年初,黄河包头段遭遇空前严重的以挥发酚为代表的污染,挥发酚、氨氮等超标几倍到几十倍,由于包头市生产生活的主要水源来自黄河,120多万市民只能硬着头皮饮“苦水”。记者在包头市环保局上报国家局的信息中看到,造成这次黄河挥发酚污染的主要来源是乌梁素海总排干的排放,而氨氮的污染主要来自宁夏和包头。
(2)“祸首”沿黄:重点污染源偷排现象仍比较严重“十五小”、“新五小”企业点多面广,很难根除
工业污染一直是黄河水污染的“祸首”。从青海,经甘肃、宁夏,至内蒙古,黄河沿岸能源、重化工、有色金属、造纸等高污染的工业企业林立,产生出了包括COD(化学需氧量)、氨氮、重金属、高锰酸盐指数以及挥发酚等在内的大量污染物[4]。由于环保设施投入大,运转成本高,沿黄重点污染源偷排现象仍比较严重,而一些“十五小”、“新五小”企业点多面广,很难根除。
(3)“消亡”现状:生活污水和“农业污染”呈现加重趋势乌梁素海湖已经濒临消亡
在沿途调查中记者发现,除工业污染外,生活污水和过量施用化肥、农药造成的“农业污染”目前也呈现加重趋势,所占比例不断上升。同时,沿黄一些城市沿河乱堆、乱倒生活垃圾,加剧了黄河河段的污染。
日趋严重的黄河水污染,严重破坏了黄河生态系统,导致河道中的水生物濒临灭绝。上世纪五十年代兰州市雁滩滩边遍布红柳、芦苇,栖息斑头雁、高原山鹑等十几种水鸟,如今这些鸟种已没有了踪迹。上世纪六十年代初,黄河甘肃段生长的鱼类大大减少,有些已经绝迹。就连兰州人引以为自豪的兰州特产青白石白兰瓜,近年来也因浇了受污染的黄河水而品质下降。污染加重的黄河,不仅影
响了沿河地区的工农业生产,更为严峻的是直接危及了生态环境和沿黄百姓的饮水安全。内蒙古巴彦淖尔市境内的乌梁素海是黄河流域最大的淡水湖,现在每年有5亿立方米的废水注入湖区,其中排入黄河有0.5亿立方米。记者在乌梁素海看到,水体已呈现酱黑色。由于工业废水,特别是农药、化肥含量很高的农业退水注入湖区,使水域的富营养化加剧,水草、芦苇疯长,湖区明水面萎缩,湖底抬升加快。
(4)“毒水”水质:近百亩小麦引溉了污水后被烧死村民饮水后常拉肚子
湟水河是黄河上游的一条重要支流,在青海省境内流长约300公里,流域集中了青海省60%以上的人口和大部分的工农业生产。然而,由于近年来工业废水和城镇生活废水的排放量逐年加大,年排放量已达到近2亿立方米,湟水河的水质污染急剧恶化。特别是进入西宁市后的各河段,枯水期水质基本在五类或劣五类。2002年,青海省海东地区平安县东庄村的近百亩小麦,引溉了污染的湟水后被活活烧死。正在田头浇地的东庄村村民王成发告诉记者:“现在引湟水浇地,先要看河道里的水,水多了才敢浇,水少了灌进地里,苗子准烧死。”
造成水污染的原因及水污染危害
黄河流域水污染日趋严重,主要是由以下几方面原因造成的。一是随着流域内工业的发展.工业废水和城市生活污水排放量增加。大量废污水排入河道、水库而造成水环境污染。在枯水期.水质污染尤为明显。二是乡镇企业的异军突起。黄河流域经济比较落后,所办乡镇企业多数设备陈旧,技术落后,污染较重,大量废污水未经处理直接排入河道,加重了水环境的污染。因一个造纸厂污染一条河的例子屡见不鲜。三是由于河道内污水积存,底泥污染加重,农药、化肥使用量的增加,再加上河流沿岸固体废弃物的堆放,致使洪水期的水污染加重。四是受经济条件制约,治理资金渠道不通,使一些应该上马的污水处理工程不能上马,这也是造成水污染加重的一个重要原因.五是法规体系不完善,各部门间的职责不清,权限不明,没有按水污染是以流域为单元的这一客观规律办事。
目前黄河流域的管理状况是,各省、自治区的环保部门在工业污染源的治理上,做了大量的工作,污水综合治理措施跟不上,不能兼顾全流域,缺少一个统
筹保护流域水资源的权威机构—黄河流域水资源保护领导小组。加之目前黄河流域水资源保护局不独立,机构不健全,很难发挥其应有的作用,致使黄河水环境实际上处于失管状态,这是黄河水污染日趋严重的人为因素。
众所周知,各种污染物排向水体,致使水源遭到破坏,影响工农业生产和人体健康,并破坏生态环境。水污染对农业的危害,主要表现在破坏耕地.降低农作物的产量和质量。利用受污染的水源灌溉农田,引起土地板结、碱化,从而导致农作物减产,粮食、蔬菜中污染物的含量增高。水质污染,导致工业产品质量下降,产量降低,甚至破坏设备,造成停产。水质污染对饮用水源的危害,各地均有发生,不能饮用的河段和水井日益增多,致使人民生活用水困难[5]。水质污染,对人体健康也有明显影响。饮用受污染的水,肝炎、癌症、血小板减少等疾病发病率明显增高。水质污染也影响到黄河水域的生态平衡,历史上黄河的鱼类区系组成和种群具有特色,鱼种也较多。目前种群组成变动较大,种群数量减少,有的甚至绝迹。此外,黄河流域水污染突发性事故也时有发生。仅从1987年起至今,曾发生过东平湖多次死鱼、金堆城铝业公司栗西尾矿库泄洪洞塌陷、郑州铝厂贮灰场跨坝、首阳山电厂贮灰场跨坝、兰州某军用化工仓库有机溶剂冲入黄河、兰州炼油化工总厂含油废水泄漏等重大水污染事故。黄河流域每年的水污染损失,据有关专家估计,约在30亿元左右[6].防范和治理 为了有效的治理黄河水污染。我们需完善法规体系,强化管理机构,有效管理和保护水资源。具体措施如下
(1)尽快修改《水法》和《水污染防治法》
水是人类赖以生存的重要资源,没有水就没有生命。工、农、牧业生产和人民生活需要取水用水,而用过的废污水又要回归到水体中去.作为水利部门,不仅要负责水资源的供给,而且也要负责供水的质量,也就是要负责水资源的保护。环境保护部门对工矿企业排放废污水进行监督管理,水利部门则必须对进入江河、湖、库等地面水体的废污水进行控制和监督,两部门间相互合作而又相互制约,才能有效地防止水资源质量下降。而在现行的《水法》和《水污染防治法》
中,有关水利部门如何保护水资源的条款不明,职责不清,必须尽快对两法加以修改,明确水利部门的管理权限。
(2)制定条例、办法,使水资源的统一管理和保护走向正规化
为使水利执法有法可依,有章可循,仅有《水法》和《水污染防治法》是不够的。必须在遵循这两个法规的原则基础上,建立更为详细、更易操作的法规体系,做到依法管水、依法治水。为此,水行政主管部门应尽快制订《水资源管理条例》和《水资源保护条例》,推行《取水许可实施办法》,建立《入河排污许可证制度》。除了运用行政、法律手段管理和保护水资源外,其经济手段也是不可缺少的。必须征收“水资源费’处,以达到合理用水、节约用水的目的[7]。征收“水污染补偿费”以达到限制污水排放、促使污水治理、保护水资源质量的目的.(3)加强流域水资源保护机构,切实有效地保护好水资源
水利部、国家环境保护局双重领导的域水资源保护局是部、局联系的桥梁和纽带也是组织协调流域内省、自治区间水资源护和水污染防治工作的重要部门。她肩负职责是:代部、局草拟水系水环境保护法规条例;组织流域内省、自治区环境保护、水部门制订水系水环境保护长远规划和划;会同各级环境保护部门对大、中型建设目水环境的影响报告书进行审查;对污染进行监督、检查;调查处理重大水污染事故协调解决省际间水污染纠纷;统筹考虑流水污染防治等。为确保上述职责的履行,首应加强黄河流域水资源保护局的机构建设,按黄委会“三定”方案组建独立的黄河流域资源保护局,并使其充实、完善,以利工作开展。流域水资源保护局应作为部、局的派机构,代部、局行使部分职权,强化其管理能。其次,要尽快成立黄河流域水资源保护导小组,以便统一保护黄河水资源,统筹考流域的水污染防治工作。(4)进行合理的产业结构调整
水体的自然净化能力是有限的,合理的工业布局可以充分利用自然环境的自然能力,变恶性循环为良性循环,起到发展经济,控制污染的作用。关、停、并、转那些耗水量大、污染重、治污代价高的企业。也要对耗水大的农业结构进行调整,特别是干旱、半干旱地区要减少水稻种植面积,走节水农业与可持续发展之路。
(5)建立水污染治理的技术保障体系
首先,在继续完善城镇污水处理技术标准体系与评估体系的基础上,筛选技术先进、经济适用、环境友好的工艺流程、处理路线、定期公布最佳实践技术,指导并促进我国污水处理的健康发展。其次,针对城镇污水处理和再生水利用存在的关键技术问题,应组织技术开发、示范和推广作用,组织实施关键技术与装备国产化示范过程,提高城镇污水处理和再生水利用水平。再有,加快建立科学的减排指标和监测体系,准确反映实际情况。
(6)水生生物对黄河水污染进行治理
利用水生植物和微生物的相互作用,通过一系列物理、化学以及生物的途径净化污水。水生植物在人工湿地污水净化中的作用一方面是自身能吸收一部分营养物质,同时它的根区为微生物的生存和降解营养物质提供了必要的场所和好氧厌氧条件[8]。人工湿地植物根系常形成一个网络状的结构,在这个网络中根系不仅能直接吸附和沉降污水中的氮磷等一些营养物质,而且还为微生物的吸附和代谢提供了良好的生物物化环境条件,同时附近的微生物通过代谢,消耗了水体中的溶解氧,使之呈现的厌氧状态有利于反硝化过程,从而能最大限度地除去污水中的NO3各种金属离子[9]。水生动物既可以直接从水中吸收各种污染物,又可以通过取食的途径摄取被污染的食物、悬浮物和沉积污泥中的污染物。水体中的污染物进入生物体的途径主要有三个,即通过生物的体表、鳃和肠道吸收污染物。(7)化学法对污染水进行治理
利用化学反应或物理化学作用回收可溶性废物或胶体物质,例如,中和法用于中和酸性或碱性废水;萃取法利用可溶性废物在两相中溶解度不同的“分配”,回收酚类、重金属等;氧化还原法用来除去废水中还原性或氧化性污染物,杀灭天然水体中的病原菌等。
(8)物理法对污染水进行治理
利用物理作用处理、分离和回收废水中的污染物。例如用沉淀法除去水中相对密度大于1的悬浮颗粒的同时回收这些颗粒物;浮选法(或气浮法)可除去乳状油滴或相对密度近于1的悬浮物;过滤法可除去水中的悬浮颗粒;蒸发法用于浓缩废水中不挥发性的可溶性物质等,如硅藻土[10]。
总之,黄河流域一方面水资源量短缺,一方面水污染迅速加剧,我们的领导应转防汛是压倒一切的旧观念,增强水污染危严重的水环境意识,把水资源保护工作提各级领导的重要议事日程上,真正做到水质水量并重。我们相信,在各级领导的重视和持下,运用行政、法规、经济等手段有效管和保护水资源,定能控制黄河水质继续恶的趋势,使水资源走上良性循环的轨道。
参考文献
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第五篇:城市水污染治理研究
城市水污染治理研究
为更好更快地完成我市“十一五”水环境治理目标,建设节水防污型社会和城市,现将长三角几个兄弟城市(上海、宁波、杭州、常州)在水环境综合治理方面的成功经验总结如下,以供有关部门参考。
一、长三角城市对水污染治理的政策、规划等方面的经验 长三角的几个城市在发展经济的同时,十分重视和坚持水环境的整治和水文化建设,在领导决策、政策制定、规划实施层面上都有良好的经验,主要体现在:
1、领导力度大,由市委市政府领导亲自负责,任务具体,责任明确。如上海的苏州河治理,从1988年开始,经历了十几年、三届政府的持续推进,每届政府都是市长亲自抓,每季度召集一次会议听取汇报并协调工作。
2、科学决策,制定合理目标。上海、杭州等城市的经验都充分证明:截污、治污是水环境治理的根本之策和长久之计,是水景观改造、水生态修复的前提。同时截污、治污也是耗时长、难度大、花钱多的工程。污水收集、输送系统,污水处理设施只能脚踏实地、坚持不懈逐步建设。
3、统一规划,分区分步实施。上海等城市由水务部门牵头,会同规划等部门共同编制“水环境规划、水景观规划”等详细的规划,为全市水污染治理和水环境建设提供了有力的指导。在具体实施过程中还有所侧重,做到分区分步实施以达到预定目标。如上海按照“三年一轮”的步骤,前两轮治理主要集中在城区,第三轮突出以城郊为主。杭州的运河治理则按截污治污、生态绿化和休闲文化三个阶段来建设。
4、完善机制,合理统筹治水。在组织方面,从市到区一级都有专门的机构负责治水工作。建设实施中,推行污水治理市场化建厂、政府主导建网,河道整治市区分工的原则。出台了污水收集补贴政策,建立并完善了区、镇级排水收费机制。
5、加强管理,落实岗位责任。在强力推进污染治理措施的同时,各个城市都注重加强管理。在加强排水管理和污染源管理的基础上,上海结合下岗工人再就业工程,按流域划分单元以政府购买服务的方式建立了近万人的河道专业保洁队伍,对各个河道进行日常保洁,取得了良好效果。
6、创新思维,加强前期规划研究。按照“安全、资源、环境”的理念,将水务工作由传统的工程水利向资源环境型水务转变,并做好前期规划研究工作,由水务部门与规划部门共同编制“水资源规划、水环境规划、水景观规划”及进行相关的专题研究。
二、长三角城市对水污染处理采取的措施。
长三角城市对水污染处理的措施可分为“三个步骤”。首先是根治城区内河道水体污染排放和负荷,即完善收集系统,提高污水处理标准;其次是搞活水体,补充水量,提高水环境容量;再次是进行河道生态与景观建设,构建城市自然、亲水、开放的滨水空间。具体措施如下:
1、截污治污,建设并完善污水收集管网,提高污水处理能力。以上海的苏州河整治二期工程为例,按照“以治水为中心、标本兼治、重在治本”的方针,基本建成苏州河上游地区和中下游水系污水收集系统,新建污水管道115公里、泵站14座,截流污水11万立方米/日;完成沿线2座合流污水泵站改造,并建成2座雨污水截流调蓄池,增加雨污水调蓄能力3.24万立方米,在全国污水治理中尚属首创;建成河口双向控制水闸,进行苏州河水系综合调水。苏州河水质稳中趋好,成为龙舟竞渡和市民休闲的新选择。
2、整治河道,沟通水系,调活水体。各地政府严格执行落实河道整治规划,大力开展征地拆迁工作,还河流以空间,做到“能宽则宽、能湾则湾”,提高水环境容纳量,为打造生态景观型河道创造条件。在整治河道的同时,长三角城市还充分利用当地水网密集的优势,合理调配水资源,从水质较好的水体引水进入水质恶化的水体中。以杭州西湖为例,1986年建成了从钱塘江引水至西湖补水工程,后因钱塘江水质恶化、咸潮以及环西湖截污不能彻底等影响,西湖水质污染严重。经科学论证分析,综合采取了以下措施:a)对原引水工程进行水质处理后排入西湖(30万立方米/日),处理工艺是加药、混合、絮凝、沉淀,使出水水质基本符合地表水三类标准。b)对局部流入西湖的并被污染的长溪桥流域水系,结合自然地形,采取常规污水处理工艺和人工生态湿地相结合的办法。污水处理站一般日处理量1000-1500立方米,雨季处理量3000立方米,完全地下式设置,占地约400平方米(上面为休息亭,下为污水处理站,既处理了污水,又
有良好的生态景观效益,)人工湿地占地约5万平方米。c)增加西湖出水口,引西湖水进入周边市政雨水管,尽可能消除西湖水水体死角,使引水与配水更加合理,更好地改善水质。
3、革新理念,生态治水。宁波市由1999年开始的“三江六岸”综合治理工程,按照“看不见的堤防,靠得牢的城防”和生态水利理念,突破了传统的堤型设计,通过沿岸建造配套的小型广场、绿化走廊、近水亲水平台(国内独创了防浪板与亲水平台相结合的设计),不仅改善了城市环境,还提升了两岸土地价值,促进了房地产业的繁荣发展。所采取的生态治水措施包括:生态驳岸、种植水生植物、投放本地鱼种和螺蛳、扩大水面形成人工湿地、生物浮岛等。
4、发展科技,提高治水效益。为探索污水处理厂的污泥处置方法,常州市热电厂利用已有的燃煤设备进行技术研发,利用发电供热工作中的热能来焚烧污水厂的污泥。04年9月在20吨/日焚烧试验的基础上,由江苏省科技厅主持对燃烧流程、排放尾气等项目鉴定成功后,05年10月底可处理200吨/日的污泥的污泥处理改造项目竣工。进场污泥要求:含水率《85%,污泥内颗粒粒径《10cm;政府投入成本:98元/吨污泥(包含工程投资、运行、税收、利润等),按照1000吨污水产生1吨污泥计算,每吨污水所产生的污泥处理成本为0.098元/吨污水。污泥焚烧产生的烟尘经比利时有关机构检测后,重金属、二恶英含量均在控制指标内。
5、分类整治,注重实效。以上海市为例,对暂时没有污水收集系统或系统不完善的,采用沿河排管等方式,建设了2236个截流井
和大小三格化粪池、52个固定废弃物收集点,减少污水和垃圾入河。对水质改善不稳定的,采用曝气增氧、人工湿地、水生植物浮床、复合酶、生物膜等各种水质净化技术;对有调水条件但水动力不足的,新建了木渎港、虬江等外围泵闸5座,新增引排动力140立方米/秒,提高了水体的自净能力和水环境承载能力。