有效防治化工企業地下水污染的措施分析

毛 杰

松江區環境監測站 上海 201613

引言

所謂化工企業地下水污染,即化工企業在生產過程中,由于各種原因影響,導致地下水中化學元素含量產生變化,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?地下水污染已經開始逐漸成為化工企業可持續發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成為了當前階段化工企業必須解決的一個問題。

一、化工企業地下水污染防治應遵循的原則

在化工企業實際生產經營過程中,會因為物料泄漏而產生不同程度的環境污染,生產過程中本身也會產生一定的污染物,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性,因此防治難度更大。因此,化工企業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

在化工企業的各個生產環節中,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,企業需要從原料存儲、生產以及運輸等各個環節入手,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在敷設化工運輸管線時,要保證施工質量,在源頭上提高主動防滲效果,降低污染物跑冒滴漏的現象,從而實現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

由于生產工藝等因素的影響,化工企業在生產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,化工企業必須建設防滲工程設施。例如,結合化工企業實際生產特點,在生產區和裝置區有針對性的建設防滲設施,設計不同的防滲系數,鋪設好防滲層,同時建立專門的滲漏污染物收集系統,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的監控,這樣才能在發生重大污染事故前及時發現問題,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生。例如,企業可以在石化罐底防滲層中設置污染物泄漏警報裝置,在出現防滲層失效時,及時起到預警作用。除此以外,在化工企業生產區周圍,還可以設置應急抽水機、監測井等設施,定期監測地下水水質,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、化工企業地下水污染防治區域劃分

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

(一)地下水非污染區域

所謂地下水非污染區域,指的是在化工企業生產過程中,不會產生地下水污染的區域,例如,企業電力配置區域就不會對地下水產生污染,這是因為電力配置區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域中。除此以外,對于化工企業而言,綠化區和管理區也都屬于地下水非污染區域。

(二)地下水普通污染區域

地下水普通污染區域是化工企業中產生污染物數量最多的一個區域。一般而言,普通污染區域對地下水造成的污染較小,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]。在化工企業中,較為常見的地下水普通污染區域有罐區域、化工反應塔、設備區域等。對于地下水普通污染區域的防治,化工企業可以適當減少人力、物力和財力方面的投入。

(三)地下水重點污染區域

地下水重點污染區域通常會產生一些難以分解且毒性較強的污染物,由于在短時間內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,地下水重點污染區域主要包括生產裝置區域、化工物料儲罐區域、化工廢棄物暫存區域等。由此可見,化工企業在防治地下水污染時,要把地下水重點污染區域作為開展防治工作的重點來抓。

(四)地下水特殊污染區域

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

三、地下水的主要污染形式

化工企業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,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相似度較高,這就會造成地下水中出現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。如果化工企業使用這類含有鐵錳元素的地下水作為生產用水,不僅會對其生產效率造成影響,同時還可能在生產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。在生態系統中,砷元素主要以硫化物的形態存在。砷元素的化合物為砒霜,是一種毒性極為強烈的物質。地下水中的砷污染一般源自認為因素和自然因素,例如,某些地區的天然地下水中,一些沉淀物質會釋放砷元素,砷硫化礦物與氧氣接觸后會產生氧化反應,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,在人類的市場生產生活過程中,何進冶煉、醫藥、農藥等工業生產中的半成品和廢渣都含有一定的砷元素,如果這些物質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,根據世界衛生組織發布的飲用水標準規定,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色素異常、角質化等問題,嚴重時還會出現內戰癌癥、皮膚癌等慢性砷中毒癥狀。

四、我國現階段化工企業地下水污染防治現狀

在近年來我國經濟快速發展的背景下,城市化進程不斷加快,隨之出現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的生產用水需求,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及有害物質帶入到地下水中,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污染物外泄或過度開發加劇了污染速度,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,對于現階段的化工企業而言,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)結合化工企業的實際生產特點做好分類和布置工作

化工企業需要根據不同設備生產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。在化工企業內部各個區域也需要建立對應的圍堰實現有效分類隔離。另外對于企業內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域,需要開展好填塞處理和伸縮縫設置,確?；て髽I內部相關區域的統一協調。

(二)做好污染區域的分割和劃分工作

化工企業要針對地下水污染的具體情況對相關區域實施合理劃分,比如說針對地下水污染較為嚴重的區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

化工企業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,確保在實際生產狀態下形成的各種廢液和相關污染物可以第一時間全面統一收集起來,同時實施統一處理。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量因素而造成污染物出現泄露。

(五)做好雨水排放

化工企業開展生產活動時,雨水排放也屬于非常重要的一環,這主要是由于雨水進入到生產區域中可能導致企業的化工產品受到污染。如果這部分化工產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,把處理池內的污水第一時間傳輸到污水處理廠實施統處理。

(六)應做好特殊管道污水處理

化工企業內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,如此一來能夠對特殊管道提供更加有效的保護。另外針對化工企業地下水污染較為嚴重的區域,還可以獨立建立水質監測井,如果檢測到水質中相關污染物超標,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,化工企業在實際生產過程中,會產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,這更利于化工企業實現可持續發展。