水源污染范文
時間:2023-03-29 23:04:43
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篇1
-省部共建國家重點實驗室培育基地
近年來我國工農業發展非常迅速,在極大地提高人民生活水平的同時,也使得水體污染變得日益嚴重。生產廢水、養殖廢水、農田化肥農藥等未經處理直接大量排入環境,從而使周圍環境的水體富營養化越來越嚴重,催生水華。水華的暴發會使水體中的溶解氧濃度降低、水質惡化發臭,而且一些浮游藻類會產生大量毒素,對人們的生活用水和飲用水安全構成巨大的威脅。在眾多的藻類毒素中,尤其以微囊藻毒素(MCs)最為常見,并且對人的影響也最大。微囊藻毒素的結構由3個D型氨基酸、兩個特異性氨基酸、1個2S,3S,8S,9S-3-氨基-9-甲氧基-2,6,8-三甲基-10-苯基-4,6-二烯酸(Adda)結構和兩個可變氨基酸組成[1]。由于整個結構中有兩個氨基酸是可變的,微囊藻毒素會有很多類型,目前已發現了至少80種類型的微囊藻毒素[2],其中以LR型微囊藻毒素(MC-LR)、RR型微囊藻毒素(MC-RR)和YR型微囊藻毒素(MC-YR)最為普遍。微囊藻毒素對人和動物的危害極大,過量攝入可致死。1996年,在巴西就發生過因腎臟滲透用水被微囊藻毒素污染而導致52人死亡的重大事件[3-4]。長期低劑量的攝入也會對肝臟和腎臟造成損傷,并且會促進癌細胞生長。在世界衛生組織給出的指導值中,飲用水中的微囊藻毒素的含量應該控制在1μg•L-1以下(以MC-LR為例)[5]。我國GB3838—2002《地表水環境質量標準》也規定地表水中MC-LR的含量應該控制在1μg•L-1以下[6]。研究發現部分來自魚腥藻屬(Anabaena)、微囊藻屬(Microcystis)、阿氏浮絲藻(Planktothrix)和顫藻屬(Nostoc)這些屬的菌株都具有產MCs的能力[7]。Ri-nata-Kanto等[8]對美國的Erie湖中的微囊藻進行研究發現,只有0.03%~4.7%的微囊藻具有產MCs的能力。藍藻菌株是否產MCs主要是取決于其是否含有mcy基因簇。mcy基因簇是藍藻細胞中控制合成MCs的一段基因,由mcyA~J十個基因模塊組成[9]。mcyA-Cd是mcy基因簇中兩個保守的特異性基因片段。Hisbergues等[10]已證實當來自阿氏浮絲藻屬、微囊藻屬、魚腥藻屬中的藍藻缺少mcyA-Cd片段時,其產毒能力也喪失。迄今為止針對水體中微囊藻毒素和產毒藻的研究已有上百年歷史,但絕大多數的研究是針對曾經暴發過水華的大型湖泊或水庫[11-14],針對農村池塘、水井等小型水源產毒藍藻污染的研究則很少。華南地區人口密度極大,水產養殖業也比較發達。隨著養殖業的快速發展,不少養殖場和池塘的富營養化程度也越來越高,給當地小型水源中的產毒藍藻提供了越來越優越的生長環境。尤其值得注意的是,這些產毒藍藻產生的微囊藻毒素會在魚、螺等體內富集,通過不同的方式被人攝入,對人和家畜的健康構成了不同程度的威脅[15-17]。本文以華南地區養殖業相對發達的惠州村鎮為研究對象,分別采取池塘水、水庫水、水井水、自來水等多種類型水樣,高效液相色譜(HPLC)與聚合酶鏈反應-變性梯度凝膠電泳(PCR-DGGE)兩種方法相結合,分別從化學和分子兩個層面研究華南地區典型村鎮小型水源產毒藍藻污染現狀。
1材料與方法
1.1樣品采集水樣于2011年3月和5月采自惠州6個村莊,分別用X-1和X-2對3月和5月采集的兩批水樣進行編號(X為序號)。水樣類型包括水井水、水庫水、池塘水、自來水。水樣用高溫滅菌后的采樣瓶采集,每個采樣點采集3個水樣并混合均勻。水樣采集后存放于4℃,并盡快提取水樣DNA。水樣采集地點如表1所示。水樣采集點在村莊中進行隨機抽取,總共采取池塘水14個,溝渠水2個,水井水7個,水庫水2個,東江水1個,自來水1個。惠州地區養殖業較為發達,所采集的池塘水均來自當地用于經濟魚養殖的池塘。由于魚類養殖密度較大,當地居民往池塘中投入大量肥料及飼料等。一些池塘周圍還進行雞、鴨、鵝等養殖,這些家禽所排糞便也流入池塘,多數池塘水呈較深的綠色,說明這些池塘中存在較多藻類生物。溝渠為當地池塘排水或引水所挖,如果沒有池塘需要排水或引水,溝渠中水量較少,本文進行樣品采集時正處于溝渠水量較少時期。所采取的7個水井水當中2-1、3-1、11-1、2-2、11-25個采樣點周圍都存在村民養殖用池塘,為當地村民飲用水源。6-1、7-1兩個采樣點離池塘較遠,但是由于之前有調查顯示該區域水源重金屬超標,這兩處水源居民只用于洗衣等,而不作為飲用水源。水庫離村莊較遠,主要供應當地農業用水。16-2為自來水,其水源為離村莊較遠處的另一小型水庫,水庫水經水處理設備處理后直接接入村民家中,供當地村民飲用、洗漱等。
1.2主要儀器和試劑TProfessionalPCR(Biometra),CW20水浴鍋(Pre-1405ciTemp),高速冷凍離心機(Thermo),Agilent1260高效液相色譜儀(Agilent),ImageQuant350凝膠成像系統(GE)。500mg/6mLSep-pakC18固相萃取柱(Wa-ters)、氮吹儀(AUTOSCIENCE)。SDS、CTAB、甲叉雙丙烯酰胺均為Amersco產品,DNA聚合酶(北京全式金),T4連接酶、pCR2.1載體為Invitrogen產品,微囊藻毒素標準品MC-RR(CeTOXLabTM)、MC-LR(Enzo),SanPrep柱式DNA膠回收純化試劑盒(上海生工)。
1.3水樣DNA的提取水樣采集后,每個水樣取600mL,8000r•min-1離心5min收集較大顆粒的細胞,離心所得的上清液再過0.22μm孔徑濾膜。將所得的濾膜剪碎后與離心收集到的沉淀混合,用于水樣DNA的提取。水樣DNA用CTAB法[18]進行抽提。
1.4微囊藻毒素HPLC分析
1.4.1微囊藻毒素HPLC分析前處理每個水樣取1.2L,8000r•min-1離心5min去除大顆粒雜質和細胞,離心收集的上清分別用GF/C玻璃纖維濾膜和0.45μm孔徑乙酸纖維酯濾膜過濾。取過濾后收集的水樣1L過Sep-pakC18固相萃取小柱對藻毒素進行富集。藻毒素富集之前需先后用10mL甲醇和10mL純水對C18固相萃取小柱進行活化。水樣流經小柱的速度控制在5~8mL•min-1。富集后的小柱分別用10mL10%、20%和30%的甲醇進行梯度淋洗,之后通空氣10min,去除小柱中多余的水分,再加5mL含有0.1%三氟乙酸(TFA)的酸化甲醇進行洗脫,氮吹儀氮吹至干。用600μL70%甲醇溶解吹干后的物質,然后過0.22μm有機相濾膜去除大顆粒雜質。過濾收集到的溶液存于-30℃,等待上機進行HPLC分析。為了研究水樣處理過程中微囊藻毒素的回收情況,以雙蒸水代替水樣,其他條件均按照水樣前處理進行處理,然后進行HPLC分析。回收率測定的處理為1μg•L-1和5μg•L-1兩個,即一個處理分別加1μgMC-RR和MC-LR標準品,另一個處理分別加5μgMC-RR和MC-LR標準品。
1.4.2微囊藻毒素HPLC分析測定將經過上述處理的樣品直接上機進行HPLC分析。微囊藻毒素標準品MC-RR和MC-LR分別用100%甲醇溶解配制成20μg•mL-1的標準溶液。HPLC分析條件為:色譜柱溫度40℃;流動相為甲醇與0.05mol•L-1磷酸二氫鉀溶液(pH3.0)按體積比60∶40混合;流速為1mL•min-1;紫外可見光檢測波長為238nm;進樣量10μL。
1.5產毒特異性基因片段檢測以提取的水樣DNA為模板,擴增產毒特異性片段mcyA-Cd。擴增所用到的引物分別mcyA-Cd1F(5′-AAAATTAAAAGCCGTATCAAA-3′)和mcyA-Cd1(5′-AAAAGTGTTTTATTAGCGGCTCAT-3′)[10]。25μL擴增體系組成為ddH2O20μL,10×buffer2.5μL,10mmol•L-1dNTPs0.5μL,10mmol•L-1引物均為0.5μL,EasyTaqDNAPolymerase0.25μL,模板1μL。擴增條件為:94℃5min;94℃40s,52℃40s,72℃30s,35個循環;72℃5min。擴增產物用濃度為1%的瓊脂糖凝膠進行檢測。
1.6mcyA-Cd片段PCR-DGGE分析為了進行PCR-DGGE分析,在前端引物mcyA-Cd1F上加上40bpGC夾子(5′-CGCCCGCCGCGCCCCGCGCCCGGCCCGCCGCCCCCGCCCC-3′)[14],然后利用上述mcyA-Cd片段擴增的條件進行擴增,擴增體系為50μL體系。擴增產物用于變性梯度凝膠電泳(DGGE)分析。DGGE電泳膠為8%丙烯酰胺膠(100mL100%變性劑中含有20mL40%丙烯酰胺2mL、50×TAE2mL、去離子甲酰胺40mL和42g尿素)。40%丙烯酰胺中丙烯酰胺與甲叉雙丙烯酰胺的比值為37.5∶1。50×TAE的組成為2mol•L-1Tris、1mol•L-1冰乙酸和0.5mol•L-1(乙二胺四乙酸二鈉)EDTA(pH8.0)。DGGE電泳條件為:膠變性梯度20%~40%,電壓70V,電流100mA,電泳時間13h。電泳結束之后,丙烯酰胺凝膠在含有GoldView的雙蒸水中染色1h,然后進行拍照、切膠回收以及QuantityOne圖像分析處理。
1.7mcyA-CdDGGE切膠條帶克隆測序DGGE切膠條帶用50μL無菌雙蒸水4℃浸泡過夜,使膠中DNA溶解于無菌水中,并以此作為模板擴增mcyA-Cd片段。25μL擴增體系組成為:ddH2O20μL,10×buffer2.5μL,10mmol•L-1dNTPs0.5μL,10mmol•L-1引物均為0.5μL,EasyTaqDNAPoly-merase0.25μL,模板1μL。擴增條件為:94℃5min;94℃40s,52℃40s,72℃30s,35個循環;72℃5min。擴增產物用SanPrep柱式DNA膠回收純化試劑盒純化。純化后的DN段用于克隆測序。將克隆測序返回的結果,在NCBI中進行序列比對分析。從GenBank中選擇部分典型藍藻菌株的mcyA-Cd片段序列,利用MEGA4軟件對這些典型藍藻菌株的mcyA-Cd序列和切膠回收的mcyA-Cd序列構建系統發育樹。
2結果與分析
2.1水樣中產毒藍藻分子檢測第一批水樣(3月)和第二批水樣(5月)mcyA-Cd片段擴增的結果分別如圖1和圖2所示。可以看出兩批水樣27個樣品中有12個樣品在300bp左右位置得到條帶信號。這12個水樣中包含有水庫水、池塘水、飲用水,其中有9個為池塘水。根據mcyA-Cd片段普通PCR驗證的結果,可以初步判斷這12個水樣中存在產毒藍藻的可能性較大。為了進一步證明在300bp位置左右所得的片段為mcyA-Cd基因,我們進行了PCR-DGGE分析,并對DGGE分析所得到的條帶進行切膠克隆測序。
2.2mcyA-Cd片段DGGE分析及克隆測序DGGE分析的結果如圖3所示,在12個水樣中,4-1、10-1、5-2、7-2、15-2五個樣品條帶較為豐富,其他樣品條帶類型則較少。不同位置條帶全部進行切膠,同一位置的條帶則只切1條。切膠條帶進行克隆測序,NCBI比對結果顯示所得到的所有條帶均為mcyA-Cd基因。DGGE圖譜利用quanityone軟件進行聚類分析,得到12個水樣的DGGE圖譜聚類分析結果(圖4)。DGGE圖譜聚類分析,可以反映各個水樣之間mcyA-Cd基因型的相似性大小。從圖4可以看出,所有樣品的相似性在28%以上,相似性超過60%的樣品有1-2、4-1、10-1、7-2、11-2、12-2、16-27個樣品,相似性在80%以上的有16-2和11-2兩個樣品。從聚類分析結果可知,在采樣點區域,mcyA-Cd片段基因型在空間分布上存在一定的差異,而且這種差異在部分區域表現得較為明顯。對mcyA-Cd序列構建系統發育樹(圖5),從系統發育樹可以得知,絕大多數條帶序列都與Micro-cystis聚在一支,相似性在83%以上,而且有3個條帶與Planktothrix聚在1個枝上,相似性為93%以上。這3個與Planktothrix聚在1支上的膠條帶序列均來自15-2這一樣品。從圖中還可知,采樣區域內mcyA-Cd的基因型多樣性并不豐富,除15-2樣品外其他樣品2.3水樣中微囊藻毒素HPLC分析微囊藻毒素回收率試驗結果顯示,MC-LR1μg•L-1和5μg•L-1的回收率分別為93.9%和106.4%,MC-RR1μg•L-1和5μg•L-1的回收率分別為89.5%和100.1%,回收率效果較好。從HPLC分析結果(表2)可知,27個水樣中有8個水樣在MC-LR或MC-RR標準品的出峰時間處檢出峰值信號,說明這8個水樣存在微囊藻毒素,其中5個樣品的MCs含量超過了1μg•L-1,濃度最高的樣品(6-2)達到了1112.02μg•L-1。在村民直接飲用的自來水16-2樣品中,同樣檢測到微量的MC-RR,濃度為0.78μg•L-1。從得到的結果中可知采樣區域內,部分農村水源已經被微囊藻毒素污染,需采取相應的措施進行處理。
3討論
在藍藻細胞MCs合成過程中,mcyA的作用為負責L-絲氨酸的N端甲基化,并將甲基化后的L-絲氨酸經脫水后合成MCs結構中的特殊氨基酸—N-甲基脫氫丙氨酸,當mcyA基因缺失時則無法合成MCs[9]。為了能夠有效地區分藍藻中具有產MCs能力的菌株,Hisbergues等根據mcyA序列設計引物,擴增其中大約300bp大小的mcyA-Cd片段[10]。為了驗證其有效性,Hisbergues等選擇分別來自阿氏浮絲藻屬、微囊藻屬和魚腥藻屬的不同菌株進行mcyA-Cd片段的擴增,結果發現所有的產毒菌株均能得到mcyA-Cd片段,而不產毒的菌株無法得到。本文利用mcyA-Cd片段擴增引物,首先對環境樣品中的產毒藍藻進行初步檢測,部分樣品可在300bp左右位置得到單一條帶信號。本文所檢測的樣品為環境樣品,所以其中的DNA來源較為復雜。雖然Hisbergues等利用mcyA-Cd基因擴增引物能有效區分純培養的產毒藍藻菌株[10],但是當樣品為復雜的環境樣品時,有可能得到相同大小的非mcyA-Cd片段。為了進一步驗證它對引物對環境樣品進行檢測的有效性,我們對環境樣品中得到的300bp大小的片段進行DGGE分析和克隆測序。DGGE可以將片段大小相同而堿基排列存在差異的基因有效地區分開來,這可以保證用于測序的樣品片段較純、無雙峰。考慮到用于測序的片段較小,直接進行測序時片段的前端和后端大約二三十個堿基信息會丟失,得到的結果不準確,我們進行了克隆測序。克隆測序可以得到基因的全部堿基排列信息,所以測序結果更具說服力。克隆測序的結果顯示所有的片段均為mcyA-Cd基因片段,說明mcyA-Cd基因用于檢測環境樣品時同樣具有較高的特異性。利用mcyA-Cd對環境樣品中的產毒藍藻進行初步檢測,具有耗時短、操作簡單、準確度高等優點。通過對比mcyA-Cd片段檢測的結果和HPLC結果(表3),發現4-1、5-1、10-1、3-2、11-2、13-2、15-27個樣品mcyA-Cd檢測顯示陽性,但是卻無微囊藻毒素(MCs)檢出。產毒藍藻的產毒能力不僅與mcy基因有關,光照、氮磷濃度、鐵等環境因素對其產毒能力的影響也非常大[19-21]。樣品中檢測出mcyA-Cd片段只能證明樣品中存在產毒藍藻,樣品中檢測到mcyA-Cd片段而無MCs檢出可能與其本身的環境因素有關,而且微囊藻毒素屬于次級代謝產物,一般由藍藻產生并在胞內累積,而不主動釋放到環境中,只有細胞死亡裂解之后才能被釋放。在年底或年初的時候部分養殖戶會根據池塘狀況,對池塘進行曬塘和換水,本研究所采取的兩批水樣的時間分別為3月和5月,在這個時間段內,池塘處于剛換完水初期,且溫度較低不適合藻類等大量繁殖,藻類細胞釋放微囊藻毒素的量很少,這同樣可能導致樣品檢測到mcyA-Cd片段而無MCs檢出。對比的結果同時顯示2-2樣品和6-2樣品有MCs檢出而無mcyA-Cd片段。2-2樣品為水井水,在水井周圍有養殖用池塘,此前對其進行總氮、總磷分析時,其總氮、總磷的濃度分別達到了8.63mg•L-1和0.997mg•L-1,屬于極富營養化水平。水井為當地飲用水源,N、P來源途徑有限,2-2樣品N、P含量如此之高,最大的可能是周圍池塘水的滲漏。MCs為水溶性毒素,所以能夠隨水一起滲漏,2-2樣品中無產毒藍藻檢出卻檢出MCs,這或許是因為周圍水源中的MCs滲漏。6-2樣品為5月底所采取的水庫水,5月剛好為當地大旱期間,水庫干涸。6-2采樣點為水庫干涸后所留下的一小攤積水,其成分非常復雜且散發惡臭,肉眼無法觀察到生命跡象,絕大多數藻類可能無法生存,故無法檢測到mcyA-Cd片段。通過HPLC分析,6-2樣品中MC-RR的濃度高達1112.02μg•L-1,雖然水庫干涸存在一定的濃縮效應,但是如此之高的濃度還是較為異常,加上樣品成分過于復雜,HPLC分析受其他雜質影響的可能性較大,檢測出的物質可能并非MC-RR。但是目前尚無實驗數據證明以上推論,為了證明以上推論還需進行進一步的研究。16-2樣品為當地村民所用自來水,在對其進行檢測時,發現其中同時檢測到mcyA-Cd和MC-RR。通過對當地居民進行詢問得知,自來水水源為當地較遠處一水庫,水庫中的水經一定的水處理設備處理后直接接入村民家中,供村民使用。MCs為水溶性毒素,物理和化學方法很難將其去除,且部分產毒藍藻顆粒較小也很難通過物理或化學方法完全去除。所以16-2樣品中同時檢測到mcyA-Cd和MC-RR,可能是作為水源的水庫已經被產毒藍藻污染,且水處理設備對水中產毒藍藻和MCs去除不徹底導致。MC-LR、MC-RR、MC-YR為目前世界上最為常見的3種MCs。本文中的HPLC分析結果顯示檢出的MCs除7-2樣品為MC-LR外,其他的均為MC-RR。MC-RR的毒性比MC-LR稍低,但是Gupta等通過小鼠給藥實驗發現MC-RR仍然具有非常明顯的肝臟毒性[22]。所以雖然水樣檢出的MCs多數為毒性稍小的MC-RR,但是仍然應該引起當地居民的關注,及早進行產毒藍藻的防止。
篇2
第一條為加強飲用水源保護區監督管理,防止水質污染,保障人民群眾身體健康,促進我縣經濟社會又好又快發展,根據《中華人民共和國水污染防治法》和《飲用水源保護區污染防治管理規定》等有關法律、法規,結合我縣實際,制定本辦法。
第二條本辦法適用于縣行政區域內所有生活飲用水源的保護工作。
第三條按照飲用水源保護管理要求,縣人民政府根據實際,依法劃定飲用水源保護區(各水源地一級飲用水源保護區、二級飲用水源保護區具體范圍另行下文),飲用水源保護和污染防治納入國民經濟和社會發展計劃。
第四條縣環保局對飲用水源保護和污染防治實施實行統一監督管理。
縣發改局、經信局、住建局、水利局、農業局、畜牧水產局、林業局、國土資源局、公安局、安監局、衛生局、城市管理行政執法局、公用事業局等管理部門及飲用水源保護區所在地鄉鎮人民政府,根據各自職責,共同做好飲用水源保護區污染防治監督管理工作。
第五條任何單位和個人都有保護飲用水源的義務,有權對污染和破壞飲用水源的行為進行勸阻、檢舉和控告。
第二章飲用水源保護
第六條為提高飲用水源水質,保障生活飲用水清潔、衛生、安全,縣政府依法對相應的水域和陸域劃定一級保護區、二級保護區和準保護區,并實施分級保護管理和污染防治措施。
第七條飲用水源一級保護區和二級保護區污染防治由縣環保行政主管部門負責直接監督管理。
第八條環保部門和鄉鎮人民政府應在一級保護區、二級保護區和準保護區設置界碑,明確各級保護區地理界線。供水單位應在一級保護區內取水口設置明顯的范圍標志和禁止事項告示牌。
第九條飲用水地表水源各級保護區及準保護區內均必須遵守下列規定:
(一)禁止一切破壞水環境生態平衡的活動以及破壞水源林、護岸林、與水源保護相關植被的活動。
(二)禁止向水體傾倒工業廢渣、廢水、城市垃圾、糞便及其他廢棄物。
(三)運輸有毒有害物質、油類、糞便的船舶和車輛一般不準進入保護區,必須進入者應事先申請并經有關部門批準、登記并設置防滲、防溢、防漏設施。
(四)禁止使用劇毒和高殘留農藥,不得濫用化肥,不得使用炸藥、捕殺魚類。
第十條飲用水地表水源各級保護區及準保護區內必須分別遵守下列規定:
(一)一級保護區內
禁止新建、擴建與供水設施和保護水源無關的建設項目;
禁止向水域排放污水,已設置的排污口必須拆除;
不得設置與供水需要無關的碼頭,禁止停靠船舶;
禁止堆置和存放工業廢渣、城市垃圾、糞便和其他廢棄物;
禁止設置油庫;
禁止從事種植、放養畜禽和網箱養殖活動;
禁止可能污染水源的旅游活動和其他活動。
(二)二級保護區
禁止新建、改建、擴建排放污染物的建設項目;
原有排污口應依法拆除或者關閉;
禁止設立裝卸垃圾、糞便、油類和有毒物品的碼頭。
(三)準保護區內
禁止新建、擴建對水體污染嚴重的建設項目;改建建設項目,不得增加排污量。
第十一條因污染事故或其他原因造成或可能造成飲用水源保護區污染的,有關責任單位或個人必須立即采取應急措施,消除或減輕污染危害,同時立即通知供水單位,通報可能受到污染危害的單位和居民,并即時報告環保、水利、衛生防疫等有關部門,接受調查處理。環保部門接到報告后,應在1小時內向縣政府和上一級環保部門報告,并立即組織有關單位調查處理。
第十二條飲用水源保護區內的單位和村居,應當遵守下列規定:
(一)遵守飲用水保護管理的法律、法規,接受環境保護、水利、規劃等管理部門的監督檢查;
(二)建立健全并組織落實本單位飲用水保護責任制度;
(三)保持污水處理或者其他防治污染設備設施的完好和安全運行,并制定防止污染水源的應急措施,禁止將未經處理的污水直接排人水體。污水處理設施因檢修、改造或者更新需暫停使用的,必須提前5個工作日報縣環保局審查批準,經批準并在采取防止水污染措施后,方可進行。
(四)當發生事故或者其他突發性事件,造成或者可能造成水質污染時,應當采取有效措施防止或者減輕污染。并立即向所在地鄉鎮政府和縣環保局報告,縣環保局根據實際情況啟動水污染事故緊急預案。
第十三條縣環保局對一、二級保護區內的污染源實施污染物排放總量控制。在總量超標的情況下,經縣人民政府批準,由縣環保局責令有關單位減少或者停止排放污染物。在保護區內排放污染物超過排放標準的,由縣環保局責令其限期治理。
第三章管理部門職責
第十四條縣環境保護局對本縣飲用水源保護和污染防治實施統一監督管理,履行以下職責:
(一)貫徹國家有關飲用水源保護和污染防治方針政策,組織實施有關環境保護法律、法規和規章。
(二)會同有關部門擬定飲用水源保護區區劃方案。
(三)協調有關部門做好飲用水源保護工作。
(四)負責飲用水源保護監督、監測和管理。
(五)查處飲用水源保護區污染事故和環境違法行為。
(六)履行環境保護法律、法規規定的其它職責。
第十五條縣直其他單位應按照各自的職責,共同協同環保部門做好飲用水源保護區污染防治監督管理,主要履行以下職責:
(一)縣住建局負責飲用水源保護區規劃管理,協調飲用水源保護區內有關建設項目的選址規劃。
(二)縣國土資源局負責糾正并依法查處飲用水源保護區違法用地行為,優先安排飲用水源保護工程用地。
(三)縣水利局負責水資源規劃和管理,合理調度水資源,做好水土保持,防止生態環境破壞和水土流失。
(四)縣衛生局負責飲用水源衛生質量的監督管理。
(五)縣公安局、安監局負責劇毒、危險品運輸和使用的安全管理。
(六)縣發改局、經信局、財政局等單位應按照飲用水源保護要求,做好產業結構調整和建設項目布局,落實飲用水源保護資金及各項政策。
(七)縣公用事業局負責城市規劃區內飲用水源保護區范圍內的生活垃圾清理處理工作。公用事業局、自來水供水單位負責飲用水源一級保護區內水體清理和保潔工作。
(八)縣農業局、畜牧水產局、林業局等單位按各自職責做好飲用水源保護區內農業源、畜禽養殖污染防治、退耕還林、生態修復等工作。
(九)縣城市管理行政執法局負責查處縣城規劃區和建制鎮建成區內的違反飲用水源保護的行為。
第十六條飲用水源保護區所在地的鄉鎮人民政府和村(居)民委員會,應當教育和督促村(居)民遵守本辦法各項規定,做好區域內生活污水和垃圾集中清運處置工作,支持配合縣環保局和其他有關單位查處污染和破壞飲用水源保護區的違法行為。
第十七條飲用水源保護區管理工作堅持統一領導,各負其責,協調一致的原則。各管理部門應當密切協作和配合,并按照本辦法規定的職責建立健全和落實管理責任制度,不斷提高管理水平。
第四章處罰
第十八條在縣城規劃區和重點建制鎮建成區范圍內違反飲用水源保護區防治管理規定的,由縣城市管理行政執法局予以處罰;在縣內其他范圍違反飲用水水源保護區污染防治管理規定的,由縣環保局或有關單位按照有關法律法規予以處罰。
篇3
關鍵詞:水源污染 控制技術
一.水資源與水源污染
水資源和水源污染現已經成為當今世界最重大的資源環境問題,世界各國都把水當作為一種寶貴的資源去研究、開發、利用和保護。
在我國,平均河川徑流總量為2.6萬億立方米,年平均徑流深為270毫米,徑流量小于巴西、原蘇聯、加拿大、美國和印度尼西亞,居世界第6位,徑流深小于亞洲平均徑流深的324毫米,也小于全球陸面平均徑流深的315毫米,如果按人口平均計,我國河川徑流量更少,每人僅有2670立方米,只及世界平均數的1/4。同時,中國大陸年平均降水深648毫米,而全球陸地平均降水深為834毫米,亞洲為740毫米,中國的年平均降水明顯低于世界和亞洲年平均值。 此外,水的浪費也極其嚴重,我國農業灌溉大多采用漫灌的形式,農業用水僅有效利用30%~40%。工業廢水和生活污水不加處理任意排放,使許多水體受到污染,更加劇了水資源的短缺局面。在我國,水資源還具有地區、時空分配上的不平均和變化率很大的特點,可以說是“三多三少”,即東多西少、南多北少、夏季多冬季少。由于這樣的特點,實際可利用的天然水量比水資源總量少得多。因此,合理開發水資源,節約使用水量和防治水污染,應當成為我國水環境保護工作長期的工作方針。
在我國的主要江、河、湖等水域,如長江、黃河、淮河、海河、遼河、松花江、第二松花江、黃浦江、沱江、巢湖、滇池和太湖等或已檢測出數百種有機物或被報道已經受到嚴重的有機物污染,在被檢測出的有機物中一些有毒污染物含量超過了地面水質標準,有些是致癌、致畸和致突變有機污染物。近年來,我國有關部門在水源保護方面作了許多工作,但是,由于各種條件的制約,全國水源污染仍呈發展趨勢,有90%以上的城市水域污染嚴重,近50%的重點城鎮水源水質不符合飲用水源的水質標準。
總之,水源污染在我國已經是普遍存在,有機物正在悄悄地污染著我們的周圍環境,以至對我們的生存環境構成了嚴重威脅,這方面現已成為一項急迫需要解決的問題。
二.飲用水中有機物的來源
飲用水中主要的污染物質是有機物,有機物的種類特別多,并且還在快速增加,目前世界上已知的有機物種類已經達到五百多萬種,而且每年新增加的有機化學品種有成千上萬種。有機物數目如此之多的原因,首先是有機物中的碳原子互相結合的能力很強,一個分子可以含有的碳原子數目幾乎是沒有限制的,其次是因為有機物的異構現象非常普遍,當然,最主要原因還是近代工業的迅猛發展,新產品、新品種不斷產生。
飲用水中有機物的來源一般可以分為三類:天然有機物,工業廢水和生活污水造成的有機污染物,以及水處理過程中產生的有機物。大量資料表明,水環境中的有機物有86%是由于人為的生產和生活活動所產生的,只有14%的有機物來源于自然環境。在人為來源中,城市工業、礦業以及其它工業引起的有機物占57%,沉淀物中有毒化合物釋放引起的有機物占16%,農業操作過程中有機物流失占12%,其它為14%。
天然有機物主要來源于動植物自然循環過程中的一些中間產物,是動植物在自然循環中經腐爛分解所產生的大分子有機物,包括腐殖質、丹寧、木質素、藻類及一些嗅味物質,其中腐殖質在地面水中的含量最高。腐殖質是一類含有酚羥基、羧基、酸羥基等多種官能團的大分子縮合物質,其本身對人體并沒有毒害作用,但它屬于難降解有機物,在加氯消毒過程中容易與氯反應生成多種鹵代物。另外,原水中腐殖質的存在是導致飲用水致突變活性增加的主要原因。
工業廢水量大、面廣、成分復雜,毒性大,不易凈化,處理難。不同工業、不同產品、不同工藝過程、不同原材料、不同管理方式排出的廢水水質、水量差異很大。大部分的污水未經過處理直接排入水域,造成水體污染。因此,工業廢水是我國水源污染的主要污染源。生活污水的排放是造成水體受到有機物污染的另一個重要原因,隨著生活污水排放量的不斷增加,排放水體中有機物的種類和數量不斷增加。
水處理過程中產生的有機物主要是指氯化消毒過程中所產生的有毒副產物,如:三氯甲烷等。另外,混凝劑的衛生安全性也成為考慮的重要問題,一般無機混凝劑本身是無毒的,只是商品中所含雜質會有毒性問題,但只要混凝劑中某一雜質的含量在水中所產生的濃度低于飲用水水質標準規定數值的幾十分之一的話,這個雜質在商品中的含量將是可以允許的。但是目前種類繁多的有機高分子絮凝劑已經被用于水處理過程中,它們的聚合物中所含有的少量單體有機物可能在使用過程中游離到水中,從而產生二次污染。
隨著各種有機物以不同方式進入人類的生活環境,導致水源的污染,破壞水環境的生態平衡,對國民經濟帶來多方面的影響,造成重大的損失,更由于飲用水水質的普遍下降,致使造成對人體健康的危害。因此,治理污染水源,特別是去除飲用水中有害有機物便成為亟待解決的重大問題。
三.解決飲用水污染的基本途徑和方法
我國針對飲用水污染所采取的對策主要是治理污染源,一方面是提高生活污水和工業廢水的處理率,嚴格控制新的污染源產生,另一方面是推行節水技術,如改革生產工藝,盡量不用水或少用水;發展閉路循環的水處理系統,提高工業用水的重復使用率及城市污水資源化等,減少廢水的排放總量。但是即使如此也并沒有使水環境污染狀況顯著改善。因為,隨著國民經濟的發展,城市排水量也在增加,從而導致在污水處理率不斷增大的同時,未處理的污水量并未減少,反而有一定程度的增加。另外,雖然城市這種點污染源由于污水比較集中還相對易于處理,但是對大量的鄉鎮企業和農田施藥施肥等形成的面污染源,因量大面廣,污染的控制和治理就更加困難。在這種情況下,我國水環境質量繼續惡化的趨勢在今后的一段時間里很可能是不可避免的。因此,為了保證良好的飲用水水質,一方面需要通過合理的政策和先進的技術控制污水的排放量及提高污水處理率,另一方面需要采用一系列有效措施對已經受污染的飲用水源水進行處理。
飲用水除污染的方法是人類針對水體污染的不斷變化而逐漸發展和完善的。七十年代以來,飲用水除污染技術發展較快,各種針對受污染飲用水源的凈化技術在許多國家得到推廣和應用,目前主要有采用吸附、氧化和生物以及膜分離等方法的處理工藝。
吸附法是目前去除水中有機物的最基本手段,它具有去除率較高、設備相對簡單、操作比較簡便等特點,在國內外已經研究與應用的吸附劑主要有活性炭、吸附樹脂和硅藻土等,應用技術也從單獨使用發展到與其它技術聯用以及吸附劑的改性等領域。
氧化法是通過氧化劑來氧化破壞水中的有機物質,目前采用的氧化劑主要有Cl2、O3、KMnO4、H2O2和ClO2等,這些都屬于化學氧化法,這種方法既可以單獨使用,也可以根據水質等條件和要求采用與其它處理方法聯合使用,這樣往往能夠取得更好的處理效果。近些年來又出現了光激發氧化和光催化氧化的光化學氧化法,它的特點是具有極強的氧化能力,對有機物的去除效率高,在去除水中微量有機物等有致癌作用的優先污染物方面比其它現有除污染技術有其獨特的優點。
生物預處理是指在常規處理工藝之前增設生物處理工藝,借助于微生物群體的新陳代謝活動對水中的有機物以及氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮進行初步去除,這樣既改善了水的混凝和沉淀性能,也減輕了常規處理工藝的負荷,延長過濾等物化處理工藝的使用周期和使用容量,降低水處理費用,另外,通過可生物降解物質的去除,不僅減少了水中致突變物質的前驅物質,也減少了細菌在配水管網中重新滋長的可能性。目前已經研究成功的生物處理技術主要有生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化池和生物活性炭濾池等。
膜分離技術是借助壓力為推動力,使水通過膜組件而水中的雜質等需去除的物質則被膜組件截留。這項技術的研究始于80年代中期,以歐美和澳大利亞為主,80年代末開始實用化。膜分離技術包括有反滲透、納濾、超濾和微孔過濾。膜分離技術的特點是能夠提供穩定可靠的水質,并且可以使水廠用地大大減少,運行操作自動化。因此,膜分離技術被稱為\"二十一世紀的水處理技術\",在凈水處理中具有廣闊的應用前景。
以上這些深度處理技術都有各自的特點和使用范圍,由于水中有機物的種類和含量與日俱增,單純的一種方法往往達不到預期的目的,今后的發展方向應該是如何優化組合各種單一技術,使之相互滲透、取長補短,最終產生高效和富于經濟性的、適合我國國情的一體化聯用技術,這方面已有不少成功的范例。例如,從七十年代初開始,進行了臭氧與活性炭聯用的大規模研究和應用,并先后在南京煉油廠、北京田村山水廠、九江石化總廠、大慶石化總廠、昆明第六水廠等相繼建成了一批應用該工藝的深度凈化水廠;近年來,又研究成功了高錳酸鉀復合藥劑與活性炭聯用處理工藝等。但是,在深度處理技術領域中尚有大量的問題有待進一步深入研究與開發。
在加強飲用水除污染技術研究與應用的同時,還需加快制訂新的飲用水水質標準。目前我國制訂的水質標準與發達國家相比,監測項目少、標準低,尤其是缺少對水中有機污染物的具體規定。另外,我國飲用水的標準制訂頒布的周期往往要經過10年作用的時間,這是不利于保障飲水安全和改進供水工藝的。
篇4
摘要:為了加深對混凝理論的理解,掌握混凝劑的特性,決定針對微污染水源處
理方面進行設計性實驗,我們采用了AL2(SO4)3混凝劑,對于我們所取的麓湖水樣來說,其最佳投藥量為50 mg/L,最佳適用范圍為40 mg/L ~60 mg/L。而混凝效果受以下因素影響:(1)廢水性質的影響(2)共存雜質的種類和濃度(3)混凝劑的影響。水的膠體雜質濃度、PH值、水溫及共存雜質等都會不同程度地影響混凝效果。投藥量最大時,混凝效果并不一定是好的。因為當鋁鹽投藥量超過一定限度時,會產生“膠體保護”作用,使脫穩膠粒電荷變號或使膠粒被包卷而重新穩定。而且投藥量大也容易出現產生大量含水率很高的污泥的問題。
關鍵詞:混凝、混凝劑AL2(SO4)3、礬花、濁度、投藥量、PH。
一、實驗目的及意義
1、要求認識幾種混凝劑,掌握其配制方法。 2、觀察混凝現象,從而加深對混凝理論的理解。 3、認識混凝理論對微污染水源處理的重要意義。
二、水樣水質、儀器設備及藥品
水樣水質:取至汾河的微污染水,水溫屬于常溫水,濁度>10。
儀器設備:1000ml量筒2個;1000ml燒杯6個;100ml燒杯2個;10ml移液管
2個;2ml移液管1個;醫用針筒1根;洗耳球1個;光電濁度儀1臺;六聯攪拌器1臺。
藥 品:AL2(SO4)3。
三、實驗原理
水中粒徑小的懸浮物以及膠體物質,由于微粒的布朗運動,膠體顆粒間的靜電斥力和膠體表面的水化作用,致使水中這種含濁狀態穩定。
向水中投加混凝劑后,由于如下原因:①能降低顆粒間的排斥能峰,降低膠粒的δ電位,實現膠粒的“脫穩”;②發生高聚物式高分子混凝劑的吸附架橋作用;③網捕作用,從而達到顆粒的凝聚。
四、實驗步驟
實驗方法:變速混凝攪拌器混凝實驗 實驗步驟如下:
(1)到麓湖取水樣。
(2)認真了解ZR4-6型混凝試驗攪拌器的使用方法。
(3)用1000 mL量筒取6個水樣至6個1000 mL燒杯中(所取水樣已經過均勻混合攪拌,且取樣時是一次量取)。
(4)投藥量:AL2(SO4)3 0.5、1.5、2.5、3.0、3.5、4.0mL(所配給的AL2(SO4)3的濃度c為20 g/L)。
(5)將第一組水樣置于ZR4-6型混凝試驗攪拌器下(攪拌時間和程序已按說明
書預先設定好)與此同時,按計算好的投藥量,用移液管分別移取不同量的藥液 至加藥管中。
(6)開動機器,在第一次自動加藥后,用蒸餾水沖洗加藥試管兩次。 (7)混凝實驗攪拌器以500r/min的速度攪拌30s,150r/min速度攪拌5min,80r/min的速度攪拌10 min。
(8)攪拌過程中,觀察并記錄“礬花”形成的過程,“礬花”外觀、大小、密實程度等。
(9)攪拌過程完成后,停機,靜沉15 min,觀察并記錄“礬花”沉淀的過程。 (10)第一組6個水樣,靜止15 min后,用醫用針筒取出約的上清液,并分別用濁度儀測出剩余濁度,記入表中。
(11)比較第一組實驗結果,根據6個水樣所測得的剩余濁度值,以及水樣混凝沉淀時現象觀察記錄的分析,對最佳投藥量所在區間做出判斷,縮小實驗范圍為3.0左右,加藥量取2.5、2.7、2.9、3.1、3.3、3.5 mL的濃度c為20 g/L的AL2(SO4)3。重復以上實驗步驟。
五、原始數據記錄
實驗中各個指標的測定數據記錄表
六、數據處理及結果 實驗過程的觀察記錄表
七、對結果的分析、討論及改進設想
1、根據混凝曲線圖確定藥劑的最佳投藥量和最佳適用范圍。
答:根據混凝曲線圖確定藥劑的最佳投藥量為50 mg/L,最佳適用范圍為40
mg/L ~60 mg/L。
2、混凝劑AL2(SO4)3的特點、主要優缺點。
答:當PH<3時,簡單水合鋁離子[Al(H2O6)]3+可起壓縮膠體雙電層作用,在PH
=4.5~6.0范圍內(視混凝劑投量不同而異),主要是多核羥基配合物對負電荷膠體起電性中和作用,凝聚體比較密實;在PH=7~7.5范圍內,電中性氫氧化鋁核物[Al(OH)3]n可起吸附架橋作用,同時也存在某些羥基配合物的電性中和作用。天然水的PH值一般在6.5~7.8之間,鋁鹽的混凝作用主要是吸附架橋和電性中和,兩者以何為主,決定于鋁鹽投加量,當鋁鹽投加量超過一定限度時,會產生“膠體保護”作用。
優缺點:精制硫酸鋁雜質含量小,價格較貴;粗制硫酸鋁雜質含量多,價格
較低,但質量不穩定,增加了藥液配制和廢渣排除方面的操作麻煩。采用固態硫酸鋁的優點是運輸方便,但制造過程多了濃縮和結晶工序。如果水廠附近就有硫酸鋁制造廠,最好采用液態,這樣可節省濃縮、結晶的生產費用。硫酸鋁使用方便,但水溫低時,硫酸鋁水解較困難,形成的絮凝體比較松散,效果不及鐵鹽混凝劑。
3、在混凝實驗中應注意哪些操作方法,對混凝效果有什么影響? 答:在混凝實驗中應注意的操作方法及其對混凝效果的影響如下:
1)在混凝實驗中量取水樣時應先攪拌均勻,并且一次量取,以此來減少取樣濃度上的誤差;
2)移取藥液時應盡量做到精確。加藥量在藥液少時,要摻點蒸餾水搖勻,以免沾在試管上的藥液過多,影響投藥量的精確度;
3)在自動加藥后,要有蒸餾水沖洗加藥的試管兩次,以確保投藥量的精確,而且沖洗的速度要快,因為攪拌時間是有限定的,這一系列的程序也是有一定要求并事先已設定好的,速度快才不會影響實驗的順利進行;
4)移取燒杯中的沉淀水上清液時,要用相同的條件取上清液,不要沉下去的礬花攪拌起來,以確保所測濁度的精確性。
八、結論 一、根據實驗結果以及實驗中所觀察到的現象,簡述影響混凝效果的幾個主要因素。
答:根據實驗結果以及實驗中所觀察到的現象,影響混凝效果的主要因素有:
1、水溫影響 原因:(1)混凝劑的水解速度慢,生成的絮凝體細而松,強度小,不易沉。
(2)低溫水的粘度大,顆粒沉降速度降低,而且顆粒之間碰撞機會減少,影響了混凝效果。 改善措施:(1)增加混凝劑的投量,以改善顆粒之間碰撞條件。
(2)投加助凝劑(如活化硅酸)或粘土以增加絨體重量和強度,提高沉速。
2、水的PH值和堿度影響
+
(1)鋁鹽的水解過程中不斷產生H,從而導致水的PH值。要使PH值保持在最佳范圍以內,水中應有足夠的堿性物質。天然水中均有一定的堿度(通
-常是HCO3),它對PH值有緩沖作用。當原水堿度不足或混凝劑投量甚高時,水的PH值將大幅度下降以至影響混凝劑繼續水解。(2)采用三價鐵鹽混凝
3+3+
劑時,由于Fe水解產物溶解度比Al水解產物溶解度小,且氫氧化鐵并非典型的兩性化合物,故適用的PH值范圍較寬。用硫酸亞鐵作混凝劑時,應首先將二價鐵氧化成三價鐵方可。(3)高分子混凝劑的混凝效果受水的PH值影響較小因此,要投加堿劑(如石灰)以中和混凝劑水解過程中產生的氫離子。
3、水中懸浮物濃度的影響
(1)水中懸浮物的濃度很低時,顆粒碰撞速率大大減小,混凝效果差。 (2)水中懸浮物的濃度很高時,為使懸浮物達到吸附電中和脫穩作用,所
需鋁鹽或鐵鹽混凝劑量將相應大大增加 改善措施:(1)在投加混凝劑的同時投加高分子助凝劑。
(2)投加礦物顆粒(如粘土等)以增加混凝劑水解產物的凝結中
心,提高顆粒碰撞速率并增加絮凝體密度。
(3)采用直接過濾法。 4、共存雜質的種類和濃度
共存雜質包括有利于絮凝的物質和不利于混凝的物質。 5、混凝劑的影響
篇5
關鍵詞:哈泥河飲用水源;污染現狀;防治對策
收稿日期:2011-06-15
作者簡介:王淼淼(1974―),女,吉林通化人,工程師,主要從事農村環境保護及環境保護宣傳教育工作。
中圖分類號:X701文獻標識碼:A文章編號:1674-9944(2011)07-0118-02
1引言
通化市位于吉林省東南部,屬長白山區,生態環境優越,水資源量豐富。境內有鴨綠江和松花江2大水系,哈泥河屬鴨綠江水系,是通化市區近50萬人民的唯一飲用水源。水源水質安全關系到全市人民群眾的身體健康和社會經濟的可持續發展。多年來,哈泥河飲用水源得到了很好的保護,水質達標率為100%,達到國家Ⅱ類水質標準,但目前仍存在著不同程度的污染問題,亟待解決。
哈泥河發源于長白山龍崗山脈南麓的吉林省柳河、靖宇、輝南3縣交界附近,源頭由大清河、小清河、榆樹川等溪流匯合而成。流經柳河縣、通化縣、二道江區和東昌區4個縣區的7個鄉鎮、27個村屯,流域全長137km,總面積1 489km 流域耕地近0.33萬hm 人口近3萬人,主要集中在通化縣的光華鎮和興林鎮(占流域總人口的65%)。
哈泥河流域屬中溫帶大陸性季風氣候,夏季濕熱多雨,冬季寒冷干燥,年均氣溫5.1℃,年均降雨量為877.6mm,平均海拔為600~900m,森林覆蓋率達70%以上。哈泥河流域干流建有2座水庫,即長流水庫和桃園水庫。長流水庫屬小一型水庫,位于流域下游的東昌區長流村,總庫容708萬m 興利庫容為508萬m 是通化市區的重要供水水源。桃園水庫屬中型水庫,位于流域中下游交界處的二道江區二道江鄉桃園村,總庫容5 244萬m 興利庫容4 589萬m 是通化市區的第2水源。
2哈泥河飲用水源保護與管理現狀
2.1建立健全哈泥河飲用水源管理機構
通化市分別于2006年和2007年2次調整了通化市哈泥河流域水資源保護管理委員會成員,并于2006年成立了通化市哈泥河水源管理辦公室(以下簡稱市水源辦),設在通化市環保局,負責哈泥河飲用水源的保護與日常監管工作。
2.2完善水源保護與管理的基礎性工作
為使哈泥河飲用水源保護工作逐漸走向科學化、法制化和正規化的軌道,近年來,通化市主要做了以下幾項基礎性工作。
(1)飲用水源規劃編制工作。市環保局在2003年編制了《哈泥河流域水資源保護規劃報告》。在此基礎上,2007~2008年市水源辦對哈泥河飲用水源地開展基礎環境調查工作,編制了哈泥河飲用水源環境保護規劃。
(2)飲用水源保護區劃工作。2003年市水源辦開展了哈泥河飲用水源保護區劃分工作,2004年通過省政府批準并實施。
(3)飲用水源地方法規制定工作。近年來,通化市政府先后出臺了《通化市哈泥河水源污染防治辦法》、《通化市哈泥河水源污染事故應急預案》、《通化市河道管理辦法》、《通化市濕地(泥炭)資源保護管理暫行辦法》等相關法規。
(4)哈泥自然保護區晉升工作。為保障哈泥河源頭森林涵養能力,通化市于2002年末申報獲批哈泥市級自然保護區晉升為省級自然保護區,2009年8月又晉升為國家級自然保護區。
2.3加大哈泥河飲用水源執法力度
自2006年成立以來,市水源辦與國土、水利、林業等有關部門開展聯合執法,結合整治違法排污企業、保障群眾健康環保專項行動,并借助流域縣區環保局組建的哈泥河水源監管隊伍,進一步加大了執法力度,嚴厲打擊了流域內污染水源的行為。規范了3戶規模化養雞場;取締了16處非法機船采砂和機器采砂點,規范了4處合法采砂點;規范了流域內集中垃圾點,制定了保潔制度,成立了保潔隊伍;整頓和拆除了桃園庫區周邊度假村、旅游飯店;對非法礦山進行了規范和治理。
3哈泥河飲用水源存在的主要污染問題
3.1生活污染
哈泥河流域有7個鄉鎮,27個村屯,人口近3萬人,流域內年產生活污水66萬t,生活垃圾7 650t,其中沿河集中居住的居民生活污水和垃圾對水源水質造成的污染尤為嚴重。如流域最大鄉鎮通化縣光華鎮區年產生活污水10萬t,生活垃圾1 000多t,生活污水未經任何處理,每年夾雜200~300t的生活垃圾直接排入哈泥河河道內,尤其是枯水季節,污染更為嚴重。除光華鎮外,通化縣興林鎮、柳河縣境內的朝陽林場和勝利林場居民區生活污染情況也大致相同。目前,流域居民生活污染是哈泥河飲用水源的最大污染源。
3.2化肥農藥污染
哈泥河流域近0.33萬hm 的耕地大部分是坡耕地,土壤貧瘠,農民為了提高產量,大量施用化肥。據不完全統計,流域內化肥年施用量在2 200t左右,隨農業退水和降水徑流進入哈泥河污染水體的化肥量約在1 000t左右,農藥年施用量約為60t左右,主要是有機氯和有機磷農藥,也不同程度隨水土流失污染哈泥河水體。目前,哈泥河受化肥農藥污染較嚴重,短期內難以解決。
3.3畜禽養殖污染
哈泥河流域內居民養殖大牲畜近2萬頭,禽類20多萬只,這些畜禽大部分為散養,糞尿隨地表徑流進入水體,對水源水質造成一定的污染。據統計,流域內畜禽糞尿年產生量近6萬t,按流失率26%計算,每年流入哈泥河的糞便折純氮64t、純磷30t左右,對水源的污染不容忽視。
3.4水土流失
據市水利部門測定,哈泥河流域水土流失率為20.7%。中、下游尤為嚴重。由于流域內大部分為坡耕地,尤其是桃園水庫后靠安排的移民,耕地大部分為25°以上的坡耕地,一到雨季水土流失十分嚴重,為增加產量,農民大量施用化肥,又對土壤和水源造成污染,形成了惡性循環,結果造成長流水庫嚴重淤積。如果這種現象不能盡快減輕,桃園水庫將有被嚴重淤積的可能。另外,流域內林場采伐林木、非法毀林開荒、土窯燒木炭、種植人參、砍伐薪炭林以及擴大耕地面積等都不同程度造成哈泥河流域的水土流失。
4哈泥河飲用水源污染防治對策
4.1強化宣傳力度,提高流域居民對水源保護的認識和自覺性
近年來,市水源辦及相關部門在哈泥河流域做了大量的宣傳工作,也取得了一定的成效,但由于流域居民文化水平較低,所以對哈泥河的保護意識不強。為此,應利用“世界環境日”、“世界水日”等有利時機,采取集中培訓、新聞媒體、散發傳單、張貼標語等靈活多樣的方式大力宣傳保護水源的重要性,讓水源保護深入人心。
4.2加大政府扶持力度,逐步改善流域鄉鎮經濟發展與水源保護的矛盾
多年來,哈泥河飲用水源得到了很好的保護,但同時也嚴重制約了流域鄉鎮的經濟發展,保護與發展的矛盾日益突出。而目前國家生態補償機制尚未建立,為此,通化市各級政府應結合新農村建設、生態建設示范區創建及村莊環境綜合整治等工作,對水源流域鄉鎮給予一定的政策傾斜和資金扶持,逐步改善流域鄉鎮經濟發展與水源保護的矛盾。
4.3多方籌集資金,開展流域鄉鎮生活污水治理工程
目前,流域居民生活污染是哈泥河飲用水源的最大污染源,尤其是通化縣光華鎮生活污水污染最為嚴重。通化市各級政府應多方籌集資金,在流域鄉鎮及村屯因地制宜地開展人工濕地等小型污水處理工程,逐漸解決飲用水源的最大污染問題。
4.4采取有效措施,減少農藥化肥對水源的污染
目前,哈泥河流域近0.33萬hm 耕地化肥農藥流失對水源的污染不容忽視。農業部門應在流域內大力推廣測土配方施肥技術,提倡使用農家肥和生物、有機肥料,生產無公害、綠色、有機農作物,只有提高農民科學種田水平和改變種植結構才能有效減少化肥農藥對水源的污染。
4.5逐步改變農民畜禽養殖方式,減少畜禽糞便對水源的污染
應在哈泥河流域鄉鎮及村屯進一步加大畜禽養殖散養改圈養的力度,逐步改變農民落后的生活及畜禽養殖方式,大力推廣建設“四位一體”(即溫室、畜禽舍、沼氣池、廁所一體化)能源生態工程,還要進一步加大流域內3家規模養雞場的監管力度,減少畜禽糞便對水源及環境的污染,實現經濟與環境的“雙贏”。
4.6各相關部門相互配合,改善水源流域水土流失狀況
環保、林業、農業、水利、公用等各相關部門要相互配合,齊抓共管,采取各種有效措施,逐漸改善哈泥河流域水土流失狀況,更好地保護水源流域生態環境。加大非法毀林開荒、土窯燒木炭等整治力度;繼續在流域開展“百里涵養林”植樹工程;流域內水源一級保護區內的農田及25℃以上坡耕地要逐年進行退耕還林,以減少水土流失對水源造成的污染。
參考文獻:
篇6
任職以來,就注重抓科技創新,利用科學技術為生產服務、為管理服務,潛心組織科技創新,節約生產成本,提高生產運行水平。圍繞節約、潔凈發展為主題的節能減排、治污降耗活動,對設備進行技術改造、革新,節約資金50多萬元。
為實施污水處理遠程在線監控系統及無紙化辦公系統的開發與應用。帶領有關技術人員和職工,放棄休息日,進行反復研究,最終經過一年多的努力,系統投入運行。運行后省建設廳對污水處理廠運行情況可以實時監控,污水廠內部與外部市民、客戶間的溝通更為便捷。市科技局在污水處理廠召開了“污水處理在線監控系統及無紙化辦公系統的開發和應用”技術鑒定會。鑒定委員會給出了“該系統設計可靠,技術先進,社會和經濟效益顯著,達到國內領先水平,具有在相關行業推廣的價值”的結論。該項目年節約資金10萬多元,并獲得了省建設職工優秀技術創新成果三等獎。
市城市排水監測站是按照國家、建設部法規依法行使對排入城市排水管網的污水及污水處理廠和辛安河污水處理廠的進、出水水質進行監測、監督的機構,在的帶領下,排水監測站通過了省計量認證和國家級實驗室認可。該站是全國第五家、省第一家通過國家實驗室認可的排水監測站。這標志著市城市排水監測站出具的檢驗報告在亞太十三個簽約國家中具有多邊互認的效力,能夠為市城市排水監測工作提供質量更高、準確度更強、互認范圍更廣的服務。
在工作中始終把安全生產工作作為首要任務來抓,每月定期檢查全廠安全工作,不定期抽點部位和關鍵工序安全情況,將安全隱患消除在萌芽狀態。污水處理廠運行近十年來沒有發生過安全事故。
“防汛責任重于泰山”。污水處理廠每年都肩負著城市防汛任務,為做好防汛工作,他始終把保證正常生產運行和保護集體財產作為己任,提前做好防汛預案。今年3月4日,市遭遇自1969年以來最大的風暴潮襲擊,堅持在風暴潮一線,沉著指揮,和職工一起站在冰冷刺骨的海水中,在水中搬運沙袋,一直干到深夜,第二天拖著疲憊的身體又照常上班。他們采取的果斷行動,保護了國家財產,抗擊了風暴潮的侵襲,并成功組織了風暴潮過后的災后自救工作。
篇7
關鍵詞:突發性水污染;隱患識別;應急處理
Abstract: in recent years, due to the influence of water supply for the city environmental pollution accidents occur frequently, and seriously affected the people's normal life and production, caused the bad social effect. So we must pay much attention and product to prevent and ready to improve a emergency disposal of the output, effectiveness and decision-making level. Can we reduce, eliminate and better deal with this accident, safeguard the people's lives and health and the security of the property.
Keywords: sudden water pollution; Hidden trouble recognition; Emergency treatment
中圖分類號:F291.1文獻標識碼:A 文章編號:
突發性水污染事故是指人為或者自然災害引起。使污染物進入河流、湖泊、水庫等水體。導致水體水質惡化,影響水資源的有效利用,使經濟、社會的正常活動受到影響,水生態環境受到嚴重危害的事故。
一、公眾教育和專業人員培養
1、加強對公眾的教育宣傳
“APELL”旨在提高公眾對惡性環境污染事故的了解和認識,幫助地區做好準備工作,以對付工業事故所造成的環境緊急事件,組織制定應急計劃,確保區域內人民的生命健康,減少財產損失,保護生態環境。“APELL”對我國應急工作具有很高的借鑒意義,已在上海、哈爾濱、沈陽等城市推廣和應用。“APELL”強調公眾的參與,并強調生產企業或政府要向公眾提供信息,使其了解附近企業生產過程中可能造成的危險,以及減少這些危險應采取的措施。只有加強對公眾的日常教育和宣傳,公眾才能在事故發生后配合城市的應急系統完成應急供水和應急水處理工作,最大限度地保障自身的生命財產安全。
2、突發性污染應急人員的培養
對于整個城市供水系統而言,成立一個專業性的污染應急隊伍是十分必要的,其中應包括水處理工程師、安全人員、實驗室操作人員、采樣員等。他們的主要負責人必須時刻待命,其通信地址要隨時可以查到,方便聯系。還應建立應急人員和專家數據庫系統,更好地管理應急人員。此外,還應加強對歷史上污染事件的總結宣傳工作,讓應急人員從中獲得監測工作的經驗和指導。突發性水污染事故處理過程中,應加強應急人員個人在處理污染事件初始階段的能力和行為。政府等行政管理部門應賦予這些人在初始行動中的責任和權利,以使污染事件能在第一時間得到控制。
二、危險隱患識別
危險隱患識別是指在污染未發生前,對流域內的水文地質條件及有可能造成水污染事故的區域做出明確的界定和備案,做好突發性水污染事故的預防工作。
1、確定潛在的污染源中污染物的數量和位置
對于流域內的可能造成水源地供水污染或供水受威脅的點污染源,必須確定這些潛在的污染源中污染物的數量和具體地點,并建立污染源數據庫。環保部門在對這些污染隱患檢查過程中,不僅應對我國《污染物綜合排放標準》(GB8978—1996)中規定的一類、二類污染物進行監測,還應對可能造成水體污染的大氣污染物進行監測。
2、現場踏勘
對于存在嚴重隱患的污染源,應進行現場踏勘。實地了解該污染源所在地的有毒物質存放情況,包括該地區污染物的使用數量、儲存數量以及儲存位置等。并了解當地對污染物排放的重視程度,有無隨意排放或違法排放的征兆,有無有毒物質泄漏的報警措施等。如果是工業排放源,還必須確定其排放的污水水質能否達到工業園區或城市污水處理廠的接管標準。
三、針對突發水污染的應急處理技術及對策
1、應對可吸附有機污染物的活性炭吸附技術
當前飲用水處理中大量使用活性炭來吸附去除臭味、藻毒素、合成有機物、內分泌干擾物、消毒副產物以及其前驅物。去除可吸附的有機污染物(如苯類、酚類等),首選的應急處理技術是采用活性炭吸附,以發揮活性炭的吸附能力,從而將污染物去除。應急處理中取得成功的關鍵是在取水口處投加粉末活性炭,
同時對現有水廠中的砂濾池進行應急改造,挖出部分砂濾料,新增粒狀活性炭濾層。這樣就形成了由粉末活性炭和粒狀活性炭構成的多重安全屏障的應急處理工藝,即在取水口處投加粉末活性炭,在源水從取水口流到凈水廠的輸水管道中,用粉末炭去除水中絕大部分可吸附的有機污染物,再利用凈水廠內改造的炭砂濾池,進一步去除剩余的有機污染物,從而確保供水水質。
2、應對金屬、非金屬污染物的化學沉淀技術
化學沉淀技術是處理地表水源的常用方法,在應對金屬、非金屬突發性污染的處理過程中,調整水廠混凝處理的pH值,選擇合適的絮凝劑使污染物生成絮體,最后通過沉淀得以去除。針對不同的污染物類型,需要通過試驗來選擇絮凝劑和確定合適的投加量。
當發生突發性鎘污染時,由于鎘離子在堿性條件下可以形成難溶的氫氧化鎘和碳酸鎘沉淀物,因此應對鎘污染的應急技術措施是在弱堿性條件下投加鋁鹽或鐵鹽混凝后可以將鎘沉淀去除。根據2005年廣東韶關北江鎘污染突發性事件成功應對的經驗,首先加堿把原水調成弱堿性,要求混凝反應的pH值控制在9.0左右,在弱堿性條件下進行混凝、沉淀、過濾的凈水處理,以礬花絮體吸附去除水中的鎘,最后將pH值再調回正常。反應過程如下:
Cd2++2OH-Cd(OH)2
當發生突發性汞污染時,汞離子在弱堿性條件下可與硫化鈉反應生成硫化汞沉淀,因此應對汞污染的應急技術措施是投加適量石灰,調節pH值為弱堿性,后加入硫化鈉形成黑色的硫化汞膠體顆粒,最后沉淀去除,過量的硫化鈉可投加高錳酸鉀去除。反應過程如下:
Hg2++Na2S=HgS+2Na+
3、應對可氧化污染物的化學氧化技術
以高錳酸鉀為代表的高級氧化技術日益受到人們的關注,并在微污染源水預處理、強化混凝、去除藻類有機物等方面取得良好的實際應用效果。其他可選擇的氧化劑還包括氯、臭氧等。2007年太湖藍藻爆發突發性水污染事件中,自來水有濃烈的爛圓白菜味,經分析產生臭味的物質是硫醇、硫醚類化合物,所確定的除臭應急處理工藝是:在取水口處投加高錳酸鉀(3mg/L~5mg/L),在輸水過程中氧化可氧化的致臭物質和污染物;再在凈水廠絮凝池前投加粉末活性炭(30mg/L~50mg/L),吸附水中可吸附的其他臭味物質和污染物,并分解可能殘余的高錳酸鉀,經過應急處理,自來水恢復到藍藻爆發之前的正常水平。
4、應對微生物污染的強化消毒技術
通過在水處理前端設置投加消毒劑,在強化對微生物消毒效果的同時,作為氧化劑還可以去除或有利于去除水中的一些化學物,如:易氧化的農藥、溶于水的化合物等。可選擇投加的消毒劑有:氯、臭氧、二氧化氯、氯胺、紫外線輻照等。為確保飲用水微生物安全,通過加大消毒劑投加量和延長消毒接觸時間來強化消毒效果,出廠水余氯由原有的0.4mg/L~0.7mg/L提高到0.8mg/L~1.2mg/L,一些使用二氧化氯的水廠也把二氧化氯余量從0.10mg/L提高到0.12mg/L。
四、做好應急處理的記錄
做好應急處理的記錄工作對于處理整個污染事件十分重要,并可對今后處理類似事件提供參考。應急處理記錄的內容應包括:污染事故發生的時間、地點,事故污染物的鑒定,其造成污染泄漏的原因及其影響范圍和影響后果,目前已采取的應急處理措施的詳細內容(如水樣的采集、自來水廠取水口的關停等),應急處理負責人的確認簽字。
篇8
關鍵詞:高錳酸鉀氧化+砂濾;高錳、高氨氮應急處理;去除效果
我國很多城市地下水源水廠采用單一的消毒處理工藝,該工藝對細菌類污染物具有較好的處理效果,對氨氮、有機物等也有一定的控制作用,但是對鐵、錳等污染物的去除效率較低,不能滿足高氨氮、高鐵錳條件下凈水的需要,存在較大的安全隱患。很多城市尚未制定完善的地下水源地管井水質監測制度,缺乏完整的管井水質監測資料,對管井水質的污染特征、污染強度的調查研究較少,無法為地下水污染的控制、管理提供足夠的依據。
1某市水質基本特征
2006年、2011年分別對M市的E廠、F廠水源地管井水質狀況進行了監測分析,取樣數超過可利用管井總數的80%,檢測指標包括鐵、錳、濁度等21項主要水質指標,結果顯示,兩廠水源地管井水質狀況具有較強的相似性。
兩廠管井不同水質指標含量差別較大。根據水質指標的超標率、超標倍數以及對水廠工藝的影響,可將主要水質指標分為超標因子、臨界因子和微量因子三類。其中,超標因子主要包括錳、鐵、氨氮、亞硝氮,尤其以錳污染最為嚴重,超標率在60%以上;臨界因子主要包括濁度、pH值、色度、溶解性固體和氟化物,超標倍數較小;微量因子包括氰化物、六價鉻、鋅、汞等,此類因子含量低,且多數處于未檢出水平,常規狀況下不存在安全隱患。
2高錳、高氨氮污染風險分析
從對2006-2011年E,F廠進廠原水水質監測結果的統計來看,錳、亞硝酸鹽是水廠原水主要超標因子,但超標率低(低于10%),超標倍數小(低于國家標準2倍),水廠現行工藝可基本滿足出水安全的需要;但從E 廠和F廠地下水源地管井水質檢測統計結果可以看出,地下水源地管井存在嚴重的錳、鐵、氨氮超標的現象,水廠采用的管井優化取用方案使得水廠原水水質得到“改善”,從一定程度上掩蓋了潛在的安全隱患。
因此,為進一步查明水源地主要超標因子的污染特征,確定地下水源水廠原水風險特征,對兩廠水源地管井中氨氮、亞硝氮、鐵、錳及有機物進行了為期一年的連續監測,結果如表1所示。表中括號內為管井全開時污染物的最大負荷預測,由可利用管井產水能力及污染因子最大檢測值推算所得。
表1 E 廠、F 廠地下水源地管井主要污染指標統計(mg/L)
井類型 指標
氨氮
錳
鐵
CODMn
亞硝氮
E廠
水
源
地
潛水井
0.01-8.80
0.024-1.160
0.038-1.080
0.74-2.36
0.003-0.050
混采井
0.0l-1.51
0.061-0.621
0.019-2.765
0.74-2.06
0.0005-0.058
承壓井
0.01-0.71
0.024-0.816
0.019-1.406
1.20-1.86
0.0005-0.052
總計
0.01-8.80
0.024-1.160
0.019-2.765
0.74-2.36
0.0005-0.058
F廠
水
源
地
潛水井
0.01-3.62
0.024-0.828
0.019-0.377
0.49-1.96
0.003-0.633
混采井
0.01-3.49
0.024-1.069
0.019-0.553
0.49-3.51
0.006-0.130
承壓井
0.01-5.32
0.024-1.000
0.019-0.778
0.41-2.78
0.005-0.116
總計
0.01-5.32
0.024-1.069
0.019-0.778
0.41-3.51
0.003-0.633
綜上所述,由于水廠采取了優化管井組合的取水方式,使得進廠原水水質安全性有所提高;但是,從對地下水源地管井主要超標污染物的檢測、分析結果來看,地下水源地管井水質存在錳、氨氮及鐵、亞硝氮超標現象,尤其以錳、氨氮污染最為嚴重,地下水源水廠原水存在高錳、高氨氮污染風險,出水安全隱患較高。
3 高錳、高氨氮污染的應急處理技術
3.1 試驗系統設計
根據M城市地下水低濁度的的水質特點,試驗系統省去沉淀單元,高錳酸鉀與原水混合后,經管式反應器微絮凝后直接進入濾池,系統主要包括配水管路、加藥系統、管式反應器、濾柱和反沖洗系。試驗原水由管井和集水干管出水配置,以 Mn2+為控制指標,在進水錳平均濃度為 0.4mg/L 和 0.7mg/L 條件下,研究高錳酸鉀氧化+砂濾對污染物的去除效果。
3.2 試驗效果分析
(1)進水 Mn=0.4mg/L 條件下的試驗
在進水 Mn=0.4mg/L 的條件下,考察高錳酸鉀氧化+砂濾工藝對鐵、錳、氨氮、有機物的綜合去除能力,主要污染物出水濃度隨時間變化規律如圖 1所示。
圖 1 Mn=0.4mg/L 時高錳酸鉀氧化+砂濾工藝凈水效果
從圖中可以看出,高錳酸鉀氧化+砂濾工藝對鐵、錳、氨氮的去除效果較好,但對有機物的去除能力有限。
(2)進水 Mn=0.7mg/L 條件下的試驗
高錳酸鉀氧化+砂濾工藝可滿足低污染負荷下凈水安全的需要,這里進一步提高進水負荷,重點考察高錳酸鉀氧化+砂濾工藝對鐵、錳和氨氮的去除能力。主要污染物出水濃度隨時間變化規律如圖 2所示。
圖 2 Mn=0.7mg/L 時出水效果
結果顯示高錳酸鉀氧化+砂濾工藝對鐵的去除效果較好,在高錳酸鉀投加量充足的條件下,出水鐵濃度低于 0.05mg/L,且變化穩定;高錳酸鉀氧化+砂濾工藝可應對最高進水錳負荷為 0.7mg/L,當負荷繼續增大時,出水安全風險也隨之升高;高錳酸鉀氧化+砂濾工藝對氨氮去除能力有限,約為 0.5-0.6mg/L,當進水負荷大于 1.1mg/L,存在出水安全隱患。
(3)工藝處理能力分析
從上述試驗結果可以看出,高錳酸鉀氧化+砂濾工藝可應對的錳、氨氮最大負荷分別為 0.7mg/L 和 1.1mg/L,且該工藝投資小、啟動快、運行簡單、管理維護方便,滿足應急處理對快速響應的要求,可作為M城市地下水源水廠應對高錳、高氨氮風險的應急處理技術。
4 結束語
本文針對案例城市地下水源水廠原水存在的高錳、高氨氮污染風險和消毒工藝對污染物去除能力有限的問題,提出了高錳酸鉀氧化+砂濾的應急處理工藝,考察了工藝對主要污染物的去除效果,文中提出的高錳酸鉀氧化+砂濾工藝啟動快,運行、維護方便,滿足現階段案例城市地下水高錳、高氨氮風險應急處理的需要。
參考文獻
[1] 丁桑嵐.環境評價概論[M].北京:化學工業出版社,2001.
篇9
關鍵詞:水資源;水污染;開發利用
隨著人類的進步和工農業生產的發展,人們逐漸認識到,水并不是取之不盡用之不竭的資源,而是人類社會正面臨的緊缺資源。日益嚴重的水資源短缺和嚴重的水環境污染困擾著國計民生,而且也已成為制約社會經濟可持續發展的主要因素。據不完全統計,目前全世界有一百多個國家缺水,其中嚴重缺水的國家已達四十多個。我國同樣面臨水資源緊缺的現實。我國人均占有水資源2700m3,僅相當于世界平均值的1/4。近年來,生產和生活用水需要量不斷增加,因此甚感水資源之不足。
一、我國水污染的狀況
1.1地表水體污染。我國污水的年排放總量已達600多億噸,其中80%以上是沒有經過任何處理就直接排入水域的污水。污水排放量的加快,使地表水體環境質量急劇惡化,江河湖海普遍受到污染,全國7大河流經過的主要大城市的河段,大部分水質污染嚴重,75%的湖泊出現了不同程度的富營養化,有的已經不適宜作為飲用水源。
1.2地下水體污染。地下水污染的特點“三氮”污染,硬度升高,酚、氰化物、砷、汞、鉻、氟等有毒有害物質含量升高。這類物質不易分解,不易沉淀,并且容易被生物體富集轉化成毒性更強的有機化合物,對人體健康有嚴重危害。
1.3降水酸化日趨突出。全國已有不少地區降落酸雨,并呈由北向南擴展之勢。近年來,全國降水年平均PH值低于5.6,導致酸雨地區城市地下水的PH值也明顯下降。水質酸化造成地下水總硬度增加、重金屬污染和有機物污染加劇。
1.4飲用水安全問題日益凸顯。按照國家衛生部頒布的《生活飲用水水質規范》和國家建設部頒布的行業標準《城市供水水質標準》,我國有近一半的城市居民在使用不合格的飲用水。飲用水安全問題嚴重威脅到居民身體健康,成為急需解決的重大問題。
二、造成我國水資源破壞和水污染的原因
2.1工業廢水污染水在工業上主要是用于洗滌產品、冷卻設備、產生蒸氣、輸送廢物和作為生產原料以有稀釋等方面,幾乎沒有一種工業能夠離開水。而且工業的用水量非常大,要占人類整個用水量的80%左右,這么大量的工業用水,相應也有大量的廢水產生,工業廢水排放量約占總廢水量的三分之二左右。
2.2城市污水污染隨著工業的發展又帶來了城市化,大量人口和工業高度集中于一些很小的地區,人們日常生活所產生的生活污水,據統計每人每天約有數百升左右,污濁負荷量為幾十克BOD。這些污水除含有碳水化合物、蛋白質和氨基酸、動植物脂肪、尿素和氨、肥皂及合成洗滌劑等物質外,還含有細菌、病毒等使人致病的微生物。
2.3農業回流水污染農業上最大用水是灌溉,其中60%-90%蒸發損失,其余10%-40%滲入地下或從地表流走。由于耕種、噴灑農藥、施肥等工作,使這種灌溉回流水中含有較高嘗試的礦物質、富養肥料的有毒農藥,也會使水體污染。
2.4固體廢物污染及其它污染農業廢物、工業廢物和城市垃圾的數量和種類都非常多,如果轉入水中,也會污染水質,這類污染情況相當復雜。
三、針對原因采取的對策
3.1減少耗水量當前我國的水資源的利用,一方面感到水資源緊張,另一方面浪費又很嚴重。同工業發達國家相比,我國許多單位產品耗水量要高得多。耗水量大,不僅造成了水資源的浪費,而且是造成水環境污染的重要原因。
3.2建立城市污水處理系統為了控制水污染的發展,工業企業還必須積極治理水污染,尤其是有毒污染物的拜謝必須單獨處理或預處理。隨著工業布局、城市布局的調整和城市下水道管網的建設與完善,可逐步實現城市污水的集中處理,使城市污水處理與工業永治理結合起來。
3.3產業結構調整水體的自然凈化能力是有限的,合理的工業布局可以充分利用自然環境的自然能力,變惡性循環為良性循環,起到發展經濟,控制污染的作用。關、停、并、轉那些耗水量大、污染重、治污代價高的企業。也要對耗水大的農業結構進行調整,特別是干旱、半干旱地區要走節水農業與可持續發展的道路。
3.4控制農業面源污染農業面源污染包括農村生活源、農業面源、畜禽養殖業、水產養殖的污染。要解決面源污染比工業污染和大中城市生活污水難度更大,需要通過綜合防治和開展生態農業示范工程等措施進行控制。
3.5開發新水源我國的工農業和生活用水的節約潛力不小,需要抓好節水工作,減少浪費,達到降低單位國民生產總值的用水量。南水北調工程的實施,對于緩解山東華北地區嚴重缺水有重要作用。修建水庫、開采地下水、凈化海水等可緩解日益緊張的用水壓力,但修建水庫、開采地下水時要充分考慮對生態環境和社會環境的影響。
3.6加強水資源的規劃管理水資源規劃是區域規劃、城市規劃、工農業發展規劃的主要組成部分,應與其他規劃同時進行。
四、結束語
水是一種資源,取之于自然,用之于社會。過去由于人類活動的規模小,因而水資源相對較豐富,使人們認為水是取之不盡,用之不竭的。但是,由于經濟建設的發展,人類活動的規模的范圍擴大,水資源短缺與需求日益增長之間的矛盾日趨突出,無償采取,用之棄之,既是一種落后的社會觀念,也是對資源的一種浪費。人類依賴水而生存,水環境亦需要人類的保護而完成循環,兩個方面相互依存。保護水環境、珍惜水資源就是保護人類自己。
參考文獻:
篇10
關鍵詞:飲用水水源地;第一類污染物;常規污染物;地面水環境質量Ⅱ類水質標準;環境背景值;嚴格監控
早在2012年1月國務院了《關于實行最嚴格水資源管理制度的意見》(簡稱《意見》)[1]。提出了最嚴格管理水資源管理的原則,并確定了縣級以上政府負總責。而這些年來一再出現飲用水水源保護區遭受有毒重金屬的污染問題。這些重金屬來自本區或上游企業的直排或偷排,也有來自城鄉污水處理廠(處理生活污水)處理后的排水和底泥。
先依2012年1月15日發生在廣西龍江河段人為非法泄排20t鎘的污染事件為例[2]來探討保護區該如何管理才是科學合理的。當時河池市泄排的20t鎘,波及了下游約300公里,巳威脅到柳州市16公里的飲用水源保護區。但可怪的是直至1月31日的報導尚稱;“柳州水源保護地各監測斷面濃度全部達標”(其根據是河流中水的鎘濃度并未超過地面水環境質量Ⅱ類水質標準)。實際上即使不考慮其河水水質的影響,巳沉淀于河底的20t鎘仍成為危害生態、影響人群健康的污染源,治理好它、恢復龍江原有水環境背景也是十分艱巨的。其實當初兩家違法排污的企業[3],自2009年12月起就蓄謀和實施了偷排巳久的計劃:從非法隱蔽生產、不建污染防治沒施、私建十多個極高濃度鎘、砷強酸性大儲液罐、到私設偷排的地下溶洞和暗管,但始終得不到監管!這是一個深刻的教訓!
就管理角度而言,該飲用水源保護區當時僅限于水上監測是否達到地面水環境質量Ⅱ類水質標準(目前這種偏誤還有普遍性的),在技術路線和對策措施上缺乏系統綜合的科學性,在這些涉及其他的法規標準上存在多種偏差和錯誤,致使當時非法偷排者得逞多時。
1 達到地面水環境質量Ⅱ類水質的飲用水水源地不一定未受污染
《意見》曾對水質保護提出過一條要求的“紅線”:“主要污染物入河湖總量控制在水功能區納污能力范圍之內,水功能水質達標率提高到95%以上”。
這里的“主要污染物”僅是指常規污染物(即量大面廣的可生化降解的有機物BOD、COD、氨氮、磷等污染物-或稱為《第二類污染物》) ,“入河湖總量”是指水功能區經稀釋擴散水質達標下可受納的排污總量或禰“水環境容量總量”。我國在防控主要常規污染物的規劃管理上,確實發揮了“以環境容量倒逼經濟社會發展和限排機制”作用,取得了思想路線科學合理、效益顯著的可喜成績。今后無疑該繼續堅持。但常規污染物達到地面水環境質量Ⅱ類水質,用水水源地不一定未受污染。
其實早在1988年,我國頒布表1《地面水環境質量標準》(GB3838-88)的同年就頒布實施了表2中《污水綜合排放標準》(GB8978-88,1996年經修訂后頒布成現行的GB8978-96)[4]。
GB8978-96明確將排放的污染物按其性質區分為兩類:
第一類污染物,指能在環境或動植物體內蓄積,對人體健康產生長遠不良影響者,含有此類有害污染物的污水,不分行業和污水排放方式,也不分受納水體所具有的功能類別,一律在車間或車間處理設施排出口取樣,其最高允許排放濃度(指正常生產工藝的排水量下)必須達到表2的規定。實際上這是一種接近于零排放的源頭總量控制(或產污系數達標為準)。
第二類污染物(即常規污染物)指其長遠影響小于第一類的污染物質,其最高允許排放濃度和部分行業最高允許排水定額必須符合第二類污染物最高允許排放濃度的規定。(表略)
就兩類污染物相對而言,顯然第一類污染物的最高允許排放濃度(GB8978-96)對飲用水水源地是必須滿足的,它是水體保證合理排放、不影響人體健康,最基礎的決定因素。即第一類污染物是飲用水水源地的首要控制污染物!
序號 第一類污染物 Ⅰ類源頭水 Ⅱ類用水源地 Ⅲ類漁業用水 Ⅳ類工業用水 Ⅴ類農業用水
1
……
20 總砷 0.05 0.05 0.05 0.1 0.1
21 總汞 0.00005 0.00005 0.0001 0.001 0.001
22 總鎘 0.001 0.005 0.005 0.005 0.01
23 鉻(六價) 0.01 0.05 0.05 0.05 0.1
24 總鉛 0.01 0.05 0.05 0.05 0.1
……
30
污染物 總汞 烷基汞 總鎘 總鉻 六價鉻 總砷 總鉛 總鎳 苯并a芘 總鈹 總銀 總α放射性 總β放射性
編號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
允許濃度 0.05 不得檢出 0.1 1.5 0.5 0.5 1.0 1.0 0.00003 0.005 0.5 1Bq/L 10Bq/L
注:指對應企業生產工藝正常排水量下的水質允許濃度。
2 保護區內實施第一類污染物源頭車間排水口控制的實例分析
若一個小型河流段的飲用水水源保護區內,存在一個鉛鋅冶煉行業中年產10t電解鉛的企業為例[5],(電解鉛企業排放鎘、鉛、砷三種第一類污染物,本文僅以鎘為例),其煉鉛電解工藝產污系數、經中和法處理后的排污系數及與排放濃度標準對照見表3。
企業車間廢水的年排污量(經治理后)只要監管切實到位,完全可分別達到鎘2.49g,鉛8.07g,總砷4.24g。這樣的排污總量進入水源地,河水中三種污染物的濃度僅為鎘0.00125×10-5mg/L,鉛0.000404×10-5mg/L,總砷0.000212×10-5mg/L,遠低于Ⅰ類水質濃度,達到該水體環境背景值的要求。從此角度也可見地面水功能水質標準,對未污染水體,僅對常規污染物適用,對第一類污染物是很不適用的。
若管理者混淆兩類性質完全不同的污染物,實施以“水環境容量”總量來監控第一類污染物,即按目前Ⅱ類水質(0.005mg/L)小型河流(年均流量為20億立方米)1,000kg鎘、10,000kg鉛、10,000kg砷的允許年排量來監控,則此量巳超過該企業允許年排量的l2萬倍以上,該企業完全不必治污,直排即可。即使有一個年產1萬t的電解鉛企業,仍可直排無誤。用地面水功能Ⅱ類水質標準豈非極大地放寬了鎘、鉛、砷的排出量!
企業鎘、鉛、砷的允許年排量與鎘的“水環境容量”相比前者幾乎近於零!從法規標準而言,根本不存在第一類污染物“水環境容量”總量,而只有十分嚴格的源頭車間限排總量!
可見,糾正觀念、端正技術路線是何等重要和迫切!
煉鉛電解工藝 中和法處理后 GB8978-96
鎘 產污系數 產污廢水濃度 排污系數 排污廢水濃度 允許排放濃度
144.1g/t產品 1.796mg/L 0.249g/t產品 0.031mg/L 0.1mg/L
年排量 1441g 2.49g
不達標 達標
鉛 產污系數 產污廢水濃度 排污系數 排污廢水濃度 允許排放濃度
227.2g/t產品 2.833mg/L 0.807g/t產品 0.101mg/L 1.0mg/L
年排量 2272 g 8.07g
不達標 達標
總砷 產污系數 產污廢水濃度 排污系數 排污廢水濃度 允許排放濃度
53.39g/t產品 0.666mg/L 0.424g/t產品 0.053mg/L 0.5mg/L
年排量 533.9g 4.24g
不達標 達標
注:車間排出廢水量為8.019m3/t產品,河水年均流量為20億m3
3 現行標準未體現飲用水水源地的環境背景值
在1988年,我國頒布表1中《地面水環境質量標準》(GB3838-88)之后,國家“七五”科技攻關環境保護項目專門對“環境背景值”開展了系統研究,1993年科學出版社出版了《環境背景值和環境容量研究》一書,分別收集了長江源頭區河水與其他淡水、金沙江水系主要支流和湖泊、烏江水系原水中重金屬元素環境背景值研究結果[6-8]。
文獻[6]總結為:Cd的原水量范圍為3×10-5~37×10-5mg/L,世界未污染淡水中溶解態Cd為1~7×10-5mg/L;Pb的原水量范圍為84~879×10-5mg/L,世界未污染淡水中溶解態Pb為60×10-5mg/L。
文獻[7]總結為:大多數元素在10-4~10-5mg/L,Cd和Hg甚至在10-5~10-6mg/L數量級中。
文獻[8]總結為:As為38~48×10-5mg/L, Cd為0.6~1.4×10-5mg/L,Cr為38~136×10-5mg/L, Hg為0.6~1.9×10-5mg/L,Pb為33~80×10-5mg/L。
總起來說這次水環境背景值的集中研究可得出以下結論:Cd和Hg約在10-5mg/L~10-6mg/L之間, As、Cr、Pb等約在10-4mg/L~10-5mg/L之間。
上述水環境背景值與1988年《地面水環境質量標準》(GB3838-88)Ⅱ類水對第一類污染物選用的水質標準值(Cd:5×10-5mg/L;Hg:5×10-5mg/L;As、Cr、Pb:5×10-2mg/L)相比,除總汞比較相近外,總砷、鉻(六價)、總鉛等Ⅱ類水質標準值[4]超過實測水環境背景值約100多倍之多。可見,這就從水環境質量標準上很大地放寬了第一類污染物允排量。
4 飲用水水源地實施嚴格管理的對策措施總結
1.管理者應將飲用水水源地與內外各點源排污源作為一個整體來管理。不能只停留在管河水水質上,而要切實建立起系統監管的一整套機制。
2.首先必須區分兩類污染物在監控方法、措施上的本質差別。
(1)對常規污染物 (即第二類污染物),應采用訶水水質達到Ⅱ類水質要求的“水環境容量”總量,反推分配各入河排污口的允許納污量,從而倒逼排污源控排。
(2)對第一類污染物必須遵守源頭控制的原則,在各相關企業車間排污口嚴格實施《第一類污染物最高允許排放濃度(GB8978-96)》標準。這是重中之重!在目前系統監管相關企業制度失控,任意排污現象普遍之下,作為飲用水水源保護區必須以首控對象嚴格調查清楚其源頭的執法實情并加以督管。
筆者認為,不能僅僅用河水常規污染物達到Ⅱ類水,就認為該水源地巳滿足飲用水源地要求,忽略和混淆了兩類污染物。
更不能將河水中第一類污染物達到Ⅱ類水,就認為該水源地巳滿足飲用水源地要求,這將極大地放寬了第一類污染物的允許納污量。對河水中第一類污染物濃度評價的基準應是該河的水環境背景值(歷史上未污染前的水質濃度)。
3.必須查清區內第一類污染物排污源的所在及其排污量并作出審計。
對各相關企業車間(包括危險廢物堆放場及集中污水處理廠)排污口取樣檢測其排水量及第一類污染物的水質,從而得出企業排污總量達標與否的評價,定期公告;并根據各源排放的總量與核對河水水質進行核查。對超標企業及時開展清潔生產的審計并按法執行“關停并轉”。
不能僅僅用河水監測斷面或入河排污口的監測(包括自動監測站)點的水質來評價第一類污染物的達標與否。
企業車間監測站點如巳撤消必須盡快恢復。
4.在目前系統監管制度尚未建立和法治不完善的今天,貫徹2011.11《國務院關于加強環境保護重點工作意見》(國發35號)[9]中指出的強化環境執法監管措施是十分必要: