某科技公司增資新建40000噸/年賴氨酸項(xiàng)目地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)

■孟慶結(jié) ■山東省地質(zhì)測繪院，山東 濟(jì)南 250002

增資新建項(xiàng)目位于聊城市開發(fā)區(qū)，老廠區(qū)南側(cè)，本項(xiàng)目新建一處污水處理站，生產(chǎn)生活所產(chǎn)生的廢水，經(jīng)污水處理站處理達(dá)標(biāo)后，經(jīng)地下管網(wǎng)排入聊城市污水處理廠。本項(xiàng)目產(chǎn)生廢水包括生產(chǎn)廢水和生活污水，污染物主要為 CODcr、NH3—N。

1 評(píng)價(jià)區(qū)評(píng)價(jià)工作等級(jí)劃分

場址區(qū)包氣帶防污性能為弱，含水層易被污染特征為易，地下水環(huán)境敏感程度為不敏感，建設(shè)項(xiàng)目污水排放總量為中，建設(shè)項(xiàng)目水質(zhì)復(fù)雜程度為簡單，根據(jù)《環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則—地下水環(huán)境》(HJ610－2011)［1］建設(shè)項(xiàng)目分類及等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)，該增資新建項(xiàng)目屬于Ⅰ類評(píng)價(jià)建設(shè)項(xiàng)目，評(píng)價(jià)等級(jí)為二級(jí)。

2 評(píng)價(jià)區(qū)工程概況

項(xiàng)目廠址位于聊城市開發(fā)區(qū)，總占地面積4．1615公頃。項(xiàng)目投入生產(chǎn)后，總用水量為0．30萬m3/d，由聊城市開發(fā)區(qū)供水管網(wǎng)供給。本項(xiàng)目自建一座污水處理站，生產(chǎn)污水、生活污水、初期雨水等均排入該污水處理站，處理后水質(zhì)達(dá)到《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》，同時(shí)滿足聊城市污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)要求后，排入聊城市污水處理廠進(jìn)一步處理。

3 評(píng)價(jià)區(qū)水文地質(zhì)條件與工程地質(zhì)條件

場址區(qū)地層上部主要由黃河沉積而成，下部為河湖相沉積，總的沉積規(guī)律是上部顆粒細(xì)，下部顆粒粗。按照地質(zhì)時(shí)代，含水層特點(diǎn)和地下水水力性質(zhì)，自上而下分為淺層、中深層、深層三個(gè)含水巖組。

淺層地下水總流向與區(qū)域淺層地下水流向基本一致，呈北東向，水力坡度為0．2‰，由于水力坡度較小，水平運(yùn)動(dòng)則很緩慢，年內(nèi)最低水位一般出現(xiàn)在6月份，最高水位出現(xiàn)在7－9月份，年變幅一般為2m左右;中層地下水以咸水為主體，其運(yùn)動(dòng)方式仍以順層作水平運(yùn)動(dòng)為主，礦化度一般2000～5000mg/1，個(gè)別高達(dá)17000mg/1，目前，該層地下水尚無利用價(jià)值。深層地下水屬承壓水，其流向大部與淺層地下水的流向基本一致，水力坡度0．1‰左右。

項(xiàng)目場區(qū)所在地屬于黃河中下游沖積平原，均被第四系覆蓋，巖性上部為黃色、棕黃色、褐黃色粉土為主，夾有粉砂和粉細(xì)砂，結(jié)構(gòu)松散;下部多為棕黃色、灰綠色棕紅色粉質(zhì)粘土。場址區(qū)地層分布穩(wěn)定，水文地質(zhì)條件簡單，無特殊土分布，工程地質(zhì)條件較好。

4 評(píng)價(jià)區(qū)地下水環(huán)境影響預(yù)測

4．1 預(yù)測模型的選擇

擬建項(xiàng)目投產(chǎn)后所產(chǎn)生的生活污水及生產(chǎn)廢水中所產(chǎn)生的污染物為:CODcr、BOD5、SS、NH3—N，當(dāng)擬建項(xiàng)目在污水管道發(fā)生“跑、冒、滴、漏”及污水處理設(shè)施發(fā)生事故時(shí)，由于工作人員發(fā)現(xiàn)事故，處理事故需要一定時(shí)間，而在這段時(shí)間內(nèi)廠區(qū)廢水有可能已發(fā)生外泄，污染地下水，此次選取污染物中的CODcr和NH3—N作為預(yù)測因子建立模型，NH3—N參照地下水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)，其濃度限值為0．2mg/L，由于CODcr在地下水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中沒有具體要求，因此對CODcr參照地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)，其濃度限值為20mg/L，以此預(yù)測發(fā)生滲漏及突發(fā)事故時(shí)CODcr、NH3—N隨工廠污水的遷移對地下水水質(zhì)的影響情況。

以平行地下水流動(dòng)的方向?yàn)閤軸正方向(縱向)，垂直于地下水流向?yàn)閥軸，由于y軸方向污染物運(yùn)移很小，因此只預(yù)測沿地下水水流方向污染物運(yùn)移情況。此次預(yù)測以廠區(qū)污水處理站為例，主要預(yù)測污水處理站發(fā)生滲漏狀態(tài)下，對地下水環(huán)境造成的影響。

當(dāng)污水處理站發(fā)生滲漏事故時(shí)，不考慮包氣帶防污性能，取污染物原始濃度隨污水沿垂直方向直接進(jìn)入到含水層進(jìn)行預(yù)測，擬建場區(qū)以及附近區(qū)域并沒有集中型供水水源地，多為分散式供水，地下水位動(dòng)態(tài)穩(wěn)定，因此，根據(jù)不同工況下污染物在含水層中的遷移可采用不同模型進(jìn)行概化。事故狀態(tài)下，污染物發(fā)生滲漏是無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)，因此污染物運(yùn)移可概化為，一維半無限長多孔介質(zhì)柱體一端為定濃度邊界的一維穩(wěn)定流動(dòng)一維水動(dòng)力彌散問題。

一維半無限長多孔介質(zhì)柱體一端為定濃度邊界的一維穩(wěn)定流動(dòng)一維水動(dòng)力彌散問題取平行地下水流動(dòng)的方向?yàn)閤軸正方向，則求取污染物濃度分布的模型如下:

式中:x—距注入點(diǎn)的距離，m;

t—時(shí)間，d;

C—t時(shí)刻x處的示蹤劑質(zhì)量濃度，mg/L;

C0—注入的示蹤劑質(zhì)量濃度，mg/L;

u—水流速度，m/d;

DL—縱向彌散系數(shù)，㎡/d;

erfc()——余誤差函數(shù)(可查《水文地質(zhì)手冊》獲得)。

根據(jù)項(xiàng)目工程分析，CODcr原始濃度為2237mg/L，NH3—N原始濃度為138mg/L，通過野外滲透系數(shù)及水井調(diào)查資料，得出地下水流速u為0．135m/d，采用工程勘察所測有效孔隙度n為0．04，通過野外彌散試驗(yàn)，得出縱向彌散系數(shù)為0．431m2/d。

4．2 模型預(yù)測結(jié)果

污水處理站發(fā)生滲漏狀況下，假定污染物為定水頭補(bǔ)給邊界，將前面確定的參數(shù)帶入模型，便可得出各污染物在含水層中沿地下水流向運(yùn)移時(shí)濃度的變化情況，預(yù)測結(jié)果見圖1、圖2。

圖1 CODcr濃度變化規(guī)律圖

圖2 NH3－N濃度變化規(guī)律圖

由圖1分析可知，CODcr在含水層中沿地下水流向運(yùn)移，隨時(shí)間的增加，其鋒逐漸向外擴(kuò)散，在1556天時(shí)污染物運(yùn)移至沿地下水流向最近的250m處的敏感保護(hù)目標(biāo)，濃度值為20mg/L，使其地下水的污染物CODcr超過地表水Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)，地下水無法直接飲用，對地下水環(huán)境影響較大。由圖2分析可知，NH3－N在含水層中沿地下水流向運(yùn)移，隨時(shí)間的增加，其前鋒逐漸向外擴(kuò)散，在1501天NH3－N運(yùn)移至沿地下水流向最近的250m處的敏感保護(hù)目標(biāo)，濃度值為0．2mg/L，使其地下水的污染物NH3－N超過地下水Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)，地下水無法直接飲用，對地下水環(huán)境影響較大。

4．3 地下水水質(zhì)環(huán)境影響預(yù)測評(píng)價(jià)

4．3.1 擬建項(xiàng)目建設(shè)期對地下水水質(zhì)影響預(yù)測評(píng)價(jià)

項(xiàng)目建設(shè)期主要為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，建設(shè)期過程產(chǎn)生的廢水主要有施工產(chǎn)生的廢水、生活污水。施工過程中要求施工廢水不直接排放，施工單位必須在施工現(xiàn)場設(shè)置集水池、沉砂池等水處理構(gòu)筑物，對施工廢水按其不同性質(zhì)分類收集，送入污水處理廠處理。因此，建設(shè)期所產(chǎn)生的生產(chǎn)生活廢水都進(jìn)行了集中處理，無外排，對地下水環(huán)境影響較小。

4．3.2 擬建項(xiàng)目運(yùn)行期對地下水水質(zhì)影響預(yù)測評(píng)價(jià)

(1)正常狀況下，擬建項(xiàng)目廢水對地下水水質(zhì)的影響分析

擬建項(xiàng)目投產(chǎn)后，正常情況下產(chǎn)生的廢水主要為生產(chǎn)廢水和生活污水。本項(xiàng)目自建一座污水處理站，生產(chǎn)污水、生活污水、初期雨水等均排入該污水處理站，廢水經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后排入污水管網(wǎng)，由開發(fā)區(qū)污水處理廠統(tǒng)一步處理，因此，正常生產(chǎn)對地下水環(huán)境影響較小。

(2)事故狀況下，擬建項(xiàng)目廢水對地下水水質(zhì)的影響分析

擬建場區(qū)污水處理站在發(fā)生滲漏狀況下，在滲漏部位可能形成定濃度補(bǔ)給，根據(jù)前述預(yù)測結(jié)果，沿地下水流向最近的250m處的敏感保護(hù)目標(biāo)，其水質(zhì)中CODcr、NH3—N在1556天、1501天后將受到擬建項(xiàng)目影響，使其地下水污染物超過Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)，對地下水環(huán)境影響較大。

4．3.3 擬建項(xiàng)目服務(wù)期滿后對地下水環(huán)境影響預(yù)測評(píng)價(jià)

本項(xiàng)目服務(wù)期滿后，產(chǎn)品不再生產(chǎn)，在妥善處理污染源之后，沒有新生的污染源，因此，對區(qū)內(nèi)地下水水質(zhì)影響較小。

［1］環(huán)境保護(hù)部．環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則地下水環(huán)境［M］．北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社，2011．