供水管線工程對水環境影響的評價與分析

劉 超,鄭 健

(1.中國電建集團港航建設有限公司,天津 300000;2.天津中心漁港開發有限公司,天津 300000)

取水裝置、輸水管線、凈水廠和陪睡官網是文章中供水工程的主要組成部分,管線基本沿河布設,管線工程穿越A河17次,地表取水口共設置4個,分別是A水源、B水源、C水源、D水源,上述水源現狀為四處水源所在城市提供飲用水。管線穿越A河3處位于水源地二級保護區內[1]。

1 水環境現狀調查與評價

1.1 評價標準

文章中的水環境現狀調查評價根據《地表水環境質量標準》中的Ⅱ類水質標準進行。

1.2 評價方法

文章中除DO指標、PH指標外,其余評價參數采用單項標準指數法,采用公式為:

(1)

式中:Pi為計算得出測量污染物標準指數;Ci為所測污染物的實時濃度值;Si為所測污染物的標準濃度值。

當水質參數計算后得出的Pi>1,則代表該處水域內所測量的污染物指數超過了國標要求的水質標準,無法實現標準界定的水域功能;Pi≤1時表明此時水域中測量污染物的指數可以滿足國標要求。

pH指標所采用的計算公式為:

(2)

(3)

式中:Pi為監測點位的PH標準指數;pHi為監測點位的pH實測數值;pHsd為計算采用pH下限標準值;pHsu為計算采用pH上限標準值。

溶解氧指標所采用的計算公式為:

(4)

(5)

式中:PDOj為所測點位DO的標準指數;DOf為所測點位DO的飽和濃度;DOj為所測點位DO的監測濃度;DOs為所測點位DO的評價標準濃度。

1.3 評價結果

評價結果表明,水源地所在位置高錳酸鹽指數、BOD5、COD、Fe2+、TP、TN及糞大腸桿菌分別超出Ⅱ類水質標準1.05倍、0.98倍、0.87倍、2.43倍、0.15倍、0.32倍和1.27倍。

對水庫壩址處水源分兩次取樣,在2月(冰封期)和4月對A河各開展一次水質補充監測。A河水庫壩址處2月高錳酸鹽指數、COD、BOD5及TN分別超出Ⅱ類標準1.65倍、1.12倍、0.9倍和2.96倍。4月份指標,該測量斷面超出Ⅱ類標準的指標為高錳酸鹽指數、COD、BOD5、TP、TN及Fe2+,超標倍數分別為0.85倍、0.32倍、0.27倍、0.30倍、0.98倍及3.43倍。

A河取水口上游100m斷面處2月高錳酸鹽指數、COD、NH3-N、TN分別超出地表水Ⅱ類標準0.23倍、0.79倍、0.5倍2.52倍。4月高錳酸鹽指數、COD、BOD5、TN及鐵超出Ⅲ類標準0.78倍、0.73倍、0.45倍、2.07倍、3.90倍。

A水源地取水口上游100m處2月高錳酸鹽指數、COD、BOD5及TN超出地表水Ⅲ類標準0.22倍、0.75倍、0.4倍及4.23倍。4月高錳酸鹽指數、COD、BOD5及Fe2+超出Ⅲ類標準0.60倍、0.39倍0.40倍及7.43倍。

B水源地排放口上游500m處2月TN超出地表水Ⅲ類標準最高倍數為3.31倍。4月高錳酸鹽指數、COD、BOD5、TN及Fe2+超出Ⅲ類標準0.48倍、0.33倍、0.35倍、2.52倍及11.07倍。

1.4 超標原因分析

有機物超標主要為生活污水排放和農業面源污染所致;地區鐵、錳超標與區域原生地質條件有關。

2 水環境影響預測與分析

2.1 施工期水環境影響預測與分析

本工程布置13個生產生活區,工程施工和臨時生活區對周圍環境產生影響,其中凈水廠及泵站每處設置1個,共設置6處,供水管線設置7處,平均每10km設置1處。

2.1.1 施工對飲用水源保護期的影響

在管線穿越A河進行施工時,圍堰修建時間較短,對水環境的影響歷時較短,圍堰修建完工后該影響即結束,因此,修建圍堰工對A河水環境的影響是暫時的。

管線施工過程中將穿越A水源、B水源、C水源及D水源等四處二級水源保護區,管線施工過程中會對上述水源地的取水產生一定的影響,施工過程中產生的懸浮物短期內會有所增加,在管線穿越水源地時需修建圍堰,需干法施工,施工完工后該影響即結束,因此,管線空越A河對上述四處水源地的影響是暫時的,待凈水廠、管線工程完工后上述城鎮將用水庫的水作為城鎮供水,因此供水工程的建設將有利于改善上述四用水水源地的缺水現狀,將進一步緩解飲用水水質差水量不足的矛盾[2]。

2.1.2 生產廢水

1)混凝土拌合站的廢水排放:混凝土拌合站的廢水排放方式主要是間歇排放,廢水的主要來源是來自地面沖刷廢水、攪拌站生成的廢水和混凝土拌合產生的廢水。混凝土拌合廢水呈強堿性且根據工藝流程間斷性排放,其排放的廢水PH值可高達10以上,廢水的SS濃度也較高,如果不加以控制的任意排放,對周邊的地表水和地下水都會產生較大的污染。

2)混凝土養護和基坑排放的廢水:為保證在無水狀態下進行施工,需進行連續的基坑排水,基坑排水的主要污染物為懸浮物,在基礎施工期間基坑排水將使周圍水體懸浮物含量升高,對水環境質量產生一定影響。由于管線穿越河流施工時間約為1個月,泵站工程施工時間約為2個月,因此,基坑排水對環境的影響歷時較短,基坑排水不能外排,在沉淀后回用,因此基坑排水不會對外環境產生影響。

混凝土養護所排放的廢水,主要是在混凝土養護階段形成的。針對同類相似工程的經驗數據,混凝土養護過程中,其排放的廢水懸浮物濃度最高可達2000mg/L以上,PH值也普遍在10左右,所以根據推測本工程的養護廢水排放過程需要加以控制,減少對施工區及周邊局部地帶土壤環境或附近水環境帶來的污染。

3)含油廢水:機動車的沖洗廢水和施工機械的檢修廢水會產生含油廢水,機動車的沖洗廢水排放源大部分來自停車場,其排放的廢水中污染物含有SS和油類,含油廢水懸浮物濃度約為30mg/L,SS懸浮物的排放濃度大部分在3000mg/L以上,對于施工機械的檢修過程中產生的廢水,此類廢水的產生原因主要是汽油泄漏,油類污染物濃度在100mg/L左右。含油廢水可以隨著降雨流入周邊河流或者滲透到地下水中,污染周邊土壤和地下水的水質。

2.1.3 生活污水

工程施工過程中,施工人員在進行餐食加工、清洗物品等生活活動中會形成大量的生活污水,生活污水中含有較高含量的致病細菌,并且表面浮有大量植物油而異常渾濁。施工和管理人員生活中產生的污水應加以控制,防止其流入到周邊水體,污染生態環境。

文章中的供水工程項目部最高人數為1340人為例,根據相關規范和標準人均用水定額按照60L/d計算,經過計算得出生活污水的日產生量約為64.32t。施工期生活污水的排放,見表1。

2.2 運行期水環境影響預測與分析

2.2.1 工程管理及調度中心

本供水工程運行管理人員編制總計162人,其中凈水廠與管線運行管理人員96人,各城鎮加壓泵站運行管理人員合計66人。生活用水定額100L/d·人,總用水量為16.2t/d,產生的污水量按80%計,工程管理及調度中心廢水排放,見表2。

表2 工程管理及調度中心排放表

2.2.2 凈水廠運行產生的影響

凈水廠自身廢水經脫水處理,廢水中的污染物濃度在采用一體化設備后可以有效降低,經過處理后的出水全部達到回用水標準,對納污水體A河不會產生影響。

3 環境保護措施及建議

3.1 施工期環境保護措施

3.1.1 混凝土拌和沖洗、養護廢水處理措施

1)混凝土攪拌廢水處理的工藝流程:混凝土在拌和過程、沖洗過程和養護過程中會產生大量的廢水,廢水根據工藝流程先經沉淀池進行沉淀、再經酸堿中和池加酸調節廢水PH值,將PH值調整至7,經中和處理合格后的廢水回用。對于沉淀池產生的底泥,清理收集后,密閉運送至就近填埋場。

2)混凝土養護廢水處理的工藝流程:混凝土養護過程中產生的廢水與拌合工藝產生的廢水處理工藝流程相同,先經沉淀池沉淀后,在酸堿中和池中調節PH至7。

3)基坑排水:基坑排水所產生的廢水先經沉淀池沉淀后,再加入絮凝劑和酸堿中和劑,待穩定10-12h后,將處理達標后的排水用于施工場地灑水降塵。

3.1.2 含油廢水的處理工藝流程

在施工過程中,對施工機械和機動車輛進行檢修時,會產生大量的含有油污的廢水,針對于該項廢水先進行沉淀后,再對期進行油水分離,處理達標后的排水可以用于施工場地灑水降塵,油水分離后收集的高濃度含油廢液外運處理。

3.2 運營期環境保護措施

凈水廠泥水經脫水和凈化處理,處理后的出水全部達到回用水標準,廠區內設置化糞池處理生活污水,定期用吸糞車定期抽出外運,按照管理規定進行消毒。對納污水體不會產生影響。