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2021年3月31日-4月2日 广州丨保利世贸博览馆

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地下水污染如何防治 这5个建议要记好

随着过去半个多世纪以来我国的快速工业化,国内地下水大多受到了不同程度的污染。根据《2018中国生态环境状况公报》显示,我国地下水水质为较差和极差的监测点占比近七成以上,整体来看地下水污染形势不容乐观。笔者结合自身从事近20年的地下水污染调查和修复经验,通过《思地下水污染防治之路》和《助地下水污染防治之行》上、下两篇文章,对国内外地下水污染防治相关内容进行简要梳理,并寄予深切希冀。宝航环境愿与从业同仁一起,为我国地下水污染防治工作全力以赴以尽绵薄之力。
 

由于地下水具有流动性,其污染分布范围和污染深度可能更甚于土壤污染,从而导致地下水污染的治理难度和修复成本大幅增加。之前国内较多土壤修复项目采用了“以空间换时间”的原地异位或者离场修复方式,但地下水与土壤不同,多数情况下要达到较为严格的修复目标需要很长的修复周期,无法一蹴而就,更为关键的是场地可能由于多种原因导致存在修复极限,不能到修复终点。
 

有鉴于此,地下水污染需要在确保人体健康和环境风险可接受的前提下,实事求是、结合国情、循序渐进,既做到风险可控,也不能超越国情过度修复。以下是笔者的一些建议,仅供参考。
 

01 预防为主、风险管理
 

正如上篇中“污染治理驱动类型”分析,目前我国地下水污染修复和风险管控主要是针对历史遗留污染地块和搬迁后工业地块中的地下水污染,而对于在产企业的地下水污染防治重视程度尚为不足。这实则是“存量VS增量”的问题,如果仅重视“存量”的治理,而忽视了“增量”的防治,就可能形成恶性循环,毕竟从社会总体成本角度考虑,地下水污染防治应该以预防为主、治理为辅。
 

随着《土壤污染防治法》已针对土壤污染重点监管单位提出须完成自行监测,生态环境部和省市级生态环境管理部门也正在陆续出台相关指南或要求,相信针对在产企业的地下水污染防治体系将会迅速建立。但在日益重视在产企业土壤地下水环境质量同时,也建议在保证其质量已得以改善并风险可控的前提下,能兼顾企业的实际经营情况,不做过度修复或风险管控。毕竟从目前国际形势来看,不少发达国家都非常重视维持工业化,甚至制定各种“再工业化”政策,我国作为一个发展中国家,工业企业对国民经济的支柱作用更是毋庸置疑,尤在本次新冠肺炎疫情引起的经济艰难期更加凸显,因此更不能以“一刀切”的方式来进行环境管理。与此相反,我们应做到“精准施策”,即如何既保证工业企业的良好经营,又可实现环境质量的持续改善或高质量维持,是土壤地下水污染防治产业面临的重大命题。
 

实际上,我们并非只关注高端制造业,因为向高端制造业的快速升级对国家在整体产业链和价值链上的爬升从而实现高附加值方面极其重要。中国制造业的优势就是拥有全球规模较大、较完整的工业产业链,并且具备十分完整的生产链,而且与高端制造业相对来说的一般制造业,为国民提供了更多的就业机会,其社会和经济价值同样不可忽略。因此,我们需要在保障土壤地下水环境质量和人体健康的前提下,促使无视环境、野蛮生产的企业进行关停和整改,并引导有环境责任感的良心企业将环境治理成本在产品价格中得到体现后,能够更加健康的发展。
 

对于在产企业的地下水污染防治,首先要做好防渗措施,在经济可承受能力范围内设置地下水污染预防预警系统,防微杜渐,提早发现地下水污染;其次,对于地块范围内已存在的地下水污染,可采用分区分级、多种修复和风险管控技术联用的方式进行经济高效的风险管理。对于高浓度/高风险的地下水污染可采用适度的主动修复方式(比如抽出-处理、原位化学氧化/还原等),对于中低浓度/低风险的地下水污染可采用监测自然衰减等方式,并结合禁止开采使用等制度控制,在保护人体健康的前提下防止污染羽进一步扩散并逐步衰减,避免“一刀切”的过度修复。
 

02 详细调查、合理设计
 

一项成功的地下水污染修复和风险管控,离不开充分的详细调查,包括地块生产/使用历史、土壤污染状况、水文地质条件、地下水污染精准刻画等,方可构建准确的场地概念模型,以便有效指导修复和风险管控设计。
 

相较于土壤调查,实际中地下水调查密度往往不足,进而导致了较难准确掌握污染羽的三维分布尤其是垂向分布,而这对于DNAPL类污染场地至关重要。除采用丛式监测井外,还可采用一孔多井(比如Solinst WaterlooTM、Westbay MP38TM、FLUTeTM)、定深取样等方法进行地下水的详细调查。此外,也可结合使用MIP、CPT、HPT、LIF等高精度场地调查手段以及物探技术的合理应用,以较少的成本获取场地介质岩性、渗透性和污染物分布的大量数据。
 

在完成地块的充分调查之后,如何合理设计拟采用的地下水修复和风险管控方案,对于治理实施的最终成功与否便非常关键。在此过程中有诸多因素需要考虑:
 

修复/风险管控目标和策略是否合理,是否满足地下水修复和风险管控的总体要求(修复效果、周期、经济性等),以及各利益相关方的可接受程度。
 

修复技术在不同污染程度区域的应用差异性(比如重度、中度、轻度污染区域的不同适用技术组合),是否已兼顾须完成的土壤修复。
 

地块内是否局部存在LNAPL、DNAPL或者两者均有(比如焦化厂场地),是否应考虑针对性的局部强化修复措施,比如选择更为有效的源去除技术(如原位加热、多相抽提、阴燃、表面活性剂强化原位化学氧化等)。
 

修复药剂的投加比、注射浓度、注射体积、注射速率、影响半径,是否已经过小试、中试结果验证;注射井或抽提井的布设(位置、井筛长度/深度、注射/抽提速率等)是否参考了地下水计算机模型模拟结果。
 

修复技术和施工过程不能产生不可接受的二次污染,如修复药剂的环境友好性、不能造成地下水污染的进一步迁移扩散(如不能贯穿相对隔水层)。
 

除了传统的地下水修复和风险管控技术之外,还应进一步关注高效/高精度的地下水抽出-处理、地下水循环井、建筑物下水平井/斜井等地下水残余污染源的修复和风险管控技术。除此之外,还应大幅加强对地下水污染渗透反应墙、水平/垂直阻隔等常见风险管控技术的适用性评估及应用。
 

03 精准实施、差异竞争
 

近十年以来,国外主流的地下水修复和风险管控技术已经基本在国内落地并逐渐应用,已经走完“从无到有”的发展阶段,后续随着地下水污染防治需求的快速增长,相信也会很快实现这些技术的消化吸收和再创新,进而在3-5年内过渡到“从有到精”的阶段。在此过程中,实施经验的积累、对地下水修复和风险管控技术的充分掌握和熟练应用以及针对不同类型地块的技术合理选择及优化,将是未来区分从事土壤地下水修复领域专业机构竞争能力的分水岭。
 

技术选择方面,对地下水抽出-处理技术的熟练运用是必要条件(离不开详细的场地污染调查、场地水文地质调查、抽水试验、地下水模型模拟等),而对可处理污染源的原位修复技术(如原位化学氧化/还原、原位加热等)的精细化应用将成为区分专业机构的高门槛。适合我国国情且环境友好、绿色可持续的地下水修复与防控技术、装备和材料,尤其是生物修复相关领域,发展空间会极大。
 

04 严格溯源、后续管理
 

地下水污染防治的有效管理,离不开明确的责任主体和管理主体。《污染地块土壤环境管理办法(试行)》和《土壤污染防治法》已对各方责任进行了明确的规定,但我国很多污染地块的生产或使用历史复杂,常常几易其手,地块内可能存在的污染类型复杂且污染历史长,如何能厘清土壤及地下水中现有污染责任的难度相当大。再如工业企业聚集的工业园区,潜在或疑似污染源繁多,应首先对土壤地下水污染进行充分彻底的调查,通过污染分析和筛查,也可采用同位素分析、环境分子诊断等技术进行溯源,建立合理的场地污染概念模型。
 

此外,如前所述地下水污染想要在较短修复周期里得到彻底修复的可能性很小,若以《地下水质量标准》(GB/T 14848-2017)中III类或IV类标准限值作为修复终点,无论在技术可达性还是成本可控性都很难达到。因此即使在欧美等发达国家,采用风险管控或修复结合风险管控,也是地下水污染治理的主流方式。在针对高风险/高浓度地下水进行主动修复的同时,如何合理运用监测自然衰减、制度控制和长期监测技术,对我国地下水污染治理至关重要。但我国不少大型污染地块在地下水污染修复实施完成后,由于地下水完全达标所需时间很长,工程结束后仍需确保制度控制等措施的有效性,并开展定期监测和评估地下水修复效果,甚至还需要根据实际修复效果进一步调整修复目标和修复方案,这就亟需多方共同参与并明确各方责任主体。
 

由在产企业产生的地下水污染,由于其污染责任明确,应由在产企业作为承担风险管理的主体。在加强地下水污染预防预警体系建设、自行监测的基础上,因地制宜,合理使用不同的修复和风险管控手段来有效控制地下水污染。对于污染羽已扩散至地块范围外的情况,在产企业应与环境管理部门充分沟通,尽快建立起行之有效的制度控制,限制污染地下水的开采使用,同时对下游地下水污染进行定期监测。此外,如果地下水中存在挥发性有机物污染,应对蒸气入侵途径进行风险评估,并合理结合室内空气监测进行验证和管控。
 

05 资源整合、模式创新
 

2020年3月,中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于构建现代环境治理体系的指导意见》,针对九个方面提出了二十八条意见。其中,第十九条提出需要强化环保产业支撑,加强关键环保技术产品自主创新,推动环保首台(套)重大技术装备示范应用,加快提高环保产业技术装备水平;第二十条提出需创新环境治理模式,对工业污染地块鼓励采用“环境修复+开发建设”模式。
 

要切实做好地下水污染防治,须在前期调查评估、技术可行性测试、修复和风险管控设计、修复和风险管控实施、过程效果评估及工艺优化、最终效果评估、后期环境监管的各环节上无缝衔接,做到“产学研用管”紧密结合,这自然也离不开环保、水文/环境地质、检测、装备制造和化工(修复药剂生产)等多行业的协同合作。
 

环保技术相比精密制造业、电子等行业来说,更多还是应用型技术。在技术装备方面,环保行业虽然发展历史较长,但在技术装备化和装备精细化运行方面还有很多工作要做,而环保行业还比地下水污染防治发展历史长得多,环保行业的装备化发展尚且如此,地下水污染防治相关的装备化发展更是有所局限。因此,要保证未来地下水环境质量的逐步提升,在核心技术装备化和核心技术精细化应用方面仍须加快发展,方能起到真正的支撑作用。
 

此外,在地下水污染防治模式创新方式上,建议按照建设方不同类型灵活开展。目前资金来源主要分为以下几种类型:(1)工业企业搬迁地块的再开发利用;(2)作为污染责任方的在产企业;(3)中央或者地方专项资金(保护地下水型饮用水源或者污染地下水下游地表水体)。
 

对于尚未开展污染治理及再开发利用的工业企业搬迁地块,条件合适情况下建议可采用“环境修复+开发建设”模式,参考国外较为成熟的“棕地开发”模式,根据实际情况合理制定或调整控制性详规、建筑规划,灵活选择彻底修复、不彻底修复、风险管控手段的单独使用或联用,可分区、分批次进行开发,从而在保障环境安全的前提下合理降低开发成本,实现可持续修复目标。
 

对于大型在产企业或者工业园区,可运用物联网通信技术建设云平台,实时采集并传输地下水水质数据,建立地下水污染预防预警系统,提早发现地下水污染并开展治理和防控。
 

对于地下水污染范围内存在取水井或者其他敏感受体,但受限于技术不可达、成本不可控、施工难度大而不能彻底修复的情况下,必须做好制度控制和长期监测,切断暴露途径,尤其地下水中存在挥发性有机物污染时,务必做好蒸气入侵风险的监测、评估乃至治理。
 

综上所述,希冀我国地下水污染防治领域能够借鉴国内其他已达到国际先进水平行业(如建筑业)的发展成功经验,尽快完成国外先进地下水污染修复和风险管控技术的落地、消化、吸收和再创新,充分利用国内项目多、规模大、实施难度大的主要特点,专注技术研发和实施,变不利为有利,尽快形成符合我国国情的具有完全自主产权并与国际先进水平接轨的技术体系。
 

文章来源:环保在线

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