简要信息

【获奖类型】应用一等奖
【任务来源】财政部专项计划
【课题编号】环-0134012006
【课题起止时间】2006年1月～2006年12月
【完成单位】水环境所
【主要完成人】彭文启、周怀东、王雨春、毛战坡、刘晓波、陆  瑾、杜  霞、冯  健、高继军

    立项背景

    2005年11月13日中石油吉林石化公司双苯厂发生爆炸，造成松花江突发性水污染事故，给流域沿岸居民生活、工业和农业生产以及生态环境带来了严重影响。国家环保总局组织启动《松花江水污染事件生态环境影响评估与对策》项目，以科学调查、理论分析、模拟实验研究为基础，分析确定污染事故及其特征污染物造成的影响与损失，提出防控对策。《沿江两岸分散式取水及地下水供水安全性影响评估》是《松花江重大污染事件生态环境影响评估与对策》项目15个课题中的第三课题，归属于应急评价类。

    研究内容

    主要研究内容包括：

    （1） 全面调查沿江两岸饮用水水源现状，并对沿江两岸分散式饮用水水源地水质进行调查和评估。
    沿江两岸地表水饮用水水源地7个，30个区县140余个乡镇分散式地下水饮用水井14.4万眼，合计供给饮用水总量3.7亿m3，总供水人口550万。松花江沿江两岸城镇地下水水源地水质状况较差，30个城镇地下水水源地中仅有27%水源地水质符合或优于Ⅲ类。

    （2） 查明沿江两岸饮用水水源水层分布、地下水补给、径流和排泄方向、地下水水质类型和地下水资源开发利用情况。
    沿岸地下水水源地集中在沿江城市，包括第二松花江干流沿岸的吉林市、德惠市、松原市以及松花江干流上的哈尔滨市、木兰县、通河县、佳木斯市、桦川县、富锦市和同江市，沿江大型水源地地下水开采量约76万m3/d。天然情况下，松花江沿岸地区地下水与河水水力联系主要表现为地下水向江河排泄，部分江段丰水期江水补给地下水。沿江部分地下水源地地区形成区域性的地下水位降落漏斗，改变地下水天然状况。江水补给地下水重要地段包括：吉林市九站地段、松原前郭地段、哈尔滨市区段、木兰县段、通河县段、佳木斯地段和同江市地段，是沿岸地区地下水供水安全评估的地段。

    （3）沿江两岸地下水硝基苯污染状况应急监测评价。
    松花江吉林省段12眼、黑龙江段36眼监测井，开展定期地下水硝基苯污染的应急监测。吉林省区段累积发布通报58期；黑龙江区段累积发布通报40期。

    （4）开江前、开江期地下水硝基苯污染状况评价。
    冰融前吉林江段地下水中硝基苯最高含量约为《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中硝基苯标准限值百分之一，黑龙江段未检出。开江期吉林省、黑龙江段松花江段沿岸地下水中硝基苯和苯胺浓度远低于国标的限值要求。

    （5）硝基苯在地下水中的环境行为研究。
    影响硝基苯在含水层中迁移转化的主要因素有吸附作用、解析作用、生物作用等。不同基质对硝基苯的吸附和解吸能力不同：淤泥对硝基苯吸附能力相对砂子来说较强，未灭菌淤泥对硝基苯吸附能力大于灭菌淤泥；砂砾介质中硝基苯解吸率77.12%；硝基苯在砂砾中入渗速率明显高于淤泥。

    （6）含水层中硝基苯迁移转化数值模型与预测。
    项目构建硝基苯迁移转化数学模型，分别对渗流槽中地下水流场、溶质运移过程进行仿真模拟，结合典型区地下水土监测，模拟事故后地下水硝基苯浓度。

    （7）沿江两岸供水水质安全评估。
    建立暴露程度与被灾村落响应关系，分析影响区域、影响人口、影响程度；绘制开江期沿江两岸地下水特征污染物污染分级图。

    （8）沿江两岸供水水质安全技术措施。
    研究和发展成系列的地下水供水水质安全技术措施，包括：粉末活性炭吸附去除技术，加热共沸去除技术，稻壳吸附去除技术，炉灰、炉渣吸附去除技术，改性粘土吸附去除技术，超滤去除技术等，制订沿江村镇分散式应急供水方案。

    创新点

    主要创新点包括：

    （1）针对突发性水污染事件的基础资料调查技术体系
    提出一套针对突发性水污染事故的基础资料调查技术体系，提出结合GIS的数据库数据收集技术，为同类工作及方案设计提供技术支持。

    （2）针对突发性水污染事件的特征污染物取样分析技术
    提出一套针对突发性水污染事故的特征污染物取样分析技术体系。建立一套地下水应急监测井网布设、监测范围层位、监测井数量、监测频率方法的系统技术体系。

    （3）特征污染物在地下水中环境行为试验分析技术
    开展含水层特征污染物地下水环境行为的系列试验，识别硝基苯在地下水、土中的时空演化趋势及影响其在含水层中迁移转化的主要因素，揭示硝基苯在含水层中的环境行为特征。构建描述硝基苯在地下水中迁移转化规律的数学模型，并且利用野外取样监测结果适当调整水文地质参数等因素来修正室内实验尺度效应，形成一套含水层中硝基苯环境行为模型。

    （4）供水水质安全评价技术体系
    建立一套针对突发性水污染事故的供水水质安全评价技术体系，建立暴露程度与被灾村落响应关系，分析影响区域、影响人口、影响程度，提出地下水水质浓度分布图，为供水水质安全提供预警。

    （5）分散式饮用水应急供水处理技术体系
    提出一套针对突发性水污染事故的简易、快速、高效的特征污染物应急处理技术体系，研发多项分散式饮用水应急供水处理的新型技术，其中两项已获国家技术专利。

    应用前景及社会经济效益

    该课题直接服务于松花江突发性水污染事件，主要研究成果已经被国家环境保护总局所运用，成为支撑松花江水污染事件生态环境影响评估与对策项目的主要参考数据和资料，具有突出的社会、经济效益和环境效益。研究成果也填补了我国突发性水污染事件地下水环境影响调查评价技术体系空白，对今后类似突发性水污染事件的影响调查、安全评估和应急处理具有重要的指导意义，具有明显的应用和推广价值。

渗流槽物理装置



沿江含水层中硝基苯预报及验证



硝基苯超滤处理装置