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地下水环境影响预测相关问题探讨

更新时间:2009-03-28

环保部于2016年1月颁布了《环境影响评价技术导则 地下水环境》(HJ 610—2016),替代了 HJ 610—2011导则,新导则将地下水环境评价的范围调整为建设项目对地下水水质产生的直接影响,更好地指导和规范地下水环境影响评价。新导则实施以来,评价单位能够较好地解读和应用导则规范地下水评价内容,但是对导则的理解还是存在一些误区,本次主要对地下水环境影响预测中的相关问题进行探讨。

稀有血型的一些特性也可以运用。例如:U-表型通常为S-s-,伴随GPB的缺失或改变。Jk(a-b-)红细胞在2M尿素溶液中可使红细胞膜的完整性保持6 h以上,而携带Jka或JKb抗原的红细胞则会发生溶血[12]。孟买型和类孟买型都缺乏正常的H基因,但孟买型为非分泌型,类孟买型多为分泌型,检测患者的Lewis血型抗原可判断患者为分泌型或非分泌型[13],辅助鉴别孟买型或类孟买型。AnWj-的红细胞不具有正常的Lutheran抗原。

1 预测模型的选取及求解

导则规定了三种预测方法,分别为数值法、解析法和类比法,其中解析法推荐了四种预测模型。在选用解析法预测模型时,应充分考虑模型的适用情景和反映的影响过程。首先,预测模型应能反映实际的影响状态,污染源泄漏后对地下水产生的影响为羽状污染,且导则要求预测结果应给出不同时段的影响范围、程度、最大迁移距离,但导则推荐的一维稳定流动一维水动力弥散模型不能完全体现实际的影响过程,且不能完全满足导则对预测内容的要求;其次,预测模型应能满足实际的预测情景,污染源排放的情景均是一定浓度的污染物进入含水层后开始运移扩散,排放规律均为“定溶质”排放,该种排放规律的特点为污染物进入地下水后会迅速稀释,泄漏点处地下水浓度C1会低于污染物的初始浓度C0,随着污染物持续排放,泄漏点处的浓度C1才会无限接近C0,见图1。

经过不同护理,观察组总依从度为94.87%,高于对照组的64.10%,组间比较,差异具有统计学意义(P<0.05)。见表2。

  

图1 泄漏点处污染物浓度变化特征Fig.1 Variation characteristics of pollutant concentration at the leakage point

导则附录推荐的“一维半无限长多孔介质柱体,一端为定浓度边界”预测模型所适用的情景为污染物泄漏点处地下水的浓度一直为C0,使用该预测模型会与实际预测情景产生偏差,使预测结果偏大。导则推荐的其他三种预测模型均为“定溶质”预测,与实际污染物渗漏情景相符,但是“一维无限长多孔介质柱体,示踪剂瞬时注入”预测模型中参数W(横截面面积)对预测结果影响较大。W指多孔介质柱体的横截面面积,在预测模型推导过程中该横截面为一假想断面,在预测过程中不易准确给定。因此在实际地下水环境影响预测时,不建议采用一维水动力弥散模型,一维稳定流动二维水动力弥散预测模型更能符合实际的预测情景,满足预测结果要求。

地下水环境影响预测时建议选用一维稳定流动二维水动力弥散预测模型(简称“二维弥散模型”)。在实际工作中,环评人员使用的常规求解方法为利用EXCEL或者计算机编程进行计算,计算结果为大量的C(x,y)数据点,然后通过Surfer绘制浓度等值线图确定影响范围。但是由于该方法计算结果数据点较多,且“连续注入示踪剂-平面连续源模型”的求解较为复杂,一般无合适的小软件供环评人员利用,因此笔者推荐使用Visual Modflow进行求解。利用Visual Modflow求解二维弥散模型简便快捷,且对于非连续恒定排放的预测情景能更好地预测,只需要对软件进行简单操作,将模型所需参数在软件中体现即可预测,所需参数包括含水层厚度(M)、渗透系数(K)、给水度(μ)、纵向弥散度(αL)、横纵弥散度比值(αTL)、污水渗漏量(Q)、特征因子浓度(C0)、水力坡度。水力坡度可利用定水头边界来实现。在实例中将具体介绍如何利用Visual Modflow求解二维弥散模型。

2 预测因子的选取

一般情况下,建设项目须对正常状况和非正常状况的情景分别进行预测,源强确定应结合工程分析和相关设计规范,针对钢筋混凝土池型构筑物,地下水导则解读中建议正常状况下的渗漏量=浸润面积×渗漏强度,渗漏强度取2 L/(m2·d),该种方法确定源强存在两个弊端,一是确定源强时未考虑池体所采取的防渗措施,重点防渗区和一般防渗区的防渗技术要求不同,在实际建设时池体所采用水泥抗渗的等级也不同;二是该方法确定的渗漏量较大,在采用解析法模型预测污染物在含水层中扩散时,应首先满足污染物的排放对地下水流场没有明显的影响,某调节池尺寸为10 m×10 m×3 m,水深按2.5 m计,浸润面积为200 m2,正常状况下的渗漏量为0.4 m2/d,非正常状况渗漏量取正常状况下的10倍,即为4 m2/d,在用解析法时,预测模型不会考虑渗漏量的大小,但是用软件如Visual Modflow求解预测情景时,渗漏量的大小对流场的影响一目了然,渗漏量过大会使渗漏点附近的水位明显淤高,另外计算结果也不符合常理,一个采取防渗措施的施工合格的污水池在正常状况下的渗漏量应该是非常小的,0.4 m2/d的渗漏量是一个比较大的数值。

在确定了预测模型、预测因子和预测源强后,将参数代入预测模型中计算,正常状况下的预测结果应满足:在建设项目的各个阶段,除场界内可以有小范围超标现象,场界外其他区域均满足相关标准要求;如果场界外出现超标,则应提高防渗要求,重新确定源强进行预测,直至预测结果满足前述要求。非正常状况下污水池的防渗措施失效,污废水渗漏后可能会造成地下水的污染,预测结果应给出以下内容:①在项目建设某一阶段,特征因子在不同时段的影响范围、超标范围、最大影响程度和最大迁移距离;②预测期内建设项目场界和地下水保护目标处特征因子浓度随时间的变化规律[5]

3 预测源强的确定

导则规定了预测因子的选取原则,主要考虑特征因子作为预测因子,在实际工作中,经常会遇到污废水中的特征因子可能包括pH、COD和BOD5等,pH为表征酸碱度的指标,无量纲,COD和BOD5为表征水中有机污染物数量的综合性指标,为非持久性因子;由于其自身特性这些特征因子并不适用于地下水溶质运移预测。对于pH的预测,曾有同行将pH反算为H+的浓度进行预测,预测结果毫无意义。

(1)地下水环境影响预测时应选用二维水动力弥散预测模型,准确反映地下水污染的影响状态。

正常状况下,污废水通过调节池底部渗漏的渗漏量计算公式为:Q=K·A·I。式中,Q为正常状况下调节池底部的渗漏量,m3/d;K为调节池池底的渗透系数,可取实际渗透系数,也可取根据防渗技术要求等效的渗透系数,按不利因素考虑,取等效渗透系数3.0×10-8 cm/s;A为调节池底面积,100 m2;I为水力坡度,无量纲,估算为6.56。由此计算可知,正常状况下调节池底部的渗漏量为0.017 m3/d。非正常状况的渗漏量为正常状况渗漏量的10倍,则非正常状况下的渗漏量为0.17 m3/d。

4 预测结果分析

第二,扶贫参与人员的执行能力水平对扶贫的成果有重要的影响。此外,除了扶贫项项目与资源的管理能力和贫困户的参与力度之外,加强对贫困信息的建设和发展自身的能力非常的重要。

(2)选取预测因子时应充分考虑特征因子对于预测模型的适用性。

综上所述,本地区血液分离大肠埃希菌中,B2群和F群为最常见系统分群,ST131型菌株检出率较低,国内首次在血流感染中分离出O16-ST131菌株,ST131感染者的临床特征与非ST131感染者相似,ST131型菌株多重耐药率及ESBLs阳性率高,应引起重视。

5 实例

某煤矿位于榆林市神木县南部,工业场地所处区域具有供水意义的含水层为第四系上更新统萨拉乌苏组孔隙潜水含水层,含水层岩性以中砂为主,富水性中等,地下水由北向南径流,工业场地内新建生活污水处理站,处理站调节尺寸为10 m×10 m×3 m,处理站位于工业场地西南部,生活污水可预测特征因子取NH3-N,根据现状监测结果,地下水中NH3-N未检出,调节池的排放形式和排放规律概化为点源连续恒定排放,根据工业场地区水文地质条件以及源强确定原则,预测参数见表1。

 

表1 预测参数Table 1 Prediction parameterss

  

参数 取值 参数 取值M 10 m αTL 0.2 K 2.65 Q正常 0.017 m3/d ne 0.18 Q非正常 0.17 m3/d I 4.7‰ C0 16.3 mg/L αL 10 m

(4)根据预测,正常状况下场界应达标,但非正常状况下,场界可出现超标,并给出场界和地下水保护目标处特征因子浓度随时间的变化规律。

正常与非正常状况下不同预测时段的预测结果见图2、图3。根据预测结果可知,正常状况下生活污水渗漏后,地下水中的NH3-N浓度满足地下水Ⅲ类水质标准,防渗措施有效;非正常状况下防渗措施失效,生活污水渗漏后造成了调节池及下游地下水一定范围的超标,具体影响情况见表2,非正常状况下场界处NH3-N浓度随时间的变化曲线见图4。

  

图2 正常状况预测结果Fig.2 The prediction results under the normal condition

  

图3 非正常状况预测结果Fig.3 The prediction results under the abnormal condition

 

表2 地下水影响预测结果Table 2 The prediction results of groundwater impact

  

预测情景预测时段/d影响范围/m2超标范围/m2污染羽最大浓度/(mg/L)最远运移距离100 217 0 0.065 8.8 1000 2219 0 0.13 75.2非正常状况/m正常状况100 1210 212 0.65 34.7 1000 9810 2218 1.25 144

  

图4 非正常状况场界处NH 3-N浓度随时间的变化曲线Fig.4 The variation curve of NH3-N concentration with time in the field under the abnormal condition

6 结论与建议

建议源强确定时应充分结合防渗技术要求或者具体的防渗措施,以划分为一般防渗区的上述调节池为例,防渗技术要求为等效黏土防渗层Mb≥1.5 m,K≤1.0×10-7 cm/s。根据实际调查,一般防渗区的水池采用P6抗渗混凝土进行浇筑,调节池的池壁厚度为300 mm,池底厚度为450 mm,污废水主要通过池底进行渗漏。根据防渗技术要求,450 mm厚的池底的等效渗透系数小于3.0×10-8 cm/s,P6抗渗混凝土的渗透系数一般为4.19×10-9 cm/s,采用450 mm厚的P6抗渗混凝土可以满足防渗技术要求。

导则解读时提及正常和非正常状况下场界均不能超标,笔者认为不妥,正常状况下场界应达标,但非正常状况下,场界可出现超标。首先,若场界必须达标,那么场界外的环保目标处就不会出现超标现象,这样导则要求的预测内容“场界和地下水保护目标处特征因子浓度随时间的变化规律”就没有意义了,将场界可比作为“红线”,地下水的影响只会在场界内发生;其次,地下水环境敏感程度分级也无须进行,因为项目实施不会造成场界外的保护目标超标。

除每年大量现场演出之外,巴尔迪还致力于钢琴唱片的录制。他曾录制《格里格钢琴及室内乐作品全集》《拉赫玛尼诺夫钢琴协奏曲全集》《舒曼钢琴作品全集》等大型录音合辑,以及《普朗克歌曲改编曲》《“李斯特读后感”》等单张专辑。目前,他正在录制《胡梅尔钢琴奏鸣曲全集》,其中前两张业已问世。

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(3)源强确定时应充分结合防渗技术要求或者具体的防渗措施,不建议采用通过2 L/(m2·d)的渗漏强度确定渗漏量。

新建二维稳定流数值模型,模拟时间可取5000 d(比预测期要长),模拟范围以(0,0,0)为原点,X max、Y max和Z max分别为1000 m、1000 m 和10 m,含水层按调节池的尺寸进行剖分,网格剖分为100×100×1,在含水层属性中输入 K、ne、αL、αTL等参数,水力坡度可利用定水头边界来体现,含水层水力坡度为4.7‰,则南北边界水头差为4.7 m,南部边界水头取10 m,北部边界水头取14.7 m,污水渗漏量以注水井的形式加入,污染物浓度以点源在注水井处加入。

参考文献(References):

[1] 环境保护部.环境影响评价技术导则地下水环境:HJ 610—2016[S].北京:中国环境出版社,2016.

[2] 王大纯.水文地质学基础[M].北京:地质出版社,1986:37-46.

[3] 薛禹群,朱学愚,吴吉春.地下水动力学[M].2版.北京:地质出版社,1997:163-183.

[4] 粱鹏,周俊.优化评价内容严控新增污染——《环境影响评价技术导则 地下水环境》解读[J].环境影响评价,2016,38(4):18-21.

[5] 陆长清,陈永兴,熊顺伟,等.工业危废集中处置工程的地下水环评要点分析[J].江西科学,2016,34(6):847-851.

 
刘晓宇,王雪平
《环境影响评价》 2018年第02期
《环境影响评价》2018年第02期文献

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