绵竹市

张晓健等地震灾区城市供水水质风险及应


4月25日14时11分在尼泊尔(北纬28.2度,东经84.7度)发生8.1级地震,震源深度20千米(据中国地震台网测定)。据统计,这次地震的能量已经相当于年中国汶川8.0级地震的1.4倍,这是尼泊尔80年来最强地震灾害。愿逝者安息,生者坚强,早日重建家园。

地震后,灾区的建筑物大面积倒塌、集中式供水中断、供水设施遭受严重破坏,分散式给水和农村给水也都受到不同程度的破坏,究竟灾区该怎样供水呢?水厂该怎样应急处理水呢?灾后重建给排水设计工作应当注意哪些呢?小编特意找来汶川地震的几篇文章供大家探讨,欢迎在文章底部评论。

汶川地震灾区城市供水的水质风险和应急处理技术与工艺

张晓健1陈超1李伟2程进2陈宇敏2齐宇2张金松3周圣东4贾瑞宝5

(1清华大学环境科学与工程系,北京;2成都市自来水有限责任公司,成都;3深圳市水务(集团)有限公司,深圳;4无锡市自来水总公司,无锡;5济南市供排水监测中心,济南)

摘要:对汶川大地震后震区饮用水水源存在的次生污染风险进行分析,其中微生物浓度升高是首要风险,同时还存在大量使用消杀剂引起的杀虫剂污染和水源臭味增强的风险。针对这些风险,开展了一系列应急处理技术的验证性试验,提出了保障性应急处理工艺、强化吸附应急处理工艺和强化氧化应急处理工艺三种方案,以应对可能出现的震后次生水源污染,确保城市饮用水水质安全。

 年5月12日汶川大地震的地震灾区中有20多个县级以上城市,包括省会城市成都,绵阳、德阳、广元等地级市,都江堰、彭州、绵竹等县级市和汶川、茂县、北川等县城所在镇。地震中除了汶川、茂县、北川等重灾区的城市供水系统完全损毁外,其他城市的供水系统受到不同程度的损坏,经过紧急工程抢修后,在数小时至数天后各城市都恢复了城市供水,并继续检漏抢修受损供水管道,为灾民临时安置点安装临时供水设施。例如,成都市城区供水主力水厂为重力流输配水,震后未停水;受灾较重的都江堰市在5月14日17:00对水厂恢复供电,15日9:40水厂开始对城区管网供水。

震区城市的供水水源是当地的地表水(岷江都江堰水系、涪江水系等)或地下水(浅层地下水大口井、深井等),震后水源的水质安全性受到了地震引发的次生污染和灾害的影响,如何保障震后城市供水的水质安全性成为震区城市供水的一项重要任务。本文总结了“5.12”汶川大地震震区城市饮用水源受到的影响和所需要采取的应急处理技术和水厂应急处理工艺。

1饮用水源污染风险分析

对于饮用水水源和水质,此次地震灾害可能引发的的次生污染风险主要包括以下几个方面。

1.1病原微生物

由于汶川、北川、青川、什邡、绵竹、绵阳等上游地震重灾区存在重大人员伤亡和动物死亡,医疗废弃物和临时安置点粪便可能无法得到及时有效的处理,加上各水库为降低库容加大放水量,会造成下游各城市地表水水源地细菌学指标大幅升高。以成都市为例,成都市自来水水源水自5月13日以来微生物指标大幅升高,细菌总数比震前提高了一个数量级,达到~个/mL;粪大肠菌群始终大于个/L(超出饮用水标准测定方法的上限),超过了《地表水环境质量标准》(GB—)Ⅱ类水体个/L和Ⅲ类水体个/L的限值。

由于地下水水源地受环境变化的影响较小,目前地下水水源地的微生物指标尚未明显恶化。由于水媒病原微生物将会对居民饮水健康造成重大威胁,微生物风险是水源水和水厂净水工艺面临的首要风险,保障饮用水的微生物学安全,防止灾后疫情暴发,是震后供水水质安全工作的重中之重。

1.2杀虫剂

由于上游地震重灾区在灾后防疫处置中大量使用敌敌畏、马拉硫磷、溴氰菊酯等杀虫剂作为消杀药剂,这些杀虫剂可能通过降雨径流进入下游水源地。

目前四川省及各区市环保部门和当地自来水公司都加强了对水源水中杀虫剂的监测。针对灾区个别地区出现的饮用水中微生物超标、水源水中检出敌敌畏等问题,卫生部、环境保护部、住房和城乡建设部、水利部、农业部于5月24日联合发出紧急通知,防止对周围环境和水源造成污染,禁止在灾区使用敌敌畏以及国家明令禁用的滴滴涕、六六六等农药进行杀虫,推荐使用拟除虫菊酯类杀虫剂。成都市水源及其上游紫坪埔水库出水到5月29日为止尚未检出农药,但是尚不能排除今后因上游降雨导致杀虫剂随径流进入水体威胁个别县市饮用水水源的风险。

目前水厂的常规工艺不具备应对这些杀虫剂的能力,所以水源水中一旦检出敌敌畏等杀虫剂,将存在较大的风险,必须考虑有效应对措施。

1.3石油类

目前已知的石油类污染发生在成都水源地———紫坪铺水库。由于抗震期间紫坪铺水库中大量使用冲锋舟等运输船只,加上原有加油站和车辆的油品泄漏,已经出现局部水体石油类超标问题。根据成都市环保局监测结果,紫坪铺水库下游都江堰宝瓶口断面5月20日石油类指标为0.4mg/L,超过《地表水环境质量标准》(Ⅲ类水体0.05mg/L)约7倍。同日,成都市第六水厂取水口监测值为0.mg/L,取水口上游大约30km处的监测结果为0.mg/L。5月21宝瓶口断面石油类指标为0.mg/L,超出水环境质量标准7.8倍。目前,随着灾区陆路运输的开通水上运输强度显著降低,水利、环保部门开展了紧急清理水面浮油工作,水体中的石油类浓度已逐渐降低。

饮用水对石油类的要求比环境要求宽松,GB—Ⅱ类和Ⅲ类水体的限值是0.05mg/L,主要考虑对水生生物的影响,《生活饮用水卫生标准》(GB—)对于石油类指标的限值是0.3mg/L,相差6倍。

根据相关研究结果,常规净水工艺可以应对mg/L以内的柴油污染,粉末活性炭也对石油类污染物有一定去除效果。因此,石油类造成的污染对饮用水安全的影响风险不高,只要维持水厂净水工艺稳定运行,并适量投加粉末活性炭,可以保障对石油类污染物的去除。

1.4有机污染物

目前地表水水源水中耗氧量指标比震前有一定的增加,成都水源水震前一般在2mg/L,现浓度范围在3~6mg/L之间波动,是震前的2~3倍,原因是震后已有少量污染物进入水体。目前环保部门已接到数起化学品泄漏的报告,但均未影响到饮用水水源。虽然地震灾区的化工企业已经全部停产,有关部门已经将重点化工企业的生产原料和产品进行了转移,环保部门正在加紧排查,但是由于部分小企业位置较远,处理处置可能不够彻底,仍然要对可能发生的有机物泄漏保持警惕。

根据已有的研究成果,活性炭吸附法对于芳香族化合物(如苯、苯酚)、农药(包括杀虫剂、除草剂等)、人工合成有机物(如酞酸酯、石油类)均有不同程度的去除效果。

因此,目前仍存在发生有机污染的风险,各自来水公司要及时监控和了解水源水中的有机物种类和浓度,做好调整工艺的准备。

1.5重金属

由于德阳、绵阳等地区的化工企业较多,存在一定的重金属泄漏风险。例如,5月15日,成都市自来水公司监测站发现水源水铅浓度为0.07mg/L,超出饮用水水质标准(0.01mg/L)6倍,水源水pH由平时的8.2~8.5降低到7.6~8.0。不过由于水厂工艺对铅有一定的去除能力,加之pH仍相对较高,出厂水铅浓度没有超标。5月18日起水源水铅浓度降低到0.~0.mg/L。经初步判断,可能是上游某化工企业储存的化学品发生泄漏。由于地震灾区的化工企业已经全部停产,有关部门已经将重点化工企业的生产原料和产品进行了转移,再次发生化学品泄漏的风险有所降低。

根据已有研究的成果,化学沉淀法对于大多数重金属具有很好的去除效果。该应急工艺通过调节适宜的pH,使重金属生成碳酸盐、氢氧化物沉淀,而后通过混凝、沉淀工艺去除。

因此,目前发生重金属污染的风险相对较小,水厂要及时监控和了解水源水中的重金属种类和浓度,做好调整工艺的准备。

1.6臭味物质

在人类、动物尸体腐败过程中,会产生尸胺、腐胺等胺类恶臭物质和甲硫醇、甲硫醚等硫醇硫醚类恶臭物质。这些恶臭物质的嗅阈值很低,一般为10ng/L左右,所以即使浓度很低,仍然会使用户对自来水的安全产生怀疑。对于有重大人员伤亡和禽畜死亡的北川、汶川、青川、什邡、绵竹、绵阳等地,要密切







































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