供水管线工程对水环境影响的评价与分析

刘 超,郑 健

(1.中国电建集团港航建设有限公司,天津 300000;2.天津中心渔港开发有限公司,天津 300000)

取水装置、输水管线、净水厂和陪睡官网是文章中供水工程的主要组成部分,管线基本沿河布设,管线工程穿越A河17次,地表取水口共设置4个,分别是A水源、B水源、C水源、D水源,上述水源现状为四处水源所在城市提供饮用水。管线穿越A河3处位于水源地二级保护区内[1]。

1 水环境现状调查与评价

1.1 评价标准

文章中的水环境现状调查评价根据《地表水环境质量标准》中的Ⅱ类水质标准进行。

1.2 评价方法

文章中除DO指标、PH指标外,其余评价参数采用单项标准指数法,采用公式为:

(1)

式中:Pi为计算得出测量污染物标准指数;Ci为所测污染物的实时浓度值;Si为所测污染物的标准浓度值。

当水质参数计算后得出的Pi>1,则代表该处水域内所测量的污染物指数超过了国标要求的水质标准,无法实现标准界定的水域功能;Pi≤1时表明此时水域中测量污染物的指数可以满足国标要求。

pH指标所采用的计算公式为:

(2)

(3)

式中:Pi为监测点位的PH标准指数;pHi为监测点位的pH实测数值;pHsd为计算采用pH下限标准值;pHsu为计算采用pH上限标准值。

溶解氧指标所采用的计算公式为:

(4)

(5)

式中:PDOj为所测点位DO的标准指数;DOf为所测点位DO的饱和浓度;DOj为所测点位DO的监测浓度;DOs为所测点位DO的评价标准浓度。

1.3 评价结果

评价结果表明,水源地所在位置高锰酸盐指数、BOD5、COD、Fe2+、TP、TN及粪大肠杆菌分别超出Ⅱ类水质标准1.05倍、0.98倍、0.87倍、2.43倍、0.15倍、0.32倍和1.27倍。

对水库坝址处水源分两次取样,在2月(冰封期)和4月对A河各开展一次水质补充监测。A河水库坝址处2月高锰酸盐指数、COD、BOD5及TN分别超出Ⅱ类标准1.65倍、1.12倍、0.9倍和2.96倍。4月份指标,该测量断面超出Ⅱ类标准的指标为高锰酸盐指数、COD、BOD5、TP、TN及Fe2+,超标倍数分别为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断面处2月高锰酸盐指数、COD、NH3-N、TN分别超出地表水Ⅱ类标准0.23倍、0.79倍、0.5倍2.52倍。4月高锰酸盐指数、COD、BOD5、TN及铁超出Ⅲ类标准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处2月高锰酸盐指数、COD、BOD5及TN超出地表水Ⅲ类标准0.22倍、0.75倍、0.4倍及4.23倍。4月高锰酸盐指数、COD、BOD5及Fe2+超出Ⅲ类标准0.60倍、0.39倍0.40倍及7.43倍。

B水源地排放口上游500m处2月TN超出地表水Ⅲ类标准最高倍数为3.31倍。4月高锰酸盐指数、COD、BOD5、TN及Fe2+超出Ⅲ类标准0.48倍、0.33倍、0.35倍、2.52倍及11.07倍。

1.4 超标原因分析

有机物超标主要为生活污水排放和农业面源污染所致;地区铁、锰超标与区域原生地质条件有关。

2 水环境影响预测与分析

2.1 施工期水环境影响预测与分析

本工程布置13个生产生活区,工程施工和临时生活区对周围环境产生影响,其中净水厂及泵站每处设置1个,共设置6处,供水管线设置7处,平均每10km设置1处。

2.1.1 施工对饮用水源保护期的影响

在管线穿越A河进行施工时,围堰修建时间较短,对水环境的影响历时较短,围堰修建完工后该影响即结束,因此,修建围堰工对A河水环境的影响是暂时的。

管线施工过程中将穿越A水源、B水源、C水源及D水源等四处二级水源保护区,管线施工过程中会对上述水源地的取水产生一定的影响,施工过程中产生的悬浮物短期内会有所增加,在管线穿越水源地时需修建围堰,需干法施工,施工完工后该影响即结束,因此,管线空越A河对上述四处水源地的影响是暂时的,待净水厂、管线工程完工后上述城镇将用水库的水作为城镇供水,因此供水工程的建设将有利于改善上述四用水水源地的缺水现状,将进一步缓解饮用水水质差水量不足的矛盾[2]。

2.1.2 生产废水

1)混凝土拌合站的废水排放:混凝土拌合站的废水排放方式主要是间歇排放,废水的主要来源是来自地面冲刷废水、搅拌站生成的废水和混凝土拌合产生的废水。混凝土拌合废水呈强碱性且根据工艺流程间断性排放,其排放的废水PH值可高达10以上,废水的SS浓度也较高,如果不加以控制的任意排放,对周边的地表水和地下水都会产生较大的污染。

2)混凝土养护和基坑排放的废水:为保证在无水状态下进行施工,需进行连续的基坑排水,基坑排水的主要污染物为悬浮物,在基础施工期间基坑排水将使周围水体悬浮物含量升高,对水环境质量产生一定影响。由于管线穿越河流施工时间约为1个月,泵站工程施工时间约为2个月,因此,基坑排水对环境的影响历时较短,基坑排水不能外排,在沉淀后回用,因此基坑排水不会对外环境产生影响。

混凝土养护所排放的废水,主要是在混凝土养护阶段形成的。针对同类相似工程的经验数据,混凝土养护过程中,其排放的废水悬浮物浓度最高可达2000mg/L以上,PH值也普遍在10左右,所以根据推测本工程的养护废水排放过程需要加以控制,减少对施工区及周边局部地带土壤环境或附近水环境带来的污染。

3)含油废水:机动车的冲洗废水和施工机械的检修废水会产生含油废水,机动车的冲洗废水排放源大部分来自停车场,其排放的废水中污染物含有SS和油类,含油废水悬浮物浓度约为30mg/L,SS悬浮物的排放浓度大部分在3000mg/L以上,对于施工机械的检修过程中产生的废水,此类废水的产生原因主要是汽油泄漏,油类污染物浓度在100mg/L左右。含油废水可以随着降雨流入周边河流或者渗透到地下水中,污染周边土壤和地下水的水质。

2.1.3 生活污水

工程施工过程中,施工人员在进行餐食加工、清洗物品等生活活动中会形成大量的生活污水,生活污水中含有较高含量的致病细菌,并且表面浮有大量植物油而异常浑浊。施工和管理人员生活中产生的污水应加以控制,防止其流入到周边水体,污染生态环境。

文章中的供水工程项目部最高人数为1340人为例,根据相关规范和标准人均用水定额按照60L/d计算,经过计算得出生活污水的日产生量约为64.32t。施工期生活污水的排放,见表1。

2.2 运行期水环境影响预测与分析

2.2.1 工程管理及调度中心

本供水工程运行管理人员编制总计162人,其中净水厂与管线运行管理人员96人,各城镇加压泵站运行管理人员合计66人。生活用水定额100L/d·人,总用水量为16.2t/d,产生的污水量按80%计,工程管理及调度中心废水排放,见表2。

表2 工程管理及调度中心排放表

2.2.2 净水厂运行产生的影响

净水厂自身废水经脱水处理,废水中的污染物浓度在采用一体化设备后可以有效降低,经过处理后的出水全部达到回用水标准,对纳污水体A河不会产生影响。

3 环境保护措施及建议

3.1 施工期环境保护措施

3.1.1 混凝土拌和冲洗、养护废水处理措施

1)混凝土搅拌废水处理的工艺流程:混凝土在拌和过程、冲洗过程和养护过程中会产生大量的废水,废水根据工艺流程先经沉淀池进行沉淀、再经酸碱中和池加酸调节废水PH值,将PH值调整至7,经中和处理合格后的废水回用。对于沉淀池产生的底泥,清理收集后,密闭运送至就近填埋场。

2)混凝土养护废水处理的工艺流程:混凝土养护过程中产生的废水与拌合工艺产生的废水处理工艺流程相同,先经沉淀池沉淀后,在酸碱中和池中调节PH至7。

3)基坑排水:基坑排水所产生的废水先经沉淀池沉淀后,再加入絮凝剂和酸碱中和剂,待稳定10-12h后,将处理达标后的排水用于施工场地洒水降尘。

3.1.2 含油废水的处理工艺流程

在施工过程中,对施工机械和机动车辆进行检修时,会产生大量的含有油污的废水,针对于该项废水先进行沉淀后,再对期进行油水分离,处理达标后的排水可以用于施工场地洒水降尘,油水分离后收集的高浓度含油废液外运处理。

3.2 运营期环境保护措施

净水厂泥水经脱水和净化处理,处理后的出水全部达到回用水标准,厂区内设置化粪池处理生活污水,定期用吸粪车定期抽出外运,按照管理规定进行消毒。对纳污水体不会产生影响。