解析法预测污染物对地下水环境影响的应用研究论文_姚丽平

上海南域石化环境保护科技有限公司 上海 200235

摘要:本文采用解析法,对某化工企业拟建的甲苯储罐事故破损状态下,渗漏到地下水环境中的甲苯的运移规律进行了预测评价。结果表明,甲苯会沿着地下水水流方向运移,随着时间的推移,甲苯的超标距离在变远,影响距离在变大。虽然该范围内不涉及水环境敏感目标,但对下游地下水水质会产生一定的影响。并据此提出应加强地下水环境保护措施。

关键词:解析法;地下水;环境影响

引言

随着经济的发展,近年来地下水环境问题频现,地下水环境也逐渐受到重视。由于地下水污染具有隐蔽性、滞后性、难治理的特点,建设项目对地下水环境的影响评价对于保护地下水资源具有重大意义 [1]。根据《环境影响评价技术导则——地下水环境》(HJ610-2016),可以采用数值法或解析法进行地下水环境影响预测,而对于水文地质条件简单的二级评价项目,可以采用解析法 [2]。刘婷[3]等人曾将解析法与数值法预测地下水水质运移趋势进行对比,结果显示两者预测结果基本相似,由此说明解析法预测的结果是合理可信的。

本文采用解析法,对上海市某化工企业拟建甲苯储罐事故破损状态下,渗漏到地下水环境中的甲苯的运移规律进行预测评价,以期为企业采取地下水环境保护措施提供参考依据。

1 研究区概况

研究区位于上海市境内,项目所在区域位于河口岸水下堆积平原,由填海堆积形成,表层为填土,厂区地形平坦,区域内不存在较大规模断裂构造。项目所在区域垂向上形成了较稳定的第四系全新统弱透水潜水含水层、第四系上更新统孔隙承压水含水层(第一承压含水层)及其间连续分布的相对隔水层,上下含水层间基本无水力联系。区域地下水运移以水平方向为主,流向自北西向南东径流,排泄方式主要为向下游方向径流。总体来看,区域内水文地质条件简单。

该化工企业拟在罐区内建两座4000m3甲苯储罐,单个储罐外形尺寸为19m×15.85m(D×H)。项目周边均为工业企业,无水环境敏感目标。根据地下水导则,该项目地下水评价等级为二级。

2 预测情景设置

本次选取甲苯储罐与输送管线连接处破损,导致甲苯泄漏,破损尺寸取管径(0.2m)的10%,采用伯努利方程[4]计算泄漏速率,泄漏40秒,假设泄漏量的1%会渗漏至潜水含水层,以这个渗漏量作为污染源强进行污染物迁移的模拟预测分析。经计算,甲苯的渗漏量为3700g。

伯努利方程:

 

图1 不同时段沿地下水流向甲苯的浓度分布图

由表2和图1可知,事故渗漏后,甲苯将沿着地下水水流方向运移,100d时,甲苯预测最大值为184.5mg/L,最远超标距离为13m,最远影响距离为19m;365d时,预测最大值为96.6mg/L,最远超标距离为24m,最远影响距离为36m;1000d时,预测最大值为58.3mg/L,最远超标距离为39m,最远影响距离为61m。可以看出,随着时间的推移,甲苯的超标距离在变远,影响距离在变大,虽然该范围内不涉及水环境敏感目标,但对下游地下水水质会产生一定的影响。

5 结论

本文采用解析法,具体为示踪剂瞬时注入的一维稳定流动一维水动力弥散模型,对上海市某化工企业拟建甲苯储罐事故破损状态下,渗漏到地下水环境中的甲苯的运移规律进行了预测评价。结果表明:甲苯储罐事故破损渗漏进入地下水环境的情况下,甲苯会沿着地下水水流方向运移,随着时间的推移,甲苯的超标距离在变远,影响距离在变大。虽然该范围内不涉及水环境敏感目标,但对下游地下水水质会产生一定的影响。

而地下水一旦受到污染,其治理难度很大。因此,企业应加强地下水环境保护措施。首先,应按要求进行对地面防渗处理,并设置地下水监测井,定期开展地下水水质跟踪监测。同时,企业在运营过程中应对设备进行定期检查维修,尽量杜绝阀门管道或设备等泄漏现象。一旦发生事故,应立即采取响应措施,及时处置,充分保护地下水水质安全。

参考文献:

[1] 岳强,范亚民,耿磊,等. 地下水环境影响评价导则执行过程中遇到的问题及建议[J]. 环境科学与管理,2012,37(10):174-177.

[2] 中华人民共和国环境保护部.HJ610-2016 环境影响评价技术导则 地下水环境[S].北京:中国环境科学出版社,2016.

[3] 刘婷,肖长来,王雅男,等. 基于解析法预测地下水溶质运移的研究[J].节水灌溉,2015(2):47-49.

[4] 生态环境部.HJ169-2018 建设项目环境风险评价技术导则[S].北京:中国环境科学出版社,2018.

论文作者:姚丽平

论文发表刊物:《防护工程》2019年10期

论文发表时间:2019/8/13

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