福州市饮用水源地有机物污染分析及其对策

1、福州市饮用水源地有机物污染分析及其对策?50?化学工程与装备2006年第4期福州市饮用水源地有机物污染分析及其对策黄梅芳(福州市环境监测站,福州350000)摘要:我国微量有毒有机物对地面水体产生的污染已驳普遍,福州市2005年开展主要饮用水源地有机物污染监测调查.据监测结果.分析了福州市主要饮用水源地微量有毒有机物的种类,含量水平.并对成因进行探讨.提出控制水体微量有毒有机物污染的对策.关键词:有毒有机物污染水源地监洲调查有毒有机物污染及其对人体健康和生态系统的危害越来越被人们所认识.有毒有机物具有长期残留性(持久性),生物蓄积性,高毒性的特性,因此进入环境后,很容易在生物体内累积起来,并通

2、过各种途径影响人类健康和动植物的正常生长,干扰或破坏生态平衡.其中大多数有毒有机物在各种环境介质(水体,土壤,空气等)以及动植物组织器官和人体中广泛存在.由于具有三致(致癌,致畸,致突变)效应和遗传毒性,能干扰人体内分泌系统.多年来.我国一直采用仅能反映一般有机污染指标的d,bod5对饮用水源地进行常规监测.对有毒害的有机污染物未能进行有效的控制.20世纪80年代以来,l-x我国江河湖泊有机污染严重和监控指标缺憾之现实,我国提出了<中国环境优先污染物黑名单),其中水中优先控制污染物黑名单分为14类68种,地表水环境质量标准>(gb38382002)中集中式生活饮用水地表水特定项目列

3、入了这14类68种,其中有毒有机物为12类58种.(见表1)表1中国水体中优先控制污染物中的58种有机物1我国饮用水源地有机物污染之普遍性近年来随着工业的迅速发展和城市化进程的加快,我国饮用水源地有机物污染越来越严重.据统计,我国饮用水受有机物污染的人口约1.6亿,研究发现水中有机物共有2221种.在全国以耗氧有机污染参数评价的9.55万km的河长中,被污染的河长为3.23万km,占评价河长的33.8%,其中严重污染(超过v类)的河长为8300km,占评价河长的8.7%.据对全国35个江段有机物调查结果表明,水体中微量有机物繁多,致癌,致畸,致突变的三致物质超标倍数高.1994年我国水利部门对

4、7个流域的14个典型河段进行了有机物污染状况调查检测,共检出197种有机物.其中三致物质有25种,属于美国国家环保局的优先污染物达53种.在这197种有机物中,烃类43种,酞酸酯类8种,酚类16种,醇醚类19种,醛酮类12种,有机酸酯类12种,卤代烃类7种,取代苯类28种,胺类18种,多化学工程与装备2006年第4期?5l?环芳烃类18种,杂环化合物16种.随着我国饮用水源有机污染的日益严重,人民的健康问题将成为严重的社会问题.2.福州市主要饮用水源地有机物污染调查饮用水源水质状况如何直接关系到人民群众的身体健康和社会稳定,为加强对城市饮用水安全的监督,掌握全国环保重点城市和重要流域饮用水源地

5、有机物污染现状,查明有机物的污染水平,污染特征,2005年国家环境保护总局开展全国重点城市饮用水源地有机污染物监测调查工作.福州市选取具有代表性的主要集中式饮用水水源点位,即:原厝,鳌峰洲,城门,白眉水库4个点位开展有机物污染监测调查.2.1福州市主要水源地基本情况福州市原厝,鳌峰洲,城门,自眉水库四个水源地每日供水能力达112.5万吨.供应市区152万人口,占全市总人口(171万)的88.9%.其中原厝,鳌峰洲,城门三个水源地位于闽江,属河流型,白眉水源地为水库型.2005年,福州市区饮用水源地水质达标率(城考指标)为99.85%,四个饮用水源地水质指标基本能符合国家iii类标准,部分水源地

6、粪大肠菌群指标偶有检出超标.根据福州市各饮用水源地水质污染指数(选取15项污染物)比较结果,2005年白眉水库,原厝水质相对较好,鳌峰洲,城门水质较差.(注:15项污染物为ph,总磷,高锰酸盐指数,溶解氧,挥发酚,石油类,粪大肠茵群,氨氮,五日生化需氧量,砷,镉,六价铬,铅,汞,氰化物.)2.2调查内容2.2.1监测项目此次调查监测项目除<地表水环境质量标准>(gb38382002)中的常规指标(含重金属)外,还包含集中式生活饮用水地表水水源地特定项目的要求,其中有机物共143种,分别为挥发性有机物(voc)53种,半挥发性有机物(svoc)64种,有机氯农药17种,有机磷农药9种

7、.2.2.2监测分析方法地表水监测项目的监测分析方法按照<地表水环境质量标准>(gb38382002)中规定的分析方法,同时参照<水和废水监测分析方法>(第四版),epa方法524,624,8260,625,8270.2.2.3监测频次及时间监测频次:监测一次监测时间:常规指标(含重金属)监测时间为2005年7月4日,为平水期.挥发性有机物(voc)采样时间:四个水源地均为2005年9月12日(平水期)半挥发性有机物(svoc)及农药采样时间:原厝,鳌峰洲水源地为2005年1o月20日(枯水期),城门,自眉水源地为2005年11月1日(枯水期)2.2.4评价标准采用(地

8、表水环境质量标准>(gb38382002)进行评价.2.2.5水源地保护区范围污染物排放情况据调查,原厝水源保护区范围内两侧河岸有不少排污单位,其中有学校11所,村庄3个,居民小区4个,中小餐馆47个,7个企事业单位,1o个砂石场或砂石转运站,码头5个,公交停车场2个,日排污水近6000吨.绝大部分污水未经处理直接排放.污染鳌峰洲水源的主要有赢洲河,晋安河等汇入的光明港一支河沿岸的生活污水和餐饮业污水及保护区范围内的码头产生的污染.污染城门水厂水源地的主要有螺洲河,杜园河,胪雷河等内河沿岸城门镇,螺洲镇村民的生活污水和畜禽养殖污水及周边的小塑料加工厂,造纸厂排放的废水,还包括在其上游排放

9、污水的金山工业集中区内的多数企业.自眉水库库区周围目前已没有居住,畜禽养殖,果林等污染,无工业污染源.也无生活废水直排;但水库上游为不发达的山区,上游汇水区域内有少数行政村,经济以种植农业为主,所以库区主要污染源为农业污染源及生活污染源.3有机污染物监测结果福州市原厝,鳌峰洲,城门,白眉四个采样点位共检出14种有机物,其中挥发性有机物(voc)2种,半挥发性有机物(svoc)12种.四个采样点位的水样中均未检出l7种有机氯及9?52?化学工程与装备2006年第4期种有机磷农药(小于规定检出限).河流型水源地检出2种挥发性有机物和12种半挥发性有机物,水库型水源地检出2种挥发性有机物和5种半挥发

10、性有机物.对照(地表水环境质量标准)(gb38382002),14种有机物只有2种(1,2一二氯乙烷,邻苯二甲酸二丁酯)属于我国优先控制有机物.四个采样点位均检出svoc中的邻苯二甲酸二丁酯,在原厝,白眉点位中检出voc一卤代烃中的1.2一二氯乙烷,但均未超标.检出率超过5o%以上的检出物质有1,2一二氯乙烷和邻苯二甲酸二丁酯,1一氯丁烷,邻苯二甲酸二异丁酯,烷烃,1,2,3,4,5一五甲基环戊烯,3一苯基一2一丙烯醛(肉桂醛)7种有机物;其中邻苯二甲酸二丁酯,1一氯丁烷,烷烃3种有机物检出率为100%.总体而言,根据目前我国有机物评价标准,福州市四个主要饮用水源地有机物污染水平较低.有机物定

11、性检出情况见表2,定量分析结果见表3.检出率超过5o%以上的断面和检出物质见表4.表2有机物定性结果统计表1voc一卤代烃1,2一二氯乙烷o.88一一o.6o3o2svoc一酞酸酯邻苯二甲酸二丁酯1.851.681.581.533注:*检出一未检出化学工程与装备2006年第4期?53?4有机污染物来源探析大量资料表明,水环境中的有毒有机物,主要来源于工业,农业,矿山等人为的生产和生活活动,而来源于自然环境的情况极少.例如,酞酸酯类,取代苯类等有机物主要产生于化工,冶金,建材,印染,食品u-r_等行业,城市径流水中烃的含量与交通,季节和气候有关,交通是脂肪烃和芳烃类物质最重要来源,等等.酞酸酯类

12、中的邻苯二甲酸酯工业上主要用于塑料的增塑剂和软化剂,因其使用量大且广泛,现已成为全球性污染物之一.水体中邻苯二甲酸酯的来源为工业废水,城市径流水及塑料制品的释放.已有试验研究证明,邻苯二甲酸酯具有生殖毒性,且可导致肝癌形成.在我国,通常一个城市的生活污水和工业废水经处理达到国家(污水综合排放标准)类标准后,通过城市污水管网排入污水处理厂最终处理后再进入环境.而目前的处理方式对有机物尤其是有毒微量有机物的去除效果是很不理想的,而且污水管网中的各种有机污染物之间随着污水温度,污水量,ph值,各种有机污染物含量的变化,将产生十分复杂的化学反应.生成的化合物因反应条件的动态变化,其结构与浓度也在不断变

13、化.这方面的深入研究难度很大,国内外尚未见到有关报道.进入污水处理厂的污水,在处理过程中有的有机物被降解,有的化合物之间相互作用形成新的化合物;对一些很难降解的污染物,如多环芳烃,杂环化合物等在污水处理厂的去除效率均比较低,因此种类繁多的微量有毒有机物就排入了地表水体,严重污染环境.经污水处理厂处理后排放的污水尚有种类繁多的微量有毒有机物,直接排入环境的各类污水中微量有毒有机物更是无法统计.近年来随着福州市城市人口的急剧增加(据统计2004年福州市区常住人口已达243万人,比2001年增长了10%),使城市生活污水的污染负荷增加,城市污水的构成中生活污水与工业废水排放量的比值逐年上升;而且生活

14、污水中化学器氧量的排放量占全市污水化学需氧量排放量的比重越来越大,2002年,2003年cod(生活污水)/c0d(工业污水)的比值达到了11:1,反映了福州市城市生活污水在城市污水中已处于主要的地位.2002年以来,福州市加大力度进行污水厂建设,至2004年城市污水处理率达到了55.15%.结合福州市水源地保护区周围污染源情况看,排入四个水源地保护区的污染物主要来源于生活污水(如2.2.5所述),也有部分小规模工业企业排放的工业废水.因此检出的有机物产生的原因可能是通过生活污水,工业废水的直接排入,地表径流水和大气降水引入的.(备注:*cod按环境统计手册中的系数折算,表中其他数据来源于环境

15、统计手册)5对策5.1加强对四个饮用水源地的保护措施.尽管福州市主要水源地微量有毒有机物污染以目前的监测评价指标体系来判断并不严重,但也应引起充分关注.建议对四个饮用水源地采取以下措施加强保护:禁止在保护区域内建设污染源企业;对直排水源地保护区域内的生活污水必须进行处理后达标排放;加强环保宣传,增强广大群众的环保意识,约束自己的行为,自觉保护水源地水质.5.2加强对闽江流域的微量有毒有机物的监测调研工作.仅凭单次监测调查数据不足以阐明微量有毒有机物的分布规律,因此要加强对闽江流域的微量有毒有机物的监测调研工作,尽快摸清污染现状和发展趋势,揭示污染源,污染途径以及污染分布规律,要特别重视对具有三

16、致作用和降解期长的有毒有机物的控制.并在开展有毒有机物污染理论研究的基础上,提出更有效的闽江流域污染控制策略和消除措施,为合理规划,利用,保护闽江流域水资源提供科学依据.5.3相互协作.加强研究.由于历史的原因,我国对有机污染物的重视程度不够,相应的研究严重滞后,相关的环境背景资料十分匮乏,因此,(下转第56页)?56?化学工程与装备2006年第4期浓度下生长缓慢,进入活性污泥池后可以防止污泥膨胀的产生,而且其codc,和色度的去除率达到9o%以上,bod5的去除率可达99%.3印染行业污染防治的思路和对策当务之急是促进产业结构调整.目前环境,资源等要素的制约,既可看在是对印染行业的严峻考验,

17、也可看作产业结构调整的最好时机.印染企业应结合企业自身实际情况和本地区实际情况.达到资源消耗低,环境污染少,科技含量高,经济效益好,实现可持续发展.其次是加大设备改造力度,加强新工艺,新技术的开发应用.做好印染后整理技术改造项目,淘汰陈旧落后,能耗高,性能差的生产设备,用高新技术提升印染行业,尽可能采用先进设备,提高加工适应能力,在引进国外先进设备时,应注意对工艺技术的同时引进.推行清洁生产和清洁生产审核.鼓励企业采用清洁高效的新技术.提高能源利用效率,节能,节水,尽量少用,不用有毒有害的管理,从源头削减废水与污染物产生量.加强对印染企业废水处理设施的监管.促进印染产业布局的合理化,使印染企业

18、逐步进入印染园和开发区,便于印染废水的集中处理.参考文献1贾金平,申哲民.含染料废水处理方法的现状与进展j.上海环境科学.2000.2629.2肖利.陈季华.刘振鸿.缺氧一好氧一压滤一富氧生物炭处理印染废水j.中国给水排水,2002.7273.3何云芳.朱建荣.推流式曝气增氧活性污泥法处理针织漂染废水j】.给水排水,2002.3234.(上接第53页)福州市应加强与省内外科研机构,大专院校之间的沟通与合作,互相配合,共同开展水体中微量有毒有机物的深入研究工作.5.4完善有毒有机物评价指标体系.随着国民经济的发展,特别是工业的发展,有机物污染问题日益突出,有机化合物的数目增加很快,到目前为止,有机化合物已有700多万种,且每年新增化合物亦有几万种.我国目前对有毒有害化合物的评价标准远远满足不了需要.建议在严格控制现有有毒有机物的基础上制定出更多的评价标准.5.5研究能有效去除有毒有机物的水处理工艺.目前我国自来水厂沿袭的是传统净水工艺,即混凝一沉淀一过滤一消毒,由于传统净水工艺只能有效地去除水中悬浮物,胶体物质,细菌和大肠杆菌等,而对大量有机污染物特别是溶解性有机污染物无能为力,从而导致城市自来水的现状是:感官质量差,有机物含量高,有时甚至具有致突变活性.