馬旭文
(山西省交通科學(xué)研究院,山西 太原 030006)
近年來,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的逐步加快,水污染物排放量不斷增加,水環(huán)境質(zhì)量持續(xù)惡化,這不僅危害了城鎮(zhèn)居民的身體健康和用水安全,同時(shí)制約了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,已引起了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。為此,國務(wù)院于2015年4月2日印發(fā)了《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》(簡稱“水十條”),明確要求加大水污染防治力度,保障國家水安全,以實(shí)現(xiàn)環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益多贏,并為建設(shè)“藍(lán)天常在、青山常在、綠水常在”的美麗中國奠定良好的基礎(chǔ)。公路建設(shè)項(xiàng)目屬于典型的線性工程,不可避免地會(huì)穿越地表水、地下水源地、泉域等水環(huán)境敏感區(qū)[1-3]。為了判斷公路建設(shè)和運(yùn)營過程中會(huì)對(duì)受納水體產(chǎn)生的影響范圍和影響程度,有必要進(jìn)行公路沿線涉及到的水環(huán)境敏感點(diǎn)的環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀監(jiān)測(cè),并以此為依據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià),并提出相應(yīng)的水環(huán)境保護(hù)措施。
山西省某公路建設(shè)項(xiàng)目路線全長32.3 km,全線按雙向雙車道二級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),設(shè)計(jì)速度采用60 km/h,路基寬度10 m。根據(jù)地貌成因和顯示特征,項(xiàng)目區(qū)內(nèi)地貌劃分為基巖低中山區(qū)和黃土梁峁溝壑區(qū)兩個(gè)地貌單元。項(xiàng)目區(qū)屬半干旱大陸性季風(fēng)氣候,多年平均降水量 502.5 mm,年平均氣溫8.9℃左右,極端最低氣溫為-30.5℃,極端最高氣溫為39.9℃,年平均日照時(shí)數(shù)2 351.7~2 871.7 h,無霜期一般為133~178 d,主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)镹NE,年平均風(fēng)速為2.1 m/s。項(xiàng)目區(qū)河流屬于黃河流域黃河干流(西南部)水系,全線共計(jì)跨越河道1次,其余路線不涉及地表水體。項(xiàng)目區(qū)地下水類型有碳酸鹽巖溶裂隙水、碎屑巖層間裂隙水、變質(zhì)巖類裂隙孔隙水、松散巖類孔隙水,主要涉及到兩個(gè)集中式飲用水水源地。
2.1.1 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目
選擇監(jiān)測(cè)因子為pH值、CODcr、氨氮、石油類、BOD5。
2.1.2 監(jiān)測(cè)布點(diǎn)
地表水監(jiān)測(cè)設(shè)置1個(gè)點(diǎn)位,監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)見表1。
表1 地表水現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)斷面位置及監(jiān)測(cè)因子
2.1.3 監(jiān)測(cè)時(shí)間和頻率
地表水監(jiān)測(cè)需連續(xù)監(jiān)測(cè)3 d,每天1次。
2.1.4 采樣及分析方法
樣品采樣和分析執(zhí)行《地表水和污水監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(HJ/T 91—2002)中規(guī)定的方法。具體分析方法見表2。
表2 地表水環(huán)境監(jiān)測(cè)分析方法
2.2.1 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目
監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為pH、總硬度、溶解性總固體、氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、揮發(fā)酚、總氰化物、高錳酸鹽指數(shù)、氟化物、總砷、汞、鎘、六價(jià)鉻、鐵、錳、總大腸菌群和細(xì)菌總數(shù)等18個(gè)項(xiàng)目。
2.2.2 監(jiān)測(cè)點(diǎn)位
地下水監(jiān)測(cè)共設(shè)置3個(gè)點(diǎn)位,各監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)見表3。
表3 地下水現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置及監(jiān)測(cè)因子
2.2.3 監(jiān)測(cè)時(shí)間及監(jiān)測(cè)頻率
地下水監(jiān)測(cè)需連續(xù)監(jiān)測(cè)3 d,每天1次,同步記錄水溫、水深、井深。
2.2.4 采樣及分析方法
樣品采樣和分析執(zhí)行《地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(HJ/T164—2004)中規(guī)定的方法。具體分析方法見表4。
表4 地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)分析方法
3.1.1 監(jiān)測(cè)結(jié)果
根據(jù)地表水環(huán)境監(jiān)測(cè)分析方法(表2)對(duì)地表水監(jiān)測(cè)點(diǎn)連續(xù)3 d采集的樣品進(jìn)行分析,結(jié)果如表5所示。
表5 地表水監(jiān)測(cè)結(jié)果一覽表
3.1.2 現(xiàn)狀評(píng)價(jià)
本項(xiàng)目采用單因子指數(shù)方法進(jìn)行地表水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)價(jià)。由Si和SpHi值的大小評(píng)價(jià)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的水質(zhì)現(xiàn)狀。
式中:Si為i因子的環(huán)境質(zhì)量指數(shù);ai為i因子的現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)結(jié)果;bi為i因子的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
式中:SpHi為pH的標(biāo)準(zhǔn)指數(shù);pHi為pH實(shí)測(cè)值;pHa為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的下限值;pHb為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的上限值。
水質(zhì)參數(shù)的單因子指數(shù)大于1,表明該水質(zhì)參數(shù)超過了規(guī)定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)《山西省地表水水環(huán)境功能區(qū)劃》(DB14/67—2014)中的規(guī)定,本項(xiàng)目地表水環(huán)境質(zhì)量執(zhí)行《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838—2002)Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)。由表6可以看出,各項(xiàng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)監(jiān)測(cè)值均標(biāo)準(zhǔn)要求,地表水環(huán)境質(zhì)量總體較好。
表6 地表水水質(zhì)現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)結(jié)果評(píng)價(jià)分析
3.2.1 監(jiān)測(cè)結(jié)果
根據(jù)地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)分析方法(表4)對(duì)地下水各監(jiān)測(cè)點(diǎn)連續(xù)3 d采集的樣品進(jìn)行分析,結(jié)果如表7所示。
表7 地下水監(jiān)測(cè)結(jié)果一覽表
3.2.2 現(xiàn)狀評(píng)價(jià)
本項(xiàng)目采用單因子指數(shù)方法進(jìn)行地下水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)價(jià)。由式(1)、式(2)、式(3)計(jì)算地下水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)。
水質(zhì)參數(shù)的單因子指數(shù)大于1,表明該水質(zhì)參數(shù)超過了規(guī)定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。本項(xiàng)目地下水環(huán)境質(zhì)量執(zhí)行《地下水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T14848—93)Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)。由表8可以看出,各項(xiàng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)均小于1,項(xiàng)目區(qū)地下水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀總體較好。
表8 地下水水質(zhì)現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)結(jié)果評(píng)價(jià)分析
我國是一個(gè)干旱缺水的國家,人均水資源占有量僅為世界平均水平的1/4,據(jù)環(huán)境保護(hù)部發(fā)布的《2014中國環(huán)境狀況公報(bào)》顯示,全國水環(huán)境質(zhì)量狀況不容樂觀。截止2012年,我國公路總里程達(dá)424萬km,其中高速公路通車?yán)锍踢_(dá)9.6萬km。隨著公路交通事業(yè)的快速發(fā)展,由公路建設(shè)而引起的水環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重,如何使交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與區(qū)域水環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展顯得至關(guān)重要[4-5]。因此,積極開展水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)研究,對(duì)于合理預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)公路建設(shè)和運(yùn)營對(duì)于地表、地下水環(huán)境的影響,避免對(duì)公路沿線水體造成污染,保障周邊城鎮(zhèn)居民用水安全,促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。