土壤地下水治理工作中环境风险模式应用研究

2023-01-07 01:11李民峰李俊萱
资源节约与环保 2022年3期
关键词:污染物污染土壤

李民峰 李俊萱

(湖南省常德生态环境监测中心 湖南常德 415000)

引言

在我国工业、农业等领域快速进步的过程中,生产中排放出了大量具有污染性的废水、废气、废料,给生态环境造成了一定的影响。新时期,能够对生态环境造成污染的污染物数量、种类不断增多,其中有许多有毒有害物质已经沿着土壤渗透到了地下水当中,这些污染物对于环境的影响进一步加剧,同时对于人体健康造成的危害也越来越大。所以在社会不断进步的背景下,如何对环境风险进行评价、如何保护生态环境、如何治理环境污染等成为社会讨论的焦点[1][2]。多年的实践表明,按照传统的方法来治理土壤和地下水的污染问题往往难度较大,因为传统的治理方法往往伴随着高额的费用,远超出政府或者企业的承受能力。此外,这些传统治理方法和技术也很难使污染物治理到标准值以下,存在固有缺陷-治理目标的刚醒。为了解决这一问题,本文系统介绍了土壤地下水污染的危害、原因与对策,为我国土壤地下水污染的修复技术方法提供了思路和借鉴。

1 土壤地下水污染的危害

土壤地下水污染的成因,主要和工业、农业发展有很大的关系,尤其是美国、英国等发达国家,在工业革命时期所造成的土壤地下水污染许多是不可逆转的。相关报道表明,我国土壤地下水污染形势非常严峻,几乎所有城市地下水都受到了不同程度上的污染,所以在很多城市中有许多自来水厂被迫关闭并重新寻找新的水源,这个过程中又浪费了资源[3]。

存在于土壤地下水中的污染物,可以通过许多途径直接进入人类、动物的身体,极大危害了生命健康,在这些污染物中有许多具有致癌、致畸的特性,通过饮用水、皮肤接触、食物摄入等形式会直接进入人的身体。如果土壤地下水遭到了污染,那么在一定区域内的植物、动物均会受到不同程度的影响,许多植物都会产生一定毒性。从污染的形式来看,土壤地下水污染似乎并没有大气、地表水等污染的表现直观,所以在从前开展的生态环保工作中,地下水污染预防和治理是人们常常忽视的一个环节,就导致土壤地下水污染进一步加剧,居民健康深受土壤地下水污染的危害[4]。

2 环境风险模式概述

2.1 环境风险模式的出现

人们对各类污染进行预防和治理,目的是为了在维护生态安全的同时,能够对人体健康进行保护,土壤地下水污染治理工作一般以区域为单位进行开展。采用物理、化学或生物的方法,降解、吸附、转移或阻隔土壤地下水中的污染物,将有毒有害的污染物转化为无害物质,或使其浓度降低到可接受水平,或阻断其暴露途径,满足相应的地下水环境功能或使用功能的过程。通过采取修复技术、工程控制和制度控制措施等,阻断地下水污染物暴露途径,阻止地下水污染扩散,防止对周边人体健康和生态受体产生影响,直至风险评估确定的目标污染物对人体健康和生态受体不产生直接或潜在危害,或不具有环境风险的地下水修复终点。并在此基础上制定、实施相应的环境监测方案,环境监测方案应结合地块污染特征和所处环境条件,有针对性地制定包括工程实施过程的环境监理、二次污染监控中的环境监测。

总的来说,环境风险模式在资金不足的情况下,能够有效调节社会公众与污染企业之间的矛盾关系,同时也不会对双方的利益造成影响,是促进社会、环境、经济共同进步的一种重要手段。基于国内外污染场地治理的经验和教训,结合我们国家的土壤地下水污染的特征以及现状分析,我们国家应该把工作重点放在场地污染风险控制的管理模式上,而并非强制性修复标准值的管理模式。比如,在现阶段,我们国家应该污染场地的修复需要着重考虑风险管控和成本的控制,否则从修复成本上将会不可控制。

2.2 环境风险模式的特征

(1)风险评价目标

环境风险模式的价值在于能够对污染区域内居民的身体健康、生态安全等要素进行评价,并当成环境风险评价的主要目标,始终秉持生态安全、健康至上的原则,通过广泛收集污染区域内相关污染数据的方式建立数据分析模型,对特定区域污染物对生态环境、人体健康所造成的影响等进行计算和评价,随后结合环境污染等级有针性在污染区域内开展治理工作。在这个过程中可以应用BIM 技术构建一个三维立体的分析模型,真实地将污染区域内的具体情况模拟出来,不但能够节省大量治理时间,对控制污染治理成本还有良好的作用。

(2)多样化的污染治理方式

环境风险的形成,必然会有一个甚至多个风险源,同时风险暴露也有一定的途径,所以环境风险具有可追溯的特征。针对污染治理中各环节所采取的治理措施,都具有强大的治理价值。开展污染治理工作的过程中,针对污染源的处理,一般是采取污染物清除的方式,力求在特定区域内采用恰当的方式降低污染物存量。而对于环境风险暴露的途径进行控制,一般可以通过在地表进行混凝土浇筑的方式对污染物进行封闭处理。可能会渗透到土壤、地下水的生物污水,可以采用截渗帷幕对污水渗透途径进行阻断。针对不同类型的风险所采用的预防与治理措施存在一定差别。在实际工作中,针对同类型的污染一般还需要采用多种治理手段,才能够实现治理效果最大化。

(3)柔性化的治理目标

结合环境风险评价的结果,确定相应的污染治理目标,不仅需要考虑不同污染物的特性,如物化性质、降解能力等,还应当充分考虑水文、大气、土壤等方面的特性,因此在不同污染区域,所采用的污染治理目标可能存在差异。新时期对于环境风险进行控制或者对污染进行治理,在确定治理目标的过程中,不能像传统的环境风险模式一样取污染治理的标准值,而是需要根据不同污染区域的特点对目标予以确定。

(4)需要群众的广泛参与

无论是环境风险预防和控制,还是污染治理工作的开展,都需要全社会的参与,在政府部门的领导下,在专业团队、机构的组织下积极响应政策号召,抱着高度责任心参与到污染治理活动当中。在这个过程中,社会中的居民是污染治理、环境风险防控的绝对主体。所以想要进一步优化污染治理工作的效果,还应当在指定一个完善的治理方案、确定合理的治理目标,持续加强对于生态环境的监督,利用先进的科学技术实现对生态环境的密切监测,为后续环境治理措施的制定与落实创造良好的条件[5]。另一方面,无论是环境监测计划还是污染治理计划的落实,都需要得到社会公众的支持,只有在征得公众同意的情况下,污染治理工作才能够顺利推进,进一步为居民的身体健康提供保障。

3 环境风险模式的优势分析

3.1 实现资源的合理分配

通过对环境风险进行评价的方式,可以对污染治理工作的紧迫程度进行确定。比如在取得评价结果之后,通过分析发现某地区的环境风险较高,在这个过程中环境治理部门就需要有限针对该区域进行污染治理方面的资源配置,通过合理配置有限资源的方式,合理对该区域的环境风险进行控制,对区域内已经产生的污染进行治理。

3.2 使得污染治理的经济性得到提升

在环境风险模式中,面向环境风险评估,能够通过各种渠道进行信息采集,为环境治理部门开展环境风险预防、污染治理等工作提供信息、数据层面的支持,进一步优化了环境资源中资源投入的效果。而环境治理部门在开展工作的过程中,如果有了准确的信息支持,其预防和治理进度必然能够得到极大提升,同时相关治理方案实施的有效性也能够得到相应提升。在风险预防以及污染治理有了准确方向之后,能够确保社会资源的准确投入,促进污染治理经济性的提升。

3.3 进一步提高污染治理的效果

受污染治理途径多样化、目标柔性化的影响,在社会公众广泛参与环境风险防控以及污染治理工作的过程中,依靠传统污染治理中积累的风险经验,在BIM 技术、遥感技术等先进技术的支持下,实现对特定区域内生态环境的密切监督,为环境治理部门有针对性采取相关措施提供了信息上的支持,使得污染风险防控以及污染治理的有效性得到极大提升。

4 地下水土壤治理工作中环境风险模式的实际应用

4.1 环境风险评价中RBCA模型的应用

新时期开展的环境风险评价或土壤地下水治理工作,需要以各项新兴技术为支撑,因此在科技不断进步的过程中,国家进行生态环境保护的效果能够持续得到提升。RBCA 模型是美国自主研发的一项技术,专用于对污染场地存在的风险进行分析,主要作用于对环境风险进行矫正。RBCA 模型在重金属污染比较严重的区域较为适用,可以将土壤的实验值与正常值进行对比,从而对土壤的污染程度进行判断,并确定相应的土壤修复参数[6]。该模型目前在国内的环境风险评估与分析中有广泛应用。

采用RBCA 模型对土壤地下水污染中的风险进行评价的过程中,主要是将风险分成了三个等级,同时不同等级的风险,针对污染治理工作又制定了不同的目标以及参数标准,所以在RBCA 模型下进行环境风险防控以及土壤地下水污染治理,每一个等级都需要对治理目标进行严格规定,同时也需要进一步规范污染治理的流程。在RBCA 模型中,如果检测到某一区域内的污染风险程度比较高,就可以提醒相关部门深入现场进行详细调查,并采用各种方法、技术收集关于环境污染的各项信息,并将这些信息纳入到RBCA 模型当中,对区域内污染程度进行一个更加严谨的分析和评价,为降低区域内污染风险创造良好条件[7][8]。

环境治理部门针对区域内土壤地下水进行治理的过程中,可以充分利用RBCA 模对不同治理阶段的效果进行评价。在对污染区域进行初步评价的过程中,应当着重将污染物、风险途径、污染源等进行评价,并结合相关评价目标对土壤以及地下水的污染风险进行合理评价[9]。结合土壤地下水污染的特点,以及土壤地下水中容易利用各种暴露途径进行大气的易挥发物质,应当结合污染物特性为后续环境污染治理工作的开展提供思路,及时对污染区域进行治理,为我国生态文明建设创造更为良好的条件。

4.2 风险等级确定

在对土壤地下水污染进行治理的过程中,对污染风险进行评价确定风险等级是非常重要的。在应用RBCA 模型的过程中,风险评价等级可以分为三级。其中一级风险的评价标准在于对土壤和地下水中存在的各个污染源进行评价和分析,并且这些污染源具有暴露的特征,也就是说土壤和地下水中存在的一些人眼可见的污染,可以确定为一级风险。这类风险的污染程度较高,不过在实际治理的过程中难度相对较低。

二级风险相对于一级风险具有更强的隐蔽性,采用人工调查的方式风险评价的准确性得不到保障,所以需要采用相关设备并应用相应技术进行信息采集。二级风险表示需要着重对污染源之外的污染暴露点展开调查,各类污染物具有较强的挥发、渗透特性,尤其是针对一些肉眼看不见的污染物,需要通过建立数学模型的方式,对土壤和地下水中污染物浓度、种类进行确定,并通过风险评价的方式建立污染治理工作目标,在充分保障生态环境安全的前提下,落实相关治理措施。

三级风险的确定,无论是污染物类型、数量还是污染物的浓度、危害程度都非常高,在实际评价以及治理的过程中更强的复杂性,在实际调查的过程中需要通过采集调查数据并进行计算分析的方式,得到最准确的结果,并确定区域内土壤和地下水的污染等级,根据评价结果制定相应的治理策略,着重对治理策略的可实施性进行分析,并向上级部门汇报工作情况。治理策略经上级部门审批通过之后,投入相关资源开展土壤地下水治理工作[10]。三级风险的确定,表示在环境污染风险评价中,无论是污染物浓度还是数量、危害程度都是最高的,所以在预防和治理的过程中往往需要投入更多资金和精力,后续治理过程中还需要综合运用监测手段,通过这种方式进一步保障土壤地下水治理的效果。

结语

综上所述,我国现行的依然是环境标准治理模式,并且在环境风险治理模式方面的研究尚有不足,我们在进行生态文明建设的过程中,必须高度重视土壤地下水污染的问题,将土壤地下水治理当成生态环境保护与治理的重要内容,以环境风险模式为基础框架,在特定污染区域内实现对土壤与地下水污染的调查和评价,并确定好土壤地下水污染的风险等级,有针对性采取土壤地下水污染治理措施。对土壤及地下水污染问题进行处理,能够进一步缓解生态环境压力、保障周边居民身体健康、保障城市居民用水安全,因此政府及相关部门针对土壤及地下水污染问题,应当保持重视的态度,重视风险评价和污染治理中人力、资金和技术投入。此外,为了进一步降低土壤地下水污染,地方政府还应当加强环保宣传力度,让广大民众认识到土壤及地下水污染的危害,为生态文明建设奠定良好基础。

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