福建省河流污染以空間換時間應(yīng)急處置工程設(shè)施初探

＊邊歸國 王翔

（1.福建省生態(tài)環(huán)境廳 福建 350003 2.福建省生態(tài)環(huán)境應(yīng)急與事故調(diào)查中心 福建 350003）

近年來，我國發(fā)生了一些嚴(yán)重的河流污染事件。2011年江西銅業(yè)在德興市的多家礦山公司常年違規(guī)排污樂安河，造成的污染禍及下游樂平市9個鄉(xiāng)鎮(zhèn)四十多萬群眾。2012年河池市鴻泉立德粉材料廠違法排放工業(yè)污水，造成龍江河嚴(yán)重的鎘污染。2012年山西省長治市潞安天脊煤化工廠發(fā)生苯胺泄漏入河事件，導(dǎo)致河北省邯鄲市、河南省安陽市境內(nèi)部份水體苯胺、揮發(fā)酚等因子超標(biāo)。2015年安徽省池州市東至縣的香隅鎮(zhèn)某化工園違規(guī)排污污染水體，超標(biāo)136倍的含苯污水進(jìn)入通河最終流入長江。福建省也曾經(jīng)發(fā)生嚴(yán)重的河流污染和死魚事件，2000年福建三明某農(nóng)藥廠大量排放有機(jī)磷污水嚴(yán)重污染了沙溪河，并造成近千噸魚類死亡，死魚范圍長達(dá)100多公里。2010年福建省紫金礦業(yè)集團(tuán)銅礦濕法廠發(fā)生含銅酸性污水滲漏事故，造成汀江流域和棉花灘庫區(qū)大量的魚類中毒死亡。2014年三明市永豐化工有限公司違法排污造成沙溪河鎘超標(biāo)，污染下游河段63.6km，涉及三明、南平二個城市。鑒于嚴(yán)峻的突發(fā)河流污染事件，生態(tài)環(huán)境部總結(jié)歷史案例，頒發(fā)了《流域突發(fā)水污染事件環(huán)境應(yīng)急“南陽實踐”實施技術(shù)指南》環(huán)辦應(yīng)急函〔2021〕179號（簡稱《技術(shù)指南》）以及《突發(fā)水污染事件以空間換時間的應(yīng)急處置技術(shù)方法指導(dǎo)手冊》（簡稱《指導(dǎo)手冊》），要求各省市認(rèn)真落實“找空間、定方案、抓演練”，做好流域環(huán)境應(yīng)急準(zhǔn)備。

有關(guān)以空間換時間的應(yīng)急處置案例新聞介紹較多，但是研究報道尚不多見。邊歸國[1]報道，2006年福建省浦城縣苯酚槽罐車側(cè)翻污染河流的事件。當(dāng)?shù)卣o急調(diào)運(yùn)15t活性炭在事故點(diǎn)下游5公里范圍內(nèi)分別構(gòu)筑6道活性炭壩對苯酚進(jìn)行吸附，還調(diào)集石灰、漂白粉、鋸木糠等材料氧化、吸附處置已圍堵的污染水體。同時調(diào)集施工機(jī)械在事發(fā)地上游筑壩并挖掘?qū)Я髑?，將河水分流，避免上游河水進(jìn)入圍堵水體，而導(dǎo)流未污染的河水對下游已受污染的水體也有一定的稀釋作用。李華東[2]以某跨境河流為例進(jìn)行“南陽實踐”突發(fā)水環(huán)境事件模擬處置。采取“落閘分流、改道斷源、調(diào)配物資、防止擴(kuò)散”的總體思路，構(gòu)筑攔截分水壩，將污染的水體引流至沙坑、草地、荒地等空間暫存，為調(diào)水稀釋和應(yīng)急處理污染物贏得時間。曹興[3]模擬河流中遭受油類污染，分別構(gòu)筑清水?dāng)r截壩、污染水截留壩，利用河道內(nèi)引流、河道外引流、河道永久性改道等應(yīng)急工程，并結(jié)合橋洞構(gòu)筑活性炭吸附壩，使用圍油欄、吸油氈、玉米秸稈、小麥秸稈進(jìn)行吸附處理。

為了有效應(yīng)對河流突發(fā)環(huán)境事件，根據(jù)生態(tài)環(huán)境部的統(tǒng)一部署，福建省開展了為期一年的試點(diǎn)工作，對突發(fā)水污染事件以空間換時間的應(yīng)急處置方案進(jìn)行有益探索，為全省2023年底基本實現(xiàn)12條水系全覆蓋打下堅實的基礎(chǔ)。

1.應(yīng)急處置工程設(shè)施類型

《技術(shù)指南》定義環(huán)境應(yīng)急空間與設(shè)施有水庫、濕地、坑塘、閘壩、引水式電站、壩式水電站、干枯河道、江心洲型河道、橋梁、臨時筑壩點(diǎn)和其它設(shè)施11種類型，《指導(dǎo)手冊》指出引水式電站、濕地、干枯河床、江心洲型河道、引水管道、坑塘、槽車、排水管道、連通水道、多級攔截壩10種設(shè)施構(gòu)成“空間”。初步調(diào)查，福建省以空間換時間應(yīng)急處置工程設(shè)施類型見表1。

表1 福建省應(yīng)急處置工程設(shè)施類型

調(diào)查結(jié)果表明：臨時攔截壩、橋梁、坑塘、江心洲型河道、引水式電站、引水管道、干枯河道、槽車、水庫9種屬于生態(tài)環(huán)境部所定義的工程類型，而排污管改抽污管、排洪渠、園區(qū)公共應(yīng)急池、便道涵洞4種類型則是因地制宜經(jīng)適當(dāng)改建所形成的具有福建特色的應(yīng)急處置工程。

2.福建特色應(yīng)急處置工程設(shè)施類型分析

(1)福州市

①基本情況。閩侯縣溪源溪流經(jīng)閩侯縣竹岐、上街兩鄉(xiāng)鎮(zhèn)，于葛岐水閘排入閩江南港，河道長度24km。水源地有侯官水源地和溪源宮水源地，取水均來自上街鎮(zhèn)青源水廠侯官水源保護(hù)區(qū)。

調(diào)查結(jié)果表明，溪源溪環(huán)境風(fēng)險主要是農(nóng)藥污染和交通事故造成油類污染兩種。

②應(yīng)急處置方式

A.當(dāng)溪源水庫壩下發(fā)生農(nóng)藥泄漏后，立即關(guān)閉溪源水庫閘壩、設(shè)臨時攔水壩切斷支流來水，并在下游溪源宮村上游河道內(nèi)修建高約1m的1級攔截壩，形成的“臨時應(yīng)急池”最大可截蓄污水13.9萬立方米，可以保證豐水期最大污染水體量2934m3的截蓄需求。應(yīng)急處置后，采取上游清潔來水與污水配比混合的方式稀釋調(diào)配。

B.跨河橋梁發(fā)生交通事故導(dǎo)致油品泄漏入河后，分別關(guān)閉溪源水庫閘壩并在事故發(fā)生點(diǎn)上游150m處設(shè)臨時攔水壩切斷上游來水，同時在下游溪源宮村上游河道內(nèi)修建高約1m的攔截壩，形成的“臨時應(yīng)急池”最大可截蓄污水4.6萬m3，可以保證豐水期閩侯縣溪源溪最大污染水體量1956m3的截蓄需求。

③處置方法分析

A.污染模擬情景只有農(nóng)藥污染和交通事故造成油類污染兩種。

B.應(yīng)急處置方法比較單一，基本是關(guān)閉水庫、構(gòu)筑臨時攔截壩或在便道涵洞下設(shè)置事故應(yīng)急池，實施聯(lián)合調(diào)控。

C.可進(jìn)一步尋找處置空間的類型，充實支流應(yīng)急處置方案。

D.由于涉及溪源宮水源地，應(yīng)完善在發(fā)生污染的情況下保障正常供水的內(nèi)容。

(2)廈門市

①基本情況

同安區(qū)汀溪水庫是廈門市重要的集中式飲用水水源之一。茂林溪位于汀溪水庫上游，主河道全長約7.5km。茂林溪由造水溪和茂林溪兩條一級支流與三條二級支流組成。緊靠茂林溪有一條中石油輸油管道橫穿茂林溪的同南公路（全長17.6km，其中位于汀溪水庫保護(hù)區(qū)的里程近10km）。

②應(yīng)急處置方式

對于可能存在運(yùn)輸危險物品泄漏的處置，分近期應(yīng)急方案和遠(yuǎn)期應(yīng)急方案。

A.近期應(yīng)急方案

設(shè)置多級攔截壩。一級攔截壩設(shè)置在五豐水文站現(xiàn)有攔水壩，可放置應(yīng)急物資，同時臨近公路方便運(yùn)輸；二級攔截壩設(shè)置在五峰村嶺頭自然村。在上游約50m處現(xiàn)成滾水壩基礎(chǔ)上構(gòu)建臨時攔截壩；三級攔截壩設(shè)置在坂頭大橋下游約50m處，該處的交通便利，另外還有原交通局的污水收集池,見圖1。在已經(jīng)構(gòu)筑三級吸附性攔截壩的基礎(chǔ)上，對攔截的未能完全削污的污染水通過槽車抽吸、轉(zhuǎn)運(yùn)到專業(yè)的處置單位進(jìn)行處理。

圖1 近期應(yīng)急方案

B.遠(yuǎn)期應(yīng)急方案

擬建3個應(yīng)急閘壩，利用閘壩實現(xiàn)高效的攔截，由于攔截速度快、攔截量大，可給處理爭取更多的時間進(jìn)行應(yīng)急處置。建設(shè)閘壩的同時，配套建設(shè)相應(yīng)的引水渠，以便事故發(fā)生時，攔截受污水的同時引流上游清水。

③處置方法分析

A.近期方案中三級攔截壩的有效容積、可分別接納多少超標(biāo)污水等內(nèi)容需要完善。

B.在攔截事故污水的同時，攔截、導(dǎo)流上游清水，減輕處置污水處理量以及合理的生態(tài)調(diào)水稀釋污水等措施需充實。

C.針對汀溪水庫水源污染，補(bǔ)充保障正常供水的具體方案。

(3)三明

①基本情況

漁塘溪發(fā)源于明溪與清流交界，流經(jīng)明溪縣的雪峰鎮(zhèn)、瀚仙鎮(zhèn)、沙溪鄉(xiāng)、三元區(qū)的巖前鎮(zhèn)，于莘口鎮(zhèn)黃砂村注入沙溪，漁塘溪主河道長77km。其中三元區(qū)境內(nèi)漁塘溪河道長度為30.5km，明溪段河道長度為46.5km。三元區(qū)境內(nèi)有三明市黃砂新材料循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園和三明經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)（三明吉口循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園和三明經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)吉口新興產(chǎn)業(yè)園），在明溪段有福建明溪經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)。

可能突發(fā)的環(huán)境事件：A.園區(qū)內(nèi)企業(yè)發(fā)生大型爆炸，洗消廢水、沖洗廢水通過雨水排放口、污水排污口流入至漁塘溪流域。B.園區(qū)內(nèi)企業(yè)危險化學(xué)品儲存、運(yùn)輸、使用過程發(fā)生大量泄漏至漁塘溪流域。C.園區(qū)污水處理設(shè)施發(fā)生故障或污水收集管道損壞，超標(biāo)排放至漁塘溪。D.交通事故等原因，導(dǎo)致油品、化學(xué)品或是其他有毒有害物質(zhì)進(jìn)入河流、支流等有鏈接的水體，造成漁塘溪流域水質(zhì)污染。

②應(yīng)急處置方式

A.應(yīng)急污染截蓄方案主要依靠各類閘壩、溝渠構(gòu)成“空間”。閘壩溝渠在構(gòu)成“空間”時，主要采取“攔水、排水、引水”三種運(yùn)用方式?！皵r水”指的是攔蓄污水和控制上游清水?！芭潘敝傅氖强刂菩耘欧盼鬯蚯逅！耙敝傅氖峭ㄟ^引流將污染團(tuán)導(dǎo)引出流動水域或?qū)⑶逅髦廖廴緢F(tuán)下游。

B.在三元區(qū)黃砂工業(yè)園區(qū)排放的事故污水或危險化學(xué)品運(yùn)輸事故污染漁塘溪時，加高上游布溪電站一級攔水壩、烏龍電站二級攔水壩、陳坑電站三級攔水壩多級攔截上游來水，同時在下游橋梁設(shè)壩，關(guān)閉黃砂口水電站（庫容185萬m3）形成多級處置空間處置污水。

③處置方法分析

A.組織機(jī)構(gòu)分市和縣區(qū)二級，比較健全，并與河長制緊密結(jié)合。

B.工業(yè)園區(qū)內(nèi)排水管道、排渠有效利用方面不足，應(yīng)在先期攔截后應(yīng)盡快通過槽車、管道等將攔截的污水轉(zhuǎn)移。

C.各種“空間”有效容積不夠明確，無法判斷收儲污水的量以及應(yīng)急處置所需的時間。

D.三元區(qū)黃砂工業(yè)園區(qū)污水處理廠及排污管道和黃砂口水電站的有機(jī)聯(lián)動方法需要進(jìn)一步深入研究，探索具有本地特色的應(yīng)急處置方法。

(4)寧德

①基本情況

七都溪發(fā)源于蕉城區(qū)虎貝鄉(xiāng)第一旗東麓，于七都鎮(zhèn)入海，河長58km。主要支流有溪板尾溪、前路溪、烏巖溪、洋中溪、石后溪、龍?zhí)断⑻一ㄏ?、華鏡溪及彭溪。流域內(nèi)主要行政區(qū)域為虎貝鎮(zhèn)、洋中鎮(zhèn)、石后鄉(xiāng)、七都鎮(zhèn)。支流有溪板尾溪主河道長11.46km，前路溪主河道長度6.5km，烏巖溪主河道長度4.32km，溪富溪主河道長度8.7km，石后溪主河道長度11.08km，龍?zhí)断骱拥篱L度5.8km，桃花溪主河道長度12.07km，華鏡溪主河道長度14.3km，彭溪主河道長度8.9km。流域涉及洋中鎮(zhèn)自來水廠、寧德市官昌水庫2個水源保護(hù)區(qū)。

可能發(fā)生風(fēng)險事故主要為：A.北洋村菜棚發(fā)生農(nóng)藥泄漏；B.省道306（洋中橋、溪富溪）發(fā)生危險化學(xué)品車輛（硫酸）側(cè)翻事故。

②應(yīng)急處置方式

A.上游農(nóng)藥泄漏水質(zhì)超標(biāo)后，立即關(guān)閉三溪水電站水庫，切斷上游來水；在事故點(diǎn)下游、大澤溪水庫上游河道內(nèi)林坂橋修建高1m臨時攔截壩形成的“臨時應(yīng)急池”最大可截蓄污水37.12萬立方米。

B.當(dāng)發(fā)現(xiàn)跨河橋梁發(fā)生危險化學(xué)品車輛側(cè)翻泄漏入七都溪，立即關(guān)閉官倉水庫閘壩、大壩進(jìn)水口水閘，切斷上游來水，同時在事故發(fā)生點(diǎn)上游150m處設(shè)臨時攔水壩，切斷上游來水，并在事故點(diǎn)下游、七都溪口河海交界上游河道內(nèi)修建高約1m的1級攔截壩，形成的“臨時應(yīng)急池”最大可截蓄污水8萬立方米，可以保證豐水期最大污染水體量376.65m3的截蓄需求。

③處置方法分析

A.河流區(qū)間的流量和流速參數(shù)不完整。流量數(shù)據(jù)缺失，無法確定攔截壩的高度以及應(yīng)急池的容量是否能夠滿足有效收集的需要；沒有流速參數(shù)，則難以判斷污染團(tuán)前鋒位置以及污染擴(kuò)散范圍。

B.在水源地可能遭受污染的情況下，保障正常供水的應(yīng)對措施需要進(jìn)一步強(qiáng)化。

(5)邵武

①基本情況

石壁溪發(fā)源于邵武市吳家塘鎮(zhèn)的楊家圩村羅厝巷，流經(jīng)吳家塘鎮(zhèn)的鐵羅、行嶺，匯入富屯溪，河道全長19km。在石壁溪支流有1個農(nóng)村“千人以上”鐵羅村吳厝源飲用水水源地。

可能突發(fā)水環(huán)境事件：A.金塘工業(yè)園區(qū)發(fā)生發(fā)生泄漏、火災(zāi)、爆炸事故。B.危險化學(xué)品、危險廢物運(yùn)輸車輛事故。C.極端天氣發(fā)生農(nóng)業(yè)面源污染。D.尾礦庫與選礦廢水事故性排放。

②應(yīng)急處置方式

A.金塘工業(yè)園區(qū)發(fā)生泄漏、火災(zāi)、爆炸事故時，采取關(guān)閉閥門、停止作業(yè)或改變工藝流程、局部停車、減負(fù)荷運(yùn)行等方式切斷泄漏源，堵住周圍的雨水溝，阻止污水排入石壁溪，利用企業(yè)與園區(qū)事故應(yīng)急池收集消防廢水。事故污廢水進(jìn)入石壁溪水體，則在污染源下游臨時筑壩攔截污水。將圍堵段受污水體用應(yīng)急泵轉(zhuǎn)移至行嶺平臺30000m3公共應(yīng)急池等暫存，并轉(zhuǎn)運(yùn)涉事企業(yè)污水處理站或吳家塘鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)行處理。

B.發(fā)生農(nóng)業(yè)面源污染，關(guān)閉金塘工業(yè)園區(qū)行嶺平臺東側(cè)排洪渠已建成段終點(diǎn)閘閥，受污水體流量若大于15000m3則利用已建成段排洪渠作為環(huán)境應(yīng)急空間，若小于15000m3則可利用已建成段排洪渠或在陡槽段后排洪渠起終點(diǎn)筑建臨時壩作為環(huán)境應(yīng)急空間。使用應(yīng)急泵將受污水體抽入排洪渠閘閥關(guān)閉形成的應(yīng)急空間內(nèi)。

③處置方法分析

A.采用《行政區(qū)域突發(fā)環(huán)境事件風(fēng)險評估推薦方法》計算水環(huán)境風(fēng)險源強(qiáng)指數(shù)、水環(huán)境風(fēng)險脆弱性指數(shù)、水環(huán)境風(fēng)險防控與應(yīng)急能力指數(shù)并評估水環(huán)境風(fēng)險等級。對于跨行政區(qū)域的河流，此法可以分段評估各行政區(qū)域的河流的水環(huán)境風(fēng)險等級，明確流域環(huán)境風(fēng)險防控的重點(diǎn)區(qū)域，值得推廣。

B.充分利用現(xiàn)有設(shè)施，因地制宜攔污處置，根據(jù)不同的污水容量，構(gòu)筑不同高度攔截壩并分段利用排洪渠多級閘門暫存事故污水，最大可接受約70000m3的事故污水。即可快速收納污水、減輕污染范圍，又減少構(gòu)建應(yīng)急處置空間的時間和建設(shè)成本。

C.當(dāng)事故污水前鋒穿過排洪渠區(qū)間時，在臨近石壁溪與富屯溪交匯前的橋梁設(shè)置攔河壩，并將污水抽取至園區(qū)雨水溝渠后再轉(zhuǎn)輸至3000m3園區(qū)公共應(yīng)急池暫存。園區(qū)公共應(yīng)急池即可存儲園區(qū)企業(yè)排放的事故污水，又可接納排入河流的污水。

D.利用排洪渠和園區(qū)公共應(yīng)急池施工方法還不夠詳細(xì)，排洪渠和園區(qū)公共應(yīng)急池上下游聯(lián)動以及園區(qū)公共應(yīng)急池與富屯溪金溏水電站的協(xié)同還有待進(jìn)一步研究。

E.園區(qū)內(nèi)排水管道、排渠有效利用方面不足，應(yīng)在先期攔截后應(yīng)盡快通過槽車、管道等將攔截的污水轉(zhuǎn)移。

3.存在主要問題及對策措施

（1）組織機(jī)構(gòu)不健全。組織機(jī)構(gòu)必須體現(xiàn)屬地管理，在跨行政區(qū)域應(yīng)組建共同上級的應(yīng)急機(jī)構(gòu)，還必須按區(qū)縣（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）成立現(xiàn)場指揮部。另外，總指揮和指揮部成員不僅為行政領(lǐng)導(dǎo)，更應(yīng)由河長（湖長）擔(dān)任，切實體現(xiàn)屬地管理的職能。

（2）應(yīng)急物資不全面。工程機(jī)械設(shè)備及輔助管材、應(yīng)急電源等應(yīng)急物資空缺，這些是“空間換時間”工程必不可少的應(yīng)急物資，應(yīng)進(jìn)一步充實完善。

（3）工業(yè)園區(qū)處置不到位。在臨近河流的工業(yè)園區(qū)，園區(qū)內(nèi)排水管道、排渠是可以利用的應(yīng)急處置空間，在先期攔截后應(yīng)盡快通過槽車、管道等將攔截的污水轉(zhuǎn)移至應(yīng)急池或污水處理廠。及時處理陸域污染，可避免或減輕對河流的污染。

（4）安全供水和應(yīng)急措施缺失。應(yīng)構(gòu)建“風(fēng)險源—連接水體—取水口”三級應(yīng)急防控體系，規(guī)劃和布設(shè)各級防控工程和措施。按《集中式地表水飲用水水源地突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急預(yù)案編制指南》規(guī)定，在二級保護(hù)區(qū)上游匯水區(qū)域4～8h流程范圍內(nèi)或污染物已擴(kuò)散至距水源保護(hù)區(qū)上游連接水體的直線距離不足100～200m的陸域或水域逐級構(gòu)建防控工程和措施。供水單位應(yīng)根據(jù)污染物的種類、濃度、可能影響取水口的時間，及時采取深度處理、低壓供水或啟動備用水源等應(yīng)急措施，并加強(qiáng)污染物監(jiān)測，待水質(zhì)滿足取水要求時恢復(fù)取水和供水。無備用水源的，應(yīng)使用應(yīng)急供水車等設(shè)施保障居民用水。

（5）跨城市、區(qū)縣的河流風(fēng)險評估不足?？梢园础缎姓^(qū)域突發(fā)環(huán)境事件風(fēng)險評估推薦方法》分別評估各城市、區(qū)縣的水環(huán)境風(fēng)險源強(qiáng)指數(shù)、水環(huán)境風(fēng)險脆弱性指數(shù)、水環(huán)境風(fēng)險防控與應(yīng)急能力指數(shù)以及水環(huán)境風(fēng)險等級，在此基礎(chǔ)上判定流域環(huán)境應(yīng)急響應(yīng)的重點(diǎn)區(qū)域。

（6）河流和應(yīng)急工程參數(shù)不全面。河流流速決定了污染團(tuán)影響的范圍，流量可以判斷應(yīng)急工程暫存污水總量，事故現(xiàn)場與應(yīng)急工程之間的距離是確定應(yīng)急攔截壩的位置和層級重要參數(shù)，應(yīng)急工程的容量是衡量可否滿足接納污水需求最重要的依據(jù)。河流的流速和流量、距離、應(yīng)急工程的容量等對于應(yīng)急處置十分重要，缺一不可。

（7）將攔截污水“超標(biāo)5倍進(jìn)行投藥處理、超標(biāo)5倍以下攔蓄稀釋配比排放”不科學(xué)。邊凱旋等[4]模擬BOD濃度為2000mg/L的污水、排放流量為20m3/s的水污染事件，上游水庫下泄流量至少為2100m3/s、需耗時42.7h、下泄水量約3.23億m3時，才能保證下游水庫達(dá)到BOD濃度小于4mg/L的標(biāo)準(zhǔn)。對于油類以及密度小于1的疏水物質(zhì)，也無法實現(xiàn)稀釋配比達(dá)標(biāo)的目的。因此，即使污染物濃度超標(biāo)5倍以下，還是應(yīng)采取有效的方法盡可能降低污染物濃度。

（8）應(yīng)推廣九龍江北溪應(yīng)急處置甲藻水華經(jīng)驗。北溪多次暴發(fā)甲藻水華，邊歸國等[5-7]研究報道了其成因及應(yīng)急處置的經(jīng)驗和教訓(xùn)，尤其是上下游多級水庫的合理調(diào)度以及符合飲水安全的應(yīng)急處置方法等，可以為其它河流水華暴發(fā)提供有益的借鑒。