水和土壤污染

土壤是环境的重要组成部分。由于人类工农业生产中的不合理因素,导致有毒有害物质在土壤中迅速积累,降低了植物生产的产量和质量,严重威胁人类的生命健康。本研究主要研究廊坊城市规划区的土壤污染和地下水污染。土壤环境的污染主要是汞、镉和铅,地下水的污染主要是盐度、总硬度、F、CI、Mn、NO3-N和Fe。

一、土壤环境污染

1.污染状况

汞元素的单点污染主要分布在盛丰社区、河北省物探院和南尖塔村。Cd元素主要分布在三角形附近;Pb元素主要分布在银河大厦、管道局医院等地,污染程度从初期污染到显著污染不等(如图2-7、图2-8、图2-9)。

2.污染元素的危害

土壤环境的污染最终通过营养级或食物链积累在人体内。

有机汞在脑内蓄积,侵入中枢神经系统,破坏脑血管组织,可引起一系列中枢神经系统中毒症状和先天性痴呆;铅中毒时,出现高级神经功能障碍和婴儿智力低下。镉中毒的症状是动脉粥样硬化性肾萎缩、骨软化和变形、致癌、致畸、高血压、糖尿病和肺气肿。

3.污染物的种类、范围和成因

廊坊市除了众多的政府机关、大专院校、事业单位、商店、宾馆、饭店、娱乐等行业外,还有上百家厂矿企业,其中金属制品及金属构件公司27家,通用机械公司39家,化工原料公司27家,565,438+0纸品印刷包装公司,电子电器通用设备器材厂20家,金属模具金属制品加工厂6家。塑料油漆轻化厂11,粮油食品加工厂15,家具公司6家(按2001统计)。它们消耗大量有机化学燃料(碳氢化合物、石油和天然气)和无机金属矿石,并向环境中排放大量废水、废气、废渣、烟尘。净化率尚未达到65,438+000%,势必对各种环境因素(空气、水、土壤、生物等)产生一定的负面影响。).

从单元素污染分布来看,Hg元素高值区主要分布在京山铁路两侧,最高值为800×10-9,位于裕华路和盛丰路之间。此外,李桑园、西湖屯、南尖塔、北场含量较高,大于100×10-9;Cd元素高值区位于银河路-新华路、爱民路-解放路中间、西北的翟哲庄、东南的彭庄-枣林交汇处。铅元素高值区位于周戈庄、中所至彭庄和枣林。

对贯穿市区(北小营至南尖塔)的10km垂直剖面土壤的测定表明,从深部到表层,Hg、Cd、Pb含量变化最大,其次是As、Cu,也说明这些元素是该地区的主要无机污染元素。

4.污染分区

按照加权平均法选取Hg、Cd、Cu、Pb、Zn、N等元素的污染指数,对超标点进行综合评价。

图2-7廊坊城市规划区土壤中汞污染现状图

图2-8廊坊城市规划区土壤中Cd污染现状含量图

图2-9廊坊城市规划区土壤铅污染现状图

公式是:

城市地质环境问题与区域可持续发展综合影响评价——以廊坊市规划区为例

其中:p为综合环境质量总指数。

Wj是环境因子的污染指数。

Pj是环境要素的权重。

各要素因子的综合权重见表2-3。

表2-3元素综合权重表

根据公式计算综合指数,将土壤环境质量划分为五个等级,编制廊坊市城市规划区环境质量区划图(图2-10)。P≤1洁净区;1.0 < P ≤ 1.6洁净区;1.6 < P ≤ 10初始污染面积;10 < P ≤ 25显著污染区;P > 25重度污染地区。

从图中可以看出,廊坊城市规划区土壤污染包括初始污染区、清洁区和清洁区。

第二,地下水污染

1.污染状况

根据1998《廊坊市水工程环境现状评价及对策研究》报告,该区域有60个排污口,其中地下管道43个,明渠17个;工业用地33个,生活用地21,混合工业生活用地6个。全年排放53次,间歇排放7次。全区废污水实际年入河量为420581万立方米,占廊坊市(含县市)废污水入河总量的54.9%。这个地区的主要污染物是工业,其次是生活。主要污染物年入河量见表2-4。

表2-4主要污染物年入河排放量

图2-10廊坊城市规划区土壤环境质量区划图

2.污染的方式方法

由于该区深层地下水抗污染能力强,目前未发现大规模污染。仅有少数水井未能建立一级卫生防护区,细菌个别指标超标。浅层地下水抗污染能力弱,污染较为普遍。其污染方式包括直接污染和二次污染。直接污染一般发生在工业和人口集中、污染防治能力弱的地区,地表水直接渗入地下,形成大面积高污染的浅层地下水;二次污染模式一般出现在郊区和排污渠两侧的灌区,一般形成环状或带状污染。经过长期输送,污染物浓度大大降低,因此污染程度较低。

该地区浅层地下水的污染途径一般为垂直渗透污染,即地表污染物通过包气带垂直渗入地下水污染地下水。此外,地表水污染物经过少数水井或地下排污管道,形成侧向渗透污染型,一般比垂直污染面积小。

3.地下水污染程度

(1)地下水污染检测现状:①浅层地下水。各类污染物检出率为100%,主要污染物为总硬度、NO3-N、Cl、f,2000年NO3-N超标率为100%,总硬度超标率为88.9%。主要超标物质为总硬度、溶解性总固体、铁、锰和氟,其中锰和总硬度的平均超标率分别为。

②深层地下水。各类污染物检出率为100%,主要超标物质为F和Fe,年均超标率分别为66.4%和24.2%。个别年份锰、硝态氮和锌也超标。

(2)污染分区。采用地下水污染指数法划分污染程度,综合污染指数计算公式为:

城市地质环境问题与区域可持续发展综合影响评价——以廊坊市规划区为例

式中:Pw为地下水污染指数。

Ci是一种污染物的检测内容。

Coi是污染物的初始值。

n为参与评价的污染物数量。

根据综合污染指数(Pw)的划分原则和参与项目的数量,城市规划区地下水污染程度分为三级,见表2-5。

表2-5城市规划区地下水污染程度分类表

本区浅层地下水污染程度分为三级。未污染区(ⅰ区)面积占总面积的64.5%;其次是轻度污染区(ⅱ区),占33.1%;中度污染区(ⅲ区)仅占2.4%(如图2-11)。中度污染区分布在建成区;轻度污染区分布在建成区外围,主要集中在建成区南部和西部,东部枣林村出现一小块;其余区域为未受污染的区域。

图2-11廊坊市浅层地下水污染程度区域图

4.地下水质量评价

根据《河北省廊坊市地质环境监测报告》,采用国家地下水质量标准(GB/T14848-93)对该区浅层和深层地下水进行评价。

①浅层地下水。廊坊城市规划区浅层地下水无ⅰ、ⅱ、ⅲ类水分布区,主要为ⅳ类水分布区。造成该区水质较差的主要物质有:总硬度、总溶解固体、硝酸盐、铁、锰、氯化物。从整体水质分布来看,西北部地下水质量略好于东南部。

②深层地下水。廊坊城市规划区深层地下水无ⅰ、ⅲ类水分布区,主要为ⅱ类水和ⅳ类水。ⅱ类水主要分布在廊坊市城市规划区的东南部,其余广大地区主要为ⅳ类水分布区,见表2-6,仅有少数点位为ⅴ类水(城市规划区以西的老国家粮库)。单一元素含量高的成分是F、Fe、Mn,属于一次污染。

表2-6水质分布表

5.污染物F对人体的危害

适量的F (0.5 ~ 1.5 mg/d)是人和动物的必需元素,能促进牙齿和骨骼的钙化,在牙齿外侧形成保护层。没有它,容易发生龋齿和骨骼变形。

过量的F(≥4mg/d),无论是从饮水、食物还是空气进入人体,都会影响甲状腺等内分泌功能,抑制酶系统,影响中枢神经系统,破坏条件反射。氟中毒最严重的是氟骨症:骨骼病变、破坏、堆积、软化、外膜骨质增生、韧带钙化、骨质疏松,其次是肌肉萎缩、肢体变形。

大量F进入体内后,可形成caf 2,混入骨内软骨组织,破坏磷、钙代谢,影响骨骼的正常发育和生长。CaF2还会导致牙齿的不完全钙化和牙釉质的损伤。

6地方性氟中毒、氟骨症分布及防治

城市规划区地下水含氟量高,已造成地方性氟中毒。根据2000年的统计,该地区病区人口为174600人,占城市规划区人口的37.96%。氟中毒的主要症状是氟斑牙,其次是氟骨症。该地区氟中毒的主要原因是长期饮用高氟地下水。20世纪80年代以来,市委市政府高度重视地方性氟中毒的治理,投入大量人力物力,改水降氟,从病源上治理氟中毒,20年来取得了良好的效果。截至2000年底,改水降氟受益人口15.81万人,占病区人口的90.55%。

综上所述,该地区土壤污染以点污染为主,土壤重金属污染趋势沿京山铁路两侧和老城区分布,污染程度为初期污染。浅层地下水污染分为三个等级,其中未污染区占多数,未污染区占总面积的64.5%,轻度污染区占33.1%,中度污染区仅占2.4%。污染最严重的区域位于建成区,其次是建成区外围、郊区、万庄、九洲、扬州等中南部城市规划区,是本地区副食品和蔬菜的生产基地。从1996到2000年,近五年的污染评价结果显示,污染在减少,未污染区面积逐渐增加,重污染和严重污染区正在消失,说明廊坊市近年来治理城市污染取得了明显成效。但重污染区的分布与城市建成区西北部淀粉厂、酒厂排放的污水有关,该区域为城市水源上游的西南侧,不利于水源的保护。

该区深层地下水主要为ⅳ类水,ⅱ类水主要分布在城市建成区的东南部。

该地区高地下水氟引起的地方性氟中毒和氟骨症,在各级党委政府的重视和大力投入下,已从源头上得到控制,控制率达90.55%。