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韩江澄海段突发性水环境污染事故应急体系研究

出处:澄海科普网    发布日期:2015年11月10日

林漳  汕头市澄海区环境科学研究所

随着我国经济建设的高速发展,环境领域方面的安全隐患逐渐增加,环境安全事故有上升的趋势。据统计,2001 年全国共发生各类污染事故1800起,直接经济损失达到1.2 亿元;2002年全国共发生11 起特大和重大环境污染事故,共造成12人死亡,近3000 人中毒[1];2003年,全国共发生17起特大和重大环境污染事故,共造成249人死亡,600多人中毒,波及群众近3万人[2]。2004年第一季度我国就发生突发性重大污染事故8起。2005年,松花江特大突发性水环境污染事件、北江的重大突发性水污染事件、特别是2011年7月发生在韩江上游支流汀江的紫金矿业铜污染事故,更是给我们敲响了警钟。突发性水环境污染事故严重地威胁着人民群众生命财产安全和社会经济的正常发展,以及生态环境的稳定,已经成为现代社会不可忽视的重大问题。

一、课题由来

汕头市澄海区位于韩江流域下游、潮汕平原东部,韩江澄海段主要是由外砂河、莲阳河、义丰溪(南溪和北溪汇合而成)等3条韩江主要入海支流组成,担负着向澄海区和南澳县近80万人提供生活、生产用水的重任,是韩江下游地区重要的水源地。目前,澄海区在外砂河、莲阳河、义丰溪均设置有桥闸,对韩江澄海段进行调节蓄水,韩江澄海段在桥闸以上形成库区。澄海区各主要取水口均分布在韩江澄海段库区范围内,主要有澄海区第一水厂、澄海区第二水厂、莲上水厂、上华水厂、东部水厂等水厂取水口,以及苏北灌区、溪南灌区、苏南灌区、一入灌区、下蓬灌区等引韩灌溉工程的引水口。韩江澄海段共设置有饮用水水源保护区8个,其中一级保护区和二级保护区各4个,水源保护区面积约6平方公里。目前,澄海区还没有备用水源,供水完全依赖韩江,因此韩江澄海段的水质安全关系到澄海区,甚至是南澳县社会、经济的健康稳定发展。

目前,韩江澄海段主要的跨河桥梁包括沈海高速的东溪大桥和西溪大桥、南溪大桥、横陇大桥、外砂大桥、莲阳大桥、东里大桥,以及金鸿公路桥(外砂河、莲阳河和义丰溪各1座)等共10座。其中,沈海高速的东溪大桥和西溪大桥、南溪大桥、横陇大桥等大桥不但位于韩江澄海段库区范围内,而且处于澄海区各主要饮用水水源地上游,一旦有运载有毒有害危险物品的车辆在其跨江大桥发生泄漏或倾覆,将可能引发重大或特大级别的水环境污染事故。同时,韩江澄海段是韩江下游,韩江梅州段和韩江澄海段等上游河段如果发生突发性水污染事故,也会对韩江澄海段的水质造成很大的影响。由于澄海区目前还没有备用水源,一旦发生事故将可能造成大面积的停水,其后果将不堪设想。因此,为了预防事故发生和解决、降低一旦发生事故时的污染,研究澄海区突发性水环境污染事故可能造成的危害,建立突发性水环境污染事故的应急体系具有非常重要的意义。

二、构建应急指挥体系

应急指挥体系由应急指挥机构、信息辅助系统、计算机模拟系统和数据库等5个相互影响、相互作用的部分组成。

(一)应急指挥机构

应急指挥机构负责事故的接警、应急方案的启动、整个应急过程的统筹和指挥,以及后勤保障等任务,由指挥决策机构、现场应急处理及后勤保障等3个部分组成(见图1)。

1、指挥决策机构

(1)应急委员会:主要职责是审定突发性水环境污染事故防范和应急计划并协调落实,它是整个突发性水环境污染事故应急的指挥和决策机构。应急委员会下设应急办公室,主要负责应急委员会日常工作;当发生重大或特大突发性水环境污染事故时,由临时设立的应急指挥部统一指挥。

(2)专家咨询组:由环保、水利水文、气象等多个方面的专家组成,对事故进行综合的评价,提供决策方案,充当应急指挥部参谋。而在事故处理后,进行事故环境影响评价,调查和评价事故造成的环境破坏程度,提出环境修复方案

(3)公众宣传组:主要是根据应急指挥部的授权对污染事故进行现场报道,定时发布事故的各种信息。同时,针对事故污染物的属性,宣传各种防护方法和措施,指导群众进行自我保护,解除群众疑虑,避免造成恐慌。

2、现场应急处理

(1)现场指挥组:主要负责事故现场的应急指挥和各专业组之间的协调,并通过专线和指挥部保持实时联系,起到“上传下达”的作用。

(2)工程抢险组:主要负责现场受破坏设施修复,污染源的控制,污染水体处理,搭建临时处理设施,灭火、防爆等工作。

(3)应急监测组:负责实时应急采样和监测,并向应急指挥部及时上报监测结果。

(4)治安维持组:主要负责交通疏导和管制,人员的疏散、转移,设立警戒线等方面工作。

(5)医护救助组:主要负责对事故现场的受伤者进行初步的抢救和处理,并将伤员转移至医院进行进一步的治疗;同时,为现场事故处理人员提供必要的医疗卫生防护。

3、后勤保障

主要负责保障应急通讯的畅通,保障防护装备、事故处理物品、工程抢险设备等后勤保障物资的供应,保障纯净水、食品等生活必需用品的供应等。

(二)信息辅助系统

本系统综合应用了无线数据通讯、GPS、电子地图、图像处理、计算机技术等高新技术成果,通过手机、电话等通讯信道传输突发性水环境污染事故的事故现场信息,并在澄海区的电子地图上显示各应急专业组到达的位置、监测点位置、污染现场图像、测试数据、标定污染区域、计算污染区面积等。通过该信息辅助系统,可以达到现场与指挥部之间包括文字、声音、图像等各种信息进行交换的目的,进一步提高信息交流的及时性、准确性和有效性。

(三)计算机模拟系统

以二维随机水质模型为基础,根据韩江澄海段的地形、不同水期的水文状况等因素,结合韩江澄海段被外砂河桥闸、莲阳河桥闸、义丰溪桥闸截流成类似水库的库区的实际情况,对二维随机水质模型进行修正,建立适合韩江澄海段的水质模型,并通过计算机语言进行模拟的计算,对水体中污染物的移动情况和浓度分布进行预测,从而为应急决策提供依据。

将水质模型的计算结果用GIS技术结合澄海区的电子地图进行可视化,使污染物分布状态、污染物浓度、污染带移动情况以图像形式在电脑上显示出来,同时韩江澄海段的饮用水水源保护区、水厂取水口、引韩灌溉工程引水口、跨江大桥等均可在图中方便迅速地查到。使信息表现更为直观、明确,供决策者进行快速、准确决策。

(四)数据库

数据库是储存韩江澄海段各种信息并可进行查询和可视化表达的基于GIS 组件的环境信息数据库。该数据库建立在澄海区的电子地图上,将危险物品的运输路线、饮用水水源保护区、水厂取水口、引韩灌溉工程引水口、跨江大桥、医院等目标的地理位置、规模等等属性信息在澄海区电子地图上进行标明。对跨江大桥等已确定的危险目标做出潜在危险性的评估。预测可能导致事故发生的途径,以便于及时掌握突发性水环境污染事故危险目标的相关信息,有针对性地采取相应的监测措施。

三、建设应急备用水源

突发性环境水环境污染事件的发生,伴随着就是城市供水的中断,扰乱城市居民的正常生活,容易造成社会的恐慌。因此,发掘、寻找并建设城市的备用水源,实现事故情况下城市水源的多源互补,对于解决事故情况下城市供水问题,提高事故应急能力,迅速平抑社会性不安与恐慌情绪具有重大的作用。

(一)应急备用水源选择原则

1、水量水质并重。应急饮用水源地的选择要做到水量、水质并重,在取水量有保证的情况下,饮用水应急水源地的选择应以水源水质为重点。

2、区域合理。应急备用水源地应在本行政区域内,适当分散,可控制程度高。适当分散,有利于水源地保护。可控制程度高,既便于主管部门管理和监管,减少协调工作量,又便于公众参与应急饮用水源地的监督。

3、易于保护。应急备用水源地的选择应力求易于保护或现状保护良好。要充分考虑水源地来水量、水质现状、水源周边情况、水源涵养条件、水资源管理实际及社会经济发展等各种因素。

4、协调发展。应急备用水源地的选择要与区域社会经济发展相适应,与流域水资源保护规划相结合。

5、便利经济。要适度考虑取用水便利经济,在适当分散的条件下要选取可供水量大的集中式水源地。

(二)应急备用水源地的选择

根据澄海区水利系统相对完备,地下水系发达,拥有莲花山和塔山等一系列的山地等实际情况,进行应急备用水源地的比选。

1、以莲花山和塔山等山地形成的水库为应急备用水源(方案一)

莲花山和塔山等山地形成的水库现均已建成,对其进行适当修复并加以保护,可作为应急备用水源,但山地水库均距离城区较远,铺设供水水管工程量较大,同时,目前莲花山部分水库水质已经受到一定的污染,水质不能达到饮用水的要求。

2、以地下水为应急备用水源(方案二)

澄海区地下水系比较发达,地下水资源比较丰富,利用地下水作为应急备用水源具有成本低、可分散就地取水,有利用便利、不易被污染等优点。但是,目前澄海区地下水取水井均以居民日常取水的水井为主,规模较小,且比较分散,难以满足集中式供水的要求;同时,由于自来水的普及,多数居民生活用水井已经废弃,部分水井水质也较差。

3、建立东、西、北溪水源互补机制(方案三)

由于东溪、西溪和北溪在澄海区内相对独立,且上、下游水利设施均较完善,为实现东、西、北溪水源互补提供在可能。水源互补机制可以利用现有水资源供给布局,并充分利用现有的供水水厂和管网,操作性强,且可以把应急机制扩展至汕头中心城区全区域,具备实际意义和战略意义。同时,东、西溪是澄海区主要饮用水水源地,各种水源保护制度相对较为完善,目前,东、西溪水质仍然较好,能达到饮用水的要求。但由于东、西溪进水控制受潮州供水枢纽的控制,其处于上游的潮州市境内,由于需要跨市调度,协调工作量较大。

通过对经上三个方案的对比,方案三比较适合澄海区应急备用水源的要求,可作为建设应急备用水源的首选方案,其他方案可作为建设应急备用水源的辅助方案。

(三)应急备用水源建设工程

根据澄海区的具体情况,通过比选,确定以东、西、北溪互为备用水源,通过建立东、西、北溪水源互补机制,实现在事故情况下的供水安全,达到应急备用的目的。

以建立东、西、北溪水源互补机制为核心,建设的澄海区应急备用水源工程,可从以下几个方面进行实施:

1、蓬洞河设立水闸

蓬洞河是沟通韩江东、西溪的唯一通道,通过在蓬洞河横陇大桥处设置水闸,可控制东、西溪的交流。在水闸关闭的情况下,可将东、西溪分为互不影响的独立河流,实现应急备用水源的目的。同时,为事故的应急调控创造条件。

2、建设应急备用水厂

在莲阳河段建设备用水厂,或是利用现有上华水厂,对其进行改造扩建,建成应急备用水厂,以满足一·八围片区(包括城区、上华、莱芜片区)供水需要。上华水厂地处上华镇北部,取水口位于东溪。由于上华水厂距离西溪较近,可在西溪增设一处应急取水口,实现可在东、西溪分别取水的目的。

3、建设应急供水管网

新建一条连接上华水厂(为应急备用水厂)和城区现有供水管网的应急供水管,实现应急备用水厂向城区供水,保障事故情况下市区的正常供水。

4、增设水质自动监测站

在各主要水厂上游断面设置水质自动监测站点,实时对水厂上游水质情况进行监测,并将监测数据实时传送回应急办公室,确保水厂取水安全。

(四)东、西、北溪水源互补机制应急调度方案

根据突发性环境污染事故的发生地点不同,实施不同的调度方案,具体见表1。

1    应急调度方案

序号

事故地点

调度方案

潮州水利

枢纽

蓬洞河水闸

南溪桥闸

外砂桥闸

莲阳桥闸

东里桥闸

备用

水厂

1

西溪

蓬洞河上游

开启西溪

进水闸

关闭

开启

开启

关闭

关闭

从东溪取水

2

西溪

蓬洞河下游

(外砂河)

开启西溪

进水闸

关闭

开启

开启

关闭

关闭

从东溪取水

3

东溪

南溪大桥上游

开启东溪

进水闸

关闭

关闭

关闭

开启

关闭

从西溪取水

4

东溪

南溪大桥下游

开启东溪

进水闸

关闭

关闭

关闭

开启

关闭

从西溪取水

5

南溪

开启东溪

进水闸

关闭

开启

关闭

关闭

开启

从西溪取水

6

北溪

开启北溪

进水闸

开启

开启

关闭

关闭

开启

从东溪取水

7

义丰溪

开启北溪

进水闸

开启

开启

关闭

关闭

开启

从东溪取水

8

潮州水利枢纽上游

开启北溪

进水闸,

关闭东、西溪进水闸

开启

开启

关闭

关闭

开启

从东溪取水

由于西溪是澄海区乃至整个汕头市中心城区最大的供水水源,调度方案的原则是以保证西溪水源供给、维护汕头中心城区和澄海中心城区供水安全为核心,让上游污染事故发生的污染团由北溪(优先)、东溪过境入海。同时考虑在西溪水体水质受到事故污染时,由东溪水源作为应急备用。由于由潮州水利枢纽、蓬洞河和东西溪桥闸构成的各个分段溪体储备水量巨大,其应急周期相当充足。

四、小结

在韩江澄海段实际情况的基础上,从构建应急指挥体系和建设应急备用水源两个方面,初步构建起韩江澄海段突发性水污染事故应急体系。通过该体系的建立,增强韩江澄海段应对突发性水环境污染事故的能力,更好的保障韩江澄海段水质安全,从而确保居民生活和生产用水的安全,促进社会的稳定。

参考文献

[1] 吴玉萍,胡涛,赵毅红,葛伟.环境污染突发事件应急管理对策.环境经济杂志,2006(25-26)23-28

[2] 国家环境保护总局,2003年中国环境状况公报[ EB /OL ]http://www.sepa.gov.cn/eic/649368303189360640/20040628/1052222. shtml, 2004