时已初夏,静静的湘江河水缓缓流淌,两岸绿树成荫,清澈的河水里,不时看到鱼翔浅底的生动场景。
但在过去,湘江河打秋坪国控断面水质曾因严重水污染,水质一度降为劣五类,严重威胁着河流水生态和水环境安全。其中,处于湘江河支流的坪桥地下河被污染,尤其成为该流域系统治理中亟待攻坚的“硬骨头”。
湘江河一角。
地下水隐藏于地下,一般而言,难以被污染。一旦被污染,将难以修复。
日前,由贵州省地矿局114地质大队承担的坪桥地下河系统污染防治试点项目顺利通过工程验收,湘江河打秋坪国控断面水质稳定在地表三类水标准。
作为我省首批被纳入国家地下水污染防治试点项目,也是唯一一个地下水污染修复试点类项目,记者走进位于遵义市红花岗区深溪镇的坪桥“地下水世界”,探访地下水污染治理的全过程。
瓶颈:岩溶地下水污染修复难
坪桥地下河,地处长江经济带西南裸露型岩溶山区,岩溶个体形态的密集发育造就了其特殊的水文地质结构。
地下岩溶洞穴分布不规律,犹如无数个看不见的“地下迷宫”。地下水流沿着弯弯曲曲的地缝和岩溶向下流动,更增加了污染修复的难度。
地下岩溶发育加大了水文地质调查的难度。
钻孔纵向截图发现,地下溶洞发育非常复杂。
贵州省地矿局114地质大队水文工程院院长吉勤克补子介绍,“地表水和浅层地下水并非想象中的完全相隔,而是相互联系、频繁转化的。”
因此,地下水的污染在无形中造成了地表径流的污染。
坪桥地下河的污染受体在“水里”,病根实际在“岸上”,岩溶则成为中间的传导介质。
唯有找出地下河污染源头,切断“病灶”,才能根除污染。
2020年底,坪桥地下河污染防治项目被纳入国家地下水污染防治试点项目名单,作为研究岩溶山区地下水污染防治的切入点和试验田,引起社会各界广泛关注。
很快,来自中国地质大学(北京)、中国地质调查局岩溶地质研究所、水文地质环境研究所、生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心等相关专家学者,来到坪桥地下河所在的坪桥村进行实地调研。
坪桥村地处坪桥工业园的核心区域,该工业园在2001年前后入驻了遵义市天磁锰业集团有限公司等大型金属冶炼企业。“病灶”或许就在这!
在各方专家的头脑风暴下,项目分为区域水文地质详查、区域环境调查、地下水环境风险评估、地下水污染防治工程设计、治理施工及后期运维等6个阶段来执行。
“在确定最终治理方案前,开展区域地下水环境、水文地质详细调查是找到污染源的关键办法!”来自岩溶地质研究所的地下水污染与防治技术专家提出了指导意见。
技术人员将荧光绿色的试剂投入河水中,对污染源进行“示踪试验”辅助物理探测。
钻探、抽水、取样、试验……2022年,紧张有序的水文地质详细调查启动。
“确定了,就是这里!”经历复杂的一系列物理探测后,技术人员将一道荧光绿色的试剂投入河水中,对污染源进行“示踪试验”以辅助物理探测结果。
最终,技术人员把上游工业园的废渣场锁定为坪桥地下河的主要污染源。
破局:“帷幕工程”创新应用
坪桥工业园的废渣场最早于2003年启用,分两期建设投用。
其中,一期渣场在建设时未采取防渗透措施,来自坪桥工业园企业的大量含有重金属锰等元素的工业废渣倾倒于此。
在雨水淋滤等的长期作用下,重金属、氨氮等含量严重超标的工业滤液在重力作用下,不断向地表、地下渗透,通过地下岩溶流动传播,导致坪桥地下水资源被悄悄污染。
技术人员对渣场废渣进行重金属含量检测。
曾经的渣场已经关闭并重新复绿。
如今,尽管废渣场已停止使用并进行覆土复绿,重新栽种了高羊茅等各类草种,但废渣对土壤和地下水的危害会延续几十上百年。
如何“拦截下这些被污染的部分地下水,并将被污染的水抽排出去”成为114地质大队在工程实施方案设计时的主要思路。
首先是如何“截”?地下水“帷幕工程”成为破解的“钥匙”。工程名称十分形象,即通过在地下筑起一道类似帷幕状的墙,将被污染的地下水与下游水体进行物理隔离,在地下建起一个“小型水库”,以此抬升受污染部分的地下水水位实现截取污水的目标。
“帷幕工程”三维原理图。
其次是如何“排”?团队根据地下水流动规律和具体分析,科学合理设计排污钻孔,及时将拦截的受污染的水体引出。
但在地下修建“帷幕”并非易事。岩溶地质发育下,地下孔洞、竖井、裂隙广泛分布,地下河流动通道在地下呈现“S”形,“帷幕工程”一共需要在地下打196个呈三角梅花桩式分布的钻孔,才能顺利将水泥注入岩溶空隙,以此在地下筑起一道帷幕墙,阻隔受污染水体的流动,非常考验工程设计和施工技巧。
技术人员地面定位钻孔点。
每一个被注入水泥灌浆的地下钻孔都有相应序号。
地质大队水文工程院高级工程师易世友,担任此次项目的负责人。从中国地质大学(武汉)大学毕业后,他长期从事岩溶地下找水的工作,对岩溶地质分布规律有相当丰富的研究经验。
画图纸、定方案,易世友带领团队在摸索中前进,运用多项综合物探技术,精准定位“帷幕”的范围和各项数据指标。
易世友说,自己和同事们已经记不清放弃了多少个节假休息日,全身心投入项目设计和施工中。
地下精准钻孔作业。
今年,刚过大年初一,易世友和同事就放弃节假日休息,赶赴项目建设一线,推动项目倒排工期抓建设,终于在今年3月完成了项目施工。
从2019年底项目申报,到2023年初项目验收,历经四个春秋的同心协力,我省顺利完成第一个地下水污染治理项目试点。
双赢:绿水青山换回金山银山
“碧波荡漾的湘江终于回来了!”今年38岁的陈春春谈到家乡的变化,兴奋不已。
从小在坪桥村长大的陈春春告诉记者,自己已经在村里从事社区工作10多年,坪桥地下河污染治理的成果,他感受很深。
“坪桥河分为地上和地下部分,作为湘江河的二级支流,最终汇入湘江河。”陈春春说,前两年,在坪桥河边散步,总能嗅到一些难闻的刺鼻气味。而现在,再也闻不到奇奇怪怪的气味了,河里的鱼儿也变多了。
“以前,我们觉得地下河污染离我们很遥远,但实际上,我们周边很多工业项目已经无形中造成了土壤和地下河的污染。”陈春春说,现在,很多村民都提高了对地下河污染的保护意识,也更加珍惜我们身边的青山绿水。
通过排污钻孔,将受污染的地下水引出。
被抽出的受污染地下水。
如今,通过“帷幕工程”不仅实现了坪桥地下河污染的“近源截排 ”目标,遵义市天磁锰业集团有限公司通过安装水泵,将截取的污水抽回,重新投入生产使用。
该公司副总经理黄向前说,“目前,我们在调浆、电解充氮等生产工艺中都需要用水,治理工程中截取的污水可供给工厂每月5000吨水使用,为我们节约了大量工业用水成本。”
天磁锰业集团有限公司。
省地矿局114地质大队党委书记、队长李应涛介绍,整个工程除了做好源头管理,还实施了末端治理工程,通过在地下河下游修筑排污管,集中做好坪桥河口收集池溢流水体的收集,将溢流的污染水体引入下游污水处理厂进行“锰金属吸附沉降”预处理。
经过预处理的工业污水会再通过普通生活污水处理环节,经过脱氮除磷等工序,实现达标排放入河,让地下受污染水体有迹可循、无处可逃。
末端治理,收集引流溢流的受污染水体。
坪桥地下河下游的污水处理厂。
韩忠友表示,114地质大队将继续做好岩溶水文地质研究,探索可复制、可推广的“地下水污染通道精准勘查关键技术体系”和“岩溶地下水污染地学治理模式”,为西南岩溶山区相似地下水修复治理提供更多有益借鉴。
贵州地处我国西南岩溶山区中心地带,喀斯特(出露)面积占全省国土总面积达61.9%。面对脆弱的生态环境,广泛分布的岩溶地下河在我们的脚下静悄悄地流淌,是我们赖以生存的宝贵资源。
唯有守护好这片“看不见”的“地下水世界”,才能更好地守护我们的绿水青山。
贵州日报天眼新闻记者 金秋时
编辑 王剑
二审 尚宇杰
三审 干江东
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