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从事故成因看,企业和工厂违法排放废水和倾倒工业固体废料(包括工业废渣、建筑垃圾等以固态形式存在的废弃物)导致的突发污染事故占比最高,年度占比在33%~59%。其次是以村民为行为主体造成的突发水污染事故,包含农业耕作、畜牧养殖、水产养殖和居民生活等活动,占比在9%~33%。企业生产事故引发的突发水污染事故年度占比在12%~24%,交通事故造成的突发性化学品泄漏污染占比在2%~13%。自然灾害引起的突发水污染事故频次较少,年度占比最高时也仅有7%。
2.1.2 区域分布特征分析
村镇水源突发污染事故的区域分布见图2。华东(108次,占比35.2%)、华南(55次,占比17.9%)和华中(47次,占比15.3%)是我国村镇突发性水污染事故的高发区,合计占全国总量的69.4%,显著高于其他地区。西北(36次)、西南(28次)、华北(25次)地区事故数量较为接近,东北地区数量最少(7次)。其中,西北和华北地区水污染事故主要集中在陕西省(26次)和河北省(13次),各自占所在地区总数的72.2%和52%。
2011年-2020年,我国各省(直辖市、自治区、建设兵团)发生突发污染事故的村镇水源类型见图3。从整体看,受污染水源以地表水为主,共计261处,主要集中东南、华南沿海地区。受污染地下水源有43起,主要集中在北方的海河、黄河流域。南方地区村镇水源突发污染事故总计169起,北方地区污染事故为138起。
从构成上看,南方受污染水源以地表水为主,共计151处,其中广东、江苏、浙江、福建四省受污染地表水源较多,各有31、22、20和18处;北方受污染地表水源共计110处,数量少于南方,其中山东省最多。南方受污染的地下水源仅有15处,其中广东省最多,共计3处。北方受污染地下水源共计28处,占全国总数的65%,且水源均为饮用水源,其中陕西、山东、河南、河北数量较多。这一数据也符合南方以地表水为主要水源,北方的地下水资源开采多于南方的现象。因此,南方应重点考虑地表水源的防护,北方地区除了地表水,也应关注地下水源保护。
2.2 受污染水源用途分析
如图4所示,受污染水源中,饮用水源共计123处,占比达40%,说明村镇突发污染事故造成的饮水安全问题比较突出。综合用途(水源不作为饮用水,但用作养殖、灌溉、洗涤等多种用途)的水源占比为33%。只作为养殖、灌溉用途水源占比较少,分别为15%和12%。对受污染的123处饮用水源进一步分析,发现地表水型水源共计68处,占比达55%,主要以河流型、水库型(湖库型)水源为主,而沟渠型和水塘型水源较少。受污染的地下水型饮用水源共计39处,占受污染饮用水源的33%,其中28处分布在我国北方地区。
2.3 污染事故成因分析
污染事故成因分析结果见图5。人为因素造成的污染事故共计298起,占全国总数的97.1%。其中,企业违法排放污水、生产事故是最典型的村镇水源突发污染事故成因。企业违法排放废水引发的事故共计117起,占全国总数的38%;生产事故引发的事故共计54起,占全国总数的17.6%;交通意外引发的事故共计22起,占全国总数的7.17%;固体废物倾倒事故共计21起,占全国总数的6.8%;生活污水排放引发的事故共计17起,占全国总数的5.5%;种植业和养殖业引发的事故分别有9起和28起,各占全国总数的2.9%和9.1%;自然灾害引发的事故共计9起,占比仅为2.9%。
从受污染水源分类看,53%的受污染水源为河流型水源,14%为地下水源,11%为水库型水源,其他各种水源类型占比相对较小。河流型和地下水型水源污染事故数量最多,因此本文对这两类水源进行了深入分析。对河流型水源而言,企业违法排放污水和倾倒固体废弃物造成的事故数量最多,共计87起,占比达53%,包括工厂违规排放废水、餐馆泔水外排、汽车修理厂油污废水排放、工业和建筑业渣土倾倒、丢弃生活垃圾等多种事故类型;其次是生产事故,共计25起,占比为15%,其中19起由企业生产事故引起,污水管道泄漏造成的突发污染事故共计2起,水力的生产和供应业事故造成的突发污染事故共计4起;交通意外导致的化学品(主要是石油类产品和一些有机物)泄漏引发的突发污染事故共计15起,占比为9%;以村民为行为主体造成的突发性水污染事故数量较少,仅有18起,合计占比只有11%,生活污水和养殖废水排放是最主要的事故成因;自然因素造成的事故数量最少,共有3起,表现为雨水冲刷引起的水源浊度升高。
地下水型水源受污染途径主要表现为地表水源或土壤受污染后,污染物随着渗透作用进入地下水源间接造成污染,也有废水回灌造成地下水源污染的记录。分析结果表明,43处地下水源突发污染事故均由人为因素引起,其中,企业违规排污与倾倒固体废物、生产事故仍然是主要污染成因,占比分别为39%和22%;农业生产造成的污染事故占比为15%,而生活污水和水产养殖废水排放造成的污染事故占比仅为12%。
2.4 污染物分析
通过事故溯源,最终筛选出231起能够明确污染物的村镇水源突发污染事故,并按照污染物种类,分别统计了事故累计发生频次,分析结果见图6。污染物可以分为以下几类:病原微生物、有机类(生活污水、有机废水、苯系物等)、油类、致色物质(印染废水等)、重金属、固体废物、悬浮物、无机酸碱盐、农药、藻类、农作物、粉尘、氰化物等13类。其中,病原微生物、有机类、油类、致色物质、重金属数量较多,占比分别为16.9%、15.6%、15.2%、11.7%和10.4%,固体废物、悬浮物、无机酸碱盐、农药、藻类占比分别为9.5%、7.8%、5.6%、3.5%、1.7%,而农药、粉尘、氰化物占比较低,合计仅有2.2%。
图6 引发村镇水源污染的典型污染物及其对应的水污染事故频数
病原微生物、有机物、重金属、酸碱盐等危害性较大,当水源受到这些物质污染后,一般无法从表观上发现水源异常,故造成的危害性更高,需要进行重点防控。养殖废水、粪水排放是造成突发性病原微生物污染事故的主要成因,由养殖废水、粪水排放造成的事故共计25起,占突发性病原微生物污染事故总数的64.1%;有机类物质引发的事故中,交通意外和工业废水排放造成的有毒有机物污染事故各有11起,合计占有机类污染事故总数的66.7%;24起重金属突发污染事故中,有16起与采矿场、采砂厂生产事故或违规排污有关,占比达66.7%;13起酸碱盐突发水污染事故中,有8起为酸性污染物,包括硫酸、盐酸和酸洗液等,氨水泄漏引发的污染事故共计3起,硫酸盐和硝酸盐废水排放引发的突发事故共计2起,企业排污是酸碱盐类突发水污染事故最主要成因。
油类、致色物质、固体废物、悬浮物等引发的突发性水污染事故,从观感上会引起不适,比较容易被发现,危害性也相对较小。村镇水源突发性油类污染事故中,原油输送过程中油类泄漏引发的污染共计16起,企业排放含油废水引发的事故共计14起,合计占油类污染事故的85.7%。27起致色物质引发的突发水污染事故均由企业排污所致,其中13起事故由染布厂、颜料厂排放的废水引起。固体废物引起的突发水污染事故共计22起,其中生活垃圾倾倒共计15起,占比达68.2%;违规倾倒工业废料4起,建筑施工垃圾堆弃3起。因此,针对固体废物防控,应重点做好生活垃圾的处理处置。固体废物造成的突发污染事故会使得黏土、渣土等短时间进入水体,造成水体浊度急剧升高,其对人身安全的危害并不大,但会对供水工程产水稳定性造成极大影响。
农药类突发水污染事故共计8起,有1起造成人员死亡,2起出现集体中毒情况,且75%的受污染水源为地下水,事故发生后不易发现,故此类污染事故对生命健康危害极大,对于集中使用地下水的农村地区,要重点做好农业面源污染的管控。村民向水源中丢弃秸秆引发的突发水污染事故共计2起;粉尘引发的突发水污染事故中,一起为石材加工厂粉末倾倒引发的水源污染,另一起为塑料加工厂粉尘污染。氰化物引发的突发污染事故,为石子厂尾水排放引起,对附近一座水库型饮用水源造成了污染,事故发生后污染源得到了及时控制。
本文也进一步分析了村镇饮用水水源突发污染事故的污染物,见图7。已明确污染物的饮用水源突发污染事故共计92起,主要污染物质依次为病原微生物、油污、重金属、有机类,其中受病原微生物污染水源共计20处,油污染水源16处,重金属污染水源13处,有机类污染物污染水源11处,这4类污染物引发的污染事故占比分别为21.7%、17.4%、14.1%和12.0%。
3 结 论
(1)2011年-2020年,我国村镇水源突发污染事故年发生数量整体呈下降趋势;华东、华南和华中三大地区污染事故数量占全国总数的69.4%。
(2)受污染水源以地表水源为主,其中河流型水源是最主要的污染受体,占全国总数的53%;北方受污染的地下水源数量多于南方;人为因素引起的村镇水源突发污染事故数量占全国总数的97.1%,企业违法排放污水、生产事故是最主要成因,分别占全国总数的38%和17.6%。
(3)病原微生物、有机类、油污、致色物质、重金属是村镇被污染水源中的主要污染物。
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