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應急處置一線如何“拆彈”?

2020-04-13 來源:中國環境報

2020-04-13 來源:中國環境報
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  “對超標污水的‘斬首行動’能不能取得成功,今晚至關重要。”4月10日淩晨3點,陳思莉根據最新的監測數據迅速核算投藥量後,再次走向呼蘭河蘭西斷面清潔凈化應急工程現場。

  陳思莉是生態環境部華南環境科學研究所環境應急研究中心環境風險防控與應急室主任,也是生態環境部黑龍江伊春鹿鳴礦業尾礦庫泄漏事件工作組專家之一。

  3月28日下午1點40分,伊春鹿鳴礦業有限公司鉬礦尾礦庫4號溢流井發生傾斜,導致伴有尾礦砂的大量污水泄漏,進入松花江二級支流依吉密河,造成環境污染事件。

  事件發生後,生態環境部迅速集結一支工作組,第一時間開赴應急一線,作為排除環境風險的“拆彈部隊”和“科技尖兵”,全力協助支持地方政府做好事件環境應急處置工作。

  對策:綜合多重因素

  黑龍江伊春鹿鳴礦業尾礦庫泄漏事件泄漏出伴有尾礦砂的污水253萬立方米,是全國近20多年來尾礦泄漏量最大的一起事件。

  事發點的尾礦砂像泥石流一般,順地勢快速下泄,3公里後進入依吉密河。而依吉密河是松花江的二級支流,入依吉密河口距離呼蘭河93公里,入呼蘭河口距離松花江295公里。

  含有尾礦砂的河水

  “不能讓超標污水進入松花江”,是應急處置的目標,也是專家組要全力以赴支撐完成的任務。生態環境部環境應急專家組組長、中國環境科學研究院副院長宋永會知道,這是一場硬仗。

  專家組組長宋永會

  通常情況下,鉬超標污水可以採用絮凝工藝處理,但是此次泄漏事件中,懸浮物濃度高達一萬多個濁度單位。鉬超標濃度高,單級絮凝除鉬效率有限,不可能畢其功於一役,需要建設多級工程,層層控污削污。

  為選擇適宜的藥劑配方,專家組首先考慮了生態環境效益,避免造成二次污染。負責絮凝試驗的專家通宵達旦優選藥劑,制定投加工藝方案。

  “我們篩選出的聚丙烯酰胺(PAM)和聚合硫酸鐵兩種絮凝劑,都是飲用水處理使用的藥劑,不會對水環境造成影響。”宋永會説。

  更艱難的抉擇,是工程實施操作性與治污效果之間的平衡。

  在高鉬濃度、高懸浮物的受污染河水中,兩種藥劑聯合使用效果最佳,PAM去除泥中的污染物,聚合硫酸鐵去除水中溶解的鉬,實現泥水共治。但是,粉末PAM溶解要求較高,需要使用專門的溶藥設備。

  在依吉密河設置的投藥點,工程人員使用鹿鳴礦業現有的設備配製成0.3%含量的液體PAM藥劑後,再用槽罐車運輸到加藥點投放,聚合硫酸鐵則為現場溶藥後投加。

  而下游更遠處的呼蘭河情況更加複雜。以蘭西老橋斷面為例,日處理污染河水量要求達到400萬立方米,相當於近5000個標準泳池的水量。同時設置5個加藥點進行削污,藥劑使用量巨大,而有限的PAM藥劑溶藥能力、長距離運輸的時間等都可能影響處置效率。

  堅持PAM和聚合硫酸鐵聯合使用,還是只用聚合硫酸鐵,增加投加量,成為擺在專家組面前的一道必答題。

  處置成本也是方案中必須考慮的因素。PAM的價格遠高於聚合硫酸鐵,專家組需要考量成本和效率,謀求最高“性價比”,用最小的成本代價,獲得最好的處理效果。

  這是一個艱難的選擇,留給專家組的時間並不多,他們立刻展開討論。

  作為生態環境部環境應急專家組組長,宋永會肩上的壓力是巨大的。主持方案討論到大半夜,他嗓子有些沙啞,摘下口罩喝了一杯水,臉上曬出的口罩印十分清晰。

  在爭分奪秒的應急處置工作中,迅速控制污染態勢是第一要務。聚合硫酸鐵更易得,溶液製備操作簡便,成本低廉,也有較好的處置效果。經過一番權衡,專家組決定在呼蘭河只使用聚合硫酸鐵,並測算了每級投藥點相應的投藥量。

  “處置應急事件時,採用的不一定是最先進的工藝,但一定是在當時的條件下最適合的、實施條件和處置效果更有保障的方案。”宋永會説。

  4月10日11:00,距離入松花江口約67公里的呼蘭河蘭西斷面清潔凈化應急工程正在穩定運行。圖片上方灰白色的河水經藥劑處理後,絮凝效果顯著,下游水質明顯改善。

  落實:細節決定成敗

  “步步驚心。”這是生態環境部華南環境科學研究所環境應急研究中心主任虢清偉對這次應急處置工作的感觸,“每一步都不容易,應急處置方案在工程實踐中,突發情況很多。”

  專家組成員虢清偉

  通過實地勘察,結合數據分析,專家組提出了兩個戰場作戰的應急處置方案。

  在上遊的依吉密河上,河水污染重,含砂量最高超過20%,首先要實施控制性工程,將污染物控制在依吉密河。專家組提出構建3道投藥降污壩,攔截污水的同時投放藥劑,減少污染物向下游的遷移量。

  另一個戰場是呼蘭河干流。經過測算,專家組判斷,污染帶進入呼蘭河時,特徵污染物鉬仍會超標。專家提出在呼蘭河干流實施清潔凈化工程,巧妙利用閘壩、橋梁投放藥劑,開展處置工作。

  在制定方案時,專家組已經盡可能選取具備工程條件的地點作為投藥點,可實施過程仍然一波三折。

  在呼蘭河綏望橋投藥點,溶藥池裏的藥劑需要通過水泵抽到河上,施工人員緊急接通了河灘上的農用電,但由於負荷太大,水泵啟動後不久,跳閘斷電了。

  由於時間緊,當地購買不到防腐蝕的加藥泵,導致每隔數小時就需要更換一次水泵,操作人員應接不暇,甚至出現加藥中斷的情況。

  一夜時間裏更換下來的水泵

  “要削峰,達到‘斬首’目的,就必須抓住污染團,但是快速建成的應急設施難以穩定供電供水,斷電停藥‘漏掉’污染團,只能通過下一級工程補救。”虢清偉嘆了口氣。

  為了抓住污染團,專家組在著眼方案全局之外,個個都化身“細節控”。哈爾濱工業大學教授趙慶良,中國環境科學研究院研究員宋玉棟、副研究員魏健,華南環境科學研究所工程師張政科……無論是老專家還是年青專家都成了現場“技術員”、“檢查員”。

  在夜晚的工程現場,專家們裹上厚重的軍大衣抵禦寒冷,在各個環節“挑毛病”、“找問題”,成了大家眼裏的“較真死磕專家天團”。

  “應急處置不是常規的工況,需要磨合的細節很多,但我們沒有時間細細摸索,就只能靠經驗和技術積累來預判可能出現的問題,提出解決辦法和備用方案。”虢清偉説。

  用電功率大,他就反復確認備用發電機和電力搶修人員到位情況;水泵容易堵塞,他逐一查看,確保每台水泵都已經用金屬保護網套住;藥劑濃度不容易把握,可能影響污染物去除效果,他就幫助採取控制措施……

  提起被他查看現場的感受,當地工程人員笑著説:“心情賊矛盾,就像學生看著老師批改試卷,怕被專家瞅出來毛病,又盼著專家能給我們指出不足,免得關鍵時刻掉鏈子。”

  連續奮戰十多天后,虢清偉黑了,也瘦了,但看到工程穩定運行時,他的眼裏總會閃爍著興奮的光芒。

  專家在現場進行分析指導

  應變:保證處置效果

  “應急最難的地方,就是你不知道接下來會發生什麼,不知道會出現哪些不可控因素。”陳思莉説。

  專家組成員陳思莉

  污染物持續遷移變化,應急處置的重心也隨之及時調整。

  事件發生之初,封堵鹿鳴礦業的尾礦泄漏源頭是重中之重,專家建議在依吉密河建設13條攔截壩。“尾礦砂流動速度慢,水的流速快,攔截壩可以截留礦砂,降低下游水中的含砂量,同時減緩污染團流速,為下游開展治污工作創造條件。”陳思莉説。

  3月31日,監測數據顯示,污染物已經從依吉密河流入呼蘭河,應急處置工作進入控污削峰階段,生態環境部應急工作組也隨著污染團的移動,轉移了駐地。

  河水中的含砂量下降了,專家組又在思考,如何精準有效地“削峰”,降低河水中鉬的濃度。

  選取藥劑時,在鐵鹽和鋁鹽中,他們選擇了更耐低溫的鐵鹽。數據證明,聚合硫酸鐵的污染物去除率可以達到50%以上。

  讓人措手不及的是,當地氣溫驟降,污染物去除率斷崖式下跌至不足10%。

  氣象條件突變,意味著加藥方案被打亂,還意味著,後續加藥點的任務更重了。

  深夜,零下5度,風雪交加,河面的冰塊閃著寒光。陳思莉緊了緊大衣領口,站在橋上一言不發看著加藥口噴出的藥劑,眉頭緊鎖。

  增加投藥量,藥劑、溶藥池、水泵、電力、管道等環節都要做出相應調整,牽一髮動全身。陳思莉根據監測數據預測出污染帶到達時間和濃度,全力計算出最精準的方案,提高治污效率。

  4月7日起,清潔修復階段啟動,但專家組並沒有松一口氣。支流來水不足,夜間投藥效果不佳,兩個突發狀況同時出現,雙重影響下,本就不易的應急處置工作更舉步維艱。

  專家正在進行實地勘察

  陳思莉選擇預判變數,積極應對。“根據最差的情況,下一步的措施會很複雜。”她説,“如果呼蘭河蘭西斷面清潔凈化應急工程達不到預期成效,下游可能還要增設一級投藥點。”

  這是陳思莉壓力最大的時候。當她提出考慮設置新投藥點的方案時,不同的意見接踵而至,因為增設投藥點意味著巨大的成本和工程量。

  “最後工程效果很好,但是當時我必須把這個風險提出來,有備無患,這是我作為專家的責任。”陳思莉眼神堅定。

  在電影中,穿著厚重防爆服的拆彈手面臨的是剪哪條線的問題,而應急處置專家隨時面臨的問題是:投不投藥?藥量多少?什麼時候投?

  功夫不負有心人。4月11日淩晨3時的監測數據顯示,尾礦庫泄漏的特徵污染物鉬已得到有效控制,呼蘭河鉬濃度全線達標。

  雖然戴著口罩,但所有人的眼裏都是藏不住的笑意。

  “看到我們提出的方案幾天之內就變成現實,能幫助地方政府解決問題,很有成就感和自豪感。”陳思莉説。

  4月10日18:00,在蘭西橋投藥點下游3公里處,生態環境部工作組專家取樣發現,河水清澈,不見明顯絮體。

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