清華應(yīng)急供水課題組詳解貴州都柳江砷污染事件
事件背景
2007年12月初貴州省黔南布依族苗族自治州獨山縣某企業(yè)違法向都柳江排放含砷廢水，導(dǎo)致下游村鎮(zhèn)居民17人中毒。經(jīng)環(huán)境監(jiān)測部門和疾控中心檢測，都柳江河水砷濃度大大超過相關(guān)水質(zhì)標準要求。12月25日下游三都水族自治縣被迫停止從都柳江取水。縣城水廠改用堯人山備用水源，但產(chǎn)水量大大下降，從日常供水4000噸降至300噸。雖然黔南州、三都縣采取了多項應(yīng)急措施，包括從各縣市調(diào)集消防水車從山區(qū)泉眼取水數(shù)百噸送至水廠和地勢較高的居民區(qū)，但仍遠遠不能滿足當?shù)鼐用竦幕旧钚枰?nbsp;
都柳江砷污染事件地理位置圖
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三都縣停水后，貴州省、黔南州、三都縣四處求援，但都沒有肯定答復(fù)。經(jīng)黔南州水利局楊海英總工（清華校友）聯(lián)系，黔南州環(huán)保局楊波局長12月29日晚打電話向我校環(huán)境系張曉健教授求助。張老師在了解了當?shù)厍闆r后，立即組織課題組放棄元旦假期，進行相關(guān)調(diào)研并準備試驗設(shè)備，做好赴現(xiàn)場應(yīng)急準備。
此前張曉健教授及其課題組已經(jīng)承擔了松花江硝基苯污染事件、北江鎘污染事件、無錫市飲用水危機等多起在國內(nèi)外有重大影響的應(yīng)急供水任務(wù)并取得成功；張曉健教授多次受到黨和國家領(lǐng)導(dǎo)人表揚，被評為2007年綠色中國年度人物。在松花江污染事件后，環(huán)境系成立了以張曉健教授為首的課題組，與建設(shè)部城建司共同開展了“城市供水系統(tǒng)應(yīng)急技術(shù)研究”課題研究，對飲用水相關(guān)水質(zhì)標準中的所有污染物預(yù)先開展應(yīng)急處理技術(shù)研究，其中就包括砷。
應(yīng)急除砷技術(shù)原理
砷是一種公認的有毒致癌物質(zhì)。我國自2007年7月1日實施的新國標《生活飲用水衛(wèi)生標準》（GB5749-2006）將飲用水中砷的標準限值從原國標的不超過0.05mg/L提高到不超過0.01mg/L。在《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB3838-2002）中規(guī)定I、II、III類水體中砷含量不得超過0.05mg/L。此前，國內(nèi)并沒有應(yīng)對突發(fā)性砷污染事件應(yīng)急供水的成功案例。
對于處理含砷地表水的飲用水處理工藝主要是采用以投加適量鐵鹽混凝劑和氧化劑為核心的強化常規(guī)處理工藝。在水環(huán)境中，砷主要以三價和五價兩種價態(tài)存在，其中三價砷的毒性比五價砷毒性更強（砒霜即為常見的三價砷物質(zhì)），并難于去除。飲用水應(yīng)急除砷的機理是先投加氧化劑將可能存在的三價砷氧化成五價砷，再投加適量鐵鹽混凝劑，形成氫氧化鐵與五價砷的共沉淀物，并借助形成的礬花絮體對五價砷進行絡(luò)合吸附，混凝除砷的pH值保持在6.5～8之間。含砷水源水經(jīng)采用以上強化除砷工藝，過濾后出水可以滿足新國標的要求。
課題組從2006年起已開展了應(yīng)對突發(fā)性砷污染的飲用水應(yīng)急處理試驗，已經(jīng)形成了有關(guān)的技術(shù)方案，但尚未經(jīng)過水廠規(guī)模的實際運行檢驗。
應(yīng)急供水課題組工作日程
1月2日6：00，張曉健教授和助手陳超博士、博士生李勇一行三人攜帶試驗設(shè)備和便攜式檢測儀器從清華啟程乘飛機趕赴現(xiàn)場。
1月2日16：00到達三都縣現(xiàn)場后，立即了解情況，赴當?shù)厮畯S進行調(diào)研，了解水廠的工藝和運行情況，落實現(xiàn)場試驗的地點和條件。當晚9：00縣里組織召開應(yīng)急供水指揮小組會議，張老師介紹了應(yīng)急除砷的基本原理，并提出了水廠工程改造方案。會后三都縣政府、環(huán)保局、水利局、疾控中心等相關(guān)部門立即組織落實。
1月3日，第一批現(xiàn)場試驗取得成功。在水源水濃度為0.086mg/L（超出飲用水標準7.6倍）的情況下，試驗出水為0.005mg/L（飲用水標準限值的50％），初步確定了工藝參數(shù)。與此同時，現(xiàn)場改造工作緊張進行，包括更換進水管、加裝電磁流量計、更換混凝劑、增加預(yù)氯化加氯點等。
1月4日，第二批現(xiàn)場試驗取得成功。在水源水濃度為0.057mg/L（超出飲用水標準4.7倍）的情況下，參數(shù)試驗出水為0.005mg/L（飲用水標準限值的30％）。當日下午現(xiàn)場改造工作基本完成，水廠從17：00開始進水，進行生產(chǎn)性試運行。
1月5日，繼續(xù)完善水廠應(yīng)急處理設(shè)備，并對處理后出水進行水質(zhì)檢測。
1月6日，經(jīng)過州、縣兩級疾控中心1月5日和1月6日3次取樣監(jiān)測，在水源水含砷量仍然超標數(shù)倍的情況下，出水達到國家標準并有安全余量。三都縣縣委縣政府宣布從1月6日15：00起縣城恢復(fù)正常供水。困擾當?shù)厝罕娛嗵斓墓┧C解除，應(yīng)急除砷供水取得成功。貴州省、黔南州和三都縣相關(guān)部門對課題組給予了高度評價。
領(lǐng)導(dǎo)指示
都柳江的砷污染和三都縣的水危機事件引起了國家領(lǐng)導(dǎo)和各級政府部門的高度重視，作出了重要批示：
1月5日晚，曾培炎副總理批示，“請環(huán)保總局關(guān)注此事”。
1月6日晨，溫家寶總理批示，“請環(huán)保總局協(xié)同貴州省政府，抓緊解決群眾的生活飲水問題”。
1月6日，國家環(huán)保總局周生賢局長指示，“立即派工作組赴貴州，傳達總理批示，共同研究應(yīng)對措施”。
1月7日，環(huán)保總局工作組趕赴現(xiàn)場，對三都縣恢復(fù)供水給予高度評價。同時張曉健教授也加入了工作組，參與對上游污染源控制和下游應(yīng)急供水的指導(dǎo)工作。
目前當?shù)匚廴疚餄舛纫呀?jīng)降至地表水環(huán)境質(zhì)量標準限值以下，水廠的應(yīng)急除砷工藝仍在正常運行，出水水質(zhì)滿足標準，當?shù)厣a(chǎn)生活完全恢復(fù)正常。
后續(xù)工作
此次應(yīng)急供水工作是應(yīng)對突發(fā)性砷污染的城市應(yīng)急供水國內(nèi)首次成功案例。課題組通過努力，為當?shù)亟鉀Q了難題，為清華大學(xué)贏得了榮譽。之所以能夠在很短時間內(nèi)取得成功，是和課題組長期以來的積累和預(yù)先開展的研究工作分不開的。環(huán)境系對該項工作給予了高度重視，在人員、設(shè)備、監(jiān)測方面給予了大力支持。
目前，該課題組承擔的建設(shè)部計劃項目“城市供水系統(tǒng)應(yīng)急技術(shù)研究”已經(jīng)基本完成，其成果涵蓋了我國飲用水相關(guān)水質(zhì)標準中的全部124項污染物指標，并已經(jīng)獲得了其中100項污染物的應(yīng)急處理技術(shù)。對城市供水系統(tǒng)應(yīng)急技術(shù)的研究工作已經(jīng)正式列入國家十一五重大科技專項，將由清華大學(xué)負責，對于指導(dǎo)我國供水行業(yè)應(yīng)對今后的突發(fā)性水源水污染事件，保障正常供水，維護社會穩(wěn)定具有重要意義。（
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