【案例】圣费尔南多盆地地下水治理

时间:2019-03-14 00:56 作者: 点击:次

北极星环境修复网讯:摘要：圣费尔南多盆地储藏着大量的地下水，是整个洛杉矶市饮用水的重要来源。工业活动导致圣费尔南多盆地地下水自1980年便出现挥发性有机物污染。洛杉矶水电局正在实施圣费尔南多盆地修复计划，来应对之前泄露的有害物质，恢复并保护这一主要水资源。

项目背景

1 圣费尔南多盆地介绍

圣费尔南多盆地 (San Fernando Basin,SFB) 位于圣费尔南多流域(San Fernando Valley) 的下方，储藏着大量的地下水，其属于上洛杉矶河流域（Upper Los Angeles River Area, ULARA）众多盆地之一，储存的地下水是整个洛杉矶市饮用水的重要来源。正常降水期间，圣费尔南多盆地可为洛杉矶提供14%的饮用水，在长期干旱期间，由于外来水资源受限，其对洛杉矶饮用水的供给可达到30%。洛杉矶市面积465平方英里，常驻人口近400万，年平均耗水量约为2,150亿加仑。人均每日用水量为104加仑，约为四浴缸的水量。

作为地下水的主要来源，圣费尔南多盆地9个井场共有115口地下水井。井场就是钻井入地下蓄水层，开采可用地下水的一个区域。洛杉矶水电局（Los Angeles Department of Water and Power, LADWP）在盆地中的地下水开采井超过70%都受到各种污染物的影响，导致地下水相比历史供应量减少50%。目前只有约30口井可靠运行。洛杉矶水电局（LADWP）正在实施一项计划——圣费尔南多盆地修复计划（the SFB Remediation Program），来应对之前泄露的有害物质，恢复并保护这一主要水资源。

该计划修复目标如下：

通过减少污染物暴露，保护公众健康和环境

防止污染物迁移对当地地下水的进一步影响

清除受影响区域和邻近地下水域中的污染物

恢复圣费尔南多盆地水资源有益利用和原计划供应容量

在未来发生干旱或突发事件时，随着洛杉矶市对外来水资源的依赖程度逐步降低，本地地下水的可用性变得更加重要。恰当的处理污染物从而恢复盆地的历史容量，并充分利用其地下水，以及通过回灌再生水至地下水层和雨水补充地下水等方面的努力，将有助于洛杉矶市实现其目标——即到2035年，洛杉矶本地水源供应解决50%城市饮用水需求。

2 费尔南多盆地历史和污染程度

圣费尔南多盆地地下水污染主要是由于飞机制造业所使用危险化学品的储存，使用和处置不当，20世纪40年代的商业和重工业活动也造成了地下水污染。一些潜在的责任方尚在追责中。自从1980年圣费尔南多盆地地下水出现挥发性有机物（Volatile Organic Compound, VOC）污染，洛杉矶水电局、伯班克水电局(Burbank Water and Power) 和格兰岱尔水电局 (Glendale Water and Power) 一直在与州和联邦机构进行区域合作，对圣费尔南多盆地中的人为污染物进行控制和修复。挥发性有机物（VOCs）污染成为解决圣费尔南多盆地水资源问题的主要难题，其中包括三氯乙烯（TCE）和四氯乙烯（PCE）、六价铬、1,4-二恶烷、1,2,3-三氯丙烷（TCP）、正亚硝基二甲胺（NDMA）、高氯酸盐和其它污染物。

[1]:圣费尔南多地下水盆地多种污染物和污染羽流

图例[2]显示了2014年美国环境保护局（EPA，以下简称环保局）绘制的圣费尔南多盆地污染范围和受影响的地下水面积。该区域被描述为“污染羽” (Contaminant plume)。污染羽从污染源开始并扩散，取决于污染物的特性和蓄水层的特征。图中的着色点代表洛杉矶水电局的抽水井，大多位于污染羽范围内或在污染范围附近。污染羽长度约为12英里，主要显示了圣费尔南多盆地两种污染物，即三氯乙烯和四氯乙烯。

[2]:主要污染物羽流：三氯乙烯和四氯乙烯（2014）

修复治理工程

1 昔日修复工作

从20世纪80年代末开始，美国环保局（EPA）对圣费尔南多流域地下水的挥发性有机物(VOC)进行了一项全面的修复调查，之后通过环保局的超级基金计划开始治理污染地下水。地方、州和联邦机构与洛杉矶市、伯班克市和格兰岱尔市一直在共同合作调查、修复污染，如图例[3]、[4]所示。

[3]:修复进程时间表

在北好莱坞(North Hollywood)地区，地下水的状况改变，外加蓄水层中其他挥发性有机物的污染一度让修复工作受到阻碍。污染继续蔓延至圣费尔南多盆地的其他区域，迫使洛杉矶水电局关闭了很多地下水井。尽管在调查、控制和治理污染物方面取得了进展，但污染仍尚未实现完全控制，其中一些污染物污染范围还在继续扩大。

[4]: 修复进程项目 AFY—每年英亩-英尺(水)

2 当前和未来修复计划

2015 年初，就圣费尔南多盆地地下水污染现现状，洛杉矶水电局完成了一项历时6年耗资 1,150 万美元的污染调查。花费约2,200万美元新钻了26口监测井，这些新的监测井和现有的70多口井共同组成监测网络用以表征圣费尔南多盆地北部的地下水水质状况，并帮助建立该盆地的场地概念模型。这些监测井持续在洛杉矶市抽水最高产的井场区域采样：

北好莱坞西部 (North Hollywood West）

图洪加 (Tujunga）

里纳尔迪-托卢卡 (Rinaldi-Toluca）

北好莱坞东部 (North Hollywood East）

目前正在努力推进工作以更好地表征沿河流输送管道 (River Supply Conduit, RSC) 的圣费尔南多盆地南部井场的污染现状，包括波洛克 (Pollock）井场附近的区域。

[5]:圣费尔南多盆地潜在项目

洛杉矶水电局为评估适当的应对措施，也持续做出一些其他努力。图例[5]显示了潜在项目（待完成可行性研究）和环境保护局已提出可行方案中在该区域附近的项目。洛杉矶水电局还计划评估减少处理水量的方案，优先从污染水平较高区域的井中抽水，进而减少污染扩散到目前不需要处理的抽水井。洛杉矶水电局的目标是将初始应对措施集中在北好莱坞西区、图洪加、里纳尔迪-托卢卡这些地下水有效利用受影响最大的井场区域。

2.1 项目进展情况

洛杉矶水电局于2016年12月完成了北好莱坞西边(NHW)井场的暂行修复调查(Interim Remedial Investigation) 和可行性研究(Feasibility Study (RI-FS))。在初步筛选去除1,4-二恶烷的技术和应对措施后，确定了三种备选修复方案：(1) 不采取措施；(2) 购买替代水源；(3)抽出并处理受污染的地下水。抽出处理的备选方案因为其长期的有效性和可靠性获得批准。这一备选方案极大可能降低地下水中污染物的毒性、迁移性和容量。从而极大可能降低污染地下水造成的人类健康风险和环境风险。而且使用现有的抽水井和基础设施减少了工程资金、时间、和对环境的影响。在举行公开会议，考虑公众意见之后，洛杉矶水电局通过了该计划，并开始实施北好莱坞西边井场暂行修复行动计划。图例[6]（2017年秋季照片）展示了北好莱坞西边井场正在建设中的井口净化处理设施。

[6]:北好莱坞西区井场正在建设的处理设施（2017）

抽出处理是一种常用的地下水修复技术。地下水从井中抽出送到地上处理系统分解去除污染物。在北好莱坞西边井场的地上处理系统包括使用过氧化氢、紫外线高级氧化工艺(Ultraviolet Advanced Oxidation Process, UV AOP) 处理存在于井场中的污染物。处理系统还包括沙粒分离器、筒式过滤器和颗粒活性碳罐。这些处理技术同样适用于其他井场污染物，且经济有效，所以也可用于其他井场的修复工作。

2.2 项目资金情况

1号提案，也被称为“水债券”，于 2014 年获得选民通过。“水债券”为重大投资项目提供高达 50 %的资金，在提高用水可靠性和满足加州的长期用水需求方面至关重要。据洛杉矶水电局预估，圣费尔南多盆地修复计划的总费用约为 6 亿美元。洛杉矶水电局目前已获得了1号提案拨款的 4400 万美元，用于修复北好莱坞西边井场的 1,4-二恶烷。1号提案初步获批了约 600 万美元的计划补助金，涉及北好莱坞中心、波洛克和图洪加修复项目。洛杉矶水电局在未来几年将申请约 2.5 亿美元，用以保证这些未来修复计划的建设费用。并将继续积极主动寻求地方、州和联邦的资助以减少对纳税人的潜在影响。

在洛杉矶许多机构和市民的支持与合作下，洛杉矶水电局正在加速解决污染问题。图例[7]所示的项目时间表显示了在圣费尔南多盆地北部和波洛克的井场进行的各阶段响应措施。这些阶段目标的实现有待于修复调查、可行性研究、和修复方案筛选的进一步完成。

原标题:【案例】圣费尔南多盆地地下水治理