馮雨昊

(湖南省長沙市第一中學(xué)，湖南 長沙 410000)

根據(jù)國家有關(guān)環(huán)境保護(hù)法規(guī)規(guī)定，水環(huán)境敏感路段是指公路穿越水環(huán)境敏感區(qū)的路段，包括:地表水飲用水水源一級、二級保護(hù)區(qū);Ⅰ類、Ⅱ類地表水體;重要濕地、重要水生生物的自然產(chǎn)卵場及索餌場、越冬場和洄游通道、天然漁場等。目前對高速公路建設(shè)給沿線地區(qū)生態(tài)景觀影響分析研究較多，但對于高速公路建設(shè)對周邊水環(huán)境敏感地區(qū)的影響分析則較少涉及［1］。本文在總結(jié)國內(nèi)外公路水資源保護(hù)與修復(fù)技術(shù)研究的基礎(chǔ)上分析和探討了高速公路施工和運營過程中對水環(huán)境敏感地區(qū)的影響，并從規(guī)劃、設(shè)計、施工、運營4 個階段提出了相應(yīng)的水環(huán)境保護(hù)措施。

1 水環(huán)境敏感區(qū)保護(hù)研究狀況

1.1 國外高速公路水環(huán)境保護(hù)研究狀況

國外公路水環(huán)境保護(hù)從20世紀(jì)70年代起，就注重對高速公路路面水環(huán)境保護(hù)這方面的研究。其對施工期水環(huán)境研究較少，主要集中在公路營運期路面徑流處理研究方面。研究內(nèi)容主要集中在以下兩個方面:一是高速公路路面徑流中污染物的成分、遷移過程及其對受納水體水質(zhì)的影響。Price 等［2］對Kentucky 某高速公路的建設(shè)對河流水環(huán)境影響進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)施工生產(chǎn)污水中大量泥沙進(jìn)入河流，導(dǎo)致水體中魚類死亡，水生生物物種減少。德國學(xué)者 G.Stotz［3］搜集了德國 FRG 地區(qū) 145 場降雨所產(chǎn)生徑流水，并分析了徑流水中重金屬、石油類、氯化物、COD、SS、BOD、PAHs 等含量，發(fā)現(xiàn)路面徑流水中的多環(huán)芳烴的含量是周圍河流和湖泊中的50～60 倍;二是研究路面徑流污染的控制措施。韓國專家Kim 等［4］發(fā)現(xiàn)定時清掃路面能有效的降低路面徑流水中污染物，其中SS、COD、BOD、總氮和重金屬等降低了 31%～87%。Winston，R.等［5］人對加利福尼亞州北部平原的40 州際公路的4 個監(jiān)測點的路面徑流水的TSS 和TN 進(jìn)行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)人工濕地對總氮的去除效果較好。Paruch 等［6］使用有機(jī)吸附材料處理隧道污水，發(fā)現(xiàn)其水中非極性油和有毒物質(zhì)的去除效果較好。

1.2 國內(nèi)高速公路水環(huán)境保護(hù)研究狀況

我國近幾年才開始對公路造成的水污染及處理方法進(jìn)行研究。對運營期的水污染研究較多。主要表現(xiàn)在以下三個方面:一是路面徑流污染物特征及其處理技術(shù)研究。王一斌等對杭金衢高速公路的降雨徑流水質(zhì)進(jìn)行了監(jiān)測［7］，認(rèn)為路面徑流雨水可生化性較差。李賀等［8］收集了南京機(jī)場高速公路路面徑流水，重點探討了不同類型的降雨重金屬污染的出流規(guī)律、事件平均濃度(EMC)，并分析了降雨特征對徑流重金屬污染的影響。韓冰等 對北京的雨水徑流水的總氮、總磷、CODCr、BOD5等進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)徑流中總磷對總污染物的貢獻(xiàn)高達(dá)83.1%。趙劍強(qiáng)等［10］研究認(rèn)為，SS 和 COD 是水體污染的主要污染源，其濃度超過污水排放限值;二是高速公路輔助設(shè)施污水特性及處理技術(shù)研究。高速公路輔助設(shè)施包括服務(wù)區(qū)、收費站、養(yǎng)護(hù)管理站及車站等，排放的廢水屬于生活污水范疇。胡博等［11］對大霍高速公路良田服務(wù)區(qū)排放污水的水質(zhì)和水量進(jìn)行監(jiān)測分析發(fā)現(xiàn)高速公路服務(wù)區(qū)污水COD 和氨氮的含量較高。林奇針對福建省內(nèi)連江、上街高速公路服務(wù)區(qū)的污水特性進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)其生活污水屬于高濃度型，初期雨水、地面沖洗污水與典型的極低濃度生活污水水質(zhì)較為相似［12］;三是高速公路危險化學(xué)品運輸事故對水環(huán)境污染的處理技術(shù)。鑒于危險化學(xué)品運輸事故泄露的危險性，學(xué)者紛紛對此開展了大量的研究，如多目標(biāo)風(fēng)險評估方法、風(fēng)險評價模型、最優(yōu)運輸路徑規(guī)劃等定量風(fēng)險評價技術(shù);不過有研究指出我國水環(huán)境敏路段危險化學(xué)品運輸事故污染應(yīng)急收集技術(shù)還處在起步階段，尤其是特大橋的應(yīng)急收集技術(shù)還有待完善［13］。

2 高速公路建設(shè)對水環(huán)境敏感地區(qū)的影響

2.1 高速公路施工期水體污染源及其影響

施工期的施工營地會產(chǎn)生生活污水，主要包括沖廁水、洗浴污水，餐廚污水、機(jī)修污水和車輛沖洗污水?？缢畼蛄簶痘┕ぎa(chǎn)生的泥漿水大多經(jīng)過沉淀后入河中，部分小河有受到泥漿水污染的隱患，橋梁樁基施工產(chǎn)生的廢渣廢土有部分侵入河道邊。在水庫邊施工的橋梁對水庫水體水質(zhì)的影響存在較大隱患。拌合站污水大多有沉淀池，但沉淀池大多沉渣過滿，未及時清渣，造成沉淀池未起到應(yīng)有的效果?？亢舆叺陌韬险緦铀|(zhì)均產(chǎn)生一定影響。隧道施工容易破壞山體，水土流失隱患較大，影響泄洪。隧道內(nèi)施工時的出渣排水未經(jīng)過任何處理措施而直接排放，對水環(huán)境會產(chǎn)生較大影響。

2.2 高速公路運營期水體污染源及其影響

高速公路運營期水體污染主要分為兩個部分。一個是公路的附屬設(shè)施產(chǎn)生的污水，一個是雨水洗刷路面產(chǎn)生的徑流水。

隨著高速公路以后的全線開通，服務(wù)區(qū)、停車區(qū)、收費站及管理處等高速公路附屬設(shè)施均投入使用，其中加油站、汽車修理廠、餐廳、住宿、超市、公用廁所等均會產(chǎn)生相應(yīng)的污水。大體可劃分為四類污水:①生活污水:來源于客房樓、綜合樓、公共廁所、餐廳等的污水。其中的主要污染因子為 BOD、COD、SS、NH3—N、油類物質(zhì)等。②油污廢水:來源于加油站和汽修廠前坪地面沖洗水，汽修廠排水及污染區(qū)雨季前期地表雨水等。其主要污染因子為石油類、SS 等。③輕度油污有機(jī)廢水:包括過境車輛沖洗水，洗車區(qū)雨季前期地表雨水。其主要污染因子為SS、石油類(一部分)、BOD、COD 等。④輕度油污廢水:來源于停車區(qū)沖洗水，停車區(qū)雨季前期地表雨水，綜合樓和客房樓前坪、人行道、車道的地面沖洗水及雨季前期地表雨水。其主要污染因子為SS、石油類(少量)。

2.3 王屋鎮(zhèn)各樹種“古樹之最”的生長狀況 王屋鎮(zhèn)各樹種“古樹之最”中，生長狀況最好的是銀杏樹，樹高為46 m，胸徑為2.92 m，冠幅為34 m(表3)。

隨著車流量的增大，車子的零件的磨損及尾氣的排放，形成沉降物，雨水沖刷路面形成的徑流水等都成為高速公路周邊環(huán)境的水體污染源。污染物主要有 SS、COD、P、N 營養(yǎng)物、氯化物、油和脂、農(nóng)藥、PAHs、重金屬如 Pb、Zn、Cu、Cr、Ni、Fe 等［14］。如果不對其所產(chǎn)生的生活污水及含油廢水進(jìn)行有效治理而直接排入附近水體、農(nóng)田等，將會對周圍環(huán)境造成不利影響。

3 高速公路水環(huán)境保護(hù)措施

3.1 規(guī)劃階段

在高速公路規(guī)劃階段，除了注重經(jīng)濟(jì)效益和技術(shù)可行性研究外，還要把環(huán)境保護(hù)作為重要因素予以考慮。并體現(xiàn)“環(huán)保優(yōu)先”的指導(dǎo)思想。

工程招標(biāo)階段招標(biāo)文件中要明確通過水環(huán)境敏感路段水環(huán)境保護(hù)問題，投標(biāo)階段工程承包商要承諾其對飲用水源保護(hù)區(qū)的責(zé)任和任務(wù)，接受業(yè)主和地方環(huán)保、水利部門的監(jiān)督。

3.2 設(shè)計階段

3.2.1 路線方案

勘測時要認(rèn)真調(diào)查論證公路路線走向與地表水系的相關(guān)關(guān)系，設(shè)計足夠的涵洞、橋梁，以減少高路基對地表徑流的影響;在高速公路勘察設(shè)計階段要在跨越河流、湖泊等水體時，盡量采用橋涵跨過，減少使用堆填式的路基結(jié)構(gòu)，減小對地表水體的影響;路線設(shè)計應(yīng)注意保護(hù)自然水流，不改變水流的方向，不壓縮過水?dāng)嗝?，更不得堵塞、阻隔水流。在公路擬定的幾個選線方案中把路線附近的環(huán)境敏感點標(biāo)明在圖紙上，然后進(jìn)行方案比選，選出對環(huán)境影響較小的方案。

公路應(yīng)盡量避繞環(huán)境法規(guī)禁止通過的區(qū)域［15］，如生活飲用水源地一級保護(hù)區(qū)、自然保護(hù)區(qū)的核心區(qū)和緩沖區(qū)等。公路經(jīng)過環(huán)境法規(guī)禁止排放污水的區(qū)域，如生活飲用水源地二級保護(hù)區(qū)等區(qū)域時，應(yīng)采取措施限制施工廢水及公路附屬設(shè)施污水的排放，但對路面徑流排水建議允許做適當(dāng)處理后排放。

3.2.2 路面類型的選擇

高速公路水環(huán)境敏感地段在進(jìn)行路面設(shè)計時，應(yīng)優(yōu)先選取水泥路面。雖然瀝青混凝土路面行車舒適，破損后也易于修復(fù)，但瀝青中含有石油等有機(jī)物類污染物，易產(chǎn)生瀝青塵埃微粒，雨水沖刷路面容易將瀝青塵埃帶入附近的飲用水體。而水泥混凝土路面雖然沒有瀝青混凝土路面那樣富有彈性，但它相對污染小，對保護(hù)飲用水體有利。

3.2.3 路基設(shè)計

首先應(yīng)考慮取土、石、砂礫料的料場位置、開采方式、數(shù)量等，及對坡面植被、河道的影響;還要考慮棄方的位置、數(shù)量對自然環(huán)境的影響等。作好施工組織計劃，充分利用挖方調(diào)運土方，減少廢方。填方路基邊緣至公路坡腳的邊坡采用種植喬木、灌木與植草相結(jié)合的綠化方案。在農(nóng)田內(nèi)設(shè)取土坑取土?xí)r，應(yīng)注意取土坑的形狀和數(shù)量，完工后盡量復(fù)耕。另外，還應(yīng)作好路基的防排水工作，合理安排路基、路面排水與公路沿線農(nóng)田水利灌溉的關(guān)系。

3.3 施工期水環(huán)境保護(hù)措施

1)施工前，合理安排施工期，盡可能在非雨季施工和河流枯水期施工，采用成型的預(yù)制構(gòu)件等，縮短現(xiàn)場施工作業(yè)時間。

2)對施工人員進(jìn)行集中培訓(xùn)，強(qiáng)化環(huán)境保護(hù)意識，做到預(yù)防為主，治理為輔，從源頭抓起，切實做到以人為本，減少污染源的產(chǎn)生、擴(kuò)散，防止因人為原因使環(huán)境污染擴(kuò)大。

3)禁止在水源地范圍設(shè)置施工營地、拌和站、預(yù)制場及集中堆放材料等，做好生態(tài)修復(fù)和綠化工作，防止水土流失。合理處理施工廢、余料。在施工現(xiàn)場設(shè)固定的堆放點，定期清理運走，集中處理施工物資。施工期間對施工便道進(jìn)行灑水處理，防止產(chǎn)生大量道路揚塵。

4)水環(huán)境敏感路段需要開設(shè)隧道時，在施工過程中，應(yīng)仔細(xì)勘察并設(shè)計符合其地形的方案，使用適當(dāng)?shù)拈_挖方式，避免因野蠻施工造成山體滑塌，造成嚴(yán)重的水土流失。

5)在農(nóng)、牧、漁業(yè)地區(qū)的公路兩側(cè)應(yīng)設(shè)邊溝，邊溝內(nèi)的水不得排入地表水，Ⅰ類水源地保護(hù)區(qū)在城鎮(zhèn)附近路段可排入城鎮(zhèn)下水道，排入河流的排水口應(yīng)建有格柵及沉淀池等處理措施。必要時應(yīng)設(shè)置過濾設(shè)施。

6)嚴(yán)格按照設(shè)計開挖路基，清除的淤泥表土應(yīng)回收到路上處理或運到指定地點堆棄，棄石棄土應(yīng)運到合理地點，不得任意堆放，更不能淤塞河道。并做好防護(hù)排水措施，取土后應(yīng)及時恢復(fù)植被，坡面植草應(yīng)盡量選擇鄉(xiāng)土植物。

7)合理使用排水方式。在高速公路通過城鎮(zhèn)用水路段，采取集中排水方式，以免污染水源;在地形平緩處采用蒸發(fā)池，使高速公路的污水流入池內(nèi)自然蒸發(fā)，防止受污染的水危害自然環(huán)境。

8)對于生活污水及食堂污水應(yīng)修建簡易的排油池、二級沉淀池，污水集中處理達(dá)標(biāo)后再排放。施工中生活污水應(yīng)經(jīng)化糞池沉淀處理后方可排入納污水域或農(nóng)用排灌系統(tǒng)，不得排入飲用及養(yǎng)殖水源。

9)施工完畢后要將施工過程中硬化的施工場地、道路復(fù)墾，種植相應(yīng)的植被，注意水土保持。

3.4 營運期保護(hù)措施

1)高速公路沿線的附屬設(shè)施，如服務(wù)站、停車區(qū)、收費站、監(jiān)控中心等的生活污水應(yīng)選用適當(dāng)?shù)奶幚砑夹g(shù)處理后，達(dá)到一級排放標(biāo)準(zhǔn)，可排入納污水域或農(nóng)田排灌系統(tǒng)或用于綠化和洗車等。

2)跨越飲用水源、水產(chǎn)養(yǎng)殖及水生動物保護(hù)區(qū)水源的橋梁，應(yīng)使用橋面系統(tǒng)排水引出該區(qū)域。并在橋梁上設(shè)立監(jiān)控系統(tǒng)，設(shè)置緊急報警電話一覽表，注明相應(yīng)公路管理部門、環(huán)保部門、公安消防的電話號碼，一旦發(fā)生事故，駕駛員及工作人員等可及時匯報相關(guān)部門。

3)橋梁兩側(cè)安裝防落網(wǎng)，加強(qiáng)橋墩的防撞等級，防止危險品運輸車輛側(cè)翻至路基范圍之外。設(shè)置醒目的標(biāo)志標(biāo)牌提醒過往車輛已進(jìn)入水源保護(hù)區(qū)，應(yīng)謹(jǐn)慎駕駛。

4)制定嚴(yán)格的環(huán)境風(fēng)險應(yīng)急預(yù)案，安排專業(yè)人員負(fù)責(zé)，保證本工程各項環(huán)境保護(hù)措施的落實，防止對飲用水源造成污染和影響。

5)公路管理部門應(yīng)加強(qiáng)跨越地表水飲用水源保護(hù)區(qū)路段的日常巡護(hù)工作，同時建立專門的部門在上述路段對危險品運輸車輛進(jìn)行押運或者設(shè)置陪車，陪同的押運車輛應(yīng)配備沙子等及應(yīng)急回收物資，以防突發(fā)風(fēng)險事故的發(fā)生。在暴雨及霧天禁止運輸危險品車輛上路。

6)在飲用水源保護(hù)區(qū)路段配備必要的環(huán)境風(fēng)險應(yīng)急材料，如滅火器、吸油材料、圍油欄、沙子等。

7)定期對排水系統(tǒng)進(jìn)行清理疏導(dǎo)，保證路面徑流收集系統(tǒng)排水順暢，集水池采用人工定期除砂。

4 結(jié)語

我國水資源較為短缺，人均占有水資源低于世界平均水平，隨著高速公路交通事業(yè)的快速發(fā)展，由高速公路建設(shè)引起的水資源環(huán)境問題變得越發(fā)突出，如何處理好公路建設(shè)與水環(huán)境敏感路段水環(huán)境保護(hù)的關(guān)系至關(guān)重要。這就要求從高速公路建設(shè)的實際出發(fā)，在勘查設(shè)計階段應(yīng)認(rèn)真調(diào)查論證公路路線走向與地表水系的相關(guān)關(guān)系，篩選合理的路線方案;在施工過程應(yīng)加強(qiáng)管理，同步實施環(huán)保計劃，落實環(huán)保措施做好環(huán)境監(jiān)測;在公路投入運營后應(yīng)加強(qiáng)環(huán)境風(fēng)險防范，搞好環(huán)境管理和監(jiān)測，以有效處理好水資源與公路建設(shè)之間的矛盾，最大限度的確保沿線水資源的安全。

［1］孔艷娜，完顏華，李彥斌.高速公路對水環(huán)境影響的綜合評價［J］.中外公路，2008(6):17 －20.

［2］Price D.J.，B.W.J..Effectiveness of stream restoration following highway reconstruction projects on two freshwater streams in Kentucky［J］.Ecological Engineering，2005，25(1):73－84.

［3］Stotz，G..Investigations of the properties of the surface water run －off from federal highways in the FRG［J］.Science of The Total Environment，1987，59:329 －337.

［4］Kim，D.G.，K.JeongandS.O.Ko.Removal of road deposited sediments by sweeping and its contribution to highway runoff quality in Korea［J］.Environmental Technology，2014，35(20):2546 －2555.

［5］Winston，R.，et al.Field Evaluation of Storm－Water Control Measures for Highway Runoff Treatment［J］.Journal of Environmental Engineering，2012，138(1):101 －111.

［6］Paruch，A.M.，Roseth，R..Treatment of tunnel wash waters－experiments with organic sorbent materials［J］.Journal of Environmental Science，2008，20:964 －969.

［7］王一斌，等.公路交通水環(huán)境污染防治技術(shù)的研究［J］.公路，2004(1):136 －138.

［8］李 賀.高速公路雨水徑流重金屬污染特性研究［J］.環(huán)境科學(xué)，2009，30(6):1621 －1625.

［9］韓 冰，王效科，歐陽志云.北京市城市非點源污染特征的研究［J］.中國環(huán)境監(jiān)測，2005(6):63 －65，19.

［10］趙劍強(qiáng)，邱艷華.公路路面徑流水污染與控制技術(shù)探討［J］.長安大學(xué)學(xué)報(建筑與環(huán)境科學(xué)版)，2004(3):50 －53.

［11］胡 博，等.高速公路服務(wù)區(qū)污水水質(zhì)水量特征調(diào)查［J］.凈水技術(shù)，2010(5):46 －49.

［12］林 奇.高速公路服務(wù)區(qū)污水特性研究［J］.能源與環(huán)境，2013(1):12 －14，17.

［13］李 潔，邵社剛，強(qiáng)蓉蓉.水環(huán)境敏感路段危險化學(xué)品運輸事故污染應(yīng)急收集技術(shù)分析［J］.公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版)，2010(10):480－482.

［14］徐沛斌.高速公路路面沉積物及徑流污染特性研究［D］.長沙:湖南大學(xué)，2013.

［15］趙劍強(qiáng)，邱艷華.公路環(huán)境影響評價中幾個水環(huán)境問題的探討［J］.交通環(huán)保，2004(2):1 －4.