干流污染评价与防控之策范文

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1东阳江干流概况

东阳市地处浙江省中部,隶属金华市,总面积1739km2。2010年底,辖内有6个街道、11个镇和1个乡,总人口80·44万。

东阳江为东阳市内最大河流,东阳市以上集水面积1124km2,东阳市境内干流长36·1km,平均坡降1·18‰。东阳江干流多年平均年降水量1466·6mm,多年平均蒸发量1310·3mm。主要支流有20多条,最大支流为白溪。

随着东阳市经济的快速发展,歌山工业园区、城北工业园区的建立,污水排放现象日益突出,水流域污染逐年加重,严重影响了人们的生产生活和身体健康,迫切需要对东阳江水环境进行综合治理。

2水环境质量评价方法

污染指数法,用来表示河流水体相对污染程度,可以用来对同一条河流不同时期水质进行比较。常用的污染指数法有单项污染指数和综合污染指数法[1]。单项污染指数法:单项水质参数i在第j点的标准指数为:Sij=Cij/Csi

综合污染指数法:Sj=ΣSij/m

式中:Sij为单项水质标准指数;Cij为项目i在第j点的监测浓度;Csi为项目i的环境质量标准;Sj为综合污染标准指数;m为评价因子数量。

单项污染指数法首先需要确定水体评价标准,我国一般采用GB3828—2002《地表水环境质量标准》[1]作为水体的评价标准。评价标准确定后,将评价因子的浓度值与评价标准比较,根据比值是否大于1来评价该水体的污染程度。

综合污染指数评价方法是对各评价因子的污染指数进行统计,得出代表水体污染程度的数值,该方法用以确定污染程度和主要污染物,并对水污染状况进行综合判断[2]。

3东阳江干流水环境评价

3·1监测断面布设

东阳江干流共设置水质监测点8个,有横锦水库、横锦水库出口、义东桥3个省控水质监测点,上陈大桥(原新康上游)、田川干大桥、下蒋桥(原蔡卢桥)、迎宾大桥、滨江电站5个市控水质监测点(见图1)。省控监测点监测项目包括水温、pH值、悬浮物、总硬度、溶解氧、高锰酸盐指数、五日生化需氧量、化学需氧量、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、挥发性酚、氰化物、砷、汞、六价铬、铅、镉、总铜、石油类、氟化物、总氮、总磷等;市控监测点监测项目主要为pH值、化学需氧量、氨氮和总磷。监测频次:每周1次。

3·2评价因子及评价结果分析[2]

按照国家技术规范和东阳市规定的水质检测项目,并结合东阳市地表水水质特点,选取化学需氧量、五日生化需氧量、总氮、总磷、氨氮5项常用的评价指标,用污染指数法进行评价。评价结果见表1。

由表1可知,2种评价方法具有较强的一致性。东阳江干流水质沿程逐渐变差。横锦水库、横锦水库出口水质较好且稳定,为Ⅱ类水质。义东桥氨氮、总氮、化学需氧量超标,综合污染指数高达1·906,属于重污染区。

氨氮是总氮在自然水体中的存在形式之一,氨氮是水体中的主要耗氧污染物,氨氮氧化分解消耗水中的溶解氧,使水体发黑发臭。氨氮中的非离子氨是引起水生生物毒害的主要因子,对水生生物有较大的毒害。因此控制氨氮有利于减轻东阳江干流氨氮和总氮的负荷。

4污染源分析

目前,东阳江干流主要污染物为化学需氧量和氨氮。工业排污、污水处理厂尾水排放的点源污染和生活污水和农业排污的面源污染是区域内水体的主要污染源。

4·1工业污染源

东阳江干流工业污染源主要分布在江北工业园区以及电子工业区,根据2011年《东阳统计年鉴》,2010年东阳市工业废水排放总量为3308·84万t,达标排放量3230·97万t,达标排放率高达98%。依据东阳江沿江各乡镇工业总产值比例,参照GB8978—1996《污水综合排放标准》,估算出东阳江沿江工业废水排放中COD排放量为2415t,NH3-N排放量为496t。

4·2污水处理厂尾水污染源

污水处理厂尾水排放来源为东阳污水处理厂(处理规模4万t/d)、歌山污水处理工程(处理规模2万t/d)以及巍山镇污水处理厂(5000t/d)。根据GB18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》以及污水处理厂处理规模,计算得出2010年东阳污水处理厂、歌山污水处理工程、巍山镇污水处理厂尾水排放中COD排放量分别为876,438,109·5t;NH3-N排放量分别为219·0,109·5,27·4t。

4·3农业污染源

4·3·1农药、化肥污染

2010年,东阳市农用化肥施用量(折纯后)达13865t,耕地面积2·356万hm2(35·339万亩),经计算,东阳市农用化肥施用量高达585kg/hm2(39kg/亩),远高于国际上为防止化肥对水体造成污染而设置的225kg/hm2安全上限。农田径流产生的COD、NH3-N入河量按照《全国水环境容量核定技术指南》标准进行计算:

W入=M×α×β×γ×η

式中:W入为污染物入河量(t/a);M为耕地面积(亩);α为农田排污系数(kg/亩·年),COD为10kg/亩·年;NH3-N为2kg/亩·年;β为农田污染物入河系数;γ为流失系数,年降水量在800mm以上的地区流失系数为1·2~1·5;η为修正系数,化肥每亩施用量在25~35kg,修正系数取1·0~1·2。

经计算得2010年东阳江农田径流产生的COD入河量约为414t,NH3-N入河量约为83t。

4·3·2畜禽养殖污染

畜禽养殖产生的COD和NH3-N入河量按照《全国水环境容量核定技术指南》标准进行计算:

W畜禽=N畜禽×λ×η

式中:W畜禽为畜禽污染物入河量(t/a);N畜禽为畜禽养殖头数;λ为畜禽排污系数;η为畜禽污染物入河系数。根据2010年东阳江流域畜禽养殖年产量,计算得东阳江畜禽养殖COD入河量为302t,NH3-N入河量为35t。

4·4生活污水污染源

根据《东阳统计年鉴》,2010年东阳江沿江农村人口约37万,生活污水排放量以及系数参照《第一次全国污染源普查—城镇生活源产排污系数手册》选取,计算公式如下:Gp=3650NFp

式中:Gp为居民生活污水年产生量或污染物年排放量(污水量t/a,污染物量kg/a);N为城镇居民常住人口(万人);Fp为城镇居民生活污水或污染物排放系数(g/人·d)。经计算得COD入河量为1341t,NH3-N入河量为197t。

4·5污染源总量分析

根据以上计算结果,各污染物入河量汇总见表2。由表2可知,东阳江的污染物主要来源为工业污染与污水处理厂尾水污染。COD入河量工业污染与污水处理厂尾水污染分别为41%和24%,NH3-N入河量工业污染与污水处理厂尾水污染比例分别为43%和31%。

5水污染防治及对策

东阳江干流污染源众多,针对各类污染源和有机物的降解机理,工程上以减污截污为主,结合生态系统修复,管理上以加强在线监控,来达到改善水质的目的。

5·1减污截污

(1)优化工业产业结构,控制工业污染源头,关闭污染严重企业或产品。大力推行清洁生产,加快发展循环经济;生态化改造歌山、城北2个工业园区,建立废塑循环经济园区;强化工业污染源头控制,建立和实行空间准入、总量准入以及项目准入的“三位一体”制度;在重污染工业区的排放企业,建立集中生产、集中治理基地,控制工业污染物入河量;“十二五”末期,化学需氧量、氨氮排放总量需分别比2010年减少13·6%,14·7%,关闭污染严重企业。

(2)加快推进东阳江流域环保基础设施建设。加快污水处理厂的建设,在城镇污水处理厂下游建立20hm2(300亩),处理规模为6万t/d的人工湿地对其尾水进行生态型处理工程;启动东阳市第二污水处理厂,近期规模2万t/d;新建东阳江、歌山、虎鹿、佐村等镇污水处理工程。加快管网建设进度,完善城市污水收集系统。

(3)控制农药化肥、畜禽养殖污染。调整农业种植结构,因地制宜地选择合理的种植布局模式,发挥地区农业比较优势;优先发展需肥量低,环境效益较高的经济作物;通过测土配方技术指导农民合理有效施肥,减轻农业生产对化学品的过度依赖,施用有机肥以培肥地力;鼓励农民使用生物农药代替化学农药,以减少对水体的污染;加强畜禽养殖污染管理,进行科学规划、合理布局、分区管理;构建畜禽养殖废弃物处理与利用相结合的循环体系;合理使用饲料添加剂;建立高效生态循环示范基地项目。

(4)城郊农村农民生活污水、就近接入市政管网的污水实施截污纳管,接入污水处理厂进行处理;人口密集、污水产生量大的农村,因地制宜地利用地埋式无动力装置、人工湿地和生物稳定塘等污水处理技术;对规模小、分散的村庄,建立氧化池、沼气池等。

5·2生态系统修复

生态系统修复的目的是在保护东阳江的基础上,改善东阳江生态系统的结构与功能,恢复东阳江生态系统的完整性。保护东阳江水生态系统,对涉水部分进行保护,防治水污染,使其水质不再下降,进而保护水中生物多样性和水生物种群落结构。通过生态修复,增加东阳江的生物多样性,提高生态系统的稳定性,增强水体的自净能力,使其具有较高的生态效益和环境效益。生态系统修复工程包括人工湿地、生态护坡建设等。

在东阳江干流河道建设东阳江康裕生物制药厂出水口下游;歌山公路桥上游面积300m×80m;圳干桥堰坝区域面积200m×100m;歌山北江工业区人工湿地出水口下游面积500m×80m;迎宾大桥堰坝区域面积200m×100m;临江大桥下游面积1800m×80m,5处生态修复工程。

生态护坡可以净化水质,稳固河岸,确保河岸物理生境的完整性,提高河岸的生态稳定性,使整个河流健康发展。护坡岸边配以特色树木,不但生态景观效果好,而且繁茂的枝条可为陆地上昆虫、飞禽提供生息场所。

5·3加强在线监控

按全国环境监测站标准化建设标准(东部地区三级站),全面加强环境监测能力建设,参与构建和完善市、县2级联网、全天候实时监测的现代化环境质量监测网络。到2015年,完成所有县级以上交界断面及重要敏感水域水质、横锦水库水自动监测站等自动监测系统建设,开展敏感生态系统生态监测。加强农村环境质量监测,建立并完善农村环境监测体系,定期公布农村环境状况。

6结语

(1)东阳江是钱塘江的源头之一,东阳江干流水质评价结果表明单项污染指数评价法和综合污染指数评价法具有较强的一致性,横锦水库、横锦水库出口为Ⅱ类水质,义东桥氨氮、化学需氧量超标,综合污染指数高达1·906,东阳江干流水质沿程逐渐变差。

(2)通过对2010年东阳江干流入河污染物的计算分析,2010年东阳江干流COD入河量为5857t,NH3-N入河量为836t。工业污染与污水处理厂尾水污染为东阳江干流污染物的主要来源,COD入河量比例分别为41%和24%,NH3-N入河量比例分别为43%和31%。

(3)鉴于东阳江干流污染源众多,针对各类污染源和有机物的降解机理,本文提出了“工程上以减污截污为主,结合生态系统修复,管理上加强在线监控”的防治理念,以达到改善水质的目的。

(4)建议开展东阳江水环境保护专题研究,做好水环境保护工作,扭转东阳江水污染日趋严重的局面。