干流污染評價與防控之策范文

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1東陽江干流概況

東陽市地處浙江省中部,隸屬金華市,總面積1739km2。2010年底,轄內有6個街道、11個鎮和1個鄉,總人口80·44萬。

東陽江為東陽市內最大河流,東陽市以上集水面積1124km2,東陽市境內干流長36·1km,平均坡降1·18‰。東陽江干流多年平均年降水量1466·6mm,多年平均蒸發量1310·3mm。主要支流有20多條,最大支流為白溪。

隨著東陽市經濟的快速發展,歌山工業園區、城北工業園區的建立,污水排放現象日益突出,水流域污染逐年加重,嚴重影響了人們的生產生活和身體健康,迫切需要對東陽江水環境進行綜合治理。

2水環境質量評價方法

污染指數法,用來表示河流水體相對污染程度,可以用來對同一條河流不同時期水質進行比較。常用的污染指數法有單項污染指數和綜合污染指數法[1]。單項污染指數法:單項水質參數i在第j點的標準指數為:Sij=Cij/Csi

綜合污染指數法:Sj=ΣSij/m

式中:Sij為單項水質標準指數;Cij為項目i在第j點的監測濃度;Csi為項目i的環境質量標準;Sj為綜合污染標準指數;m為評價因子數量。

單項污染指數法首先需要確定水體評價標準,我國一般采用GB3828—2002《地表水環境質量標準》[1]作為水體的評價標準。評價標準確定后,將評價因子的濃度值與評價標準比較,根據比值是否大于1來評價該水體的污染程度。

綜合污染指數評價方法是對各評價因子的污染指數進行統計,得出代表水體污染程度的數值,該方法用以確定污染程度和主要污染物,并對水污染狀況進行綜合判斷[2]。

3東陽江干流水環境評價

3·1監測斷面布設

東陽江干流共設置水質監測點8個,有橫錦水庫、橫錦水庫出口、義東橋3個省控水質監測點,上陳大橋(原新康上游)、田川干大橋、下蔣橋(原蔡盧橋)、迎賓大橋、濱江電站5個市控水質監測點(見圖1)。省控監測點監測項目包括水溫、pH值、懸浮物、總硬度、溶解氧、高錳酸鹽指數、五日生化需氧量、化學需氧量、氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、揮發性酚、氰化物、砷、汞、六價鉻、鉛、鎘、總銅、石油類、氟化物、總氮、總磷等;市控監測點監測項目主要為pH值、化學需氧量、氨氮和總磷。監測頻次:每周1次。

3·2評價因子及評價結果分析[2]

按照國家技術規范和東陽市規定的水質檢測項目,并結合東陽市地表水水質特點,選取化學需氧量、五日生化需氧量、總氮、總磷、氨氮5項常用的評價指標,用污染指數法進行評價。評價結果見表1。

由表1可知,2種評價方法具有較強的一致性。東陽江干流水質沿程逐漸變差。橫錦水庫、橫錦水庫出口水質較好且穩定,為Ⅱ類水質。義東橋氨氮、總氮、化學需氧量超標,綜合污染指數高達1·906,屬于重污染區。

氨氮是總氮在自然水體中的存在形式之一,氨氮是水體中的主要耗氧污染物,氨氮氧化分解消耗水中的溶解氧,使水體發黑發臭。氨氮中的非離子氨是引起水生生物毒害的主要因子,對水生生物有較大的毒害。因此控制氨氮有利于減輕東陽江干流氨氮和總氮的負荷。

4污染源分析

目前,東陽江干流主要污染物為化學需氧量和氨氮。工業排污、污水處理廠尾水排放的點源污染和生活污水和農業排污的面源污染是區域內水體的主要污染源。

4·1工業污染源

東陽江干流工業污染源主要分布在江北工業園區以及電子工業區,根據2011年《東陽統計年鑒》,2010年東陽市工業廢水排放總量為3308·84萬t,達標排放量3230·97萬t,達標排放率高達98%。依據東陽江沿江各鄉鎮工業總產值比例,參照GB8978—1996《污水綜合排放標準》,估算出東陽江沿江工業廢水排放中COD排放量為2415t,NH3-N排放量為496t。

4·2污水處理廠尾水污染源

污水處理廠尾水排放來源為東陽污水處理廠(處理規模4萬t/d)、歌山污水處理工程(處理規模2萬t/d)以及巍山鎮污水處理廠(5000t/d)。根據GB18918—2002《城鎮污水處理廠污染物排放標準》以及污水處理廠處理規模,計算得出2010年東陽污水處理廠、歌山污水處理工程、巍山鎮污水處理廠尾水排放中COD排放量分別為876,438,109·5t;NH3-N排放量分別為219·0,109·5,27·4t。

4·3農業污染源

4·3·1農藥、化肥污染

2010年,東陽市農用化肥施用量(折純后)達13865t,耕地面積2·356萬hm2(35·339萬畝),經計算,東陽市農用化肥施用量高達585kg/hm2(39kg/畝),遠高于國際上為防止化肥對水體造成污染而設置的225kg/hm2安全上限。農田徑流產生的COD、NH3-N入河量按照《全國水環境容量核定技術指南》標準進行計算:

W入=M×α×β×γ×η

式中:W入為污染物入河量(t/a);M為耕地面積(畝);α為農田排污系數(kg/畝·年),COD為10kg/畝·年;NH3-N為2kg/畝·年;β為農田污染物入河系數;γ為流失系數,年降水量在800mm以上的地區流失系數為1·2~1·5;η為修正系數,化肥每畝施用量在25~35kg,修正系數取1·0~1·2。

經計算得2010年東陽江農田徑流產生的COD入河量約為414t,NH3-N入河量約為83t。

4·3·2畜禽養殖污染

畜禽養殖產生的COD和NH3-N入河量按照《全國水環境容量核定技術指南》標準進行計算:

W畜禽=N畜禽×λ×η

式中:W畜禽為畜禽污染物入河量(t/a);N畜禽為畜禽養殖頭數;λ為畜禽排污系數;η為畜禽污染物入河系數。根據2010年東陽江流域畜禽養殖年產量,計算得東陽江畜禽養殖COD入河量為302t,NH3-N入河量為35t。

4·4生活污水污染源

根據《東陽統計年鑒》,2010年東陽江沿江農村人口約37萬,生活污水排放量以及系數參照《第一次全國污染源普查—城鎮生活源產排污系數手冊》選取,計算公式如下:Gp=3650NFp

式中:Gp為居民生活污水年產生量或污染物年排放量(污水量t/a,污染物量kg/a);N為城鎮居民常住人口(萬人);Fp為城鎮居民生活污水或污染物排放系數(g/人·d)。經計算得COD入河量為1341t,NH3-N入河量為197t。

4·5污染源總量分析

根據以上計算結果,各污染物入河量匯總見表2。由表2可知,東陽江的污染物主要來源為工業污染與污水處理廠尾水污染。COD入河量工業污染與污水處理廠尾水污染分別為41%和24%,NH3-N入河量工業污染與污水處理廠尾水污染比例分別為43%和31%。

5水污染防治及對策

東陽江干流污染源眾多,針對各類污染源和有機物的降解機理,工程上以減污截污為主,結合生態系統修復,管理上以加強在線監控,來達到改善水質的目的。

5·1減污截污

(1)優化工業產業結構,控制工業污染源頭,關閉污染嚴重企業或產品。大力推行清潔生產,加快發展循環經濟;生態化改造歌山、城北2個工業園區,建立廢塑循環經濟園區;強化工業污染源頭控制,建立和實行空間準入、總量準入以及項目準入的“三位一體”制度;在重污染工業區的排放企業,建立集中生產、集中治理基地,控制工業污染物入河量;“十二五”末期,化學需氧量、氨氮排放總量需分別比2010年減少13·6%,14·7%,關閉污染嚴重企業。

(2)加快推進東陽江流域環保基礎設施建設。加快污水處理廠的建設,在城鎮污水處理廠下游建立20hm2(300畝),處理規模為6萬t/d的人工濕地對其尾水進行生態型處理工程;啟動東陽市第二污水處理廠,近期規模2萬t/d;新建東陽江、歌山、虎鹿、佐村等鎮污水處理工程。加快管網建設進度,完善城市污水收集系統。

(3)控制農藥化肥、畜禽養殖污染。調整農業種植結構,因地制宜地選擇合理的種植布局模式,發揮地區農業比較優勢;優先發展需肥量低,環境效益較高的經濟作物;通過測土配方技術指導農民合理有效施肥,減輕農業生產對化學品的過度依賴,施用有機肥以培肥地力;鼓勵農民使用生物農藥代替化學農藥,以減少對水體的污染;加強畜禽養殖污染管理,進行科學規劃、合理布局、分區管理;構建畜禽養殖廢棄物處理與利用相結合的循環體系;合理使用飼料添加劑;建立高效生態循環示范基地項目。

(4)城郊農村農民生活污水、就近接入市政管網的污水實施截污納管,接入污水處理廠進行處理;人口密集、污水產生量大的農村,因地制宜地利用地埋式無動力裝置、人工濕地和生物穩定塘等污水處理技術;對規模小、分散的村莊,建立氧化池、沼氣池等。

5·2生態系統修復

生態系統修復的目的是在保護東陽江的基礎上,改善東陽江生態系統的結構與功能,恢復東陽江生態系統的完整性。保護東陽江水生態系統,對涉水部分進行保護,防治水污染,使其水質不再下降,進而保護水中生物多樣性和水生物種群落結構。通過生態修復,增加東陽江的生物多樣性,提高生態系統的穩定性,增強水體的自凈能力,使其具有較高的生態效益和環境效益。生態系統修復工程包括人工濕地、生態護坡建設等。

在東陽江干流河道建設東陽江康裕生物制藥廠出水口下游;歌山公路橋上游面積300m×80m;圳干橋堰壩區域面積200m×100m;歌山北江工業區人工濕地出水口下游面積500m×80m;迎賓大橋堰壩區域面積200m×100m;臨江大橋下游面積1800m×80m,5處生態修復工程。

生態護坡可以凈化水質,穩固河岸,確保河岸物理生境的完整性,提高河岸的生態穩定性,使整個河流健康發展。護坡岸邊配以特色樹木,不但生態景觀效果好,而且繁茂的枝條可為陸地上昆蟲、飛禽提供生息場所。

5·3加強在線監控

按全國環境監測站標準化建設標準(東部地區三級站),全面加強環境監測能力建設,參與構建和完善市、縣2級聯網、全天候實時監測的現代化環境質量監測網絡。到2015年,完成所有縣級以上交界斷面及重要敏感水域水質、橫錦水庫水自動監測站等自動監測系統建設,開展敏感生態系統生態監測。加強農村環境質量監測,建立并完善農村環境監測體系,定期公布農村環境狀況。

6結語

(1)東陽江是錢塘江的源頭之一,東陽江干流水質評價結果表明單項污染指數評價法和綜合污染指數評價法具有較強的一致性,橫錦水庫、橫錦水庫出口為Ⅱ類水質,義東橋氨氮、化學需氧量超標,綜合污染指數高達1·906,東陽江干流水質沿程逐漸變差。

(2)通過對2010年東陽江干流入河污染物的計算分析,2010年東陽江干流COD入河量為5857t,NH3-N入河量為836t。工業污染與污水處理廠尾水污染為東陽江干流污染物的主要來源,COD入河量比例分別為41%和24%,NH3-N入河量比例分別為43%和31%。

(3)鑒于東陽江干流污染源眾多,針對各類污染源和有機物的降解機理,本文提出了“工程上以減污截污為主,結合生態系統修復,管理上加強在線監控”的防治理念,以達到改善水質的目的。

(4)建議開展東陽江水環境保護專題研究,做好水環境保護工作,扭轉東陽江水污染日趨嚴重的局面。