左良棟,那貴平,周世良
(1.機械工業(yè)第三設計研究院,重慶 400039;2.重慶交通大學 河海學院,重慶 400074)
根據(jù)我國國家環(huán)??偩种贫ǖ摹度龒{庫區(qū)及其上游水污染防治規(guī)劃》(2001~2010),到2010年三峽庫區(qū)及其上游主要控制斷面水質(zhì)整體上基本達到國家地表水環(huán)境質(zhì)量II類標準,庫區(qū)生態(tài)環(huán)境得到明顯改善[1]。但目前三峽庫區(qū)及其上游水質(zhì)狀況未能得到有效改善,生態(tài)環(huán)境形勢依然嚴峻。隨著庫區(qū)經(jīng)濟、社會的發(fā)展及三峽工程庫區(qū)移民的安置,若不采取強有力的污染防治措施,工業(yè)和生活的排污量還將大量增加,人為破壞生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)象仍會繼續(xù)存在,將會對三峽庫區(qū)水環(huán)境造成更大的壓力。
梁灘河流域地處縉云山脈與中梁山脈之間,發(fā)源于重慶市九龍坡區(qū)白市驛廖家溝水庫,屬嘉陵江下游右岸一級支流,流經(jīng)九龍坡、沙坪壩、北碚3個區(qū),在北碚區(qū)龍鳳鎮(zhèn)匯入嘉陵江,流域面積491.27km2,干流長約88km,有5條支流匯入其中。目前,該流域內(nèi)的水環(huán)境破壞嚴重,是三峽庫區(qū)典型的亟待整治的小流域。
本文對梁灘河流域的現(xiàn)狀及存在的問題進行了分析,在水污染負荷預測及環(huán)境容量分析的基礎上,對該流域的污水治理、垃圾治理、河岸防護、河道整治及畜禽污染治理等進行了規(guī)劃分析。研究結(jié)合實際工程開展,成果具有很強的工程針對性,對指導三峽庫區(qū)下游流域環(huán)境綜合整治具有十分重要的意義。
梁灘河流域生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀不容樂觀,森林覆蓋率低,水土流失和生態(tài)破壞比較嚴重,水環(huán)境污染問題十分突出。生態(tài)環(huán)境問題主要表現(xiàn)在以下方面:
(1)整個流域城鎮(zhèn)基礎設施差,沿河污(廢)水未截流處理就進入水體,沿岸固體廢棄物未集中清運,致使大量的生活垃圾、工業(yè)廢渣進入水體。梁灘河已成為名副其實的納污溝,水污染十分嚴重。
(2)梁灘河沿岸多為土質(zhì)邊坡,且綠化較差,水土易流失,加之河道縱坡平緩,為滿足供水需要,沿河設有許多攔壩以抬高水位,導致流速降低,淤積嚴重,河床逐年增高,過水斷面減少,嚴重影響供水功能。
(3)由于梁灘河目前河床淤積嚴重,防洪標準低,梁灘河流域主要河段防洪能力僅為10a一遇,遠低于流域防洪標準要求。
(4)流域城鎮(zhèn)人口密集、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)較多,農(nóng)村耕地面積少,林木破壞嚴重,綠地面積少,生態(tài)環(huán)境較差。
(5)城鎮(zhèn)建筑靠河岸太近,幾乎依河而建,甚至將流域城鎮(zhèn)的狹窄河道視為城鎮(zhèn)排污管道,導致人為侵占、遮蓋河床。城鎮(zhèn)基礎設施落后,無規(guī)范的城鎮(zhèn)排污管見及污水處理設施,河道維護困難,防洪防汛突發(fā)事件處理難度極大,嚴重制約了沿河城鎮(zhèn)的發(fā)展和人民生活水平的提高。
梁灘河干流及主要水庫水質(zhì)監(jiān)測情況見表1。
表1 梁灘河水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果統(tǒng)計表 單位:mg/L、個/L
由表1可知,梁灘河流域所有監(jiān)測斷面均未達到水域功能要求,斷面水質(zhì)均為劣Ⅴ類水質(zhì),表明梁灘河流域水體目前已經(jīng)遭受嚴重污染,主要的污染物為COD、BOD5、TP、NH3-N和糞大腸菌群等,其中最為嚴重的是TP、NH3-N和糞大腸菌群。
造成這種現(xiàn)狀的原因主要為:
(1)用于城市治污的資金投入嚴重不足,治理進度緩慢;現(xiàn)有治理標準偏低,工程不配套。
(2)污水治理的管理制度不健全。污水排放缺乏統(tǒng)一規(guī)劃管理及有效監(jiān)督,整個流域污水治理缺乏協(xié)調(diào)性,下游對上游排放的污水缺乏有效的監(jiān)督管理。
(3)對污水治理工作的重視不夠。垃圾任意堆放,有的甚至沿河堆放;城市污水未經(jīng)任何處理直接排入梁灘河及其支流;少數(shù)企業(yè)廢水排放超標,存在偷排漏排現(xiàn)象。
考慮到持久性污染物水環(huán)境容量很小,原則上應該實行零排放。結(jié)合梁灘河流域?qū)嶋H情況,規(guī)劃以非持久性污染物COD、BOD5、TN、TP作為控制指標,采用一維穩(wěn)態(tài)河流水質(zhì)單指標模型,當控制斷面符合指定的水質(zhì)標準時,河流中某種非持久性污染物的環(huán)境容量計算公式為:
式中 W為環(huán)境容量(kg/d);Qh為河流枯水期流量(m3/s);Q污為城市污水排放量(m3/s);C0為河流對照斷面的背景濃度(mg/L);Cs為河流水質(zhì)控制標準濃度(mg/L);K為污染物綜合降解系數(shù)(1/km);L為河段長度(m)。
由于梁灘河流域沒有現(xiàn)成的資料,污染物綜合降解系數(shù)可采用實測法,根據(jù)下式進行計算:
式中 K為污染物綜合降解系數(shù)(1/km);C上為功能區(qū)上斷面污染物濃度(mg/L);C下為功能區(qū)下斷面污染物濃度(mg/L);ΔL為功能區(qū)河段長度(km)。
根據(jù)各斷面的水質(zhì)監(jiān)測值以及各斷面的現(xiàn)狀污染負荷,并參考《三峽水庫對重慶庫段生態(tài)環(huán)境影響及整治對策研究》中水環(huán)境容量的計算,可以計算出梁灘河污染物綜合降解系數(shù)。經(jīng)分析得出梁灘河流域污染物綜合降解系數(shù)K值見表2。
表2 污染物降解系數(shù)K值
由此可計算出梁灘河流域各河段的水環(huán)境容量見表3。
表3 流域水環(huán)境容量
規(guī)劃年 行政區(qū) 河段 環(huán)境容量/(t/a)COD BOD5 TN TP 2020九龍坡 走 馬—金鳳 1496.8 317.0 72.0 14.3白市驛—含谷 3636.9 785.6 172.7 34.3沙坪壩 曾 家—雙河口 7133.8 1576.3 333.8 88.0西 永—土主 3913.5 835.1 187.4 49.6北碚小石門—西溪橋西溪橋—龍鳳橋3288.7 4308.8 751.0 934.1 150.5 206.4 39.6 54.7合計 23778.5 5199.1 1122.9 280.4
(1)統(tǒng)一規(guī)劃,系統(tǒng)設計,分期實施,更好地發(fā)揮效益。
(2)對污水處理廠進行合理選址和布局,因地制宜,使整個流域的水污染控制系統(tǒng)投資最小、運行費用最少,實現(xiàn)環(huán)境保護與經(jīng)濟效益協(xié)調(diào)發(fā)展。
(3)根據(jù)進水水質(zhì)、水量及受納水體的環(huán)境容量,綜合考慮各鎮(zhèn)的實際情況,推薦低能耗、低基建費、低運行費、出水水質(zhì)穩(wěn)定、操作管理簡便安全、成熟可靠的先進污水處理工藝。
(4)污水收集管網(wǎng)規(guī)劃應依據(jù)城鎮(zhèn)總體規(guī)劃,并結(jié)合道路布局制訂。
根據(jù)梁灘河流域垃圾處理目標、城鎮(zhèn)布局、垃圾收運和處理現(xiàn)狀、垃圾成分特點、經(jīng)濟發(fā)展水平以及梁灘河流域總體規(guī)劃及其他相關規(guī)劃,對梁灘河流域垃圾處理系統(tǒng)和垃圾收運系統(tǒng)進行規(guī)劃。
規(guī)劃中擬將梁灘河流域北碚區(qū)和沙坪壩區(qū)段的垃圾運往同興垃圾焚燒場處理,而將九龍坡段的垃圾運往長生橋垃圾填埋場或同興垃圾焚燒場處理,所以在本規(guī)劃中不涉及垃圾處理系統(tǒng)方案,只針對垃圾收運系統(tǒng)進行規(guī)劃。
河道整治和河堤護岸結(jié)構規(guī)劃考慮以下原則:
(1)因循河道的自然環(huán)境,在盡量少地破壞現(xiàn)有河道路線的前提下,規(guī)劃河道,使其行洪、護岸、城市建設、旅游、沿江綠化的工程綜合效益功能得以保證。
(2)根據(jù)不同的地域特點,構筑不同的護岸結(jié)構和堤岸。改造、加固現(xiàn)有的擋墻。保留現(xiàn)有擋墻的功能,加以改造,并使其具有親水性、觀賞性。
(3)通過拋石、木樁、人造河灘洼地、綠化護岸等措施,為生物多樣性創(chuàng)造協(xié)調(diào)的環(huán)境。
(4)通過沿岸對護坡、河堤進行景觀設計,形成沿岸的綠色的休閑帶。
梁灘河流域及其支流沿岸嚴禁規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖,對已建規(guī)?;B(yǎng)殖場限期搬離,對于新建、擴建或改建的養(yǎng)殖場,嚴格執(zhí)行環(huán)境影響評價和“三同時”制度。制定相應的配套政策,鼓勵和扶持養(yǎng)殖戶對畜禽糞便進行綜合利用。
對于在規(guī)劃污水處理廠服務范圍內(nèi)的畜禽規(guī)?;B(yǎng)殖場,產(chǎn)生的廢水可采用生化池處理。
對于在規(guī)劃污水處理廠服務范圍以外的規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場,產(chǎn)生的廢水納入生態(tài)農(nóng)戶沼氣池處理后達標排放。
對于規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖場產(chǎn)生的干糞,主要通過有機肥料加工廠制成有機肥料用于農(nóng)田施肥。產(chǎn)生的沼氣可用作燃料。
(1)由于三峽水庫三期(175m水位)蓄水迫在眉睫,庫區(qū)環(huán)境保護與生態(tài)建設任務更加緊迫,而庫區(qū)內(nèi)的眾多類似于梁灘河的小流域水環(huán)境亟待整治。因此,各相關部門應加大力度,對庫區(qū)內(nèi)的重點小流域環(huán)境進行徹底、有效的治理。
(2)建立庫區(qū)環(huán)境保護和生態(tài)建設轉(zhuǎn)移的支付和補償機制。由三峽工程建設而引起的庫區(qū)水污染治理任務加重的額外費用,建議國家有關部門在科學計算的基礎上,給予補償;對生態(tài)建設特別是天然林保護、退耕還林還草等工程的實施,加大了人員轉(zhuǎn)產(chǎn)安置費用,減少了地方財政收入,加大了轉(zhuǎn)移支付力度。
(3)由于小流域徑流量小,其環(huán)境容量也較小,但很多小流域河流處在庫區(qū)城市組團內(nèi),在規(guī)劃水平年內(nèi),其經(jīng)濟將得到高速增長,城鎮(zhèn)人口將快速增加,導致入河污染物數(shù)量較大,即使各規(guī)劃項目都得到實施,入河污染物COD、BOD5、TP雖然能滿足其水域功能要求,但TN卻不能滿足其水域功能要求。因此,建議在小流域流域城市污水處理中實行三級處理或深度處理,加強城市污水除磷脫氮工藝;設置中水回用系統(tǒng),緩解流域水資源供需矛盾,減少入河污染負荷;修改小流域水域功能要求,根據(jù)河段環(huán)境容量和污染物的排放情況,可分段劃分水域功能要求。
[1]國家環(huán)保總局.三峽庫區(qū)及其上游水污染防治規(guī)劃(2001-2010)[Z].2001.
[2]國務院“關于加強城市供水節(jié)水和水污染防治工作的通知”(國發(fā)[2000]36號)[Z].
[3]關于印發(fā)《三峽庫區(qū)支流綜合整治方案技術指南》的函(環(huán)辦函[2004]94號)[Z].
[4]《三峽庫區(qū)小城鎮(zhèn)污水處理廠標準化設計綱要》(國家投資項目評審中心)[Z].
[5]重慶市《三峽庫區(qū)及其上游水污染防治規(guī)劃》實施方案[Z].
[6]《長江上游 (重慶部分) 水污染整治規(guī)劃》(1998-2010年, 渝府[1999]109號)[Z].
[7]《重慶市地面水域適用功能類別劃分規(guī)定》(渝府發(fā) [1998]89號)[Z].
[8]《重慶市環(huán)境保護局關于做好次級河流水污染綜合整治規(guī)劃編制工作的函》(渝環(huán)函[2004]206號)[Z].