梁杰銘 齊辰暉 鄭進(jìn)熙
1.惠州市惠陽區(qū)環(huán)境監(jiān)測站 廣東 惠州 516211 2.華南理工大學(xué) 廣東 廣州 510006 3.廣東省環(huán)境科學(xué)研究院 廣東 廣州 510045
淡水河是東江的二級支流,途經(jīng)深惠兩市諸多快速工業(yè)化、城鎮(zhèn)化地區(qū)。淡水河惠陽段長55.8公里,占淡水河總長度的一半以上,流域面積達(dá)745.9平方公里。上世紀(jì)90年代開始,流域人口一度以年平均超過20%的速度增長。一方面由于工業(yè)與人口集聚帶來工業(yè)廢水、生活污水的大量增加,另一方面由于上游清潔水產(chǎn)流嚴(yán)重不足,流域污徑比更高達(dá)5:1,水質(zhì)迅速由Ⅲ類惡化成劣Ⅴ類。自2008年以來,淡水河治污成為流域各級政府工作的重中之中。
根據(jù)惠陽區(qū)淡水河流域現(xiàn)狀,監(jiān)測部門對各區(qū)域街道縣城下游、重要支流、大的污染源下游都設(shè)有控制斷面。截止2020年,為全面掌握惠陽區(qū)淡水河流域水況,共布設(shè)以下四類監(jiān)測斷面,分別是對照斷面、控制斷面、削減斷面與背景斷面,自上游深圳惠龍交界處至下游水質(zhì)監(jiān)測斷面分別為惠龍交界斷面、馬蹄瀝入淡水河斷面、張河瀝入淡水河、淡水河西湖村斷面、橫嶺水入淡水河口斷面、周田水入淡水河、古屋水入淡水河口斷面、淡水河迎賓路橋下斷面、洋納水入淡水河口斷面、石角河入淡水河口斷面、鵲塘河入淡水河口斷面、沙田水入淡水河口斷面、淡水河惠大高速出口橋斷面、麻溪水入淡水河口斷面、淡水河淡水城下斷面、大坑水入淡水河口斷面、淡水河紫溪口國控?cái)嗝妗?/p>
共17個(gè)監(jiān)測斷面覆蓋新圩鎮(zhèn)、秋長街道、淡水街道、沙田鎮(zhèn)、三和街道、永湖鎮(zhèn)等6個(gè)街區(qū),可全面反映惠陽區(qū)淡水河流域工業(yè)污染、生活污染、農(nóng)業(yè)種植污染、水產(chǎn)養(yǎng)殖污染、城市面源污染等各污染源排放情況。
監(jiān)測斷面數(shù)據(jù)評價(jià)水質(zhì)常采用單因子評價(jià)法評價(jià)水域環(huán)境質(zhì)量[1]。具體步驟是要先選定評價(jià)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn),在我國水環(huán)境指標(biāo)評價(jià)通常參照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002),選取數(shù)值超出標(biāo)準(zhǔn)值最大的幾個(gè)評價(jià)指標(biāo),然后將評價(jià)指標(biāo)實(shí)測值與指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較,這樣可以得到各評價(jià)指標(biāo)的污染指數(shù),比較各指標(biāo)污染指數(shù),以超過標(biāo)準(zhǔn)最嚴(yán)重指標(biāo)所代表的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)作為整個(gè)水體的質(zhì)量類別[1]。計(jì)算方法為:
其中,Pi:第i項(xiàng)評價(jià)指標(biāo)的污染指數(shù);Si:第i項(xiàng)評級指標(biāo)的實(shí)測數(shù)據(jù),mg/L;SSi:第i項(xiàng)評價(jià)指標(biāo)執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)值,mg/L。
為了衡量整個(gè)淡水河流域水質(zhì)現(xiàn)狀,以淡水河流域入水口惠龍交界斷面、出水口淡水河紫溪口國控?cái)嗝?、以及淡水河流域周圍人群聚集密度最高的周田水入淡水河斷面為評價(jià)指標(biāo)判斷的主要檢測斷面,污染分擔(dān)率較高的水質(zhì)指標(biāo)有氨氮、溶解氧、COD等3項(xiàng),因此選取這3項(xiàng)指標(biāo)做水質(zhì)評價(jià)指標(biāo)。常規(guī)監(jiān)測的具體采樣、分析均由環(huán)境監(jiān)測部門開展。
第1、2、3項(xiàng)評價(jià)指標(biāo)分別為CODCr、氨氮、總磷
將月份數(shù)計(jì)作n,Si取該年度第i項(xiàng)評價(jià)指標(biāo)算數(shù)平均值,計(jì)算得
惠龍交界斷面主要評價(jià)指數(shù)計(jì)算:
對比數(shù)值大小得,P2>P3>P1;
周田水入淡水河斷面主要評價(jià)指數(shù)計(jì)算:
對比數(shù)值大小得,P2>P3>P1;
惠龍交界斷面主要評價(jià)指數(shù)計(jì)算:
對比數(shù)值大小得,P2>P3>P1;
由計(jì)算結(jié)果結(jié)合表1可知,整體分析2018年8月-2019年8月淡水河流域各期水質(zhì)交替起伏且變化幅度較大,三個(gè)斷面單因子分析各類污染物污染指數(shù)呈現(xiàn)相同的大小趨勢;可依此判斷淡水河流域主要超標(biāo)因子為氨氮,總磷偶有超標(biāo)。在3月~4月間氨氮濃度整體處于全年最高值,5月~8月間氨氮濃度整體處于全年最低值,人群聚集處濃度最大;總磷濃度基本以年度為周期呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢,人群聚集處和河流入水口處濃度最大,COD全年基本維持在濃度較低水平,沒有超標(biāo)情況。
表1 淡水河流域監(jiān)測斷面2018年至2019年部分?jǐn)?shù)據(jù)表
故污染源分析主要圍繞超過標(biāo)準(zhǔn)最嚴(yán)重指標(biāo)P2所代表的氨氮濃度標(biāo)準(zhǔn),即可作為整個(gè)水體的質(zhì)量類別判定依據(jù)。
根據(jù)惠陽區(qū)淡水河流域面積大,范圍廣的特性,建議綜合考慮惠陽區(qū)流域城市建設(shè)規(guī)劃布局、人口密度分布、區(qū)域工廠數(shù)目等因素加密設(shè)置監(jiān)測斷面,并建立水質(zhì)自動監(jiān)測站體系,準(zhǔn)確掌握惠陽區(qū)淡水河流域水質(zhì)動態(tài)變化規(guī)律。同時(shí)對于重點(diǎn)排污單位、工廠監(jiān)測數(shù)據(jù)要連接至分析系統(tǒng),隨時(shí)掌握污水排放的情況,定期公開其排污數(shù)據(jù)??s短監(jiān)測時(shí)間間隔,精確掌控流域水環(huán)境變化情況。
目前周田水入淡水河斷面臨近的秋長街道和淡水街道氨氮排放濃度過高還有部分原因源自地下排水官網(wǎng)仍為合流制官網(wǎng),考慮到惠陽區(qū)淡水河流域街鎮(zhèn)污水現(xiàn)在較為混亂的排放情況。首先應(yīng)加快管網(wǎng)排查,通過管網(wǎng)疏通,或采取臨時(shí)措施接駁管網(wǎng),增加污水收集量,充分利用已建成管網(wǎng)。其次,對進(jìn)水濃度偏低的污水處理廠(如永湖、沙田污水處理廠)配套管網(wǎng)進(jìn)行重點(diǎn)排查,通過管道疏通,糾正雨污混接、錯(cuò)接管網(wǎng),修復(fù)破損,杜絕地表水、山體水等微輕污染水體進(jìn)入污水廠,提高污水廠進(jìn)水濃度。必須構(gòu)建“用戶—接戶管—支管—干管—污水處理廠”路徑完整、接駁順暢、運(yùn)轉(zhuǎn)高效的污水收集系統(tǒng)。同步推進(jìn)分流管網(wǎng)建設(shè)直至完全雨污分流,構(gòu)建雨水調(diào)蓄系統(tǒng)。開展雨污管網(wǎng)分流改造工程,避免雨季合流污水溢流。提高污水處理廠的進(jìn)水濃度,實(shí)現(xiàn)雨季污水不入河??衫们錁?gòu)建初期雨水調(diào)蓄系統(tǒng),配建初期雨水處理廠,控制雨季溢流污染。
首先,加強(qiáng)巡查執(zhí)法。當(dāng)10月后枯季到來,由于流量減少,河道水質(zhì)受偷排影響會更加明顯。因此,針對打擊偷排難度大的問題,除了繼續(xù)加強(qiáng)現(xiàn)場巡查、交叉執(zhí)法、聯(lián)合執(zhí)法、抽查稽查等執(zhí)法行動,始終保持“零容忍”高壓態(tài)勢外,必要時(shí)可以在氨氮濃度高峰期3-4月對涉水企業(yè)工業(yè)用水量進(jìn)行限制,從源頭上減少削減工業(yè)源污染負(fù)荷,規(guī)避偷排對水質(zhì)達(dá)標(biāo)帶來的高風(fēng)險(xiǎn)實(shí)行淡水河污染物總量控制,嚴(yán)把工業(yè)項(xiàng)目準(zhǔn)入關(guān)[2]。
其次,針對農(nóng)業(yè)面源污染整治,要施治糞污塘分類,按照糞污塘污染程度和土地權(quán)屬進(jìn)行綜合整治,所轄政府根據(jù)實(shí)際情況,選取直接填埋、上覆污水轉(zhuǎn)運(yùn)、污水底泥分步處理等一種或多種方式進(jìn)行治理。同時(shí)從分析數(shù)據(jù)來看,農(nóng)業(yè)污染源仍然是水體中氨氮的主要來源,要加大對測土配方施肥技術(shù)的財(cái)政支持力度,將這項(xiàng)工作推進(jìn)到底;對購買配方肥和環(huán)境友好農(nóng)藥的農(nóng)戶提供適當(dāng)補(bǔ)貼,逐步淘汰低效化肥和高毒性農(nóng)藥,讓農(nóng)戶主動選擇施用配方肥。另外,農(nóng)業(yè)主管部門需要對市場上化肥和農(nóng)藥的銷售量進(jìn)行調(diào)控,從總量輸入上宏觀控制農(nóng)業(yè)種植污染源。
最后,對于城市面源污染和生活污染。在永湖鎮(zhèn)、沙田鎮(zhèn)等農(nóng)業(yè)種植污染負(fù)荷較重的鎮(zhèn)街優(yōu)先建設(shè)面源控制設(shè)施,選取環(huán)境敏感區(qū)域,利用現(xiàn)有溝、塘、窖等,因地制宜建設(shè)生態(tài)溝渠、污水凈化塘、地表徑流集蓄池等設(shè)施以及河道沿岸植被緩沖帶,凈化農(nóng)田排水及地表徑流。建議秋長街道、淡水街道污水處理廠在現(xiàn)有基礎(chǔ)上改進(jìn)工藝,提升氨氮降解效率,同時(shí)開展初期雨水收集及處理的專題研究,可依托建成區(qū)生活污水處理廠,增設(shè)初期雨水處理設(shè)施,經(jīng)過混凝沉淀處理后排放至排污口,最大程度地減少污染物負(fù)荷。
經(jīng)上述分析可知惠陽區(qū)淡水河流域主要污染物為氨氮、氨氮變化趨勢為3月~4月最高,5月~8月間最低值,各期濃度交替起伏且變化幅度較大。針對此特征,筆者提出了一系列升級監(jiān)測系統(tǒng)、完善管網(wǎng)系統(tǒng)的建議。
現(xiàn)階段我國流域污染面臨嚴(yán)峻的形勢,本文提供了一種通過單因子評價(jià)法分析流域監(jiān)測斷面數(shù)據(jù)得到主要污染物及主要污染物的變化趨勢,該方案為分析復(fù)雜多變的城鎮(zhèn)區(qū)域河流污染源及針對性設(shè)計(jì)減排方案提供了一種參考性技術(shù)方法,對緩解現(xiàn)階段流域污染問題具有重要意義。