苏溪河水质污染现状调查及治理措施
2009-04-29李福仁
李福仁
摘要:在苏溪河流域污染源调查基础上,全面分析了流域内污染来源的种类、构成比例及其对河流水质超标的影响程度,针对性的提出了治理措施。
关键词:苏溪河 污染源调查 水质分析 治理措施
前言
苏溪河为龙岩市中心城区上游三条支流(苏溪、龙门溪和小溪)之一,发源于新罗区红坊镇黄坑龙伞栋,由红坊溪和东肖溪相互平行的两条支流汇合而成,流经红坊、东肖、曹溪、西陂四个镇(街道办事处),于中心城区与龙门溪、小溪汇合,经铁山镇(设有省控见龙桥断面)、雁石镇(设有省控雁石桥断面),于苏坂乡合溪村汇入九龙江北溪。苏溪河流域面积为348平方公里,多年平均降雨量约为1750mm,年内分配不均匀,4~9月份占全年降雨量的75%,且降雨的年际变化较大,多年平均径流量为1.783亿m3,平均流量为10.5m3/s,流量约占见龙桥断面径流量(3162240 m3/d)的28.7%,略小于龙门溪和小溪。
1.苏溪河概况
苏溪河是流域内四个镇人们生活和工农业生产的主要水源,同时也是生活污水和工农业生产废水的承纳水体。2007年,苏溪河流域耕地面积2.48万亩,流域内人口约6.6万人(其中,城市人口4.1万,农村人口2.5万),农业生产总值62758万元,工业生产总值466535万元,生猪养殖存栏数量约18万头(其中,规模存栏数6.8万头,散养存栏数11.2万头)。苏溪水质常规监测断面为隔后桥断面,属城市内河控制断面,执行V类水质标准。目前,流域内水质已呈劣V类,水体受到严重污染,部分河段出现富营养化,呈黑色发臭状,对流域功能用水造成严重影响,也对九龙江下游饮用水安全形成威协。因此,通过流域调查,弄清流域内污染源状况,找出流域污染综合整治措施显得十分迫切。
2.苏溪河污染现状分析
2.1水质分析
随着流域内工农业生产的迅猛发展和人口增加,生活污水和工农业生产废水排放量呈逐年递增,排放的COD、氨氮、总磷等污染物远超过了流域现有天然径流条件下所具备的水环境承载能力,致使苏溪河水质恶化。2004年以来,隔后桥断面水质均呈劣V类,主要超标污染因子为BOD5,氨氮和总磷,表现为有机型污染的特点,见表1。
2.2污染物来源及数量
根据对全流域的调查,水体污染的主要来源有以下几个方面构成:
2.2.1畜禽养殖污染源
虽新罗区人民政府2004年下发《关于畜禽养殖场“两禁区”划分的通知》后,已有效遏制了养殖业规模继续扩涨的趋势,但总体养殖规模仍然过大。
据对畜禽养殖生猪存栏数调查统计,参考《龙岩市水环境容量核定技术报告》(修订),计算参数:①规模化养殖的COD、氨氮和总磷排放系数分别为6g/头·天、3.6g/头·天、20.4g /头·天;②散养的COD、氨氮和总磷排放系数分别为17.9g/头·天、9.12g/头·天、20.4g /头·天;③污染物COD入河率为0.82、氨氮入河率为0.3,总磷规模化养殖入河系数为0.0288,散养入河系数为0.122。
经测算,2007年流域畜禽养殖排放量COD 约879.6吨,氨氮约461.8吨,总磷约1341.8吨;入河COD 约721.3吨,氨氮约138.5吨,总磷约107.8吨。
2.2.2 生活污水污染源
现阶段流域内生活污水极少量排入城市污水管网,绝大部分直接或间接排入河流。
根据新罗区实际人均用水量情况,采用人均生活污水产生系数法来预测生活污水排放量。计算主要参数:①城镇生活污水人均排放系数取160kg/人·天(已考虑城市配套饮食服务业产生量),农村生活污水人均排放系数取98kg/天·人;②城市人口COD排污系数取64g/人·天,氨氮8g/人·天;③农村人口COD排污系数取70g/人·天,氨氮10g/人·天;④生活污水中总磷含量均取4.76mg/L;⑤生活污水主要污染物入河系数城市取0.6,农村取0.2(参考龙岩和漳州的环境容量报告)。
经测算,2007年生活污水年排放量约277万吨,生活污水中COD含量为1121吨,氨氮含量为123吨,总磷含量为13吨;污染物入河量COD约392吨/年,氨氮约46吨/年,总磷约5吨/年。
2.2.3生活垃圾污染源
随着人民生活水平的提高和生活方式的改变,流域乡镇和农村垃圾的产生量日渐增多。计算主要参数:①据现场调查,流域内垃圾收集率仅为30%,城镇生活垃圾人均排放经验系数取1千克/人?天,农村生活垃圾人均排放经验系数取0.54千克/人?天;②城镇和农村生活垃圾的COD含量分别为90mg/g 、95 mg/g;③根据实验实测数据,取COD的浓度是氨氮的7倍,氨氮是总磷的6.5倍;④主要污染物入河率为10%。
经测算,2007年垃圾产生量为19893吨/年,排放量为13925吨/年。流域垃圾污染物排放量COD为1271吨/年,氨氨为182吨/年,总磷为28吨/年;入河量COD为127.1吨/年,氨氮为18.2吨/年,总磷为2.8吨/年。
2.2.4农业污染源
苏溪河流域总耕地面积24800亩,农业比重相对其他行业较低,因此农田面源污染程度相对较轻,但仍然存在化肥、农药施用不当等问题。
根据新罗区统计年鉴,查得各种类型农田耕地的数量,农田施用的化肥量。计算主要参数:①采用标准农田的源强系数COD为10kg/亩?年,氨氮为2kg/亩?年;②结合流域内农田土壤类型和施肥用量等特点进行坡度、农田类型、土壤类型、化肥施用量、降水量等因子修正得:COD排放量(吨)=0.01(吨/亩)×各县(市)每年的耕地面积(亩)×1.2×1.5(或1.0)×1.3×1.3,氨氮=0.002(吨/亩)×各县(市每年的耕地面积(亩)×1.2×1.5(或1.0)×1.3×1.3;③参考经验系数将COD折算为氨氮与总磷的量(吨);④农田入河系数采用0.19。
经测算,2007年流域农田产生COD约1474.67吨,氨氮约294吨,总磷约44吨;入河量COD约143.34吨,氨氮约12吨,总磷约4.3吨。
2.2.5工业废水污染源
近年来,流域内工业保持高速发展,这种粗放式的规模扩张,带来了较为严重的工业废水污染问题。根据新罗区环境统计数据库和九龙江北溪龙岩段重点工业企业排污口调查数据,2007年流域内工矿企业废水正常排放量约734万吨/年,COD排放量为255吨/年,氨氮排放量为0.463吨/年。按0.79的入河系数调整,得2007年流域内工业废水COD入河量为201吨、氨氮入河量为0.365吨。据现场调查,污水排放量以矿业为主,占工业废水总排放量93.3%,COD排放量占工业的58%,工业氨氮排放量极少。
2.3主要污染来源构成分析
根据上述调查,测算得2007年末苏溪河流域污水排放总量、各类污染源主要污染物入河量及其所占比例,见表2。
从上表可得,畜禽养殖污染是河流COD、氨氮和总磷的主要来源,分别占全流域入河量的46%、60%和90%。因此,流域内畜禽养殖业废水未经治理或治理不达标排放是造成水质恶化,出现富营养化现象的主要原因。
3.治理措施及可达性分析
3.1养殖业治理
为有效控制养殖污染,一要贯彻落实相关法律法规和政策,对流域内的养殖场实行“两禁区”政策,使养殖产生的主要污染物不能直接接触主要水体,减少对主要水体造成的污染风险,确保水环境质量;二要采取综合整治措施,积极推广“猪—沼—草(竹、果、林)”立体生态养殖模式和集中收集处理主要污染物,大大削减COD的入河量,使养殖污染物“变废为宝、化害为利” ;三要对规模化养殖场大力推广实施洛东式发酵舍的改造建设,实现养殖废水零排放;四要对散养的养殖废水采用人工湿地生态系统处理模式。
3.2生活废水和垃圾治理
根据《龙岩市城市总体规划》的要求,在东肖、红坊、红炭山建设3座小型污水处理厂,东肖、红坊镇排水系统采用雨污分流制,工业废水、生活污水与畜禽养殖污水通过相互独立的污水排水管网收集。对个别偏远行政村不宜铺设管网的,采用人工湿地的方法处理生活污水。流域内垃圾处理逐步建立“村收集、乡中转、县(或重点乡镇)处理”的处理模式。通过多种形式的培训、宣传,让村民对垃圾能进行简单的分两类(即易腐烂分解和不易腐烂分解),易腐烂可分解的收集倒入村中的沼气池,不易腐烂分解的倒入村里的垃圾池进行集中清运。
3.3农业面源治理
农业面源污染主要是由于农民一味追求高产而过量使用化肥,对施用氮、磷、钾肥比例不合理和有机肥使用率较低,并且历年来对农田径流治理资金投入不足。针对上述情况,采取结合龙岩市“新农村”建设、清洁家园行动以及“五新”农业活动,指导农民采用农田绿色植保技术、新农药技术,提高肥料利用效率和科学施肥意识,合理配比氮、磷、钾肥的用量,提高有机肥的使用比例,从而减少农药、化肥的面源污染。
3.4工业废水治理
东肖镇工业污水、红坊镇的福建煤电股份有限公司、红一矿和田螺形煤矿等工矿企业的污水、红炭山片区工业污水分别引入到规划建设的东肖、红坊、红炭山污水处理厂处理达标后排入苏溪河。
3.5治理措施可达性分析
考虑未来三年内人口增加、工农业生产的发展等因素造成各污染产生的增加量,再根据人工湿地生态工程方案、洛东式发酵舍建设方案、污水处理厂建设方案三个治理方案对污染物处理效率的经验数据,测算得2010年末各污染物入河量,见表3。
从上表可得,各治理方案所得污染物入河量均小于苏溪河水环境容量,因此,上述措施使苏溪河水环境功能达标是可行的。
4.结论及建议
4.1结论
根据对苏溪河流域各污染来源的全面调查、统计和预测分析,采用湿地生态工程、洛东式发酵舍改造或建设污水处理厂的方案均能使流域水质功能达标,但是,人工湿地生态工程建设面积过大,征地费用较高,洛东式发酵舍要达到93%以上的改造难度较大等制约因素,因此,应因地制宜采用三种治理方案相结合的综合治理方案,加大“清洁家园”和新农村建设政策的实施面,通过对各项措施的全面落实,到2010年末可实现全流域水环境功能达标。
4.2建议
确保各项措施落实到位,需要有完善的运行机制。建议一是要明确综合治理方案的责任制,把水环境保护纳入政府任期环境保护责任目标,作为绩效考核的重要内容;二是要形成多部门联动保障机制,改变综合整治缺乏统一的领导的局面,成立领导机构,统一制定年度整治计划,对重大事项进行统一部署、综合决策,并协调各部门、各村乡镇之间的统一行动;三是要健全治理工程资金投入机制,一方面切实实行“污染者付费”的原则,用好排污收费政策,同时扩宽思路吸纳社会资金用于流域治理;四是要保障公众参与机制,定期将治理实施情况、水质状况、重点污染源状况等向社会公示,真正使环境信息公布制度化,切实营造人人参与流域治理的良好氛围。◆
参考文献:
[1] 厦门大学环境科学研究中心,《苏溪河流域水体综合治理规划》,2008.
[2] 李娜等,IMBR-A/O工艺对生活污水脱氧除磷的研究[J],2006
[3] 裴源生,张金萍. 小流域治理办法与管理 [J].中国水利.2005(20).
[4] 张永良,刘培哲等.水环境容量综合手册[M].北京:清华大学出版社,1991.