张家口市水体污染现状分析及控制对策

宏 哲,武海俊,高永华,孙文丽,唐 俞

(1.张家口市环境保护局 环境监测站,河北张家口 075000;2.张家口市环境保护局 信息中心,河北 张家口 075000;3.太原理工大学,山西太原 030024)

张家口市水体污染现状分析及控制对策

宏 哲1,武海俊2,高永华3,孙文丽2,唐 俞2

(1.张家口市环境保护局 环境监测站,河北张家口 075000;2.张家口市环境保护局 信息中心,河北 张家口 075000;3.太原理工大学,山西太原 030024)

针对张家口市目前水体的污染治理情况,分析了水体中污染物质的主要成分,并从工业、生活和农业三方面分析水体的污染情况,认为生活源污染是水体污染的主要原因。通过调整产业结构和布局、加强污水处理厂及城市管网建设、生态减污等措施防止水体污染,实现保护水资源的目的。

水体污染;污染源;张家口;防治措施

近几年来,随着经济的发展,张家品市工业、农业用水量增加,水资源日趋贫乏,部分支流已经干涸、断流,河流的纳污压力加大。2007年,排放废水18232.32万t,其中工业源排放废水7845.69万t,占全市废水排放量的45.67%。我市投入运行的污水处理厂共3座,处理的废水占全市废水排放量的29.49%,全市的污水处理厂和废水处理设施的处理能力远远不能满足废水处理的需求。排放废水中的主要污染物指标为化学需氧量(COD)、氨氮、五日生化需氧量(BOD5)、总氮和总磷。

1 废水污染物来源

1.1 工业废水污染源

张家口市工业废水污染物指标主要是COD、BOD5和氨氮。COD的排放量最大,达到21283.03t,涉及899家工业企业。其次是BOD5,排放量达5004.91t,氨氮的排放量为1416.47t,居第三位。

下面从行业、流域两个方面分别对张家口市工业源的废水污染物的排放情况进行分析。

1.1.1 各行业废水污染物的排放情况

经调查,张家口市工业废水污染物排放量大的行业主要是饮料制造业、化学原料及化学制品制造业、农副食品加工业、食品制造业、造纸和纸制品业。饮料制造业的COD和BOD5的排放量最大,分别占全市工业COD和BOD5排放总量的23%和54%。主要因为饮料制造行业COD和BOD5的产生量很大,废水处理设施的设计处理能力较低(COD的消减率为86.59%,BOD5的消减率为74.49%)。氨氮排放量最大的行业是化学原料及化学制品制造业,占全市工业氨氨排放总量的81%。此行业的废水处理设施对氮氮的消减率为78.52%。

1.1.2 各流域企业的废水污染物的排放情况

张家口市共有8条主要河流,流经区域广,涉及企业多。纳污能力强的主要有4条,分别是洋河、壶流河、锡林郭勒河和闪电河。其中洋河流域工业废水污染最为严重,COD排放量占全市工业COD排放总量的44%,BOD5排放量占全市工业BOD5排放总量的35%,氨氮排放量占全市氨氮排放总量的79%。主要因为洋河流域分布了全市62%的企业,虽然废水治理设施设计处理能力较高,但由于排污企业数量多,废水污染物的产生量大,导致废水污染物排放量很大。再加上有些小企业废水不经治理直接排放,更加重了洋河流域的污染。壶流河流域企业排放废水中的BOD5最大,占全市工业BOD5排放总量的36%。主要因为壶流河流域企业废水治理设施处理能力很低,虽然废水污染物产生量不大,但废水污染物的消减率很低,导致废水污染物的排放量大。

1.2 城镇生活源

随着城市化步伐的加快和居民生活水平的提高,张家口市城镇居民用水量也不断增加。目前,张家口市城镇居民生活源用水量达6909.5万t,产生并排放废水9341.1万t。城镇居民生活的用水量最大,污水产生排放量也最大,污水排放量占生活源污水排放总量92.19%。其次是餐饮业、医院和住宿业。污水中主要污染物为COD、BOD5和氨氮,并且各种生活污水污染物的排放量均大于工业源的排放量。城镇污水处理厂直接收集处理的生活污水仅为28.73万t,处理率为0.3%。大部分生活废水都直接排入附近水体,水中携带大量的氮、磷、无机物以及致病细菌,直接排入地表水体不仅会造成水体污染,威胁人体健康,还会威胁到官厅水库和密云水库的水质安全。

1.3 农业面源污染

1.3.1 农村生活污水

张家口市是河北省农业大市,全市450万人口中农业人口310万,占人口总数的68.8%。按近期人均综合生活用水量指标180L/(人·d)计算,农业人口年用水量约为26937万t,排放约20202万t,主要污染物为COD、BOD5、总氮和总磷。大量未经处理的生活污水主要通过地表径流或地下渗漏等途径直接排放。

1.3.2 农业种植

目前,在农业种植过程中使用大量的农药化肥。施用的氮、磷、农药及其他有机或无机物质除部分被作物吸收、挥发、分解外,约70%的用量流失或残存在土壤和农产品中,并约有15%在降水或灌溉过程中随农田退水和地表径流进入水体造成污染[2]。研究表明[3],农业面源污染源占河流和湖泊营养物质负荷总量的60%～80%,是河流和湖泊污染物的主要来源之一。

张家口市耕地总面积63.082万hm2,园林面积为3.858万hm2。种植业合计使用化肥18.06万t,其中五氧化二磷6.71万t,氮肥11.35万t,占化肥使用总量的62.85%。化肥地表径流流失总磷220.83t,总氮611.83t,地下淋溶总氮840.11t。农药折纯使用量为0.587t/a。

1.4 各种污染源的污染负荷

废水中主要污染物的排放以生活源排放为主,所有废水污染物的排放均有生活源。化学需氧量农业源、生活源均有排放,总氮和总磷主要是生活源和农业源排放,生化需氧量和氨氮主要是生活源和工业源排放,总磷的排放主要是农业源。

生活源排放的化学需氧量是工业源的两倍,生活源的氨氮排放量是工业源的4倍,生活源的生化需氧量排放量是工业源的3倍。主要因为张家口市近几年工业源废水处理力度很大,取得了较好成效,全市78%的工业废水在一定程度上都得到了处理,废水回用率为79.67%。城镇污水处理设施相对落后,农业面源污水处理更无从谈起。

2 水污染控制措施

2.1 加强生态环境保护工作,合理利用水资源

加强生态环境保护,加大退耕还林、退耕还草力度。严格限制坝上地区新建项目环保准入门槛,必须采用清洁生产工艺和设备,使资源消耗和排污强度达到规定的标准。对于已建的排污企业,要加大废气、废水的处理力度,确保废水、废气达标排放,减少对环境的污染。对于沽源县的造纸企业,建议其搬迁,或者加快废水污染治理设施建设。

在水资源有限的情况下,要保证居民生活用水、工业和农业生产用水,因此要建立节水型社会,合理开发利用水资源,在工业用水和城市生活用水的方方面面,大力提高水资源的利用率,建立中水回用系统,增加水的循环利用率。

2.2 升级产业布局和产业结构,减少环境压力

在区域资源开发中遵循自然规律,按社会发展需要和环境容量允许,合理布局,保证水环境朝着有利于人类的方向发展。合理布局工农业和市镇建设,其首要任务是要根据各地水文地理条件、水质变化趋势和水功能利用状况的不同,利用污径比和排污强度等指标提出不同水质区域控制污染,改善水环境的方向、途径与措施,作为改善区域水环境的准则。

调优结构,靠大集聚促大发展。大力推进粗放式向集约化发展模式转变,特色型向优势型经济转变,传统结构型向自主创新型转变,着力发展特色产业支撑体系,形成产业集群,将企业和项目向园区集聚。特别是要促进位于主城区的制药厂和化工企业早日完成搬迁,集中治理废水污染,降低环境压力。

2.3 加强重点流域水污染治理,确保水环境优质、安全

加大水环境治理设施的投资力度,加快对老企业的水污染治理设施的技术改造、革新,逐步淘汰高成本、低效能的治理设施。加快产业园区建设,集中建立大型污水处理厂,减少企业对重点流域的水污染。重点实施洋河流域、桑干河流域、潮白河流域以及饮用水源地水污染防治工程,对官厅水库上游的企业排污状况进行整顿,关、停、并、转工艺落后、设备老化、耗水量大、污染重、治污代价高的企业,治理造纸、印染、皮革等污染严重的企业。

积极推进城市污水处理厂的建设,实现污水处理产业化。目前张家口市生活污水处理率极低,只有市区的部分废水排到污水处理厂,其他大部分废水都直接排放。因此要在县(区)以上的城市配套建成能满足居民生活、生产的污水处理厂,并逐步实现中水回用,从而达到节约水资源,减少环境污染的目的。加快蔚县、怀安、万全、怀来、涿鹿等人口较多县的城市污水处理厂投产及配套管网建设,减少对洋河、桑干河流域的水污染。从管理上[5],尽快实现污水处理产业化,调动社会各方参与污水处理的积极性,多渠道融资,实现污水处理行业的可持续发展。

2.4 加强农业面源污染防治

将农业生产中化肥、农药和养殖业等造成的有机污染防治提上议事日程,合理使用化肥,减少化肥使用量,鼓励使用有机肥,用、养结合,使土地恢复肥力。尽量选用高效、低毒、低残留、对环境危害小的农药品种;通过发展农作物综合防治,减少药害对环境的破坏作用,大力推广物理防治、生物防治技术,同时加大无公害农产品的推广面积,将高毒农药完全禁用,低毒农药大量取代。

2.5 利用植被缓冲带削减径流污染

植被缓冲带是一种水土保持和控制面源污染的生物治理措施的总称,指利用永久性植被拦截污染物或有害物质的条带状、受保护的土地。缓冲带能够削减来自农田和地表径流的面源污染物,减少由此产生的水质污染。董凤丽[6]等人研究发现,缓冲带对氮、磷的削减率分别为30%～50%和30%～60%,Vought等人则发现从边界开始5m范围内,缓冲带的第一部分能够截留20%～60%的污染物。

张家口地区农田多属丘陵、山坡地。因此,张家口市在控制面源污染过程中应根据生态学的基本原理,在农田周边以及离水体近的公路两侧种植宽度大于15m的植被缓冲带。

[1]于涛,孟伟,Edwin Ongley,等.我国非点源负荷研究中的问题探讨[J].环境科学学报,2008,28(3)：401—407.

[2]朱秀端.闽江流域面源污染及控制对策[J].亚热带水土保持,2005,(4)：56—57.

[3]全为民,严力蛟.农业面源污染对水体富营养化的影响及其防治措施[J].生态学报,2002,22(3)：291—299.

[4]王琳,杨杰军,黄绪达,等.山东省胶州市水污染现状分析与控制对策[J].中国给水排水,2009,25(2)：18—20.

[5]管新国,魏庆杰,时秀梅.城市水污染治理与污染控制的对策[J].科技创新导报,2009,(7)：114.

[6]董凤丽,袁峻峰,马翠欣.滨岸缓冲带对农业面源污染NH4+-N、TP的吸收效果[J].上海师范大学学报(自然科学版),2004,(2)：93—97.

Analysis and Control of Water Pollution in Zhangjiakou City

Hong Zhe1,Wu Haijun2,Gao Yonghua3,Sun Wenli2,Tang Yu2
(1.Inspection Station of Zhangjiakou Environmental Protection Bureau,Zhangjiakou Hebei075000;2.Information Center of Zhangjiakou Environmental Protection Bureau,Zhangjiakou Hebei075000;3.Taiyuan University of Technology,Tai Yuan S hanxi030024)

According to the water pollution in Zhangjiakou,it analyzed the main component of pollutant.It considered that the main causation is living pollution source by analyzing water pollution status from three aspects of industry,life and agriculture.The measures such as upgrading the industrial structure and layout,strengthening the construction of sewage treatment plants and distribution network and ecological pollution can prevent the pollution of water environment and protect the water resources.

pollution of water environment;pollution source;Zhangjiakou;prevention measures

X52

A

1008-813(2010)01-0059-03

10.3969/j.issn.1008-813X.2010.01.017

2009-11-25

宏哲(1981-),女,汉族,河北张家口人,毕业于华北电力大学环境科学专业,硕士,工程师,张家口市环境保护局环境监测站科员,主要从事环境监测工作。