嘉兴市秀洲区地表水污染特征分析与对策
2017-05-25侯保兵黄炼峰胡一周陆惠欢
张 川,侯保兵,黄炼峰,陈 婷,胡一周,陆惠欢
(1.嘉兴市秀洲区环境保护监测站,浙江 嘉兴 314031;2.嘉兴国文检测有限公司,浙江 嘉兴314031; 3.嘉兴市秀洲区“五水共治”领导小组办公室,浙江 嘉兴 314031)
嘉兴市秀洲区地表水污染特征分析与对策
张 川1,2,侯保兵1,黄炼峰3,陈 婷1,胡一周1,陆惠欢1
(1.嘉兴市秀洲区环境保护监测站,浙江 嘉兴 314031;2.嘉兴国文检测有限公司,浙江 嘉兴314031; 3.嘉兴市秀洲区“五水共治”领导小组办公室,浙江 嘉兴 314031)
采用单因素污染指数评价法、污染指数综合评价法、有机污染指数评价法,对秀洲区2011~2016年地表水水质进行了评价;利用spearman秩相关系数法,对水质变化趋势进行了分析。结果表明,近年来外源性污染控制工程实施后,秀洲区整体水质明显改善,污染程度得到控制。为使治水向“治标”模式转变,提出了“外源性控制+内源性控制+生态修复”为主的综合治理模式,并提出了整治对策。
嘉兴市;秀洲区;地表水;污染特征;整治对策
嘉兴市秀洲区地处太湖流域杭嘉湖东部平原水网地区,境内有大小河道1863条,其中省级河道3条,市级河道13条,区级河道20条,镇级河道165条,村级河道759条,河浜847条,湖泊56个,河道总长1699.29km。
近年来秀洲区经济快速发展,2015生产总值达400亿元,秀洲工业园区升级为“国家级高新区”,受工农业发展和人工活动的影响,地表水污染加剧,加之河道深度较浅、水流缓慢、水体自净能力差等原因,水质恶化的问题日益突出。2013年底,秀洲区政府开始实施“五水共治”工作,按照“控制外源性污染源+水质提升”的思路建设了大批工程,地表水恶化趋势得到了遏制并初步实现好转。本文采用3种污染因子分析法和秩相关系数法,对秀洲区2011~2016地表水污染变化进行数学分析,在广泛调研基础上提出整治对策,旨在促进秀洲区“五水共治”工作纵深发展并丰富治水实践经验,为相关地区治水工作提供借鉴。
1 2013实施的治水工程
嘉兴市秀洲区实施“五水共治”以来,秀洲区政府投资30多亿元先后投入实施了六大工程。①推进工业污染治理,新建9座污水处理站和提标改造6座,实现总污水处理能力达21万t/d,新建中水回用工程10座 (实现中水回用4.5万t/d),企业污水入网1718家,此外淘汰落后产能企业371家,淘汰落后设备7903台;②推进城乡生活污水治理工程,完成1236km污水管网的普查,建成217km管网,完成112个区块雨污分流改造,12个小集镇污水管网建成并投入使用,2.5万户的生活污水可以集中处理;③进行农业面源污染治理攻坚行动,拆除猪舍87.98万m2,生猪存栏从2013年初的21.43万头减至2016年5月的4700头,生猪养殖散户实现全清零,养鸭户和水产养殖全面清退,其中退养珍珠养殖690.4hm2,推广综合防治和农药减量控害工程6.26万hm2,绿色防控示范面积1.006万hm2;④狠抓防洪排涝工程,共完成1.126万hm2圩区整治,55km外围堤防加固,新改建灌排泵站107座,闸站17座,灌排渠道96km,喷微灌面积240hm2,清淤河道697km;⑤狠抓供水节水工程,建成农村供水管网863km,改建渠道179.73km,闸站45座,泵站258座,建设高效节水灌溉面积1253.33hm2,中小河流治理53.32km;⑥建立并实施了保洁机制,将28.4km2的外荡和14条(段)145km的等级以上航道纳入保洁范围。通过政府高强度的资金投入,秀洲区地表水水质明显好转,目前已经进入“防止反弹”和“攻坚治本”的工作阶段。
2 地表水水质现状
2011~2016年每月对嘉兴市秀洲区龙凤大桥、王江泾、洛东大桥、新塍出口、石臼漾水厂、油车港出口、王店百乐桥、蚂蝗塘桥、斜路港共9个市控断面进行1次监测,按GB3838—2002《地表水环境质量标准》监测26项指标,每月监测结果表明:pH值、氰化物、硫化物、挥发酚、阴离子表面活性剂及重金属等17项指标均能稳定达标,故仅对高锰酸盐指数等9项重点指标进行分析,具体结果如表1。
表1 市控监测点位结果 单位:mg/L
由表1可知,2016年市控断面重点监控的10项指标中,除化学需氧量、氨氮分别超标1.5%、2%外,其余指标均达到了III类水指标,总体水质为IV类,2016年均值比2012年提高两个水质类别。
3 地表水变化趋势分析
采用单因子评价法、综合污染指数法和有机污染综合评价法对水质的污染现状进行评价,污染变化趋势则采用秩相关系数判定。
3.1.1 单因素污染评价法[1-3]
式中 pi为单因素污染指数;Ci、Si分别为i污染物的测定值与标准值。
溶解氧DO污染指数计算公式:
式中 pDO为溶解氧污染指数;DO为溶解氧测定值(mg/L);DOs为溶解氧的评价标准限值(mg/L);DOf为一定气温、气压条件下的DO浓度(mg/L)。
3.1.2 综合污染指数法
综合污染指数法[1-2]采用均权均值型指数方式,评价公式:
式中 ω为综合污染指数;Pi为污染物i的单因子污染指数;n为参与评价的污染因子指数。
污染评价参照文献[1]~[2]进行。
3.1.3 有机污染综合评价法
有机污染综合评价法[4-6]主要对各个监测点位高锰酸盐指数、生化需氧量、氨氮和溶解氧4个指标综合评价,公式为:
式中 A为有机物污染物综合指数;分子为污染物实测浓度年均值;分母为评价标准。
污染评价参照文献[4]~[6]进行。
3.1.4 变化趋势的定量分析法
地表水污染物变化趋势,采用spearman秩相关系数法[7],其公式:
式中 di为变量Xi与Yi的差值,其中Xi为时间周期,按照年均值从小到大排列好顺序;Yi为时间周期,通常为年。
3.2 市控断面地表水主要污染问题
对2011~2016年共72个月数据进行总结,并采用单因子污染评价法、综合污染指数法、有机污染综合评价法,对6个年度的污染指数进行了计算,最后利用spearman秩相关系数法对得到的年度达标率、污染指数、综合污染指数、有机污染指数的变化趋势进行了分析,具体结果如表2。
表2 污染物污染指数及达标率
由表2可知,自2013年实施“五水共治”工作以来,化学需氧量、高锰酸盐指数、生化需氧量、氨氮、总氮、总磷、石油类、粪大肠菌群等重要污染物浓度明显下降,溶解氧明显上升,9项指标均有较大改善,最主要的污染因子为氨氮、总氮和化学需氧量。从综合污染指数(ω值)来看,秀洲区水质已经由2011年的“重污染”状态转变为“中度”污染状态,2016年秀洲区水质已经摆脱“重污染”状态,这一点在A值也得到了印证,全面提升至“中度污染”状态。从表1~表2可见,秀洲区水质类别总体为IV类,且仍呈现“中度污染”状态,水质明显好转但并不稳定。
4 地表水污染治理对策
长期以来,秀洲区河道治理一直以提高水质为目标,以控制污染为手段。目前在控制外援污染达使整体水质达IV类水的条件下,需要采用“外源性污染控制+内源性控制+生态修复”模式为主的综合治理措施,促进河道向健康生态系统转变,实现治水“治本”的目的。
4.1 大力实施河道生态修复
采用近年来最新发展应用较多的生物生态组合技术对河道内源性污染物进行处理,主要为种植水生植物的生态吸收净化技术、有益水体生物养殖技术、岸带湿地技术等措施、微生物菌制剂生化处理技术等提高生态系统的稳定性。
4.2 继续开展清淤控源行动
全面实施河湖清淤行动,加快河道轮疏步伐,探索淤泥无害化处置途径,提高河道淤泥综合利用率,进一步强化“四位一体”长效保洁机制,全面启动实施北部湖泊综合整治工程。
4.3 加强污水管网运行管理
继续加强进行全区管网建设和一体化运维工作,对民营污水管网运维单位实施兼并,有效解决限制生活污水入网情况;加强污水管网运维,确保污水泵站和污水管网处在合适水位运行防止管网发生满溢、倒灌;建造集中中水回用设施,将污水泵站内的污水经深度处理后达到工业用水标准后再回用给企业,以此降低污水管网的运行负荷。
4.4 工业污水处理
严把工业项目审批,从源头控制新上项目污水排入河道;加快重污染行业产业转型升级,通过污水处理站提标改造、中水回用工程建设,进一步减轻废水行业污染负荷,工业企业污水达标入网和污泥规范处置得到全面巩固。
4.5 废水提标改造
启动污水处理站提标改造工作,在生产厂区内实施雨污分流改造,降低污水处理站运行负荷,加快建设污泥焚烧发电项目,全面做好织机污泥的无害化处置,防止二次污染。
4.6 强化生活污染治理
全面推进城乡生活污水治理,提高城镇生活污水的收集率,进行小区雨污分流改造和管网改造,实现镇区、小集镇所有单位和居民生活污水全入网;完成农村生活污水处理设施的新建和扩面改造整治任务,使所有农村生活污水纳入水处理设施,并通过过强化第三方运维工作,确保农村生活污水达标排放。
4.7 推进农业污染防治
继续开展畜禽养殖污染治理,从源头上减少畜禽养殖污染的产生;深入开展农业面源污染治理,在不影响产量的情况下减少化肥、农药使用量,探索实施生态修复截污工程建设,减少农业种植对河道的污染。
[1]徐祖信.我国河流单因子水质标识指数评价方法研究[J].同济大学学报(自然科学版),2005,33(3):321-325.
[2]陈润羊,花明,涂国安,等.长江流域水质评价的几种方法[J].华东理工大学学报,2008,31(2):146-151.
[3]刘晓玲,潘礼斌,杨慧杰,等.海宁市地表水水质污染特征分析[J].安徽农业科学,2013,41(28):1483-1485.
[4]王利佳,单中超,赵大顺,等.浑河(抚顺市区主断面)水质有机污染变化分析[J].环境保护科学,2003,29(2):13-15.
[5]周世嘉,马溪平,徐成斌,等.浑河抚顺段水质有机污染调查及评价[J].环境保护与循环经济,2009(9):59-60.
[6]张雄鹰,邰世翠,谢莹.宜昌市黄柏河水源水质动态监测分析[J].水资源保护,2002(1):60-63.
[7]国家环境保护总局《地表水环境质量评价办法(试行)》编委会.地表水环境质量评价办法(试行)[Z].2011.
(责任编辑:尹健婷)
Characteristics of surface water pollution in Xiuzhou District of Jiaxing City and Countermeasures
ZHANG Chuan1,2,HOU Bao-bing1,HUANG Lian-feng3,CHEN Ting1,HU Yi-zhou1,LU Hui-huan1
(1.Xiuzhou District Environmental monitoring station of Jiaxing City,Jiaxing 314013,China;2.Jiaxing Guowen Testing Technology Co.,Ltd.,Jiaxing 314013,China;3.Leading Group Office of“Five water governance”in Xiuzhou District,Jiaxing 314013,China)
By using single factor evaluation method,comprehensive pollution index method and comprehensive evaluation method of organic pollution,the monitoring data of water-quality in Xiuzhou district during 2011~2016 was evaluated.In addition,the changing trend of pollutant concentration was analyzed by using the rank correlation coefficient method.The results indicated that the water-quality of Xiuzhou district was significantly improved after the implementation of the controlling project.In order to change water treatment mode to the “root cause”,the integrated governance model“exogenous control+endogenous control+ecological restoration”was proposed.Based on the investigation of Xiuzhou District,this paper puts forward the countermeasures.
Jiaxing City;Xiuzhou District;surface water;pollution characteristics;countermeasures
X52
B
1672-9900(2017)01-0043-04
2016-12-13
张 川(1983-),男(汉族),浙江嘉兴人,工程师,主要从事环境监测、调研和技术分析工作,(Tel)18705831160。