四川省南充市西充河流域水质现状及防治建议
2017-09-04张玲俐王碧霞西华师范大学环境科学与工程学院南充637009
张玲俐 王碧霞(西华师范大学 环境科学与工程学院,南充 637009)
四川省南充市西充河流域水质现状及防治建议
张玲俐 王碧霞*
(西华师范大学 环境科学与工程学院,南充 637009)
西充河历年来水体质量不容乐观,本文通过对西充河2011-2015年5个监测断面的监测数据进行高锰酸盐指数(KMnO4)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)、氨氮的分析,以其省控断面彩虹桥为重点,探索西充河的污染情况及其特点,并为相似于西充河污染严重的小河流域提供防治建议。结果表明:近五年,西充河虽平均达标月份和年评价结果都处于未完全达标的状态,但随着西充河整治工作的开展,各项指标状态总体上均处于曲折上升状态,氨氮2015年月均值全年达标,西充河远离不达标指日可待。
西充河;污染情况;污染防治建议
西充河对于南充市的经济文化发展有着重要的作用,是不可或缺的水利资源,是南充市内重要的小河流域[1]。“十二五”期间(2011—2015年),西充河流域水环境综合整治行动于2011年启动,到2014年年底,提前完成所有政府规划项目[2]。在西充县完成晋城大道雨污分流管网改造和虹溪河排污箱涵维修工程,对流域内畜牧养殖业粪污直排、雨污混排问题实行挂牌督办和限期治理,还完成了流域内500米禁养区内38家养殖企业搬迁、关停,流域沿线1000米限养区内37家养殖企业整改达标[2]。
近年来,也有学者对西充河流域进行了研究。2013年,李成明等[3]利用模糊数学评价法,对比了西充河雷打石和拉拉渡两个断面,且评价表明2003-2010年西充河水质为劣ⅴ类,总氮(TN)为西充河主要污染指标,溶解氧偏低而氮和BOD5超标严重。2014年周理等[4]运用内梅罗指数法对西充河的晏家乡和西阳寺电站两个监测断面进行了水质评价,结果表明西充县境内西充河水体的内梅罗指数基本不达标,虹溪河水体的污染状况比龙滩河更严重。2015年王小霞等[5]对西充河流域内的23个乡镇作了农村面源污染综合评价后发现,83.3%的污染负荷来源于化肥污染、农村居民生活污水和散养畜禽。
因此,本文通过对西充河2011-2015年来彩虹桥断面(省控断面)、华凤镇(市控断面)、新复乡(市控断面)、虹溪河(市控断面)、晏家乡(市控断面)五个监测断面的高锰酸盐指数(KMnO4)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)、氨氮监测数据进行分析,以其省控断面彩虹桥为重点,旨在探索西充河流域的水质现状并提出相应的污染防治措施,还为与西充河污染情况相似的小河流域提供防治建议。
1 研究区域概况
西充河发源于西充县境内,全长121km,全流域面积450 km2,途径29个场镇、205个村、承载人口约30万人[5]。西充县城和南充市主城区,为嘉陵江中游西岸的一级支流,主要由虹溪河、象溪河和龙滩河三条小河构成,汇入嘉陵区境内叫西充河,从嘉陵区境内出境进入顺庆区叫桓子河,经顺庆区桓子河出境汇入嘉陵江。
本研究所引用数据均来源于南充市环境保护局环境监测站,并根据《“十二五”四川省南充市西充河污染治理成效研究》[2],西充河流域五个监测断面分布情况如图1,其中以西充河汇入嘉陵江前的彩虹桥省控断面的月例行手工监测数据为主要依据,对KMnO4、TP、COD、氨氮进行逐月、逐年的具体分析,同时类比分析彩虹桥水质自动监测站和上游四个县域跨境考核断面的主要污染物情况。
图1 西充河流域监测断面分布概况图
2 结果与分析
2.1 断面水质总体分析
西充河5个监测断面水质情况见表1。
表1 2011—2015年西充河5个例行监测断面水质评价结果
从表1可以看出,通过对西充河流域五个断面数据的综合分析,2011年至2015年期间,西充河流域的水质常年处于轻度污染或中度污染状况,接近达标,但流域内整体综合水质评价结果较差。同时,晏家乡断面水质情况相对较好,多为良好状态;虹溪河断面水质相对较差,期间两年出现重度污染,一年中度污染;彩虹桥断面则较为接近西充河整体水质水平,几年来处于中度污染或轻度污染;新复乡和华凤镇两个断面的水质情况较为相似,水质从2011年的中度污染逐渐恢复为良好状态。这可能是2013年1-4月城区部分污水管网改造,城区生活污水直排河流造成的。
2.2 彩虹桥监测断面主要污染指标年变化分析
如图1所示,2011年至2015年彩虹桥断面监测数据中,2011年COD的最高值为29.60 mg/L,2015年最低值为23.23 mg/L,2013年和2014年差异较小。氨氮2013年最高值为4.7 mg/L,2015年降到最低,值为0.37 mg/L。TP在2011年至2015年期间变化不大,月均值的变化范围为0.18~0.2 mg/L。KMnO4在5年期间呈逐渐下降的趋势,其变化范围为8.68~5.6 mg/L。彩虹桥断面的监测数据表明,COD、KMnO4、氨氮从2011年至2015年呈逐渐降低的趋势,而TP的变化却较小。
图2 彩虹桥断面污染物浓度年均值变化
2.3 彩虹桥监测断面主要污染指标月变化分析
2.3.1 彩虹桥监测断面KMnO4月变化
由表2可见,彩虹桥断面KMnO42011-2015年的总年均值约为7 mg/L,其最高月均值出现在2011年的3月,达到了14.4 mg/L,2015年6月降至最小(值为3.7 mg/L),比最高值下降了74.31%。从大体上来看,2011-2015年的KMnO4月均值变化幅度在每年的上半年变化显著,其最大和最小月均值均在1~7月之间,而8~12月却相对稳定,变化幅度较小。同时,2015年的最大月均值(6.7 mg/L)比2011年最大值(14.4 mg/L)下降了53.47%,2015最小月均值(3.7 mg/L)比2011年最小值(5.6 mg/L)下降了33.93%。
表2 2011-2015彩虹桥断面KMnO4月均值变化 单位:mg/L
2.3.2 彩虹桥监测断面TP月变化
由表3可见,彩虹桥断面TP在2011-2015年的总年均值约为0.21 mg/L,其最高月均值出现在2011年的3月,达到了0.478 mg/L,2012年5月降至最小(值为0.081 mg/L),比最高值下降了83.05%。从大体上来看,2011-2015年的TP月均值全年较为多变,其最大和最小月均值均在3~11月之间,变化幅度较大。同时,2015年的最大月均值(0.343 mg/L)比2011年最大月均值(0.478 mg/L)下降了28.24%,2015最小月均值(0.113 mg/L)比2011年最小值(0.106 mg/L)上升了6.19%。
表3 2011—2015年彩虹桥断面TP月均值变化 单位:mg/L
2.3.3 彩虹桥监测断面氨氮月变化
如表4,彩虹桥断面氨氮2011-2015年的总年均值约为1.7 mg/L,其最高月均值出现在2013年的1月,达到了12.8 mg/L,2015年6月降至最小(值为0.117 mg/L),比最高值下降了99.08%。2011-2014其最大月均值均在1-3月之间,2015年最大月均值出现在11月;2011-2015年最小月均值在6月-11月,从大体上来看,2011-2015年的氨氮月均值全年较为多变,变化幅度较大。同时,2015年的最大月均值(0.945 mg/L)比2011年最大值(3.57 mg/L)下降了73.52%,2015最小月均值(0.117 mg/L)比2011年最小值(1.15 mg/L)下降了89.82%。
表4 2011—2015年彩虹桥断面氨氮月均值变化 单位:mg/L
2.3.4 彩虹桥监测断面COD月变化
彩虹桥断面2011-2015年的COD总年均值约为27.6 mg/L,其最高月均值出现在2011年的4月,达到了38.3 mg/L,2012年6月降至最小(值为17.2 mg/L),比最高值下降了55.09%。2011-2015年COD的最大月均值均在1-5月份,最小月均值则在7-12月份出现,几年来上半年月均值明显高于下半年,9-12月份月均值波动幅度较小,较为稳定。同时,2015年的最大月均值(28.9 mg/L)比2011年最大值(38.3 mg/L)下降了24.54%,2015最小月均值(19.2 mg/L)比2011年最小值(18.7 mg/L)上升了2.67%,见表5。
表5 2011—2015年彩虹桥断面COD月均值变化 单位:mg/L
根据《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ级标准要求[6],KMnO4浓度不超过6.0 mg/L,TP浓度不超过0.2 mg/L,氨氮浓度不超过1.0 mg/L,COD浓度不超过20 mg/L。省控断面彩虹桥监测数据情况表明,2011年KMnO4月均值2个月、2012年3个月、2013年7个月、2014年1个月、2015年8个月达到Ⅲ级标准要求;TP浓度2011年8个月、2012年10个月、2013年2个月、2014年6个月、2015年11个月达到Ⅲ级标准要求;氨氮2011年0个月、2012年4个月、2013年6个月、2014年11个月、2015年12个月达到Ⅲ级标准要求;COD 2011年1个月、2012年2个月、2013年1个月、2014年0个月、2015年6个月达到Ⅲ级标准要求。
3 结论与建议
3.1 结论
(1)“十二五”期间,在南充政府的指导下,各级行政部门和环保部门的严密配合下,南充市西充河小流域污染防治工作取得了良好的效果,西充河主要污染指标呈明显的下降趋势,水体质量状况得到了较好的改善。其中,COD、KMnO4、氨氮从2011年至2015年呈逐渐降低的趋势,而TP的变化却较小;KMnO4和氨氮2015年最大(小)月均值相较于2011年最大(小)月均值均有所下降,氨氮最大(小)月均值下降幅度超过73.52%(89.82%);COD、TP 2015年最高月均值较2011年下降幅度较大,但最小月均值有轻微幅度上升。
(2)氨氮、TP达标情况较好,KMnO4和COD稍次。2014年和2015年达标同比往年情况较好,COD指标2014年全年月均值均不达标,整体达标情况还有很大提高空间。各指标全年月均值大小变化存在一定规律性,KMnO4月均值变化幅度在每年的上半年变化显著,其最大和最小月均值均在1—7月之间,而8—12月却相对稳定,变化幅度较小;TP月均值全年较为多变,其最大和最小月均值均在3—11月之间,变化幅度较大;氨氮最大月均值多出现在1—3月之间,最小月均值多在6月—11月,其中2013年1—4月城区管网改造污水进行直排河流的影响较大,其月均值飙升至浓度最高时同比增长10余倍,其余月份同比下降态势明显;COD的最大月均值均在1—5月份,最小月均值则在7—12月份出现,上半年月均值明显高于下半年,9—12月份月均值波动幅度较小,较为稳定。
3.2 建议与措施
(1)全面整治工业废水排放,尤其是流域内的养殖业废水治理。政府应将未实现达标排放的企业纳入污染限期治理,实现达标排放、减量排放,控制好企业污染排放总量,做到节能减排,对于部分顽固企业、高污染行业,政府和环保部门应全面落实严格执法程序,依法关停或限期整改。
(2)科学化流域内生活污水整治规划。大力推进治污设施建设,拓宽污水管网面域,提高污水处理质量,不断改善污水收集处理效率。切实推进农村水环境治理。在乡镇污水处理上,以西充河流域为主线,加大投入乡镇污水处理厂、处理站。
(3)完善污染物统计监测工作,加强监管监督作用。建立健全工业、城镇生活、农业、移动源等各类污染源的信息化管理体系;研究将氨氮、TP、重金属等污染物纳入环境统计和污染物排放总量控制约束性指标体系;控制氨氮、COD等主要污染指标,实行按容量控制TP污染物排放。
(4)加强土壤环境保护,避免土壤面源污染造成流域水体污染。指导农民合理施用化肥,增施有机肥,提高土壤有机质含量,增强土壤胶体对重金属和农药的吸附能力;增强对农药、除草剂等农业化学药剂管理,对病虫害进行综合防治,推广生物防治技术,减少化学农药使用量和次数、频率,推广无公害生产技术;禁止向农田和河道内倾倒垃圾,推广使用可降解的农用材料,减少塑料膜等难降解农业垃圾产生。
(5)加强环保知识普及和宣传工作开展力度。通过对民众进行环保法和当今我国环境现状的严峻性的普及,提高全民环保意识,减少污染的产生以及二次、多次污染。
[1] 中华人民共和国水利部. 2015年中国水资源公报[M].北京:中国水利水电出版社,2016.
[2] 王坤鹏, 蔡伊莎, 何虎军, 等. “十二五” 南充市西充河污染治理成效分析[J]. 绿色科技, 2016 (18): 69-72.
[3] 李成明, 左云霞, 李铁松. 基于模糊数学的四川省西充河水质评价[J]. 环保科技, 2013, 19(3): 16-20.
[4] 周理, 吴玲玲, 黎小东, 等. 西充县境内西充河水质综合评价及污染源分析[J]. 水电能源科学, 2014, 32(6): 42-44.
[5] 王小霞, 黎小东, 张洪波, 等. 西充河流域 (西充县境内) 面源污染现状与防治措施[J]. 中国农村水利水电, 2015 (01): 95-97,103.
[6] 国家环保总局,国家质量监督检验检疫总局. GB3838-2002地表水环境质量标准[S].2002.
An analysis on status quo of water quality of and proposal of control measurements for Xichong river of Nanchong city, Sichuan Province
Zhang Lingli, Wang Bixia
(College of Environmental Science and Engineering, China West Normal University, Nanchong 637009, China)
TTo explore the status quo of water quality of Xichong River and its characteristics as well as to provide water quality control measurements for small river basin similar to the Xichong River elsewhere, an analysis of water quality of Xichong River was carried out according to the monitoring data for the past five years with regards to KMnO4, TP, COD and NH3-N from five monitoring sections, among which the Chairongqiao monitoring section is the only control section at provincial level and was the focus for the analysis. The results show that: in the past five years, although the average monthly and annual evaluation results of Xichong River are in the state of incomplete compliance with water quality standard, the indicators are in the form of tortuous improvement with the comprehensive river regulation being underway along Xichong River, among which annual monthly average of NH3-N satisfied the requirement of relevant water quality standard in 2015. Therefore, water quality of Xichong River will be not far away from standard compliance in the years to come.
Xichong river;status quo of water pollution;water quality control measurements
2017-06-01; 2017-07-19修回
张玲俐(1995-),女,硕士研究生,E-mail: koudaid_z@163.com
王碧霞(1977-),女,硕士研究生,研究方向:环境生态学,E-mail:696wbx@163.com
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