“十二五”期间松花江流域水环境保护对界河影响分析
2017-10-11李永亮于亭亭
李永亮,李 健*,于亭亭,王 颖
(1.佳木斯市环境保护监测站,黑龙江 佳木斯 154004;2.齐齐哈尔大学 化学与化学工程学院,黑龙江 齐齐哈尔 161000)
“十二五”期间松花江流域水环境保护对界河影响分析
李永亮1,李 健1*,于亭亭2,王 颖2
(1.佳木斯市环境保护监测站,黑龙江 佳木斯 154004;2.齐齐哈尔大学 化学与化学工程学院,黑龙江 齐齐哈尔 161000)
“十二五”期间,通过污染治理和运行监管,松花江水环境质量有了显著提高。松花江出境水中特征有机污染物含量显著降低、氨氮浓度大幅下降。流域面源污染物排放数量明显减少、黑龙江流域污染防治措施、突发性水污染事件预警和应急措施、中俄跨界联合水质监测措施等对界河污染防治和水环境质量改善产生了积极影响。“十二五”末松花江干流最后一座地级市佳木斯市出境断面水质达标率为100%,表明松花江对界河黑龙江的影响正逐渐降低。
松花江;界河;污染影响;趋势;分析
1 松花江出境水中有机物及特征有机污染物含量变化
松花江水体中的特征有机污染物在水环境中的特点是难降解,易残留。水体中的有毒有机物多是吸附在悬浮颗粒物上随江水从上游向下游迁移,从而影响整个流域的水质质量。二松吉林市距松花江入黑龙江的同江江段有1300多千米,在松花江的哨口、松花江村,干流的肇源、哈尔滨、依兰、佳木斯和同江等重点江段均已进行过多次有机污染物的定性和定量研究。研究结果发现,在 “十二五”以前,松花江各主要江段均已检出重点有机污染物,已经造成了全江性的污染[1-2],尤其在松花江休养生息前各江段的有机污染物污染比较明显,并已对松花江生态环境产生危害。
对松花江重点江段水质的监测和研究表明,自松花江休养生息以来,江水中有机污染物从种类和含量上均有明显下降[3-7]。但难降解的有机污染物因其降解时间长而导致在江水中长时间滞留,成为污染松花江有机污染物的主体,并影响界河黑龙江水质。
“十二五”以来,对沿江企业向江水中排放有机污染物进行有效控制和治理,特别是对部分化工企业进行了关停,使排入江水中的特征有机污染物显著减少,松花江出境江水中向界河输出的有机污染物也明显减少。现松花江出境水中特征有机污染物对界河水质污染影响的程度不断减少,其对界河黑龙江生态环境的影响也将逐渐降低。“十二五”期间,松花江流域最后一座地级市佳木斯市监测结果显示,松花江出境断面的高锰酸盐指数年均值由2011年的5.7mg·L-1下降到2015年的5.2mg·L-1,下降8.8%;化学需氧量由2011年的27 mg·L-1下降到2015年的18 mg·L-1,下降33.3%。“十二五”期间高锰酸盐指数和化学需氧量年际变化情况见图1。
图1 “十二五”期间出境断面化学需氧量和高锰酸盐指数年际变化情况Fig.1 Inter-annualvariationofchemicaloxygen demand and permanganateindex in theboundary-exitsectionduring theperiodof “12th Five-Year”
2 流域面源污染对出境水的影响
松花江流域是黑龙江省的粮食主产区。2012年黑龙江省化肥施用量为240.28万吨,农药超过1万吨,过量的化肥、农药随地表径流进入水体。同时,在 “十二五”期间黑龙江省畜禽养殖及加工行业有了快速的发展,但规模化程度不高,未经处理的废水和固体废物成为影响松花江水质的新污染源,大部分规模化畜禽养殖场的粪便尚未得到有效处理处置而直接排放,对流域水体影响较大。这两个面源污染已经成为影响地表水环境质量的主要影响因素,且有加重趋势[8]。
另外,由于历史原因造成森林资源的破坏、草地的退化以及坡地的不合理耕种等影响已经逐步显现,造成严重的水土流失。这些松花江流域面源污染排放,对出境水的影响将会进一步凸现。监测结果显示,2011-2015年,总氮浓度有所降低,但仍成为主要的超标项目。
3 区域性产业对松花江水质的影响
首先,在振兴东北老工业基地政策指引下,黑龙江省经济步入快速发展的轨道,经济结构发生明显变化。首先,粮食深加工行业异军突起,一些粮食深加工产品如乙醇、改性淀粉、生物制药等增长迅速,这些行业特点是废水中有机污染物含量高,势必对松花江水质产生一定影响。
其次,黑龙江省实施的 “两大平原”现代农业综合配套改革试验项目,必然会促进相关农业设施的发展,畜禽养殖和加工行业必将迅猛发展,如配套的环保设施滞后,必将会对水环境质量产生重要影响,对流域水环境保护工作提出了更高的挑战。最后,随着城市化进程的加快,城镇污水排放量也将有较大幅度的增加,无疑将加重松花江水质的压力。
4 “十二五”期间国家水质氨氮标准对出境水质达标的影响
随着经济的高速发展,人民生活水平的提高,对松花江流域水环境质量的要求也越来越高。改善流域水环境质量,保障城乡居民生活用水安全,避免国际争端的压力将越加突出并长期存在。当前,与化学需等量减排相比,水体氨氮污染控制面临着缺乏最佳可行性技术、处理设施升级改造等诸多困难。排放标准的制定不再与区域水质功能直接对应分级,而是与环境容量和环境管理需求联系。
“十二五”期间我国水质指标中更加突出氨氮这一重要项目。而氨氮一直是影响松花江水质的主要污染指标之一。与高锰酸盐指数这项指标相比,松花江流域氨氮污染指标对松花江流域实现达标难度更大,这与流域氨氮污染排放量大和松花江水环境特点有关。因此必须进一步加大松花江氨氮污染治理力度,才能使松花江出境水质达标。
“十二五”期间通过实施休养生息政策,界河水质保护进一步得到加强。国际和国内对水环境质量改善的需求日益提高,但严格标准,并不是简单地显示在数字变化上。黑龙江对于点多、面广、量大的氨氮排放现状,因地制宜地制定和实施企业氨氮污染治理措施,加强污染治理设施运行和氨氮达标排放的监管,确保氨氮达标排放;同时通过综合运用产业结构调整、工业布局、排污总量控制等手段,减少氨氮的产生和排放。
“十二五”期间佳木斯市出境断面氨氮数值总体呈现下降趋势,年均质量浓度由2011年的0.68 mg·L-1下降为2015年的0.48 mg·L-1,下降幅度达到29.4%。氨氮年质量浓度变化趋势见图2。
图2 “十二五”期间出境断面氨氮质量浓度年际变化情况Fig.2 Inter-annual variation of ammonia nitrogen concentration in the boundary-exit section during the period of “12th Five-Year”
5 界河黑龙江污染防治对水质变化的影响
自2005年松花江发生重大水污染事件后,松花江流域水环境受到国际社会高度关注。界河黑龙江的水资源是重要的战略资源,不仅关系到国计民生,关系到社会稳定,还涉及国与国之间的关系。迫切需要对松花江进行治理,减少松花江出境水污染负荷,减少出境水中的污染物通过迁移进入界河黑龙江水体。
松花江是我国政府宣布让江河休养生息的第一条大江。国家已将松花江流域水污染防治工作提到更高的战略位置,努力减少其对国际界河黑龙江的污染影响程度,促进松花江全流域的可持续发展与和谐稳定。“十二五”期间,松花江流域生态逐步恢复,休养生息已初见成效,松花江出境水对界河黑龙江的污染影响程度的变化及趋势已表明,出境水质达标率己有所提高,出境水对界河水质的污染影响已大幅度下降[9-11]。
中俄界河黑龙江的环境保护工作起步较晚,尚未形成完善的环境污染防治体系,对环境管理与决策的支撑力度明显不足,科技创新研究严重不足,对重大生态环境问题认识的科学和技术基础研究不充分,难以支撑社会经济和生态环境的可持续发展。相对于内地河流的研究工作,界河水环境的科研水平存在明显的差距。在相关研究中缺乏能推动环境科学技术前沿的基础性、战略性、原创性研究[12]。环境科研不能满足界河环境污染控制和国家对界河污染防治综合决策的需求,缺乏从区域、流域尺度综合协调环境污染控制。尤其在北方寒冷自然条件下冬季河流污染特征目前没有体现。如界河的环境管理综合决策技术保障体系、环境质量监控与标准体系,支撑环境管理的关键科学污染防治技术与应急、预警技术等研究工作尚未开展,这为双方防治污染工作的开展带来一定的难度。
“十二五”以来,针对以上不足,相关部门开展了多项技术研究,同时加强与俄罗斯的交流与合作。通过双方的共同努力,跨界水质得到明显改善,污染防治工作取得了积极成效。
6 突发性水污染事件预警和应急的加强
界河黑龙江突发性水污染事件的预警和应急管理在 “十一五”期间并没有实质性进展。近几年我国流域发生了多起突发性污染事故,尤其是松花江重大水污染事件的发生,暴露了我国在此领域的薄弱,对于突发性的流域污染事件缺乏必要的技术储备,造成了严重的社会影响、巨大的经济损失和国际影响。而水资源的流动性和共享性,使其对突发性污染更难以控制。中俄双方建立起跨界跨境河流水质预警体系,并开展相关联合研究,对保障界河黑龙江水质安全,维护水生态平衡具有极其重要的作用。
“十二五”期间,松花江流域水污染防治规划针对松花江流域集中的大量石油、石化、煤炭等能源重化工企业潜存的大量环境污染及事故风险进行预警排查,对松花江流域和界河黑龙江开展全流域的环境污染事故应急指挥体系建设工作,有针对性地建立污染事件应急防控体系、应急监测体系,保护松花江水质的需要。
“十三五”期间要发展一套集水质、多介质分配及生物效应预测为一体的水生态毒理效应预测模型,为预测、应急、绩效管理等提供技术支持和依据。
7 中俄跨界联合水质监测
中俄跨界水体水质联合监测包括9个断面。在界河黑龙江上的断面有黑龙江的黑河下、名山和同江东港3个断面。监测目标涉及水质、底质和水生生物等。监测项目最多时需要开展109项全分析。工作难度大、责任重。
“十二五”期间,界河黑龙江水质有机污染物联合监测定量测定结果表明,界河黑龙江目前有机污染物的污染很轻,可定量检测出的有机物种类很少,并且含量很低。同时,中俄两国连续开展界河水质监测工作,及时掌握水环境质量变化情况,为水环境污染治理提供了大量的监测数据,为两国开展相关工作提供了技术依据。
8 结束语
截止 “十二五”末,松花江出境前最后一座地级市佳木斯市监测结果显示,松花江佳木斯江段入境、出镜断面水质达标率均为100%;佳木斯市佳木斯下、江南屯两个出境断面水质类别由水质功能类别为Ⅳ类上升为水质现状类别Ⅲ类,Ⅲ类水出现比例100%,高锰酸盐指数、氨氮等污染指标有所降低,水环境质量明显好转。2015年地表水质量评价结果[13]见表1。
表1 2015年佳木斯地表水水质评价结果表Table 1 Assessment results of surface water quality at Jiamusi in 2015
由表1可以看出,松花江通过十几年的污染治理和党中央、国务院 “休养生息”政策的实施,已取得十分显著的成效。“十二五”期间松花江水质改善明显,出境断面水环境质量明显提高。
随着水污染治理和休养生息政策实施,松花江出境水中有机污染物的污染程度将会进一步降低,界河下游水质进一步好转。但要清醒地认识到,松花江流域的面源污染排放对出境水的影响不容忽视,“十三五”期间松花江及其出境水质保护任务会更艰巨,界河黑龙江的污染防治将得到国家进一步的高度重视,中俄两国携手共同加强界河的监管与监测,突发性水污染事件的预警和应急管理将进一步得到完善,松花江水环境质量显著改善,对界河的影响将显著降低。
[1]刘连成,牟林,杨湘奎.松花江水系有机物污染的现状分析[J].黑龙江水专学报,2007,34(3):108-110.
[2]张玲松,刘廷良,孟凡生,等.松花江水质的多元统计分析[J]环境污染与防治,2013,35(9):28-34.
[3]牟学军,贾立明,李永亮,等.休养生息对松花江出境水质变化影响趋势分析[J].环保科技,2014,20(2):35-38,43.
[4]李永亮,牟学军,李健,等.松花江佳木斯江段休养生息前后水环境质量变化研究[J].中国水利,2014(11):50-52.
[5]姜春龙,陈雯雯,吕冬颖,等.松花江佳木斯江段休养生息前后水质变化[J].黑龙江科技信息,2012(20):40.
[6]乔俊,陈希尧,孟双明,等.松花江黑龙江段水质评价及变化趋势分析[J].山西大同大学学报(自然科学版),2013,29(6):31-33+89.
[7]孙洋阳.松花江哈尔滨段水质调查与底泥吸附释放特性研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2012.
[8]牟学军,贾立明,李永亮,等.松花江休养生息对黑龙江省面源污染的治理影响[J].曲阜师范大学学报(自然科学版),2014,(3):89-91.
[9]宋丽艳,张志旭.松花江水质评价数学模型[J].佳木斯大学学报(自然科学版),2007,25(1):122-123.
[10]赵红梅,徐宏恩,王士君.松花江佳木斯江段水环境容量分析[J].东北师大学报(自然科学版),2008,40(2):109-114.
[11]张自杰.环境工程手册—水污染防治卷[M].北京:高等教育出版社,1996.
[12]王东辉,王禹,林志华.松花江水环境污染特征及防治措施[J].环境科学与管理,2007,32(6):67-69.
[13]李永亮,李健,于亭亭,等.休养生息战略实施及对松花江佳木斯段影响[J].黑龙江水利,2016,2(4):1-3+8.
责任编辑:肖 萍
Water Environment Protection of Songhua River Valley in the 12thFive Year Plan Period and Its Impact on the Border River
LI Yongliang1,LI Jian1*,YU Tingting2,WANG Ying2
(1.Jiamusi Environmental Protection and Monitoring Station,Jiamusi,Heilongjiang 154004,China;2.School of Chemistry and Chemical Engineering,Qiqihar University,Qiqihar,Heilongjiang 161000,China)
Pollution control and operation monitoring during the 12thFive Year Plan Period have obviously improved the water quality of Songhua River.Both the content of organic pollutants in the exit water of Songhua River and concentration of ammonia nitrogen decreased significantly,and the discharge of non-point pollutants also reduced obviously.This improvement is attributed to the measures of pollution prevention and control in Heilongjiang River basin,the early-warning and emergency response system for sudden water pollution accidents,and joint water quality monitoring from Sino-Russian cross-border,etc.By the end of the 12thFive Year Plan,the compliance rate of the water quality in the boundary-exit section of Songhuajiang River in the Jiamusi City had reached 100%,indicating that Songhuajiang River is reducing its contaminated impact on Helongjiang River.
Songhua River;border river;pollution effect;trend;analysis
X143
A
2096-2347(2017)03-0035-05
10.19478/j.cnki.2096-2347.2017.03.05
松花江发源于吉林长白山,流经内蒙古、吉林、黑龙江三个省区,年径流量762亿立方米,流域面积为55.72万平方千米,在黑龙江省同江市三江口注入黑龙江。松花江水环境质量对界河黑龙江具有重要影响。
“十二五”期间,吉林、黑龙江两省开展了多项污染治理设施建设工作,并加强污染设施运行监管,使污染物排放量显著降低,松花江水质改善明显,水环境质量有了显著提高。科学地评价松花江出境水对界河水质的影响,对评价 “十二五”以来的污染防治成果、松花江出境水对界河水质污染影响存在的主要环境问题具有实际意义。这一趋势的研究将使人们深刻地认识到保护松花江及保护界河黑龙江生态环境的重要性和实际意义,也为 “十三五”开展相关污染治理提供理论依据。
2016-10-18
中国环境监测总站转型发展科研支撑项目 (2011ZX-SS004-01)
李永亮 (1984-),男,黑龙江阿城人,工程师,主要从事环境质量监测和污染防治研究。E-mail:liyongliang198402@163.com
*通信作者:李健 (1985-),女,河北饶阳人,工程师,主要从事环境监测研究。E-mail:ylli1984@163.com