宜昌市入河排污量现状探究

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(长江水利委员会水文局 长江三峡水文水资源勘测局，湖北 宜昌 443000)

1 研究背景

宜昌市位于湖北省西南部，地处长江上游和中游的结合部、鄂西山区与江汉平原交汇过渡地带，属于亚热带季风气候，年平均降水量在992～1 404 mm之间[1]。宜昌市境内的河流均属于长江水系，市内河流众多，密度大，水量丰富[2]。宜昌市是长江中上游区域性的中心城市，在整个长江黄金水道绿色可持续开发中起着支点作用，承上启下地维护整个长江生态安全。宜昌区域水资源与经济、社会、环境发展极不协调，存在水资源危机，水资源环境压力全湖北省最大[3]。在发展经济的同时，还要注重水环境保护，为下游地区提供保质保量的水资源。

在2017年长江流域入河排污口核查资料基础上，为进一步摸清宜昌地区内入河排污口数量、分布、类型、主要污染物及浓度、年排放量等情况，2018年5～8月，长江三峡水文水资源勘局(以下简称“长江水文三峡局”)对宜昌地区下属兴山、秭归、枝江、当阳、远安、宜都和宜昌市区7个县市的28口重点入河排污口开展了进一步调查及监测工作，各入河排污口的区域位置示意如图1所示。此次宜昌市长江干流入河排污量和污染物监测工作旨在为落实最严格水资源管理制度考核工作提供切实的数据支持和技术支撑，对上级主管部门制定决策和长江大保护具有重要意义。

图1 宜昌市28口重点入河排污口位置示意

2 入河排污口调查

监测前，长江水文三峡局组织技术人员对拟开展监测的28口入河排污口的位置、名称、排放方式、废污水性质、排入的水功能区等基本信息进行了调查，并拍摄了入河排污口及周围环境照片和视频，获得了准确的GPS定位及行车路线，为随后的排污口监测做好了准备工作。

如表1所示，分析调查资料可知，宜昌市重点入河排污口类型包括城镇生活污水处理厂、工业废水处理厂和混合废污水处理厂3种，其中以工业废水排污口和混合废污水排污口为主，分别占总排污口比例的 50.0%和 46.4%，城镇生活污水只占 3.6%；入河方式有5种，以明渠和明管为主，分别占比为 60.7%和17.9%；排放类型分连续排放和间歇排放两种，以连续排放为主，占比 82.1%。

表1 宜昌市28口重点入河排污口调查情况统计

3 入河排污口水质监测与评价方法

3.1 监测参数及技术依据

用于各入河排污口监测的参数包括8项统一监测参数和2项特征监测参数。统一监测参数：流量、水温、pH、悬浮物、化学需氧量(COD)、氨氮(NH3-N)、总磷(TP)和总氮(TN)。特征监测参数：根据不同排污口排放污染物的特点，同时结合入河排污口所在水功能区水质达标情况，从五日生化需氧量、动植物油、石油类、总氰化物、挥发酚和汞中选择2项作为特征监测参数。

监测与评价主要依据《水环境监测规范》(SL219-2013)[4]《水和废水监测分析方法》(第四版)[5]《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)[6]和《污水综合排放标准》(GB8978-1996)[7]等国家和行业标准中的水质分析和评价方法进行。

3.2 监测时间及频率

2018年7～8月，长江水文三峡局对拟定的28口入河排污口分3批实施了监测，并确保监测前3 d无明显降水。根据《水环境监测规范》(SL219-2013)的规定，入河排污口为连续排放的，每隔6～8 h测量和采样一次，连续监测2 d；入河排污口为间歇排放的，根据排放规律每隔2～4 h测量和采样一次，连续监测2 d。除YD5(整改未排)和XS4(关停)未能实施监测，YD4(监测第一日未排放)监测3次，其余入河排污口均连续监测6次。

3.3 污水及污染物质年排放量计算

通过对各入河排污口(包括流量在内的8项统一监测参数及2项特征监测参数)的主要污染物实地取样监测，按照污水类型推算入河排污口的污水及污染物质年排放量。城镇生活污水和混合废污水处理厂排污口的排污天数按365 d计算，工业废水处理厂排污口按315 d计算。

入河排污口废污水年排放量计算公式：

Qa=Qs×86 400×d

式中,Qa表示入河污水年排放量，m3/a；Qs表示监测断面平均流量，m3/s；d表示废水1 a的排污天数，d。

入河排污口污染物质年排放量计算公式：

Ga=Qa×Ci×10- 6

式中,Ga表示某入河污染物质年排放量,t/a；Qa表示入河污水年排放量,m3/a；Ci表示污染物质平均浓度,mg/L。

4 监测与评价结果

4.1 入河污水年排放量分析

根据该次连续2 d多次监测的算术平均值估算出2018年宜昌市重点入河排污口污水年排放总量可达24 500万t，如表2中所示，相比2017年核查数据19 952万t增长22.8%，排放量最大的为入河排污口YC6。2018年估算污水年排放总量中，混合废污水占61.3%，相比2017年核查数据增长13.6%；工业废水占33.5%，相比2017年增长41.0%；生活污水只占5.2%，相比2017年增长40.2%。2018年估算宜昌市重点入河排污口污水排放总量增幅主要来自工业废水和生活污水。

表2 宜昌市重点入河排污口污水年排放量

注：“-”指暂停或关停，未见排污；2017年数据引用2017年5月长江流域入河排污口核查资料，2018年数据为本次监测估算资料。

4.2 入河主要污染物年排放量分析

如图2所示，根据取样实测数据估算出各排污口4类主要污染物参数年排放量合计约 8 625.5 t，其中COD年排放量5 677.6 t，占总排放量比例为65.8%；NH3-N为581.2 t，占比6.7%；TP为120.0 t，占比1.4%；TN 为2 246.7 t，占比 26.0%。由此可知，污染物排放量以COD为主，其次为TN，排放单位类型均以城镇污水处理厂和化工企业为主。

图2 4类主要污染物年排放量比例

如图3所示，在28口宜昌市重点入河排污口中，污染物COD年排放量最大的是YC1，达到1 235.8 t，占排放总量的21.8%；其次为ZJ3和YC6，年排放量分别为 960.7 t和 870.7 t，占排放总量的比例分别为16.9%和15.3%。YC1为工业废水入河排污口类型，ZJ3和YC6为混合废污水入河排污口类型。

如图4所示，在28口宜昌市重点入河排污口中，污染物参数NH3-N年排放量最大的是YC6，达到139.5 t，占排放总量的24.0%；其次为ZJ5和ZJ3，年排放量分别为77.6 t和74.4 t，占排放总量的比例分别为13.4%和12.8%；再次为YD7和YC1，年排放量分别为 68.0 t和 57.0 t，占排放总量的比例分别为11.7%和9.8%。YC1为工业废水入河排污口类型，YD7为生活废水入河排污口，其余为混合废污水入河排污口类型。

图3 入河排污口COD年排放量占比

图4 入河排污口NH3-N年排放量占比

图5 入河排污口TN年排放量占比

图6 入河排污口TP年排放量占比

如图5所示，在28口宜昌市重点入河排污口中，污染物参数TN年排放量最大的是YD4，年排放量 31.5 t，占排放总量的26.2%；其次为DY2，年排放量为17.0 t，占排放总量的比例为14.2%；再次为ZJ3和YC6，年排放量分别为13.3 t和13.1 t，占排放总量的比例分别为11.1%和10.9%。YD4为工业废水入河排污口类型，其余为混合废污水入河排污口类型。

如图6所示，在28口宜昌市重点入河排污口中，污染物参数TP年排放量最大的是YC6，年排放量 575.0 t，占排放总量的 25.6%；其次为YC1，年排放量为396.2 t，占排放总量的比例为17.6%；再次为YD2和YC7，年排放量分别为292.2 t和 246.1 t，占排放总量的比例分别为13.0%和11.0%。YC1和YD2为工业废水入河排污口类型，YC6和YC7为混合废污水入河排污口类型。

4.3 污染物排放评价结果与主要超标污染物

依据各排污口当前执行的污水排放标准进行评价，各评价参数用于统计评价的具体浓度值采用此次连续2 d多次监测的算术平均值。统一参数中pH值排放合格率为100%，悬浮物为84.6%，COD为100%，NH3-N为96.2%，TP为88.5%，TN在指定评价标准中的排放合格率为100%，由此可见80%以上入河排污口的统一监测参数均为达标排放，仅少数为非达标排放。特征参数评价结果只有ZJ3的五日生化需氧量为非达标排放，其余入河排污口的特征参数评价结果均为达标排放。

经统计，超标污染物包括悬浮物、NH3-N、TP和五日生化需氧量4项。悬浮物超标单位最多，共4口入河排污口超标；其次为TP，共3口超标；NH3-N和五日生化需氧量均有1口超标(见表3)。

表3 主要超标污染物及超标单位

经统计，共8口入河排污口出现污染物非达标排放， 其中4口为工业废水入河排污口， 4口为混合废污水入河排污口。ZJ3有2项污染物超标， 其余7口入河排污口均有1项污染物超标(见表4)。

表4 排污单位超标排放情况

5 结 论

综合以上数据分析与评价，可得出如下结论：

(1)宜昌市28口重点入河排污口类型以工业废水和混合废污水排污口为主，入河方式以明渠和明管为主，排放类型以连续排放为主。此次监测估算的污水年排放总量约24 500万t，以混合废污水为主，排污量最大的为YC6；排污总量比2017年长江流域入河排污口核查年排放总量增长22.8%，增幅主要来自化工企业生产废水和城镇生活污水。

(2)此次监测的4类主要污染物参数年排放量约8 625.5 t，以化学需氧量为主，TN其次。4类主要污染物排放量大的主要排污口为工业废水入河排污口和混合废污水入河排污口。化学需氧量年排放量最大的是YC1，NH3-N年排放量最大的是YC6,TN年排放量最大的是YD4,TP年排放量最大的是YC6。

(3)经统计评价可知，此次实地调查监测的80%以上入河排污口的监测参数均为达标排放，仅少数排污口的个别参数为非达标排放。累计监测的14项参数中，悬浮物、NH3-N、TP和五日生化需氧量4项出现超标情况，其中非达标排放单位较多的参数是悬浮物和TP；8口入河排污口出现污染物非达标排放，占此次宜昌市调查监测排污口的28.6%；非达标排放的排污口主要为工业废水入河排污口和混合废污水入河排污口，其中超标参数较多的是ZJ3。

6 建议及展望

(1)宜昌市的化工企业较多，近年来因不少企业扩大了生产规模，导致生产废水、厂区生活污水排污量有增无减，宜昌市的废污水排放总量增加。因此，应对排污量过大的企业生产规模予以控制，提高企业环境责任意识和环保投入，以便有效控制排污总量。

(2)水体中化学需氧量和TN含量高可破坏健康水生态系统，使水体呈富营养化状态，造成水体水华，因此对化学需氧量和TN等主要污染物参数的入河排放量进行控制极为重要。应革新污水处理厂的污水处理工艺技术，比如采用微生物多级强化技术对废污水进行处理，以减少有机污染物和TN的排放量。

(3)对于超标排放的污水处理厂要进一步实行整改处理，健全截污导流的管网系统，健全入河排污口污染物排放控制机制，必须保证所有排入河流的污染物监测参数达标，减少对长江流域水体水质的污染[8]。

(4)近年入河排污口的规模有新增扩大的，也有合并关停的，污染物的类别繁杂，排放标准也在提升，情况在不断变化，有必要加大入河排污口的监测频率和力度[9]。监督和管理单位要加强对废污水排放的科学管理，加强入河废污水对长江流域水环境水生态的影响研究，加强水污染防治工作，努力为人类营造一个良好的生存环境[10]。

(5)此次连续监测时间为2 d，所得监测数据有一定代表性，但监测周期较短，测次有限，评估结论不够精确，在后期工作中有必要增加监测频率和周期，为评价长江流域的入河排污口监督和管理情况提供更加客观和准确的实测资料。