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潮河水系水质污染特征分析与防治对策

2019-11-09赵金香于志强

水利技术监督 2019年5期
关键词:年均值高锰酸盐支流

赵金香,于志强

(1.滨州市水文局,山东 滨州 256609;2.山东省水文局,山东 济南 250002)

潮河干流流经滨州市经济开发区、滨城区、沾化区和东营市河口区,支流分布在滨州市的3个区、东营市利津县。干流、支流有多个入河排污口,接纳了大量生活污水和工业废水,水质污染较重。近年来,流域生态环境综合治理成效显著,水系水质明显改善,碳源、氮源污染得到有效控制,总磷污染明显减轻,但新增氟化物污染。为使水质全面达标,需要进一步削减总磷入河量、加大氟化物污染源的治理力度。

1 水系概况

1.1 干流概况

潮河是黄河与徒骇河之间人工开挖的一条独流入海的排水河道,起自滨州市经济开发区双刘村之西沙河,流经滨州市经济开发区、滨城区、沾化区和东营市河口区,因其下游汇入洼拉沟等滨海潮沟而得名。全长73.5km,其中20km为东营市河口区与滨州市沾化区的界河,流域面积11408km2。

1.2 支流概况

潮河支流在滨州市境内主要有西沙河、新立河、秦台干沟、朝阳河,在东营市境内主要有褚官河、太平河。

朝阳河:南北流向,南起滨城区梁才办事处赵寺村,北至沾化区陈家入潮河。河道长度为24.6km,流域面积为160km2。

秦台河(原秦台干沟):南段自滨城区李口村至刘承业村,北段自刘承业村至坡杜村入潮河。河道长度为33.3km,流域面积为86.6km2。

新立河:源自滨城区李口村,自南向北穿过滨城区,至坡杜村北入潮河,流域面积136km2,全长31.9km,担负着流域内农田排涝和城市排水的双重任务。

西沙河:起自滨州经济开发区里则办事处赵家口村,北经沙河、尚集、滨北等乡镇,至都家村北入潮河。河道长度为46.05km,流域面积为171km2。

褚官河:为排涝河道,自利津县北宋乡宋集村北起,经潘家、刘家村西、戴家村向北,与太平河汇合后入滨州境,汇入潮河。全长31.7km,设计流域面积220.1km2。

太平河:为排涝河道,自利津县利津镇大门张村起,向北至褚官河桩号30+700处汇入褚官河,全长26.5km,设计流域面积144.7km2。

2 水质概况

2.1 干流水质概况

潮河干流水质分析采用2014—2018年共5年60次水质监测数据。60次监测中,58次评价为劣Ⅴ类水质,在很大程度上丧失了水域功能。根据《山东省水功能区划》,潮河干流为农业用水区,水质目标为GB 3838—2002《地表水环境质量标准》[1]Ⅴ类。根据SL 395—2007《地表水资源质量评价技术规程》[2],按Ⅴ类限值统计超标参数、超标倍数和年度超标率。主要超标项目为总磷、氨氮、高锰酸盐指数和氟化物,根据SL 219—2013《水环境监测规范》[3]统计年均值。统计情况见表1(因潮河氯离子含量较高,不采用化学需氧量而采用高锰酸盐指数作为水质代表项目)。

由表1得出,潮河水质污染有所减轻,超标项目的年度超标率除氟化物外呈降低趋势,总磷由100%降低到75.0%,氨氮由100%降低到25.0%,高锰酸盐指数由83.3%降低到8.3%;年均值除氟化物外减小趋势明显,总磷由5.23mg/L减小到1.06mg/L,氨氮由8.97mg/L减小到1.85mg/L,高锰酸盐指数由24.6mg/L减小到10.4mg/L;氨氮2017年起年均值达标、高锰酸盐指数2016年起年均值达标;氟化物成为新增污染物,超标情况由逐年加重转为减轻,年均值由1.39mg/L增大到2.54mg/L后又减小到1.76mg/L,年度超标率由41.7%升高至75.0%后又降低为58.3%。

综上得出,潮河水质常年为劣Ⅴ类,总体呈好转趋势,主要超标项目氨氮、总磷、高锰酸盐指数超标程度逐年减轻,高锰酸盐指数2016年起年均值达标、氨氮2017年起年均值达标、总磷2018年度年均值仍超标;氟化物为新增污染物,由不超标恶化为超标,有减轻趋势。

2.2 支流水质概况

滨州市支流采用2016年9月—2018年12月共28次水质监测数据,朝阳河为1次补测数据;东营市支流采用自2018年9月—2019年2月共6次水质监测数据。

2.2.1水质综合评价

支流水质相差较大,东营市2条支流水质均较好,褚官河2次为Ⅴ类、4次为Ⅳ类,太平河1次为劣Ⅴ类、5次为Ⅳ类。滨州市4条支流中,新立河水质较好,17次劣Ⅴ类、11次为Ⅲ~Ⅴ类;朝阳河非汛期基本无水,汛期补测1次,为劣Ⅴ类水质;秦台河、西沙河水质较差,秦台河27次为劣Ⅴ类,西沙河25次为劣Ⅴ类。

2.2.2污染特征分析

因秦台河、西沙河水质多为劣Ⅴ类,进行污染特征分析。按《滨州市地表水水功能区划》,秦台河、西沙河为农业用水区,水质目标均为Ⅴ类。根据SL 395—2007,按水质目标对应标准限值计算超标率、超标倍数,主要超标项目为总磷、氨氮、高锰酸盐指数和氟化物。根据SL 219—2013统计年均值,详见表2(因秦台河氯离子含量较高,统一采用高锰酸盐指数作为水质代表项目)。

秦台河总磷超标严重,年度超标率分别为100%、100%和91.7%;年度最大值超标倍数均较大,分别为20.0倍、22.4倍和11.7倍;年均值逐年减小,2018年度仍较高、超标倍数仍较大。氨氮年度超标率逐年升高、最大值超标倍数逐年增大、年均值逐年增大,污染有加重趋势。高锰酸盐指数3个年度年均值均达标,氟化物年均值2016年度和2017年度超标倍数均较小、2018年度达标。

表1 潮河水质特征值年统计表

表2 潮河支流水质特征值年统计表

西沙河氟化物超标严重,年度超标率为75.0%、100%和100%,年度最大值超标倍数均较大,分别为4.0倍、9.1倍和4.3倍,3个年度年均值超标倍数均较大。高锰酸盐指数年均值3个年度均达标,氨氮年均值2016年和2018年度均达标、2017年度超标且超标倍数较大,总磷年均值2018年度达标、2016年度和2017年度超标但超标倍数较小。

综上得出,支流中褚官河、太平河水质较好,朝阳河非汛期基本无水,新立河水质较好,秦台河、西沙河水质最差。秦台河总磷超标严重、氨氮有超标趋势,西沙河氟化物超标严重。

2.3 污染源分析

根据入河排污口调查成果,潮河干流及其支流入河排污口共13个,其中滨州市11个、东营市2个。根据入河排污口监督监测成果,2018年潮河入河污染物年入河量COD为3919.65t/a、氨氮为124.75t/a、总磷为72.8t/a,污染物入河量大,非汛期几乎无天然径流,这成为河流水质较差的重要原因。

3 防治对策

3.1 改进污水处理工艺,增加总磷的环保在线监管

目前,水体富营养化治理已成为世界性的难题,磷是水体富营养化主要的限制性因素之一[4]。潮河水系总磷入河量大、存在总磷超标排放情况,天然径流少、自净能力低,接纳支流及干流超标严重。排污单位的污水处理工艺有待改进、总磷去除率有待提高,环保在线监管项目增加总磷,严格控制总磷入河总量。

3.2 参照灌溉用水水质要求,制定氟化物的小流域排放标准

以流域为单元对水资源与水环境实施统一管理,已成为目前国内外公认的科学原则[5- 7]。氟化物对区域植物、动物、人体健康以及生态系统具有潜在危害[8],潮河干流及部分支流存在不同程度的超标。当前现行的山东省流域排放标准中,氟化物为第二类污染物,有最高允许排放浓度要求(≤8.0、≤10.0、≤15)[9- 11],与《农田灌溉水质标准》(选择性控制项目,高氟区≤3)相比偏高很多,使接纳水域丧失农灌功能,加剧当地农灌用水紧张局面。为确保水域功能,可参照灌溉用水水质要求、制定较严格的小流域排放标准。

3.3 完善城市排水体系,加大雨污分流力度,控制地表的化学径流污染

支流秦台河、新立河接纳了沿河城区生活污水和地表的化学径流污染,雨污合流的城市排水体系,在雨量较大时将有部分雨污混合水直接排入河道,造成城区河道汛期水质较差。雨污分流的城市排水体系,污水排入污水收集管网进厂处理达标后排入河道、雨水通过雨水管网直接排入河道,能有效防止河道污染。完善城市排水体系,完全实现雨污分流,控制地表的化学径流污染,将有效改善城区河道及汇入干流的水质。

4 结语

多年的流域生态综合治理,使潮河水系水质有了较大改善,COD、氨氮已基本达标,但支流总磷、氟化物超标较严重,污染物COD、氨氮入河量大、非汛期几乎无天然径流,干流水质仍常年为劣Ⅴ类,潮河被列为禁止新增入河排污口设置的河流名单,在一定程度上阻碍了当地经济发展。为进一步改善潮河水系水质,不应仍限于碳源、氮源的污染治理,加大总磷排放监管力度、制定严格限制氟化物排放的小流域地方标准,完善城市排水体系,控制地表的化学径流污染,对潮河水系水污染治理有很大的指导意义。

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