惠阳区淡水河流域水质监测现状分析及对策建议
2021-07-12梁杰铭齐辰晖郑进熙
梁杰铭 齐辰晖 郑进熙
1.惠州市惠阳区环境监测站 广东 惠州 516211 2.华南理工大学 广东 广州 510006 3.广东省环境科学研究院 广东 广州 510045
淡水河是东江的二级支流,途经深惠两市诸多快速工业化、城镇化地区。淡水河惠阳段长55.8公里,占淡水河总长度的一半以上,流域面积达745.9平方公里。上世纪90年代开始,流域人口一度以年平均超过20%的速度增长。一方面由于工业与人口集聚带来工业废水、生活污水的大量增加,另一方面由于上游清洁水产流严重不足,流域污径比更高达5:1,水质迅速由Ⅲ类恶化成劣Ⅴ类。自2008年以来,淡水河治污成为流域各级政府工作的重中之中。
1 惠阳区淡水河流域水质监测现状
根据惠阳区淡水河流域现状,监测部门对各区域街道县城下游、重要支流、大的污染源下游都设有控制断面。截止2020年,为全面掌握惠阳区淡水河流域水况,共布设以下四类监测断面,分别是对照断面、控制断面、削减断面与背景断面,自上游深圳惠龙交界处至下游水质监测断面分别为惠龙交界断面、马蹄沥入淡水河断面、张河沥入淡水河、淡水河西湖村断面、横岭水入淡水河口断面、周田水入淡水河、古屋水入淡水河口断面、淡水河迎宾路桥下断面、洋纳水入淡水河口断面、石角河入淡水河口断面、鹊塘河入淡水河口断面、沙田水入淡水河口断面、淡水河惠大高速出口桥断面、麻溪水入淡水河口断面、淡水河淡水城下断面、大坑水入淡水河口断面、淡水河紫溪口国控断面。
共17个监测断面覆盖新圩镇、秋长街道、淡水街道、沙田镇、三和街道、永湖镇等6个街区,可全面反映惠阳区淡水河流域工业污染、生活污染、农业种植污染、水产养殖污染、城市面源污染等各污染源排放情况。
2 淡水河水环境质量评价标准及方法
监测断面数据评价水质常采用单因子评价法评价水域环境质量[1]。具体步骤是要先选定评价指标的标准,在我国水环境指标评价通常参照《地表水环境质量标准》(GB3838-2002),选取数值超出标准值最大的几个评价指标,然后将评价指标实测值与指标标准值进行比较,这样可以得到各评价指标的污染指数,比较各指标污染指数,以超过标准最严重指标所代表的水质标准作为整个水体的质量类别[1]。计算方法为:
其中,Pi:第i项评价指标的污染指数;Si:第i项评级指标的实测数据,mg/L;SSi:第i项评价指标执行的标准值,mg/L。
为了衡量整个淡水河流域水质现状,以淡水河流域入水口惠龙交界断面、出水口淡水河紫溪口国控断面、以及淡水河流域周围人群聚集密度最高的周田水入淡水河断面为评价指标判断的主要检测断面,污染分担率较高的水质指标有氨氮、溶解氧、COD等3项,因此选取这3项指标做水质评价指标。常规监测的具体采样、分析均由环境监测部门开展。
第1、2、3项评价指标分别为CODCr、氨氮、总磷
将月份数计作n,Si取该年度第i项评价指标算数平均值,计算得
惠龙交界断面主要评价指数计算:
对比数值大小得,P2>P3>P1;
周田水入淡水河断面主要评价指数计算:
对比数值大小得,P2>P3>P1;
惠龙交界断面主要评价指数计算:
对比数值大小得,P2>P3>P1;
由计算结果结合表1可知,整体分析2018年8月-2019年8月淡水河流域各期水质交替起伏且变化幅度较大,三个断面单因子分析各类污染物污染指数呈现相同的大小趋势;可依此判断淡水河流域主要超标因子为氨氮,总磷偶有超标。在3月~4月间氨氮浓度整体处于全年最高值,5月~8月间氨氮浓度整体处于全年最低值,人群聚集处浓度最大;总磷浓度基本以年度为周期呈现先下降后上升的趋势,人群聚集处和河流入水口处浓度最大,COD全年基本维持在浓度较低水平,没有超标情况。
表1 淡水河流域监测断面2018年至2019年部分数据表
故污染源分析主要围绕超过标准最严重指标P2所代表的氨氮浓度标准,即可作为整个水体的质量类别判定依据。
3 对策建议
3.1 监测系统升级
根据惠阳区淡水河流域面积大,范围广的特性,建议综合考虑惠阳区流域城市建设规划布局、人口密度分布、区域工厂数目等因素加密设置监测断面,并建立水质自动监测站体系,准确掌握惠阳区淡水河流域水质动态变化规律。同时对于重点排污单位、工厂监测数据要连接至分析系统,随时掌握污水排放的情况,定期公开其排污数据。缩短监测时间间隔,精确掌控流域水环境变化情况。
3.2 管网系统完善
目前周田水入淡水河断面临近的秋长街道和淡水街道氨氮排放浓度过高还有部分原因源自地下排水官网仍为合流制官网,考虑到惠阳区淡水河流域街镇污水现在较为混乱的排放情况。首先应加快管网排查,通过管网疏通,或采取临时措施接驳管网,增加污水收集量,充分利用已建成管网。其次,对进水浓度偏低的污水处理厂(如永湖、沙田污水处理厂)配套管网进行重点排查,通过管道疏通,纠正雨污混接、错接管网,修复破损,杜绝地表水、山体水等微轻污染水体进入污水厂,提高污水厂进水浓度。必须构建“用户—接户管—支管—干管—污水处理厂”路径完整、接驳顺畅、运转高效的污水收集系统。同步推进分流管网建设直至完全雨污分流,构建雨水调蓄系统。开展雨污管网分流改造工程,避免雨季合流污水溢流。提高污水处理厂的进水浓度,实现雨季污水不入河。可利用渠箱构建初期雨水调蓄系统,配建初期雨水处理厂,控制雨季溢流污染。
3.3 其它改进措施
首先,加强巡查执法。当10月后枯季到来,由于流量减少,河道水质受偷排影响会更加明显。因此,针对打击偷排难度大的问题,除了继续加强现场巡查、交叉执法、联合执法、抽查稽查等执法行动,始终保持“零容忍”高压态势外,必要时可以在氨氮浓度高峰期3-4月对涉水企业工业用水量进行限制,从源头上减少削减工业源污染负荷,规避偷排对水质达标带来的高风险实行淡水河污染物总量控制,严把工业项目准入关[2]。
其次,针对农业面源污染整治,要施治粪污塘分类,按照粪污塘污染程度和土地权属进行综合整治,所辖政府根据实际情况,选取直接填埋、上覆污水转运、污水底泥分步处理等一种或多种方式进行治理。同时从分析数据来看,农业污染源仍然是水体中氨氮的主要来源,要加大对测土配方施肥技术的财政支持力度,将这项工作推进到底;对购买配方肥和环境友好农药的农户提供适当补贴,逐步淘汰低效化肥和高毒性农药,让农户主动选择施用配方肥。另外,农业主管部门需要对市场上化肥和农药的销售量进行调控,从总量输入上宏观控制农业种植污染源。
最后,对于城市面源污染和生活污染。在永湖镇、沙田镇等农业种植污染负荷较重的镇街优先建设面源控制设施,选取环境敏感区域,利用现有沟、塘、窖等,因地制宜建设生态沟渠、污水净化塘、地表径流集蓄池等设施以及河道沿岸植被缓冲带,净化农田排水及地表径流。建议秋长街道、淡水街道污水处理厂在现有基础上改进工艺,提升氨氮降解效率,同时开展初期雨水收集及处理的专题研究,可依托建成区生活污水处理厂,增设初期雨水处理设施,经过混凝沉淀处理后排放至排污口,最大程度地减少污染物负荷。
4 结束语
经上述分析可知惠阳区淡水河流域主要污染物为氨氮、氨氮变化趋势为3月~4月最高,5月~8月间最低值,各期浓度交替起伏且变化幅度较大。针对此特征,笔者提出了一系列升级监测系统、完善管网系统的建议。
现阶段我国流域污染面临严峻的形势,本文提供了一种通过单因子评价法分析流域监测断面数据得到主要污染物及主要污染物的变化趋势,该方案为分析复杂多变的城镇区域河流污染源及针对性设计减排方案提供了一种参考性技术方法,对缓解现阶段流域污染问题具有重要意义。