黄河内蒙某河段水质变化分析及对策探析
2023-01-16内蒙古农业大学职业技术学院包七十三
内蒙古农业大学职业技术学院 包七十三
黄河流经省份共9 个,分别为青、川、甘、宁、蒙、陕、晋、豫、鲁。在我国河川资源中,黄河占比仅为2%,然而,它承担了我国15%的耕地面积的灌溉用水以及12%人口的用水。除此之外,黄河还承担了远距离调水的任务,主要对象为津、冀地区以及青岛市等地。黄河的内蒙古河段地处黄河上游段下部,阴山山脉以及鄂尔多斯高原分别处在河道两侧,该河段长约680km,西端自石嘴山起,而东端则为内蒙古的托克托县。从下图1可知,自石嘴山至三盛公上段是峡谷地带,下段为具有砂质河床的三盛公水利枢纽库区段,河床性质稳定;而三盛公至头道拐属于冲积性河段,长度近520km,河床较宽,河势不是十分稳定。近些年,黄河水体污染的问题越发突出,且污染物种类增加,包含了无机污染物以及各种有机污染物。然而,现有的常见给水处理工艺还不够成熟,导致其中的污染物去除不够彻底,影响了水厂的正常运作。因此,黄河污染问题必须尽快处理,实现黄河水质的提高。
图1 黄河内蒙古河段
一、水资源及其开发利用现状
在内蒙古区域内,最大的地表水体就是黄河,该自治区内有6 个盟市都有黄河流经。近年来,黄河内蒙古河段不断将水功能区划以及限期治理等措施变为现实,同时还关闭了“十五小”企业。目前,内蒙古在黄河中上游水域水污染防治规划项目近百个,其中工业污染治理领域可占30 个左右,城镇生活处理设施方面占据总项目数的1/2,重点区域污染治理方面约9 个。为了提高黄河流域内蒙古段水污染治理效果,自治区发挥了领导作用,且跟各盟市政府签订COD 总量目标责任书,进一步提高污染治理水平,同时对饮用水水源进行保护,避免黄河中新的排污口的出现,同时为城镇污水筹集了建设资本[1-2]。2009年末,内蒙古完成的水污染防治项目约25 个,调试项目近10 个,在建项目近30个,前期项目约15 个,未启动项目10 个,合并项目1 个,开工率接近70.0%。
二、内蒙古河段水质变化成因分析
(一)污染影响
(1)目前,黄河内蒙古河段流域的生产力水平发展较快,城镇化趋势突出,这也带来了大量废污水与污染物。相关数据显示,2007年黄河流域废污水排放总量近43.0 亿t,其中城镇居民生活污水排放量在10.0 亿t 左右,约占总排污量的25%;第二产业废污水排放量约为30.3 亿t,占比可达71.0%;第三产业废污水排放量2.74 亿t,占比约为7.1%[3]。由此可知,黄河流域水污染加重的关键因素在于乡镇企业的飞速扩张。
(2)高污染企业排污量过大,且污染程度较为严重。目前,黄河内蒙古河段的能源企业以及造纸厂、化工厂等企业不断建立,这部分企业的废弃物对环境危害较大,且具有极大的废水量,然而,因为污染治理水平较低,影响了污水处理效率,甚至不少企业排放废水不遵守标准,使得黄河的废水量逐年增加。与此同时,国家西部开发进程加快,在原有的污染尚未得到根除的情况下,新的污染项目又随之而来,使黄河的污染问题更加严重。
(3)城市污水处理基础设施不够完善,排污管网搭配不当,污水处理厂建设速度较慢,降低了污水处理效率。从2005年状况来看,黄河流域8 省(区)的污水处理厂近30 座,平均日处理污水量可达220 吨左右,在实践中每日废水处理量约为90 万t。即便这些污水厂都投入运转,仍然比污水排放量低得多,污水处理效率十分低,仅为14%左右,而我国平均污水处理水平则约为24%。此外,黄河内蒙古河段的污水处理厂建设不够完善,后期运行存在问题。具体地,该地区的地方政府尚未明确污水处理厂的意义,因此缺少建设积极性。再者,污水处理厂的市场化运作方式较为落后,该河段的城市污水处理费用不高,收取时间也较晚,而且尚不能达到收取的全面覆盖,最终使得污水处理厂由于资金不足而趋于停滞。在这种情况下,即便收集了污水,却难以进行无害处理,最后还是任其排入河流,污水处理厂等同于附加形式。此外,城市污水处理厂出现了管网不配的状况,导致处理厂的实际能力不能充分发挥出来,处理后的水质不符合标准。而城市污水管网的实际应用率较低,不能满足城市越发增加的排污需要,使得该河段的排污管直接连入黄河,影响黄河生态。
(二)农灌退水影响
黄河流域的耕地面积近1550万hm2。当地农业常用有机化肥,主要有磷和氮等。目前,部分农灌退水通道却逐渐转变为废水排污沟,给黄河水体质量带来严重影响。而宁、蒙地区较为干旱,且地质多为盐土或盐碱土。由于该灌区的黄河整体灌溉水平近75%,在灌溉时流入水里的盐分仍会流入黄河,给黄河水质带来威胁。此外,灌溉用水还会经过田地间的大幅度蒸发,使得水溶液收缩。
(三)水量的影响
从各水文期黄河水体污染状态来看,其污染物含量的断面结尾丰水期比平水期高,这来自黄河沙量、水量以及排污量的共同作用。丰水期,泥沙往往带着许多污染物进入黄河。当水体各要素趋于平衡后,水体含污量就会上升;枯水期,水量较小,含沙量也较低,相比之下此时排污量增加,水体含污量也较高。黄河中的泥沙会使水体变浑,影响河水透明度。也使得污水物质的吸附增强。
两岸城市工业污染对各河段水质的影响不同,水质的变化也不同。另一方面还反映了黄河在水质方面的特殊性,即黄河水中悬浮流动的泥沙能够吸附水中的某些金属元素、无机物和有机物等。与此同时,水的稀释自净也可使河段水质趋于好转。各种水质参数的沿程变化说明了水体的自净能力。另外,各支流所测的某些水质参数的含量相当高,进入黄河干流后经水的稀释和受泥沙吸附作用等影响,所测的同种水质参数比支流降低许多。
水质的好坏与水量大小是密切相关的。每年汛期水量大,由于来水总量中地表水的含量大,水质矿化度就低,非汛期的水量小,由于此时段的总来水量中地下水的比重增大,所以,水质矿化度高。从水质污染源来看,城市工业污染源基本上没有季节性,均匀排放,而农业生产中面污染则随降雨径流、水土流失的变化而变化。图2为2019年内蒙古行政分区降水量与多年平均值,由图1中可知,呼和浩特市、包头市、乌兰察布市和鄂尔多斯市降水量较多年平均值偏多12.2%~29.0%,其中乌兰察布市增幅最大;巴彦淖尔市降水量较多年平均值偏少19.5%;其余盟市降水量与多年平均值接近。
图2 内蒙古2019年各类水资源分布情况
三、内蒙古河段水质改善对策分析
(一)做好流域水资源保护工作
强化黄河水资源管理与保护,是当前最重要的任务。因此,完善黄河流域水资源环境保护规划,进一步落实水行政主管部门责任,提高对沿黄污染源的监控能力,尤其是对重点污染项目的监控。严格落实入河排放许可证管理制度和生活污染物进入黄河总量管理等[4]。另外,对未达标的企业责其限期整治,对不符合国家标准规定或无法治理整改的企业,则需要采取果断措施,直接实施关、停、并、转。同时,加快县城生活废水管网和城市污水处理厂建设速度,逐步降低城区生活污染物的直接排放量。尽快形成以流域为基本单位,流域与地方政府结合、由环保部门和水利部门共同负责的联动式治污管理机制,加速城市综合治理进程、共同防控城市水体污染。
(二)污水资源化研究及推广应用
污水资源化是一项具体有效的重大措施。通过污水资源化不仅能够降低对环境的破坏程度,而且还可以带来很大的经济效益和环境效益,是减轻水资源危机的重要措施。国内部分学者指出,当城市污水中只含有千分之一的污染物质时,这类水资源完全可以经过处理后再次使用。随着城市污水处理设施建设不断扩大,目前内蒙古地区污水回用率已经超过了50%,城市污水处理后可以直接用于工业生产,使得工业对新鲜水需求量大大降低,随着污水处理技术不断提升,城市污水资源化潜力巨大,内蒙古地区应该加大对该方面的投入,以此达到缓解区域水资源不足的问题,并且,资源化处理还能减少污水向黄河的排污量,兼具经济效益和生态效益。所以,要加快内蒙古沿线城市污水资源化研究与推广应用。
(三)重建黄河内蒙古段生态平衡
保护黄河内蒙古段生态平衡,是保护和提高水体环境净化功能的重要前提。在主要污染源管理要求基础上进行的城市生态与废污水处理体系建设项目,是当前世界各国流域治理工作的主要经验。因此,在内蒙古黄河段的防汛和灌溉安全前提下,根据城市污水处理和工业废水管理要求,内蒙古当地政府和企业要充分交流沟通,打造区域内生态平衡建设协作平台,促进区域内生态保护与修复[4-5],并借助先进技术手段,监测控制生态平衡体系,重新构造符合当前要求的生态平衡体系,保证黄河水质不断提升。
(四)加强节约用水
当前,黄河内蒙古段黄河农业灌溉水资源利用效率不到50%,水资源利用还存在浪费现象。对此,要加强节约用水。为了提高水资源利用率,应适当增加建设投资,改建灌排渠道,发展中低压管道灌溉,做好干渠防渗和田间节水等工程,并引进管灌、微灌、滴灌、喷灌等新科技,激发内蒙古地区节约用水的潜能。工业废水要通过改善生产工艺,建立节约用水设施,增加水资源的再利用率,提高单位水生产效益。另外,要做好工业供用水平衡分析,充分考虑工业发展的布局,对用水量较大的企业进行整改,或者工艺更新后降低用水量和废水排放量。城镇生活节约用水应以推行日常生活节水器具,加强对自来水企业和供水大户的监督,优先保障城镇居民基本必要的日常生活用水供应,对非日常生活用水进行规划和定量管理,超规划、超定量加价征收,利用经济杠杆的作用,增强人们的节水意识[6]。
(五)推广环保型农业技术
农业生产施加的化学药品、肥料等,随着农田水流的无组织排放,使黄河流域地表水源产生污染,如氮、磷污染问题等[7-8]。对此,要积极引进环保型农业技术,从源头控制农业生产污染问题。第一,科学施肥。施肥要控制总量,并尽量采用缓效性氮肥,同时要杜绝长期采用单一化肥,可以补充农家有机肥,配合化肥使用,降低化肥使用量;第二,减少化学药剂使用。农业生产要注重生物方法和物理防治,多采用病虫害天敌或者微生物进行防治。总之,通过应用环保型农业生产技术或者手段,能够极大降低氮、磷以及农药在水体中的残留量。
(六)增强全民保护水资源意识
黄河流域水资源环境保护是一个群众性的事业,必须当地全体人民群众一起参加,才能取得良好的效果。所以,必须加大对《水法》《水污染防治法》等有关法律的宣传教育,改变当地人的用水习惯,增强水资源保护意识,从法律和道德两个层面来增强人们节约用水和保护水资源的责任心,使得黄河水质不断改善,促进当地社会、经济、生态健康发展。
四、结论
黄河流域涉及北方多个省份,内蒙古段黄河长度长达830公里,沿线有多个大型城镇,对于黄河水质要求较高。城镇化建设与工业化发展,给黄河流域水资源造成一定不利影响,尽管国家不断重视对黄河的保护,但黄河水质恶化问题仍是当前需要解决的难点。文章通过对黄河内蒙古段多个观测点水质进行研究分析,得出了以下几个结论:
(1)黄河内蒙古段水资源利用开发整体趋势向好,政府开始重视对水资源的保护利用;
(2)黄河内蒙古段水质目前依旧面临污染的问题,水质难以进一步有效提升,水质变化主要受到生产、生活、工业、灌溉等影响;
(3)要改善黄河内蒙古段水质,需要从水资源保护、污水资源化、构建生态平衡体系、节约用水以及引进先进的农业灌溉技术设备等方面着手,并逐步增强当地人的保护意识,以此达到改善水质的目的。