南雄市浈江河流域河坪断面水环境污染现状和防治策略研究

2023-09-20周群辉

皮革制作与环保科技 2023年16期

关键词：南雄市处理厂氨氮

周群辉

（韶关市生态环境监测站南雄分站，广东韶关 512000）

引言

浈江是珠江水系北江干流的上游段，是北江源头水之一，河坪断面是浈江河上游“十四五”规划国考断面，考核目标为Ⅱ类，近年河流水质有变差趋势，出现超过Ⅱ类水质目标情况。

1 区域概况

南雄市地处广东省东北部，大庾岭南麓，毗邻江西，全市总面积2 326.18平方千米，辖18个镇（街道），232个村（居）委会，户籍人口约49万。全市属亚热带季风湿润气候区，具有四季分明，冬短夏长，秋季过渡快的特点。全年气温变化为-1～40℃，多年年均降雨量为1 237.7mm，其中汛期在5～6月，降水量约占全年41.6%。降水量受季风气候影响，年内年际变化较大，丰水期与枯水期降水量最大相差可达5倍。

2 浈江河流域河坪断面基本情况

南雄市浈江流域河流属北江上游，市境内长112千米，河坪断面位于浈江上游作为浈江河流域的对照断面，是南雄市列入国家重点生态功能区县域生态环境质量监测、评价与考核的地表水考核断面之一，目标要求为Ⅱ类。汇入河坪断面的一级支流有大源水、黄坑水、邓坊水、南山水、新龙水、宝江水、南亩水。

3 研究区域及研究方法

3.1 研究区域

本文主要研究集中在河坪断面上游1级支流及如何排污口，及部分浈江主干流断面，共设置23个监测断面。

3.2 研究方法

每个支流（浈江主干流）设置固定断面，由韶关市生态环境监测站南雄分站进行定期监测研究，采样方法和分析方法均按照国家环境监测标准进行。

4 水质现状与讨论

4.1 河坪断面水质现状

以2022年为水质现状年，采用《地表水环境质量标准》[1]为评价依据，用单因子浓度比较对河坪断面进行综合评价。高锰酸盐指数、氨氮、总磷Ⅱ类水质标准浓度为4.0 mg/L、0.5 mg/L、0.1 mg/L。2022年对河坪断面进行了38次采样分析，水质达到Ⅱ类为16次，占比42.1%；达到Ⅲ类为19次，占比50%；达到Ⅳ类为3次，占比7.89%。超过Ⅱ类水质的主要因子有总磷、高锰酸盐指数、氨氮。其中超过Ⅱ类水质总磷有22次，高锰酸盐指数16次，氨氮11次。年均水质为Ⅲ类，超标因子为总磷。2022年河坪断面高锰酸盐指数、氨氮、总磷浓度变化趋势，见图1。

图1 2022年河坪断面高锰酸盐指数、氨氮、总磷浓度变化趋势图

4.2 河坪断面上游断面水质状况

河坪断面上游支流邓坊水、新龙水、南亩水水质类别为Ⅱ类，大源水水质类别为Ⅲ类，南山水水质类别为IV类。主要因子是氨氮和总磷，从单因子比较，造成水质变差主要因子是总磷，见表1。

表1 河坪断面上游支流及部分断面水质情况

5 水质变化原因分析

5.1 畜禽养殖

南雄市为畜禽养殖大县，据统计，2022年河坪断面年出栏生猪约18.6万头，其中规模以上养猪厂49家，规模化以下养户有800余家，均存在较多问题。规模以上养殖场存在以下问题：雨污分流不彻底，有出现污水外漏外渗的情况。养殖户对异味发酵床的设备管理不到位，有出现死床，挡水棚漏水等现象。规模以下养殖场普遍存在以下问题：较分散、较难管理且数量较多；沼液池溢流，甚至有些养户存在直接外排污水情况。

畜禽粪污废水中氮、磷含量高，养户对利用养殖废水浇灌果园、山林，长期以往导致土壤中积累更多的氮、磷，经过雨水冲刷，没有被植物吸收的氮磷被带入河流中导致水体氮磷含量较高。目前尚无法律条文可对规模以下养殖户进行处罚。根据统计猪场污水中发现化学需氧量平均浓度为2 135 mg/L、氨氮平均浓度为637 mg/L、总磷平均浓度为31.3 mg/L。畜牧养殖污水一旦排入地表水中，对水体造成严重的污染。

上述问题表明了畜禽养殖废水给水环境造成较大隐患。有关研究表明，氨氮的生物降解系数和表观降解系数较总磷较大，氨氮的降解比总磷降解要快，故水体中总磷较氨氮更难消除[2]。

5.2 生活污水

5.2.1 城镇生活污水

南雄市河坪断面上游多年前已建成7个乡镇污水处理厂并完成验收工作，开始正常运行。7个镇污水处理厂污水处理厂总处理能力为10 000 m3/d，2022年检测数据显示，7个镇污水处理厂污水处理厂全年负荷约为50%左右，污水收集率不高。5个镇污水处理厂污水处理总磷排放浓度执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准[3]0.5 mg/L，两个中心镇黄坑镇和乌迳镇执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准[4]1.0 mg/L。两个中心镇污水处理量为7 000 m3/d，占7个镇污水处理厂污水处理厂处理量70%。根据统计2022年7个镇污水处理厂污水处理厂总磷平均排放浓度约为0.3 mg/L，河坪断面为Ⅱ类水质总磷目标是0.1 mg/L，据各个污水厂反应总磷去除效率较低，很难将总磷浓度降低到0.1 mg/L以下。污水厂外排污水对河坪断面总磷浓度有一定贡献。

5.2.2 农村生活污水

各乡镇积极推进农村污水处理设施建设，污水处理能力虽然有很大提升，但运行负荷较低。乌迳镇南水洞入河口检测水质为劣Ⅴ类，乌迳镇是南雄北部大镇，常住人口30 692人，由于人口居住密集，都是自建房，污水处理多为三级化粪池处理效果不好，污水收集难度大，有的住户污水通过南水洞入河口直接排入浈江。湖口镇新大门排入南山水断面为也劣Ⅴ类，根据现场排查也是生活污水直排造成。根据2022年对河坪断面上游122个20吨以上农村污水处理设施排口进行检测，其中总磷平均浓度为1.79 mg/L，氨氮平均浓度为2.67 mg/L。虽然部分污水经过处理但是处理效果不太理想。有部分农村污水处理设施缺乏维护经费，导致荒废停用，未发挥出应有污水处理能力。根据统计发现，农村污水设施存在建设进度缓慢、设备运行不到位、污水收集不到位等三个方面问题。

5.3 农业面源的原因

农业是南雄传统产业，2022年其产业结构为27.7∶25∶47.3，农业占比较工业更大。河坪断面以上的浈江流域存在大面积种植农田，主要种植水稻、花生、黄烟。据统计南雄市2020年总耕地面积约为50.5万亩，每年化肥施用量约为11 148吨，其中氮肥施用量4 182吨，磷肥施用量991吨，复合肥施用量4 592.5吨。

随着近年来土地流转的加快，化肥逐渐代替传统有机肥成为种植业主要肥料，黄烟、水稻作为主要主要经济作物，农户为追求高产量，大量使用高磷，高氮肥料。滥用化肥到时农田土壤肥力过剩，过剩的化肥随着雨水冲刷带入河流中，对河流水质产生较大影响。通过核算统计河坪断面上游流域内各镇总磷污染物排放入河总量，见表2。

表2 河坪断面以上流域内各镇（街）总磷入河量汇总表

从图2数据分析可以看出，总磷入河贡献率农业面源>畜禽养殖>农村生活源>水产养殖>城镇集中式。南山水河长32千米，流域集雨面积219平方千米，通过现场调查发现南山水流域多为耕地，从总磷入河贡献来看，水质变差与农业面源相关。

图2 河坪断面以上流域内各镇（街）总磷入河量

5.4 水土流失及河流流量变化的原因

南雄盆地以红砂岭为主，特别是河坪断面上游油山镇、乌迳镇、坪田镇等乡镇，红砂岭土壤贫瘠，受汛期雨水冲刷，易带入大量土壤进入河流中，影响河水的浊度。河坪断面上游河提没有进行硬化加固，也是导致水土流失的原因之一。河断面上游有三个发电站，由于长期囤水，河流水体流动小，在夏天气温较高的情况下，由于水体中氮磷元素丰富易爆发藻类，导致高锰酸盐指数浓度、pH值和溶解氧升高。

6 应对策略

6.1 强化监测数据应用和部门联动

围绕一级支流及主干流断面监测数据，对未达标支流或断面再次进行布点监测，突出污染来源，并移交有关监管部门落实整治，实现精准治污。

6.2 加强畜禽养殖综合整治

分为规模以上和规模以下养殖场养殖场进行整治。

规模以上：保证异位发酵床正常运行，不存在渗漏积水情况；黑膜沼液池水位控制在三分之一以下，无溢池风险，黑膜有无破损；做好雨污分流措施；做好生猪饮水时收集的滴漏水；做好生产台账记录、档案，详细记录粪污产生量、处置量、处置去向，做到溯源可查。

规模以下：按照《粪污资源化利用设施监视技术参数及要求》标准及要求，周边有充足农用地（按年出栏生猪头数×0.2亩/头计算面积）的专业户，参照规模养殖场的参数要求推广使用农牧结合模式，建设雨污分流、饮水器改造（猪饮水漏水分流）、堆粪场（不少于0.2立方米/头）、沼气池（不少于0.4立方米/头）、污水储存池（不少于0.6立方米/头）和输送管道；无农用地或农用地面积不能满足的专业户，建设雨污分流、改造饮水器、垫料+微生物除臭养殖和舍外异位发酵床。规模以下不能达到相关条件的养殖场逐步清退。

6.3 促进产业升级

推广“异位发酵床猪粪处理技术”从源头上解决粪污问题。异味发酵床猪粪处理技术是将养殖粪污收集后，加入适宜的专门化菌种，通过喷淋装置把菌种喷洒在发酵槽的垫料上，利用翻抛机翻耙，利用微生物进行发酵，将猪粪中的有机物分解，可实现“零排放、零污染、可循环、纯生态”的目标[4]。

6.4 加大截污治污力度

提高乡镇污水的集中收集效率，加快对乡镇污水管网的铺设，提高乡镇污水厂污水处理负荷。加强对乡镇污水处理厂的指导，提升污水处理效率，充分发挥乡镇污水处理厂的功能。2022年南雄市河坪断面以上已建1 032个5吨以上农村污水处理设施。对农村污水处理设施的建设要加快步伐，对已建成的农村污水处理设施要加紧验收，尽快投入使用。向上级申请资金加强对浓度污水设施的维护，提升其污水处理效率。