嘉陵江流域(蓬安段)水环境质量现状和污染防治对策分析
2023-12-12唐桂英
唐桂英
(南充市蓬安生态环境监测站,四川 南充 637800)
水污染不仅严重破坏水生态系统的结构和功能,也对人体健康产生负面影响。“十四五”时期,在深入打好污染防治攻坚战的要求下,各地全力治理河流水体污染,河流生态系统的自净功能得到显著修复。嘉陵江是长江上游的重要支流,蓬安段位于嘉陵江中游,河流平缓宽广,水质优良,它是当地人民的母亲河。通过建立河长制责任体系,强化水环境监测和污染治理,加大生活污水、工业废水等的治理力度,蓬安段水质已显著改善,但由于资金、技术等条件制约,做好水污染防治,进一步提升水质任重道远。
1 嘉陵江水系(蓬安段)概况
嘉陵江发源于陕西省凤县秦岭代王山,蜿蜒流经阆中市、南部县、蓬安县等地,然后在重庆市涪陵区汇入长江,全长为1 345 km,流域面积达3.92 万km2。嘉陵江(蓬安段)全长为89 km,起自平头乡,上接阆中市段,下接南部县段,蜿蜒向南经过金溪镇等乡镇后从正源镇出境,其间有清溪河、长塘河、大泥溪河等15 条一、二级支流汇入,直接流域面积达1 115.4 km2,河网密度为0.42 km/km2,支流河网北疏南密。流域地表水资源丰富,多年平均水资源总量为40.53 亿m3。分水系来看,以嘉陵江主流的水量最多,达18.37 亿m3,占总量的45.3%;金溪河次之,为5.17 亿m3,占12.8%。流域水系属雨源性水系,洪水季节性明显,主要发生在5—10月。流域内建有各类水库65 座,总库容为2.84 亿m3;各类水电站若干,水资源利用率较高。
2 嘉陵江流域(蓬安段)水环境现状分析
2.1 数据支撑现状分析
嘉陵江(蓬安段)长期保持Ⅱ类水质,根据《2021年南充市水资源公报》[1],蓬安县水资源总量约为9.657 亿m3,水资源大体充足,但承载力有限。蓬安县城镇污水管网建设滞后,污水收集率目前只有80%左右。工业废水主要来自蓬安县6 家砂石加工企业,存在处理不达标的情况。嘉陵江(蓬安段)存在一定的水资源问题,主要体现在水资源紧张、城镇污水收集体系不完善、工业废水处理不足等方面。
2.2 主要污染因子确定
为科学确定嘉陵江(蓬安段)的主要污染因子,收集2020年和2021年该河段水质自动监测设备的原始监测数据。监测因子包括高锰酸盐指数(CODMn)、五日生化需氧量(BOD5)、氨氮、总磷、总氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、总铜、总锌、总铬、总镉等20 多个指标[2]。对原始监测数据进行整理和分析,初步确定CODMn、BOD5、氨氮、总磷为嘉陵江(蓬安段)的主要污染因子。从表1 可以看出,2020—2021年,嘉陵江(蓬安段)的CODMn、BOD5、氨氮、总磷的年平均浓度均有不同程度的上升。但从波动范围来看,各因子浓度变化并不很剧烈,总体较为稳定。CODMn和BOD5反映的有机污染略有增加,但增幅在0.5 mg/L以内;氨氮和总磷作为营养盐指标,也出现轻微上升,但总磷浓度仍控制在0.1 mg/L 以下。总体来说,嘉陵江(蓬安段)的水质状况总体稳中向好,主要污染因子虽有波动但尚在可控范围内,通过加强监管和治理,预计可以保持水质在Ⅱ级左右。
表1 污染因子监测结果
2.3 污染负荷计算
污染负荷是评价各类污染源污染状况及其对环境质量影响的一个重要指标。为全面分析嘉陵江(蓬安段)的污染现状,本研究采用污染当量法计算2020年主要污染源的污染负荷,即对主要污染因子赋予不同的污染指数作为权重,然后计算各污染源产生的污染当量[3]。按照污染指数的大小排序,污染指数越大,表示其污染贡献越大。本研究取CODMn的污染指数为1、氨氮的污染指数为0.8、总磷的污染指数为0.5。根据蓬安县2020年水质监测数据和污染源统计数据,采用上述方法计算主要污染源的污染负荷当量,结果如表2所示。
表2 主要污染源的污染负荷计算结果
在各类污染源中,工业废水的污染负荷占比最高,达41.54%。这是因为工业废水CODMn和氨氮浓度较高,增加污染当量。生活污水的污染负荷占比其次,为35.04%。生活污水CODMn和总磷较高,导致其污染负荷占比较大,CODMn和氨氮是主要的污染贡献因子。经污染负荷计算,工业废水和生活污水是嘉陵江(蓬安段)的主要污染源,应重点控制其排放,有效减轻河段污染压力,改善水环境质量。
3 嘉陵江流域(蓬安段)水污染防治对策
3.1 对农村生活污水做分散式处理
蓬安县农村人口分布分散,分散式污水处理技术更满足农村生活污水治理需求,建议选择生物滤池法、人工湿地法和厌氧好氧(A/O)工艺等分散式处理工艺。生物滤池法是利用滤材大量附着微生物的作用,在有氧条件下对生活污水进行处理,对于污水产生量500~2 000 m3/d 的大、中型村庄,可以选择建设生物滤池,滤材用当地河砂或煤灰等,出水CODMn可达100 mg/L。人工湿地法则通过植物-微生物联合作用,采用垂直和水平流人工湿地组合,适用于处理产生量100~500 m3/d 的小规模污水。对于较小规模的自然村,适合建设种植芦苇等植物的人工湿地,出水COD 可达50 mg/L,配套建设简易收集管网,将生活污水导入湿地。此外,可以试点建设A/O 工艺的小型处理站[4],A/O 工艺利用兼性厌氧菌在缺氧和有氧状态下的特性,通过水力负荷控制措施,可有效去除CODMn和氨氮,出水CODMn可达50 mg/L 左右。
3.2 完善城镇生活污水处理设施
蓬安县城镇生活污水收集体系不完善,可以采取污水管网改造和污泥处置优化等对策。蓬安县城区污水收集率偏低,管网破损、雨污未分流等问题较为突出,建议采用无损检测技术全面检测现有管网,找出问题节点进行精准整改,修复破损管段,更换不规范管件,清除积垢。老旧管网可利用机器管道改造技术实现翻新,继续推进雨污分流改造,新区实现全分流,老城区可就地或改建分流。污泥处置方面,可采用污泥深度脱水、养殖无公害动物、制砖等技术,降低污泥量和危害性。如果污泥重金属含量过高,可以运用稳定化技术进行治理。
3.3 畜禽养殖污水的资源化利用与处理工艺优化
为了解决蓬安县畜禽养殖污水排放问题,可以采取畜禽粪污资源化利用和养殖污水处理工艺设计优化等对策。蓬安县养殖业较发达,部分养殖场存在污水收集处理不足的问题,直接排放造成水体污染。规模较大的标准化养殖场可以运用养殖粪污沼气化技术,通过粪污发酵产沼气,既可获得清洁能源,又可处理污染物。同时,可采用畜禽粪肥化技术,将其制成有机肥。产生的沼气可用于当地的分布式能源供给,实现清洁利用,处理后的养殖污水含有一定养分,可以用作肥料。养殖污水处理可采用A/O 工艺,设置隔离收集池、除粪格栅、反应池等进行联合处理。可以在养殖企业相对集中且邻近的区域内集中建设污水处理设施,高效处理养殖污水。
3.4 合理应用河道周边污染控制技术
嘉陵江(蓬安段)存在河道污染和岸线面源污染问题,可以采用河道内污染物打捞技术和岸线污染防治技术。可采用配置专用网兜的船舶进行流动打捞,定期沿河道巡航,使用网兜捕捞清除水面漂浮物。设置固定的防浮触网,利用水流冲刷作用使得污染物聚集在网兜区域,便于打捞处理。岸线污染防治方面,可以在芦苇种植区等岸线区域布设过滤带,通过植物和滤层的联合作用拦截陆地面源污染物入河。
4 结语
水资源是经济社会可持续发展的重要基础,也是生态文明建设的关键。嘉陵江(蓬安段)作为生态环境敏感和脆弱的区域,其水质保护工作需要引起足够重视并持续用力。地方政府要强化组织领导,健全工作机制,加大水污染防治设施建设力度,大力推进污水收集处理和河道整治,并充分运用现代监测手段提高水环境管理水平。只有做好系统治理和长效防控,才能让嘉陵江永葆生机与活力。