清远市澜水河黑臭水体现状及治理措施

2018-05-04 11:20姚彦欣欧荣轩陈庆海
水利规划与设计 2018年4期
关键词:农田氨氮排放量

姚彦欣,欧荣轩,陈庆海

(1.清远职业技术学院机电与汽车工程学院,广东 清远 511510;2.清远市水利水电勘测设计院有限公司,广东 清远 511510)

清远市位于广东省西北部,北江中下游地区,全市总面积为1.9万km2,占全省总面积10%,是目前广东省面积最大的地级市,是珠三角经济发达地区与内地连接的重要经济走廊,被誉为“珠三角后花园”和“泛珠三角的桥头堡”。北江是广东省境内流域面积最大的河流,清城区境内河流属珠江流域北江水系,清城区北江水系主要支流为文洞水、笔架河和海仔河,由于城市规模扩大,城市人口越来越密集,有机污染物入河量导致水环境污染,引发河流水体的黑臭问题。

1 污染物现状排放情况

实验区澜水河的污染物主要来源于城镇生活、农村生活、农田和养殖业,因此,污染物排放现状分别按城镇生活污染物、农村生活污染物、农田污染物和养殖业污染物排放现状进行抽检。

1.1 城镇生活污染物排放量

城镇生活产污系数根据《第一次全国污染源普查城镇生活源产排污系数手册》及其《使用说明》进行查取,清远市属于二区3类城市,对应的城镇生活产污系数和城镇人口数见表1。城镇人口数以《清城区统计年鉴》(2015)为准,河段城镇生活污染物年排放量(kg)=河段城镇人口数×城镇生活产污系数×0.365。经计算,生活污染物化学需氧量、氨氮、总磷排放量分别为3867t/a、550t/a、550t/a。

表1 城镇生活污染产污系数和人口数量表 单位:g/(人·d)

1.2 农村生活污染物排放量

农村生活产污系数查取方法同城镇生活产污系数,对应的农村生活产污系数和农村人口数见表2,农村人口数以《清城区统计年鉴》(2015)为准,该河段农村生活污染物年排放量(kg)=河段农村人口数×农村生活产污系数×0.365。经计算,生活污染物化学需氧量、氨氮、总磷排放量分别为310t/a、44t/a、4.27t/a。

表2 农村生活污染产污系数和人口数量表 单位:g/(人·d)

1.3 农田污染物排放量

河段农田污染物年排放量(kg)=河段农田面积(亩)×农田径流污染物流失源强系数。根据环保部公布的数据,本次农田径流污染物流失源强系数:化学需氧量(COD)为10kg/(亩·a),氨氮(NH3-N)为2.0kg/(亩·a),总磷为2.0kg/(亩·a),该河段农田面积6858亩,经计算,农田化学需氧量、氨氮、总磷排放量分别为68.58t/a、13.72t/a、13.727t/a。

1.4 养殖业污染物排放现状

根据《第一次全国污染源普查畜禽养殖业源产排污系数手册》,清远市生猪育肥养殖中水冲清洗方式的产污系数:化学需氧量(COD)为329.91g/(头·d),氨氮(NH3-N)为11.6g/(头·d),总磷(TP)为3.52g/(头·d),将鸡鸭羊牛均换算为猪,折算后共有猪2807头,禽畜化学需氧量、氨氮、总磷排放量分别为338.1t/a、11.88t/a、3.61t/a。

鱼塘产污系数参考《第一次全国污染源普查水产养殖业源产排污系数手册》中广东省池塘罗非鱼成鱼养殖业的产污系数:化学需氧量(COD)为91.693g/kg,氨氮(NH3-N)为1.4g/kg,总磷为0.858g/kg,该河段共有鱼5776kg,渔业化学需氧量、氨氮、总磷排放量分别为529.61t/a、8.08t/a、4.96t/a。

2 黑臭水体现状分析

根据以上计算结果,结合2015年1、3、5、7、9、11月和2016年1、3、5、7、9月的清北水闸断面水质监测情况,以GB 3838- 2002《地表水环境质量标准》和住建部《城市黑臭水体整治工作指南》为依据,实验区氨氮量最大值为14.1mg/L(2015年5月),氨氮量最大值为1.16mg/L(2016年9月),平均值为4.26mg/L,指南标准为8~15mg/L;溶解氧最大值为8.6mg/L(2015年7月),溶解氧最小值为0.3mg/L(2015年7月),平均值为4.38mg/L,指南标准为0.2~2.0mg/L;评价该河段水质为劣Ⅴ类水,水体黑臭程度为季节性轻度黑臭。

3 整治措施

缺氧是污染水体较普遍的特征,黑臭型水体尤其如此,提高水体溶解氧含量是水环境治理与水生态恢复目标。为彻底解决澜水河黑臭问题,必须对污染物进行净化,才能改善水环境。

3.1 城镇污染物的治理措施

(1)控源截污。完善城市建成区污水收集系统,逐渐实现城区污水管网全覆盖,避免城镇污水直排,本项目截污纳管共4处,新建截污管总长1750m。

(2)活水补充。河水流动性差、水动力学条件不足,都会致使藻类繁殖,导致河道水体黑臭。丰水季节从附近的笔架河、黄腾峡、文洞河出北江口处进行补水。枯水季节笔架河、黄腾峡的集雨面积均较小,河道流量很小,无法满足设计补水要求,而文洞河出北江口处由于清远水利枢纽的建设,长期保持一定的水位,水量充足,可以补水。

3.2 农村污染物的整治措施

对农村污水进行就地处理,减少入河污染物。主要采用人工湿地与沉水植物相结合的方式。

(1)人工湿地。湿地分三级布置,第一级湿地污水以水平流和下向垂直流的组合流态进入第二级湿地,第二级湿地污水以水平流和上向垂直流的组合流态流进入第三级湿地,第三级湿地污水以水平流和下向垂直流的组合流态流入排水井出水,通过排水渠排放入河。池内填放砾石、砂、土,种植根生挺水植物如麦冬草、美人蕉、石昌蒲等。

(2)沉水植物。植物光合作用产生氧气,在根毛周围可以形成一个好氧区域,增加水体溶解氧,使得水质净化、风浪消减、水面美化、水生生物栖息空间等多种功能。

3.3 农田污染物的整治措施

加强农业面源污染整治,澜水河上游及中游段河道旁建有堆肥料池,拆除肥料池,鼓励开展测土配方施肥,增施有机肥、水肥一体化、秸秆还田等生态农业和科学技术,从源头上减少农田径流中污染物排放量;也可采用生态沟渠、滞留塘、生态净化塘等技术,加强对农田耕种初期暴雨径流的截留和净化,还要杜绝耕作污染。

3.4 养殖业污染物的整治措施

工程河道两岸存在多个养殖场,包括养猪场,养鸡场等,养殖场产生的污水对河道产生了不同程度的污染,鉴于监管困难及处理效果不好,拟取缔河道两岸100m范围内的养殖场。两岸鱼塘较多,鱼塘改变传统的养殖方式,生态养鱼,在塘中培育荷塘莲藕基地,种植水生植物,不使用动物粪便和饲料,减少对河道的污染。

4 结论

采取以生态修复为主,结合控源截污、引水活水、取缔污染源等措施,取得了显着的污水治理效果,同时根据河流的区位和周边环境,挖掘河道景观和文化价值,建设丰富多样的城市水生态环境,充分发挥不同河段在保持生态平衡、调节区域微气候等方面的不同作用,积极营造可亲近的空间,做到“水清”、“岸绿”、促进人与自然的相互融合,打造良好的水景观环境,实现人水和谐。

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