浏阳河水污染现状及其治理对策研究

2020-11-12 09:32安贞煜刘志文
湖南水利水电 2020年5期
关键词:浏阳河黑石污染源

陈 浩,安贞煜,刘志文

(湖南省水利水电勘测设计研究总院,湖南 长沙 410007)

城市内河在城市经济发展和城市建设中发挥的作用日益增强[1],然而,在经济和工业飞速发展的同时,产生的污染物种类及数量越来越多,随之排放的水体中的污染物也逐渐增多,水环境面临着严重的威胁[2]。因此,对城市内河的污染治理成为了更多人的关注的焦点。

浏阳河位于湖南省东部,是湘江的一级支流[3]。根据相关的环境统计数据显示,浏阳河流域的水污染问题日益严重,水质受到了严重的影响,对人们的生产和生活造成了巨大的威胁。浏阳河全长235 km,流域面积5 960 km2,接近长沙国土总面积的40%[4],因此对浏阳河生态环境进行保护有着重要意义。

1 水环境现状评价及趋势分析

1.1 整体状况

本文以浏阳河流域地表水为监测对象,选取了浏阳河干流黑石渡、三角洲、榔梨、韩家港、三水厂、小溪和黄花洞共7 个监测断面,并在各采样点取样分析,对浏阳河地表水水质现状进项综合分析评价。如图1~图7 所示为1995~2018 年各断面主要污染影响因子:氨氮、总磷、化学需氧量和高锰酸盐指数的变化趋势图,图中红线为各断面相应的水质目标,收集的数据截止到2018 年8 月。如图1、图2 所示,1996~2000 年,黑石渡、三角洲断面基本为IV 类水质,仅存在氨氮、生化需氧量的部分超标情况。自2001 年起,水质下降为劣V类,属重度污染,污染程度在2007 年、2008 年达到顶峰。到2017 和2018 年上半年黑石渡、三角洲断面的氨氮、总磷已达到IV 类水,并且还有继续变好的趋势;化学需氧量和高锰酸盐指数基本稳定在Ⅲ类水以下。如图3 和图4 所示,榔梨和韩家港断面的氨氮、总磷稳定在Ⅲ类水及以下,高锰酸盐指数稳定在Ⅱ类水以下,呈现出良好的水质变化趋势。如图1、图6 所示,三水厂、小溪断面的水质基本都在Ⅱ类水标准以下。如图7 所示,黄花洞断面除部分年份外,氨氮、总磷、高锰酸盐指数和化学需氧量基本都达到了相应的水域功能执行标准。由以上结果可知,浏阳河榔梨及以上断面水质整体状况较好,浏阳河污染主要集中在下游,即榔梨断面以下。

图1 黑石渡断面1995~2018 年水质变化

图2 三角洲断面1995~2018 年水质变化

1.2 污染状况

1.2.1 浏阳河流域主要污染源

浏阳河流域污染源包括生活污染源、工业污染源、种植源和畜禽养殖污染源。根据调查,COD 入河量生活源、工业源、种植源和畜禽养殖源分别占84.47%、10.75%、2.81%和1.97%,氨氮入河量生活源、工业源、种植源和畜禽养殖源分别占83.79%、7.88%、4.88%和3.45%。因此,生活源是浏阳河水环境污染源的主要来源,其次是工业源、种植源和畜禽养殖源。

图3 榔梨断面1995~2018 年水质变化

图4 韩家港断面1995~2018 年水质变化

1.2.2 主要污染物沿程变化趋势

综合分析浏阳河1995~2018 历年各断面监测数据表明,浏阳河水质随沿程呈现出明显的空间变化趋势,各主要污染因子呈现出从上游断面到下游断面增加的趋势。其中,黄花洞断面为I 类水体,小溪、三水厂断面为II 类水体,韩家港、榔梨断面属于III 类水体,表明浏阳河从源头黄花洞到榔梨断面,水质污染呈不断上升趋势,主要体现在总磷指标的污染加剧,其它主要污染因子还包括氨氮、高锰酸盐指数、化学需氧量。榔梨下游长沙段黑石渡、三角洲断面因接纳了长沙市区绝大部分生活污水及部分城区工业企业废水,水质明显恶化,年度水质为Ⅳ类,水质优良率分别为16.7%、25%,主要污染物为氨氮,总磷。

图5 三水厂断面1995~2018 年水质变化

图6 小溪断面1995~2018 年水质变化

1.2.3 主要污染物随水期变化趋势

根据浏阳河榔梨、黑石渡、三角洲3 个监测断面2015~2018 年月监测数据,高锰酸盐指数、氨氮、总磷、化学需氧量等污染指数呈现出随水期变化的特点。榔梨河段水质稳定,近3 年水质类别总体为III 类,均未监测到污染因子超标情况。至黑石渡断面,水质出现明显好转。对2015~2018 年的监测数据加以分析,按照地表水环境质量标准IV 类进行评价,存在氨氮、总磷超标情况。进入三角洲断面后,水质较黑石渡差,按照地表水IV 类水环境质量标准要求,存在氨氮、总磷、生化需氧量、化学需氧量污染因子超标情况。根据调查数据分析,黑石渡枯水期氨氮和总磷超标率分别为50%和21.43%,平水期为38.46%和0.077%,丰水期为20%和0.067%。三角洲枯水期氨氮和总磷超标率分别为78.57%和21.43%,平水期为53.85%和23.08%,丰水期为20%和0.067%。说明主要污染物在榔梨及以下断面存在显著的水期变化特点,枯水期水质污染最严重,平水期、丰水期污染物超标率相对较低,丰水期表现出明显的较平水期水质改善特点,尤其对于总磷的超标率来说。

图7 黄花洞断面1995~2018 年水质变化

表1 浏阳河流域各类型污染源入河污染物量 t/a

2 浏阳河流域主要环境问题

近十几年来,长沙市委、市政府高度重视浏阳河流域水污染与水生态问题,先后从优化调整产业结构、截污截排、城镇污水处理、河道综合整治等方面入手进行了专项治理,取得了一定成效。但浏阳河流域水环境仍然污染严重,目前尚未得到彻底改善和恢复。

根据对浏阳河水质现状的调查分析,认为浏阳河流域水污染治理方面存在的以下主要问题:

1)水环境质量形势不容乐观,部分河段水质仍然存在超标现象。近20 年来榔梨及以上9 个断面水质可稳定达到或优于地表水Ⅲ类及以上,水质常年可保持优良。浏阳河长沙城区段水质呈现出轻度污染向重度污染转化的趋势。1995~2000 年,黑石渡、三角洲断面基本为Ⅳ类水质。自2001 年起,水质下降为劣Ⅴ类,属重度污染,污染程度在2007 年、2008 年达到顶峰,氨氮严重超标是浏阳河长沙城区段污染加重的主要原因之一。截止到2018 年8 月的断面数据,干流断面上榔梨及以上断面都能稳定达到水质目标,三角洲断面和黑石渡断面总体达到了Ⅳ类目标,且有持续变好的趋势,但仍存在少数月份氨氮不能达标的情况。

2)浏阳河长沙城区段纳污量过大,远超其纳污能力。河东城区绝大部分污水处理厂尾水都排入了浏阳河。据统计,浏阳河城区段共接纳了河东9 个城市污水处理厂的尾水,敢胜垸污水处理厂正在建设,建成后将接纳10 个污水处理厂尾水。浏阳河长沙城区段点源污染物COD 入河量为7631.33t/a,氨氮入河量为397.56t/a,而COD 纳污能力只有4 504.31 t/a,氨氮186.15 t/a,分别超出纳污能力COD 为3 127.02 t/a,氨氮为211.41 t/a。

3)浏阳河自然补给量季节分布不均,枯水期生态流量过小。浏阳河上游属于湘东暴雨区,流域多年平均降雨量为1568.5 mm,干流多年平均年径流量37.25亿m3,水量充沛,但年内分配不均,1 月份只占到全年水量的1.7%,为枯水期,3~6 月份占全年水量55%以上。流域上游现有的拦蓄水设施尚不能做到对枯水期的补给,造成下游枯水期河流自净能力弱,水体污染严重。

4)截污治污不彻底,截污效果出现反弹。浏阳河流域内为雨污合流体系,在暴雨期超出的污水和雨水部分,经过混合后将直接排入水体,造成水体污染。此外,城市内污水管网建设滞后,使污水无法进入污水处理厂。虽然在长沙城区内已经进行了多次截污,但是截污效果出现了反弹。

5)上游面源污染严重。畜禽养殖、种植源污染较严重。目前浏阳河流域散户养殖污染负荷依然较重,城市建成区或城郊结合部还存在养猪问题。浏阳市、长沙县生猪养殖总量大,粪污未得到有效处置。农业生产中化肥、农药施用量大。并且目前流域内畜禽养殖业区域发展不平衡,转型发展缓慢,畜禽规模养殖水平仅占养殖总量的9.3%。

6)部分工业园没有污水集中处理设施,部分企业游离于园区之外。浏阳河流域镇头等部分工业园没有污水集中处理设施。部分企业游离于园区之外,使得污染物无法进行集中处理,给环境监督管理带来困难。

7)水生态功能恢复缓慢,河道出现黑臭现象。浏阳河流域水资源总量丰富,但丰水期的径流量远远大于枯水期。与丰水期相比,枯水期河流的水体流动性、与外界水体交换水量、水体自净能力等都远小于丰水季节。同时有机污染物的排入量并没有减少,导致河流的溶解氧含量降低,水生态功能恢复缓慢,出现了河道黑臭现象。

8)浏阳河干流水电开发对区域生态环境产生了一定的影响。梯级电站的建设,改变了浏阳河的土地利用格局,淹没了两岸的林地、灌草地、耕地等,同时也造成了一定的植被破坏,浏阳河上游大溪河达浒电站等存在下游减水影响,生态流量缺乏,下游河床裸露。

3 治理对策

3.1 污染源综合治理对策

1)对城镇污水处理厂进行扩建以及提质改造,并对污水厂的尾水进行回用。

2)浏阳河长沙市和长沙县干支流全截污,推进城区排口截污设施提标改造,实现旱季污水全收集、全处理,加强监管,确保截污效果不出现反弹。

3)对长沙市城区雨污分流进行改造,不断完善现有的雨污分流系统。

4)防治畜禽养殖污染源。继续实施浏阳河流域畜禽养殖退出专项行动及污染治理工程。

5)对种植源污染源进行治理。一是实施化肥减量行动。逐年减少化肥使用量;调整施肥结构及方式;实施有机质提升行动,推广商品有机肥。二是实施农药减量行动。推进技术示范推广、普及科学用药知识,让农民了解农药,安全使用农药,以达到农药减量的目的。

3.2 生态修复与保育工程对策

1)黑臭水体整治。对榨山港、花园港、梨江港、双桥港等浏阳河支流,进行清淤及垃圾清理、岸带修复、人工增氧、初期雨水过滤、ISSA PGPR 微生物净化。

2)水系连通工程。通过改造主干渠为生态明渠、新建景观调蓄湖等工程举措,实现水系连通、良性循环,通过湿地生物的打造,对雨水进行过滤降解,补充地下水、调节水循环。

3)湿地建设。加强对浏阳河水系周边森林、湿地和自然保护区的保护力度,通过湿地恢复与治理、湿地保护与合理利用等措施,使湿地面积不断增加,湿地保护率不断提高。

4)河岸植被恢复工程。河岸植被恢复是河道整治与恢复的辅助工程,一是为防风固堤进行水土保持,二是为湿地恢复,提高河流的自净能力。

5)保护与修复河流洲滩。浏阳河流域上游洲滩,以生态退耕,实施生态保护为主;流域中游洲滩,以退耕还林还草为主;浏阳河下游洲滩,以生态修复为主。

6)整治环境敏感的水利水电工程。目前浏阳河流域成立包括大围山省级自然保护区在内的多个环境敏感区,这些地区生态保护要求高。浏阳河流域己建的92 座水电梯级中,有31 座水电站涉及环境敏感区,建议拆除位于大围山的环境敏感区内水电站,恢复原有的河流湿地环境。

4 结 论

浏阳河干流榔梨及以上断面水质可以稳定达到或优于地表水Ⅲ类及以上标准,榔梨以下各断面水质出现显著下降,黑石渡、三角洲断面常年为V 类、劣V 类水质,为浏阳河干流主要污染河段。主要污染因子为氨氮、总磷、高锰酸盐指数和化学需氧量。浏阳河干流水质沿程变化明显,从源头黄花洞到下游三角洲断面,各因子污染程度呈现逐渐增加的趋势。浏阳河重点污染河段黑石渡、三角洲断面水质随水期变化明显,主要污染因子的超标率呈现出枯水期、平水期和丰水逐渐减小的趋势,尤其对于总磷的超标率来说。生活源是浏阳河水环境污染源的主要来源。此外,浏阳河干流水电开发对区域生态环境也产生了一定的影响。

要改善浏阳河流域水质,在污染源综合治理方面,实施城镇污水处理厂提质改造和扩建、排口全截污、雨污分流改造等必要的措施;同时,实施浏阳河流域畜禽养殖污染治理和种植源污染治理工程;在生态修复方面,进行黑臭水体整治、水系连通工程、湿地建设以及水利水电工程等生态工程的建设。

猜你喜欢
浏阳河黑石污染源
气相色谱法测定固定污染源有组织废气中的苯系物
陆良县档案局认真做好第二次全国污染源普查档案验收指导工作
浏阳河的气质与灵魂
试论污染源自动监测系统在环境保护工作中的应用
再广1mm !Irix 11mm 黑石版本
浏阳河穷途末路 停产或为借壳上市
刍议污染源在线监测管理问题及对策