聊城市主要河流水环境氮类物质污染状况及治理建议

张士光

（山东省聊城生态环境监测中心，山东 聊城 252000）

聊城市位于山东省西部，北部和东北部与德州接壤，东南濒临黄河与济南市、菏泽市分界，南部依金堤河同河南省濮阳市毗邻，西部靠漳卫河与河北省隔水相望。聊城市地处黄河泛滥冲积平原，多年平均降水量为567.2 mm，境内有马颊河、徒骇河以及位山一、二、三干渠等数十条大小引水干渠，具有较完整的排灌工程体系。聊城市的水资源由地表水、地下水和客水组成[1]。

1 水质监测布点、监测项目、监测频次

1.1 布点情况

为了全面、及时掌握聊城市主要河流氮类物质污染状况，本文选取马颊河、徒骇河、黄河三条主要河流作为研究对象，共设置了13个水质断面。其中含国控断面5个、省控断面2个、其他断面6个，详见表1。

表1 聊城市主要河流监测断面

1.2 监测项目

监测项目为氨氮和总氮。

1.3 监测频次

监测周期自2022年6～8月每周监测一次，连续监测三个月。

2 监测情况分析

本文选取2022年6～8月三条河流的监测数据。河流各断面监测总氮浓度与2021年、2020年同期变化情况详见表2。

表2 总氮浓度变化情况一览表 单位：mg/L

从监测期间各河流氨氮和总氮浓度均值可以看出，氨氮、总氮浓度水平以徒骇河最高，马颊河次之，黄河最低，详见图1。

图1 监测期间（2022.6.29～8.31）三条河流氨氮和总氮对比图（单位：mg/L）

汇总2020年7月、2021年7月和2022年6月29日～8月31日，三条主要河流断面氨氮及总氮数据，详见表3。

表3 氨氮、总氮数据一览表 单位：mg/L

2.1 徒骇河情况分析

徒骇河情况分析：（1）徒骇河各断面监测期间氨氮和总氮浓度均值变化情况见图2，由图2可以看出，徒骇河流经聊城市的上、中、下游，氨氮和总氮基本呈现逐渐升高的趋势。（2）徒骇河在聊城境内主要流经莘县、阳谷、度假区、东昌府区、开发区、茌平区、高唐县，流经的各县（市、区）入河排污口总氮均值分别为8.14 mg/L、8.17 mg/L、7.32 mg/L、13.1 mg/L、7.09 mg/L、7.72 mg/L、8.49 mg/L，各县（市、区）入徒骇河的水质总氮浓度较高，造成相应断面李凤桃桥、王堤口、聊城水文站、老南镇和前油坊等断面水质总氮浓度升高（详见图3），表明各县（市、区）所排废水是造成徒骇河总氮浓度变高的主要原因。由图2可知，徒骇河马集闸断面至李凤桃桥河段、聊城水文站至前油坊河段总氮浓度升高趋势明显，应为重点管控断面。

图2 监测期间（2022.6.29～8.31）徒骇河各断面氨氮和总氮折线图（单位：mg/L）

图3 监测期间（2022.6.29～8.31）徒骇河各断面氨氮和总氮柱形图（单位：mg/L）

（3）汇总2020年7月、2021年7月和2022年6月29日～8月31日的数据，可以看出徒骇河出境断面前油坊，氨氮和总氮浓度逐年递增（详见图4），整体呈现总氮、氨氮污染逐年加重的趋势，污染形势不容乐观。

图4 出境断面前油坊不同时段氨氮和总氮变化图（单位：mg/L）

2.2 马颊河情况分析

马颊河情况分析：（1）马颊河各断面监测氨氮和总氮浓度均值变化情况见图5，由图5可以看出，马颊河在务庄闸至千户营断面总氮浓度显著升高，千户营至出境董姑桥段各断面总氮浓度变化不明显，基本持平。氨氮各断面浓度基本持平。（2）马颊河在聊城境内主要流经莘县、冠县、东昌府区、临清市和高唐县，流经的各县（市、区）入河排污口总氮均值分别为8.14 mg/L、10.8 mg/L、13.1 mg/L、10.6 mg/L、8.49 mg/L，沿途各县（市、区）入河废水总氮浓度较高，相应的断面千户营、薛王刘闸、裴庄闸、李奇闸和董姑桥水质总氮浓度维持较高水平（详见图6），表明各县（市、区）入河废水是造成马颊河总氮浓度高的主要原因。务庄闸至千户营河段总氮浓度显著升高，应为重点管控河段。

图5 监测期间（2022.6.29～8.31）马颊河各断面氨氮和总氮折线图（单位：mg/L）

图6 监测期间（2022.6.29～8.31）马颊河各断面氨氮和总氮柱形图（单位：mg/L）

（3）汇总2020年7月、2021年7月和2022年6月29日～8月31日的数据，可以看出马颊河出境断面董姑桥氨氮和总氮浓度明显升高，尤其是总氮浓度较2021年同期显著升高，详见图7。

图7 出境断面董姑桥不同时段氨氮和总氮变化图（单位：mg/L）

2.3 黄河情况分析

艾山断面位于黄河聊城东阿段，黄河属于地上河，黄河流经聊城市，没有外排废水注入，只是受黄河上游来水影响，对比近三年监测数据，艾山断面氨氮及总氮浓度变化不明显，但总氮浓度水平维持在较高状态（详见表1、表2、表3）。

3 影响总氮的因素

河流中的氮污染大多以硝酸盐形态存在，其次是氨氮，占比量少的是亚硝酸氮。河流中氮的来源主要为污水处理厂排水、固定源排水以及农业面源污染。

（1）污水处理厂及固定源污水处理设施去除氨氮效果较好，而去除总氮效果较差。尽管目前污水处理厂及固定源污水处理设施进水中氨氮去除效果较好，但其他形态的氮污染去除效果较差，且部分氨氮污染的削减仅是转变为其他形态的氮。在污水处理设施运行时通过调整各项运行参数可以达到化学需氧量和氨氮削减的最佳处理状态，而对非考核指标重视程度不够，导致一些污水处理厂采用的工艺对总氮的去除效果不好。（2）农业面源污染是影响河流总氮浓度不可忽视的因素。农业面源污染又称非点源污染，是指在农业生产活动中，由于化肥、农药的不合理使用、畜禽粪污的不规则排放以及分散式农村生活所产生的氮、磷等营养物质，在降水的驱动下，受地形影响，以地表、地下径流和土壤侵蚀为载体，进入邻近受纳水体的一种污染形式。山东省是农业大省，主要种植小麦、玉米等经济类农作物，每年消耗大量的化肥，由于固定源污染逐渐得到控制，农业面源污染成为流域水环境质量的主要影响因素，进而成为水污染物总氮的主要来源。

4 治理建议

本文提出的治理建议有：（1）加强管控徒骇河和马颊河总氮指标总量。徒骇河和马颊河是聊城市主要的两条纳污河流，河流各断面，尤其是出境断面总氮浓度一直处于较高水平，其沿线县（市、区）入河废水总氮浓度较高，是造成徒骇河和马颊河各断面水质总氮浓度较高的主要原因。因此，相关部门要加强对徒骇河和马颊河全境废水总氮指标的管理控制，尤其要加强对徒骇河马集闸至李凤桃桥河段、聊城水文站至前油坊河段，马颊河务庄闸至千户营河段等重点河段总氮污染的管控。（2）利用高效除氮技术进行提标改造，加强总氮指标总量控制。积极探索废水中总氮的去除工艺，分阶段加快污水处理厂及固定源污水处理设施升级改造进程，将水污染物总氮指标纳入下一步提标改造的任务，并作为环境管理部门日常监管的必查指标，实施总量控制。尤其要加强对河流汇水起主要作用的县（市、区）污水处理厂和固定源排水的管控，提高废水中总氮的去除效率，同时积极争取政府、部门的政策和资金支持，或通过市场化管理运营的方式筹措资金进行现有工程的提升改造。（3）加强调查，摸清底子，制定切实可行的措施。建议环境管理部门安排职能科室对废水排入徒骇河、马颊河的县（市、区）进行拉网式检查，重点对各辖区污水处理厂、重点涉氮企业进行摸底调查，了解各企业污水处理厂设施正常运转下总氮的去除效率，掌握各企业废水处理工艺存在的短板和不足，按照“陆水统筹、河湖兼顾、上下联动、协同共治”的原则，制定切实可行的治理方案，确保聊城市河流总氮浓度持续降低。（4）倡导发展生态农业，加强部门联动，减少化肥和有机肥的生产和使用。科学减量使用农药、化肥是缓解氮污染的重要途径。（5）优化地表水环境监测网络，构建多尺度支撑农业面源污染溯源解析工作的地表水环境监测网络，建立农业面源污染全过程监测网络，确保有效监控农业面源污染[2]。