黃 梅,李宗全,鄭紹武,黃 芳
(鎮(zhèn)雄縣環(huán)境科研監(jiān)測站,云南鎮(zhèn)雄657200)
1.1 郭家河上游水體組成
郭家河源出鎮(zhèn)雄縣烏峰山北麓稱馬躍河,左納木納灣溪水至氈帽營稱沱洛河,經(jīng)頂拉至石場壩稱以頭河,至萬年橋右納沱泊河后稱納沖河,經(jīng)中屯鎮(zhèn)平壩、柳林至郭家河馬鞍山出境入貴州??h境河長33.6km,縣境流域面積160km2,多年平均水資源量0.768億m3。
郭家河上游水體由各集雨區(qū)域形成的徑流、溪流水、煤礦廢水、流域生活污水等組成。出境水總量枯水期9.56萬m3/d。豐水期21.41萬m3/d,其中,豐水期煤礦開采廢水總量為0.932萬m3/d,占出境水總量的4.4%;縣城生活污水排放量為2.59萬m3/d,占出境水總量的12.1%;郭家河花魚洞水量為8.16萬m3/d,占出境水總量的38.1%;其余為流域內(nèi)溪流水、上游歷史開采遺留小煤窯產(chǎn)生的廢水、農(nóng)村生活污水、農(nóng)田徑流等,占總量的44.6%??菟诿旱V開采廢水總量為0.932萬m3/d,占出境水總量的9.7%;縣城生活污水排放量為2.28萬m3/d,占出境水總量的23.8%;郭家河花魚洞水量為5.17萬m3/d,占出境水總量的54.1%;其余為流域內(nèi)溪流水、上游歷史開采小煤窯產(chǎn)生的廢水、農(nóng)村生活污水、農(nóng)田徑流水等,占總量的12.4%。
1.2 郭家河出境水質(zhì)現(xiàn)狀
據(jù)鎮(zhèn)雄縣環(huán)境科研監(jiān)測站歷年對郭家河出境斷面的水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果,對照 《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)要求,郭家河出境水體中主要超標(biāo)因子有:CODCr、BOD5、氨氮、石油類、總磷、糞大腸菌群,詳見表1。
表1 郭家河出境監(jiān)測斷面近5年主要污染物監(jiān)測統(tǒng)計表 (mg/L)
2.1 目的
根據(jù)現(xiàn)狀調(diào)查數(shù)據(jù),擬在郭家河上游鎮(zhèn)雄縣城生活污水、現(xiàn)有煤礦廢水污染物達標(biāo)排放的基礎(chǔ)上,計算郭家河出境水體主要污染物總量,對照地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002)中Ⅲ類水體功能進行環(huán)境容量分析。
2.2 技術(shù)路線
對郭家河上游各主要支流進行流量調(diào)查,主要污染物削減效果監(jiān)測,計算上游污水處理廠達標(biāo)排放量、煤礦廢水達標(biāo)排放量及農(nóng)村生活、農(nóng)田徑流污染物入河量以及上游水污染物排放總量、自凈削減量、水體主要污染物殘存量,并根據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)中Ⅲ類水體主要污染物最高允許量,核查出境水水質(zhì)達標(biāo)情況。
3.1 工業(yè)企業(yè)污染
包括現(xiàn)已整合關(guān)閉的示范二廠、雄河、林溝及原有小煤窯持續(xù)產(chǎn)生的礦井廢水,現(xiàn)有楊家溝、興斌、氈帽營、新廠、周家溝、興源、大成、和順、融安、久源、獅子山、大順、張家院、正在建設(shè)的柳林煤礦產(chǎn)生的廢水和矸石淋濾液等14家煤礦污染;以及氧氣、乙炔氣生產(chǎn)廠,集雨區(qū)域內(nèi)華電鎮(zhèn)雄電廠灰場影響。
3.2 縣城生活污水、生活垃圾影響
縣城生活污水匯入造成嚴重污染,縣城垃圾填埋場、舊府縣城垃圾原堆放場淋濾液也產(chǎn)生一定的污染影響。
3.3 農(nóng)村生活污染及農(nóng)業(yè)面源污染
除縣城污水總排口上游涉及到的烏峰鎮(zhèn)五谷、上街兩個村外,郭家河上游流域還涉及烏峰鎮(zhèn)小河、氈帽營、松林灣、陳貝屯、舊府、高山6個村共計7.5萬人、塘房鎮(zhèn)頂拉村10458人、中屯鎮(zhèn)坪壩村11000人、柳林村10001人、郭家河村10400人、潑機鹿角村9970人。農(nóng)村人口共計12.683萬人。農(nóng)村生活污水、生活垃圾和農(nóng)業(yè)面源污染都對郭家河流域水體產(chǎn)生不同程度的影響。
郭家河各斷面水量調(diào)查統(tǒng)計見表2。
表2 郭家河河流水量調(diào)查統(tǒng)計表 (萬m3/d)
5.1 縣城污水處理廠達標(biāo)排放量計算
縣城污水達 《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918—2002)中一級B標(biāo)準(zhǔn),主要污染物排放量核算見表3。
表3 縣城污水處理廠達標(biāo)排放
5.2 煤礦廢水污染物達標(biāo)排放量計算
郭家河上游流域煤礦廢水排放量0.932萬t/d,279.6萬t/a,煤礦廢水污染物實測數(shù)據(jù)達標(biāo)排放量CODCr:101.1kg/d;氨氮:7.26kg/d;石油類:3.47kg/d;BOD5:6.74kg/d;SS:90.2kg/d。
5.3 農(nóng)村生活污染及農(nóng)業(yè)面源污染源強計算
實地調(diào)查烏江水系馬尿河、木納灣至郭家河流域共有人口12.683萬人,人均耕地0.5畝,共有耕地6.342萬畝。根據(jù)中國環(huán)境科學(xué)研究院《全國飲用水水源地環(huán)境保護規(guī)劃培訓(xùn)講義》有關(guān)源強系數(shù)進行計算。
(1)農(nóng)村生活污染源源強系數(shù)。流域農(nóng)村生活污水排放量為1.015萬t/d,370.5萬t/a,農(nóng)村生活污染物排放量為:CODCr:2.08t/d,759.2t/a;總氮:0.634t/d,231.4t/a;總磷:0.056t/d,20.4t/a;氨氮:0.507t/d,185.2t/a。
(2)農(nóng)田徑流污染物流失源強系數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田源強系數(shù)為CODCr10kg/畝·a,氨氮2kg/畝·a。根據(jù)坡度修正、土壤類型修正、化肥施用量修正、降水量修正 (源強系數(shù)總體修正值為1.40)。CODCr:887.9t/a;氨氮:177.6t/a。
查閱國家環(huán)??偩株P(guān)于印發(fā) 《主要水污染物總量分配指導(dǎo)意見》的通知以及環(huán)境規(guī)劃水容量相關(guān)資料,本次調(diào)查入河系數(shù)按照1<L≤10km,入河系數(shù)取0.9;入河系數(shù)修正以通過未襯砌明渠入河,修正系數(shù)取0.6~0.9,本次修正系數(shù)取0.8;溫度修正系數(shù)按照氣溫在10℃和30℃之間時,入河系數(shù)乘以0.8~0.95,本次取值為0.9。以上污染物入河系數(shù)總體修正值為0.65。污染物排放入河量按系數(shù)0.65修正后計算。修正后農(nóng)村生活污染物入河量為:CODCr:1352kg/d;NH3-N:329.6kg/d;T-P:36.4kg/d。農(nóng)田徑流污染物入河量為:CODCr:1581.2kg/d;NH3-N:316.3kg/d。
5.4 郭家河上游流域主要污染物排放量統(tǒng)計
由表4可知,煤礦廢水經(jīng)達標(biāo)排放后占郭家河上游流域主要污染物總量比例極低,郭家河上游主要受縣城生活污水污染、農(nóng)村生活污染及農(nóng)田徑流污染。
表4 郭家河上游流域主要污染物排放量統(tǒng)計匯總表(kg/d)
豐水期水體自凈能力最佳,鎮(zhèn)雄縣環(huán)境科研監(jiān)測站于2013年6月19日在污水處理廠以下(平壩河)及郭家河花魚洞水未匯入之前設(shè)置斷面進行監(jiān)測,河段長度9.0km。主要污染物監(jiān)測結(jié)果及削減見表5。
表5 主要污染物濃度及削減量計算 (mg/L)
監(jiān)測期間屬于鎮(zhèn)雄境內(nèi)降水豐富、水體自凈能力最佳時期,河流主要污染物經(jīng)稀釋后,污染物濃度明顯降低。為便于對照出境水體中污染物最高允許總量 (按照Ⅲ類水體標(biāo)準(zhǔn)計算),本次調(diào)查以污染物總量削減率進行核算。
本次監(jiān)測水體削減斷面設(shè)置位于郭家河花魚洞出水且下游電站分水之前,水體自凈測算距離為9.0km,至出境斷面2.0km?;~洞出水匯同上游部分河流水由電站排水后匯入郭家河出境水體,出境距離僅0.7km,水體有明顯的稀釋作用,且由于花魚洞水質(zhì)極好,其水中污染物量忽略不計。
郭家河出境水體按照 《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)中Ⅲ類水功能計算主要污染物納污容量,見表6。
表6 郭家河出境水體Ⅲ類水功能納污容量
調(diào)查考慮到削減監(jiān)測斷面至出境斷面有2.0km,對污染物削減在河長距離上加以修正,污染物削減修正系數(shù)為1.2(11/9)。污染物削減量修正數(shù)據(jù)見表7。
由表7可知CODCr枯水期超標(biāo);NH3-N、石油類枯水期、豐水期均超標(biāo)。其中,石油類枯水期最大超標(biāo)14.6倍。
表7 調(diào)查分析計算結(jié)果匯總表(kg/d)
根據(jù)調(diào)查分析計算結(jié)果,烏江水系郭家河上游在污水處理廠達標(biāo)排放、上游煤礦廢水全部達標(biāo)排放的情況下,由于上游匯入的稀釋水量較少,以及流域內(nèi)水土流失、農(nóng)村生活、農(nóng)業(yè)面源污染,加之河道歷年沉積淤泥影響,郭家河出境水體在豐水期仍然會存在NH3-N、石油類超過地表水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn);枯水期仍然會存在CODCr、NH3-N、石油類超過地表水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn);石油類枯水期最大超標(biāo)14.6倍。
10.1 縣城生活污水
縣城生活污水達 《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級B標(biāo)準(zhǔn)后排放。其主要污染物達標(biāo)排放量占流域總量的比例分別為:CODCr:31.05%~33.89%;NH3-N:22.37%~24.09%;石油類95.17%~95.73%。由此可知,縣城生活污水即使達標(biāo)排放后,其主要污染物所占比例仍然較高,尤其石油類是對下游水體超標(biāo)貢獻最大的污染因子。污水處理廠應(yīng)保持正常運行,并加大對縣城生活污水的處理效率。
10.2 農(nóng)村生活及農(nóng)業(yè)面源污染
郭家河上游流域共有人口12.683萬人,耕地6.342萬畝,整個流域河長33.6km,農(nóng)村住戶分散,農(nóng)村生活污水無法集中收集處理。污染物入河量按系數(shù)0.65修正后,主要污染物排放量占流域總量的比例分別為:CODCr:63.91%~66.65%;NH3-N:75.05%~76.76%。可見,農(nóng)村生活及農(nóng)業(yè)面源污染是造成郭家河出境水體超標(biāo)的主要原因。應(yīng)對流域內(nèi)居民進行環(huán)境保護宣傳,提高居民環(huán)保意識。
10.3 河道淤泥
現(xiàn)場調(diào)查過程中發(fā)現(xiàn)平壩河至郭家河水體發(fā)黑、發(fā)臭,河道歷年沉積的污泥較多,枯水季節(jié)尤其明顯,雨水季節(jié)經(jīng)沖刷后仍殘留部分淤泥,厚度達0.2m~0.7m,洪水期或暴雨季節(jié)河道內(nèi)底泥經(jīng)雨水沖刷進入水體造成水中污染物濃度超標(biāo)。削減斷面監(jiān)測結(jié)果表明:平壩河至郭家河水體中SS濃度300mg/L,SS濃度無下降趨勢。相關(guān)部門應(yīng)適時組織對河道進行保潔。
[1]GB20426-2006,煤炭工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)[S].
[2]GB18918-2002,城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)[S].
[3]GB3838-2002,地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[S].
[4]中國環(huán)境科學(xué)研究院.全國飲用水水源地環(huán)境保護規(guī)劃技術(shù)培訓(xùn)講義[Z].2013.
[5]國家環(huán)境保護總局.主要水污染物總量分配指導(dǎo)意見環(huán)發(fā)[2006]189號[Z].