姚彥欣,歐榮軒,陳慶海
(1.清遠(yuǎn)職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與汽車工程學(xué)院,廣東 清遠(yuǎn) 511510;2.清遠(yuǎn)市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司,廣東 清遠(yuǎn) 511510)
清遠(yuǎn)市位于廣東省西北部,北江中下游地區(qū),全市總面積為1.9萬(wàn)km2,占全省總面積10%,是目前廣東省面積最大的地級(jí)市,是珠三角經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)與內(nèi)地連接的重要經(jīng)濟(jì)走廊,被譽(yù)為“珠三角后花園”和“泛珠三角的橋頭堡”。北江是廣東省境內(nèi)流域面積最大的河流,清城區(qū)境內(nèi)河流屬珠江流域北江水系,清城區(qū)北江水系主要支流為文洞水、筆架河和海仔河,由于城市規(guī)模擴(kuò)大,城市人口越來(lái)越密集,有機(jī)污染物入河量導(dǎo)致水環(huán)境污染,引發(fā)河流水體的黑臭問(wèn)題。
實(shí)驗(yàn)區(qū)瀾水河的污染物主要來(lái)源于城鎮(zhèn)生活、農(nóng)村生活、農(nóng)田和養(yǎng)殖業(yè),因此,污染物排放現(xiàn)狀分別按城鎮(zhèn)生活污染物、農(nóng)村生活污染物、農(nóng)田污染物和養(yǎng)殖業(yè)污染物排放現(xiàn)狀進(jìn)行抽檢。
城鎮(zhèn)生活產(chǎn)污系數(shù)根據(jù)《第一次全國(guó)污染源普查城鎮(zhèn)生活源產(chǎn)排污系數(shù)手冊(cè)》及其《使用說(shuō)明》進(jìn)行查取,清遠(yuǎn)市屬于二區(qū)3類城市,對(duì)應(yīng)的城鎮(zhèn)生活產(chǎn)污系數(shù)和城鎮(zhèn)人口數(shù)見(jiàn)表1。城鎮(zhèn)人口數(shù)以《清城區(qū)統(tǒng)計(jì)年鑒》(2015)為準(zhǔn),河段城鎮(zhèn)生活污染物年排放量(kg)=河段城鎮(zhèn)人口數(shù)×城鎮(zhèn)生活產(chǎn)污系數(shù)×0.365。經(jīng)計(jì)算,生活污染物化學(xué)需氧量、氨氮、總磷排放量分別為3867t/a、550t/a、550t/a。
表1 城鎮(zhèn)生活污染產(chǎn)污系數(shù)和人口數(shù)量表 單位:g/(人·d)
農(nóng)村生活產(chǎn)污系數(shù)查取方法同城鎮(zhèn)生活產(chǎn)污系數(shù),對(duì)應(yīng)的農(nóng)村生活產(chǎn)污系數(shù)和農(nóng)村人口數(shù)見(jiàn)表2,農(nóng)村人口數(shù)以《清城區(qū)統(tǒng)計(jì)年鑒》(2015)為準(zhǔn),該河段農(nóng)村生活污染物年排放量(kg)=河段農(nóng)村人口數(shù)×農(nóng)村生活產(chǎn)污系數(shù)×0.365。經(jīng)計(jì)算,生活污染物化學(xué)需氧量、氨氮、總磷排放量分別為310t/a、44t/a、4.27t/a。
表2 農(nóng)村生活污染產(chǎn)污系數(shù)和人口數(shù)量表 單位:g/(人·d)
河段農(nóng)田污染物年排放量(kg)=河段農(nóng)田面積(畝)×農(nóng)田徑流污染物流失源強(qiáng)系數(shù)。根據(jù)環(huán)保部公布的數(shù)據(jù),本次農(nóng)田徑流污染物流失源強(qiáng)系數(shù):化學(xué)需氧量(COD)為10kg/(畝·a),氨氮(NH3-N)為2.0kg/(畝·a),總磷為2.0kg/(畝·a),該河段農(nóng)田面積6858畝,經(jīng)計(jì)算,農(nóng)田化學(xué)需氧量、氨氮、總磷排放量分別為68.58t/a、13.72t/a、13.727t/a。
根據(jù)《第一次全國(guó)污染源普查畜禽養(yǎng)殖業(yè)源產(chǎn)排污系數(shù)手冊(cè)》,清遠(yuǎn)市生豬育肥養(yǎng)殖中水沖清洗方式的產(chǎn)污系數(shù):化學(xué)需氧量(COD)為329.91g/(頭·d),氨氮(NH3-N)為11.6g/(頭·d),總磷(TP)為3.52g/(頭·d),將雞鴨羊牛均換算為豬,折算后共有豬2807頭,禽畜化學(xué)需氧量、氨氮、總磷排放量分別為338.1t/a、11.88t/a、3.61t/a。
魚塘產(chǎn)污系數(shù)參考《第一次全國(guó)污染源普查水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)源產(chǎn)排污系數(shù)手冊(cè)》中廣東省池塘羅非魚成魚養(yǎng)殖業(yè)的產(chǎn)污系數(shù):化學(xué)需氧量(COD)為91.693g/kg,氨氮(NH3-N)為1.4g/kg,總磷為0.858g/kg,該河段共有魚5776kg,漁業(yè)化學(xué)需氧量、氨氮、總磷排放量分別為529.61t/a、8.08t/a、4.96t/a。
根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果,結(jié)合2015年1、3、5、7、9、11月和2016年1、3、5、7、9月的清北水閘斷面水質(zhì)監(jiān)測(cè)情況,以GB 3838- 2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》和住建部《城市黑臭水體整治工作指南》為依據(jù),實(shí)驗(yàn)區(qū)氨氮量最大值為14.1mg/L(2015年5月),氨氮量最大值為1.16mg/L(2016年9月),平均值為4.26mg/L,指南標(biāo)準(zhǔn)為8~15mg/L;溶解氧最大值為8.6mg/L(2015年7月),溶解氧最小值為0.3mg/L(2015年7月),平均值為4.38mg/L,指南標(biāo)準(zhǔn)為0.2~2.0mg/L;評(píng)價(jià)該河段水質(zhì)為劣Ⅴ類水,水體黑臭程度為季節(jié)性輕度黑臭。
缺氧是污染水體較普遍的特征,黑臭型水體尤其如此,提高水體溶解氧含量是水環(huán)境治理與水生態(tài)恢復(fù)目標(biāo)。為徹底解決瀾水河黑臭問(wèn)題,必須對(duì)污染物進(jìn)行凈化,才能改善水環(huán)境。
(1)控源截污。完善城市建成區(qū)污水收集系統(tǒng),逐漸實(shí)現(xiàn)城區(qū)污水管網(wǎng)全覆蓋,避免城鎮(zhèn)污水直排,本項(xiàng)目截污納管共4處,新建截污管總長(zhǎng)1750m。
(2)活水補(bǔ)充。河水流動(dòng)性差、水動(dòng)力學(xué)條件不足,都會(huì)致使藻類繁殖,導(dǎo)致河道水體黑臭。豐水季節(jié)從附近的筆架河、黃騰峽、文洞河出北江口處進(jìn)行補(bǔ)水??菟竟?jié)筆架河、黃騰峽的集雨面積均較小,河道流量很小,無(wú)法滿足設(shè)計(jì)補(bǔ)水要求,而文洞河出北江口處由于清遠(yuǎn)水利樞紐的建設(shè),長(zhǎng)期保持一定的水位,水量充足,可以補(bǔ)水。
對(duì)農(nóng)村污水進(jìn)行就地處理,減少入河污染物。主要采用人工濕地與沉水植物相結(jié)合的方式。
(1)人工濕地。濕地分三級(jí)布置,第一級(jí)濕地污水以水平流和下向垂直流的組合流態(tài)進(jìn)入第二級(jí)濕地,第二級(jí)濕地污水以水平流和上向垂直流的組合流態(tài)流進(jìn)入第三級(jí)濕地,第三級(jí)濕地污水以水平流和下向垂直流的組合流態(tài)流入排水井出水,通過(guò)排水渠排放入河。池內(nèi)填放礫石、砂、土,種植根生挺水植物如麥冬草、美人蕉、石昌蒲等。
(2)沉水植物。植物光合作用產(chǎn)生氧氣,在根毛周圍可以形成一個(gè)好氧區(qū)域,增加水體溶解氧,使得水質(zhì)凈化、風(fēng)浪消減、水面美化、水生生物棲息空間等多種功能。
加強(qiáng)農(nóng)業(yè)面源污染整治,瀾水河上游及中游段河道旁建有堆肥料池,拆除肥料池,鼓勵(lì)開展測(cè)土配方施肥,增施有機(jī)肥、水肥一體化、秸稈還田等生態(tài)農(nóng)業(yè)和科學(xué)技術(shù),從源頭上減少農(nóng)田徑流中污染物排放量;也可采用生態(tài)溝渠、滯留塘、生態(tài)凈化塘等技術(shù),加強(qiáng)對(duì)農(nóng)田耕種初期暴雨徑流的截留和凈化,還要杜絕耕作污染。
工程河道兩岸存在多個(gè)養(yǎng)殖場(chǎng),包括養(yǎng)豬場(chǎng),養(yǎng)雞場(chǎng)等,養(yǎng)殖場(chǎng)產(chǎn)生的污水對(duì)河道產(chǎn)生了不同程度的污染,鑒于監(jiān)管困難及處理效果不好,擬取締河道兩岸100m范圍內(nèi)的養(yǎng)殖場(chǎng)。兩岸魚塘較多,魚塘改變傳統(tǒng)的養(yǎng)殖方式,生態(tài)養(yǎng)魚,在塘中培育荷塘蓮藕基地,種植水生植物,不使用動(dòng)物糞便和飼料,減少對(duì)河道的污染。
采取以生態(tài)修復(fù)為主,結(jié)合控源截污、引水活水、取締污染源等措施,取得了顯著的污水治理效果,同時(shí)根據(jù)河流的區(qū)位和周邊環(huán)境,挖掘河道景觀和文化價(jià)值,建設(shè)豐富多樣的城市水生態(tài)環(huán)境,充分發(fā)揮不同河段在保持生態(tài)平衡、調(diào)節(jié)區(qū)域微氣候等方面的不同作用,積極營(yíng)造可親近的空間,做到“水清”、“岸綠”、促進(jìn)人與自然的相互融合,打造良好的水景觀環(huán)境,實(shí)現(xiàn)人水和諧。
[1] 王健, 陳科巨, 曹麗娟, 等. 無(wú)錫市新區(qū)水環(huán)境容量分析及水資源環(huán)境保護(hù)措施[J]. 水利規(guī)劃與設(shè)計(jì), 2017(11): 89- 91.
[2] 石必剛. 小城鎮(zhèn)污水廠進(jìn)水水質(zhì)特性探討[J]. 環(huán)境保護(hù)工程, 2013(03): 125- 127.
[3] 姜廷亮, 汪翠萍, 劉曉吉, 等. 人工快滲-人工濕地處理農(nóng)村生活污水[J]. 水處理技術(shù), 2017(08): 87- 89
[4] 李憲法, 許京騏. 北京市農(nóng)村污水處理設(shè)施普遍閑置的反思[J]. 給水排水, 2015(06): 48- 50.
[5] 陳世朋, 姜夕奎, 張景來(lái). 人工濕地在河道生態(tài)修復(fù)應(yīng)用中的進(jìn)展及優(yōu)化[J]. 污染防治技術(shù), 2009(05): 64- 66.
[6] 張瑞斌. 南京市黑臭河道水體生態(tài)凈化技術(shù)研究及應(yīng)用[J]. 污染防治技術(shù), 2017(04): 16- 18.
[7] 顧強(qiáng), 丁磊. 城市建成區(qū)黑臭水體評(píng)價(jià)方法比較[J]. 水資源保護(hù), 2017(04): 70- 74.
[8] 李真, 黃民生, 何巖, 等. 鐵和硫的形態(tài)轉(zhuǎn)化與水體黑臭的關(guān)系[J]. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù), 2010(S1): 1- 3.
[9] Lazaro TR. Urban Hydrology[M]. Michigan: Ann Arbor Science Publishers, Inc, 1979. 50.
[10] 住房城鄉(xiāng)建設(shè)部, 環(huán)境保護(hù)部. 關(guān)于印發(fā)城市黑臭水體整治工作指南的通知[Z]. 2015.