梁時軍,黃銀春,尹 鵬
(1.南充市環(huán)境監(jiān)測中心站,四川 南充 637000;2.南充市環(huán)境工程評估中心,四川 南充 637000)
義興河為寶馬河上游一條支流,流經(jīng)西充縣和南部縣,在西充境內(nèi)流域面積為16 km2,長度7.7 km,流經(jīng)中嶺鄉(xiāng)會仙橋村、義興鎮(zhèn)吉家店村、書房店村、白馬村、義興鎮(zhèn)場鎮(zhèn)、神埡宮社區(qū)、王家?guī)r村、曹家廟村(圖1)。義興河年平均流量0.15 m3/s,枯水期多年平均流量0.048 m3/s,多年平均流速0.003 m/s,河寬21.7 m;水深0.2~0.6 m,河床比降0.0012。近年來,由于城鎮(zhèn)化、工業(yè)化以及農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)的快速發(fā)展,導致流域水質(zhì)污染相當嚴重。根據(jù)南充市環(huán)境保護局制定的《南充市地表水環(huán)境功能區(qū)類別》,義興河執(zhí)行《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB 3838-2002)Ⅲ類水域標準[1]。通過研究義興河水質(zhì)現(xiàn)狀、流域主要污染源,提出針對性防治措施,對整體改善義興河水質(zhì)狀況及人居環(huán)境具有重要意義。
圖1 義興河水系及監(jiān)測點位
為了解義興河水質(zhì)現(xiàn)狀,西充縣環(huán)境監(jiān)測站于2018年1月9日對西充縣義興河4個斷面3項主要指標進行了監(jiān)測,監(jiān)測結(jié)果見表1。
表1 西充義興河監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計
注:義興場口水庫出水口 “總磷”執(zhí)行湖庫Ⅲ類標準限值0.05 mg/L
現(xiàn)狀評價采用單項標準指數(shù)法。評價結(jié)果為義興河西充縣出境斷面所測指標中,氨氮超標9.3倍、化學需氧量超標1.2倍、總磷超標6.0倍,水質(zhì)為劣Ⅴ類;中嶺鄉(xiāng)往義興鎮(zhèn)方向入場鎮(zhèn)大橋處斷面所測指標全部達標;義興場口水庫出水口所測指標中,化學需氧量超標0.20倍、總磷超標0.42倍,水質(zhì)為Ⅳ類;義興河與郭家河匯合前端所測指標全部達標。
從監(jiān)測數(shù)據(jù)可知,義興河水質(zhì)現(xiàn)狀污染嚴重,為劣Ⅴ水質(zhì)。從流域空間來看,義興場口水庫出水口、義興河西充縣出境斷面超標,在經(jīng)過義興鎮(zhèn)前水質(zhì)均達標。
調(diào)查并統(tǒng)計義興河流經(jīng)鄉(xiāng)鎮(zhèn)城鎮(zhèn)、農(nóng)村人口數(shù)量,根據(jù)相應的生活用水量和產(chǎn)污系數(shù),分別估算各部分污水排放量和區(qū)域總排放量。沿線經(jīng)過村鎮(zhèn)人口分布為義興鎮(zhèn)城鎮(zhèn)人口5000人,農(nóng)村人口21000人;中嶺鄉(xiāng)城鎮(zhèn)人口2000人,農(nóng)村人口10800人。其中中嶺鄉(xiāng)農(nóng)村人口約7000人的污染物排放納入象溪河,在此不再計算。
中嶺鄉(xiāng)污水處理站已建成,但水質(zhì)不能達標排放,義興鎮(zhèn)污水處理站尚未建設,故本方案仍按照排污系數(shù)法估算生活源污染物排放現(xiàn)狀。生活源污染物排放分城鎮(zhèn)居民和農(nóng)村居民生活源分別計算,通過產(chǎn)污系數(shù)估算。根據(jù)《中國農(nóng)業(yè)面源污染問題研究》[2],農(nóng)村生活污水作為農(nóng)村有機肥重要來源之一,流失率相對較低,農(nóng)村居民生活污水10%進入水環(huán)境;城鎮(zhèn)居民生活污水全部進入河流地表水。
(1)污水排放量計算:
Q=∑Ni×Ei×365×10-7
(1)
式(1)中:Q為生活污水排放總量,萬t/a;Ni為人口數(shù),人;Ei為人均生活排水量,城鎮(zhèn)居民生活排水量參考《第一次全國污染源普查 城鎮(zhèn)生活源產(chǎn)排污系數(shù)手冊(2010年修訂)》[3]中南充市城鎮(zhèn)居民生活源總排放系數(shù)139 L/人·d(包含三產(chǎn)業(yè)排水);農(nóng)村居民生活排水量參考南充市居民生活污水產(chǎn)生系數(shù)125 L/人·d。
(2)污染物排放量計算:
W農(nóng)=Ni×K×10-6
(2)
式(2)中:W為人口生活污染物排放量,t/a;Ni為人口數(shù),人;K為生活源污水污染物人均產(chǎn)生系數(shù)。
其中城鎮(zhèn)居民生活污水污染物產(chǎn)生系數(shù)參考《第一次全國污染源普查城鎮(zhèn)生活源產(chǎn)排污系數(shù)手冊》[3]中包括三產(chǎn)在內(nèi)的總產(chǎn)生系數(shù),取化學需氧量72(g/人·d),氨氮8.11(g/人·d),總磷0.92(g/人·d);農(nóng)村居民生活污水污染物產(chǎn)生系數(shù)參考《第一次全國污染源普查城鎮(zhèn)生活源產(chǎn)排污系數(shù)手冊》中居民生活產(chǎn)生系數(shù),取化學需氧量51(g/人·d),氨氮7.84(g/人·d),總磷0.82(g/人·d)。通過計算,義興河流域西充段生活源污染的年污染負荷見表2。
表2 義興河生活污染源排放量匯總
3.2.1 規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖污染
調(diào)查區(qū)域范圍內(nèi)不同畜禽種類的規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場/小區(qū)的養(yǎng)殖量,非生豬的養(yǎng)殖量均折合為標準豬數(shù)量(即30只蛋雞折算成1頭豬,60只肉雞折算成1頭豬,3只羊折算成一頭豬,1頭奶牛折算成10頭豬,1頭牛折算成5頭豬),根據(jù)《“十二五”主要污染物總量減排核算細則》[4]附表中規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖推薦強源,標準豬排污系數(shù)COD36kg/頭·a、氨氮1.8kg/頭·a、總磷取值0.35kg/頭·a。畜禽養(yǎng)殖場污染物排放量:化學需氧量排放量226.87 t,氨氮排放量11.34 t,總磷排放量2.21 t。畜禽養(yǎng)殖場污染物排放情況見表3。
表3 畜禽養(yǎng)殖場污染物排放情況
3.2.2 分散式畜禽養(yǎng)殖污染
農(nóng)村家庭自家散戶養(yǎng)殖,廢水廢渣均作為有機肥施用于農(nóng)田,分散畜禽養(yǎng)殖按照10%計算入河量。流域分散式養(yǎng)殖規(guī)模為49600頭,按照系數(shù)法估算,分散畜禽養(yǎng)殖化學需氧量排放量178.56 t,氨氮排放量8.93 t,總磷排放量1.74 t。
農(nóng)田面源污染包括農(nóng)田化肥流失和農(nóng)田固體廢棄物(秸稈等)流失兩部分。農(nóng)業(yè)面源污染源排放強度平均系數(shù)參照《瀨溪河流域瀘縣段水污染源分析及對策研究》[5]:化學需氧量(COD)100 kg/畝·a、氨氮1.6 kg/畝·a,總磷(TP)2 kg/畝·a,綜合修正系數(shù)取1.14,區(qū)域范圍內(nèi)的耕地面積為17920畝,估算農(nóng)田種植COD排放量為2042.88 t/a,氨氮排放量為32.69 t/a,總磷(TP)40.86 t/a。
根據(jù)調(diào)查,義興河流經(jīng)沿線鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)企業(yè)分布較少,分布企業(yè)中產(chǎn)生廢水的主要為3家豆干加工作坊,廢水濃度水量參考“《豆制品廢水生物處理的研究與應用進展》[6]取值,COD:15000 mg/L, 氨氮:50 mg/L,磷:17 mg/L,水量3 t/d,年生產(chǎn)時間300 d計,其廢水直接排入市政污水管網(wǎng),估算途徑鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)源污染物COD排放量為13.50 t/a,氨氮排放量為0.05 t/a,總磷(TP)0.02 t/a。
義興河主要污染物入河量分別為COD 2691.94 t/a,NH3-N 80.83 t/a,TP 47.92 t/a,根據(jù)等標污染負荷計算結(jié)果,總磷是流域主要污染因子,其次是化學需要量。從等標污染負荷比分析,農(nóng)業(yè)面源是流域主要污染來源,占比74.53%,其次是生活污染源,占比為12.04%。三項污染物中COD、氨氮、總磷主要來源于農(nóng)業(yè)面源,其次是生活污染源。義興河污染物入河量綜合評價結(jié)果詳見表4。
表4 義興河污染物入河量綜合評價
義興河流域主要污染物入河量分別為COD 2691.94 t/a,NH3-N 80.83 t/a,TP 47.92 t/a。總磷是流域主要污染因子,其次是化學需要量。污染源主要來源于農(nóng)業(yè)面源,其次是生活污染源,三項主要指標COD、氨氮、總磷均主要來源于農(nóng)業(yè)面源,其次是生活污染源。
針對義興河流域環(huán)境承載能力不足,水環(huán)境質(zhì)量較差,污水處理能力不足,污水收集管網(wǎng)不完善,點、面源污染防治能力有待提高等問題,提出對策如下。
大力發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè),推進農(nóng)業(yè)區(qū)域化布局、專業(yè)化生產(chǎn)和產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營。積極推廣農(nóng)業(yè)新技術,重點抓好節(jié)水品種、節(jié)水技術推廣,發(fā)展無公害食品、綠色食品和有機食品,減少和控制農(nóng)藥、化肥使用。落實高標準農(nóng)田建設、土地開發(fā)整理等標準規(guī)范,大力推廣節(jié)肥高效施肥技術,減少盲目施肥行為,提高肥料利用率。
實施河道綜合整治,全面清理義興河河流兩岸垃圾及污泥堆存點,開展河道清淤疏浚,打撈過多水葫蘆,建設生態(tài)護坡護岸,強化河道自然岸線修復與恢復,將水體水生生態(tài)系統(tǒng)維持在一個平衡狀態(tài)。推進河道生態(tài)修復提升工程,保持和恢復河流生態(tài)系統(tǒng)的完整性,發(fā)揮河流功能的多樣性,維護河流的健康。優(yōu)化空間布局,嚴格水域岸線用途管制和土地開發(fā)利用,留足河道、湖泊的管理和保護范圍。
義興鎮(zhèn)現(xiàn)無污水處理廠,中嶺鄉(xiāng)污水處理廠不能做到達標排放,在義興河流域內(nèi)的義興鎮(zhèn)場鎮(zhèn)人口達5000人,無污水處理設施,導致大量生活污水直接排入義興河,生活排入水體會消耗水中的溶解氧,破壞生態(tài)系統(tǒng),對水體造成嚴重污染,需要加快義興鎮(zhèn)場鎮(zhèn)污水處理廠的建設,并對中嶺鄉(xiāng)污水處理廠進行提標升級,鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理設施全部執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中一級A標排放標準。
優(yōu)化調(diào)整畜禽養(yǎng)殖業(yè)的生產(chǎn)布局,開展畜禽養(yǎng)殖污染綜合防治,實現(xiàn)畜禽養(yǎng)殖廢棄物減量化、無害化、資源化和生態(tài)化。散養(yǎng)密集區(qū)要實行畜禽養(yǎng)殖糞便污水分戶收集、集中處理利用。嚴格控制養(yǎng)殖總量及污染物排放量,調(diào)整優(yōu)化畜禽養(yǎng)殖布局,大力發(fā)展生態(tài)養(yǎng)殖業(yè),促進養(yǎng)殖業(yè)轉(zhuǎn)型升級。
現(xiàn)有的3家企業(yè)進行治理,要求限期整改達標排放,否則給以關停。鼓勵發(fā)展節(jié)水高效現(xiàn)代農(nóng)業(yè)及生態(tài)保護型旅游業(yè),嚴格控制高耗水、高污染行業(yè)發(fā)展。