佟霽坤,陳海嬰,李 寧,馬 倩,魯珊珊,邸 帥
(白洋淀流域生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心,河北 保定 071000)
白洋淀作為京津冀地區(qū)重要的水源涵養(yǎng)區(qū),是河北省最大的湖泊,位于雄安新區(qū)的核心位置,是北方草型湖泊的典型代表[1],對維護華北地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)平衡、調(diào)節(jié)區(qū)域氣候、補充地下水源、調(diào)蓄洪水以及保護生物多樣性等方面發(fā)揮著重要作用,是京津冀地區(qū)賴以持續(xù)發(fā)展的重要生態(tài)屏障[2]。白洋淀水環(huán)境問題關(guān)系到雄安新區(qū)乃至京津冀都市圈的區(qū)域生態(tài)環(huán)境安全,具有顯著的區(qū)域生態(tài)戰(zhàn)略意義[3]。因為缺少生態(tài)水的補充[4],白洋淀長期作為上游地區(qū)的棄水通道,隨著上游府河、孝義河吸納的城鎮(zhèn)、工業(yè)污水處理廠尾水和農(nóng)業(yè)面源污染隨入淀河流排入,白洋淀水體的富營養(yǎng)化程度加重[5],其生態(tài)服務(wù)的功能逐漸弱化,水環(huán)境質(zhì)量不能達到水功能區(qū)劃的要求,與生態(tài)文明建設(shè)的目標尚有差距。
保定市距白洋淀45 km,境內(nèi)河流最終均匯入白洋淀。為順應(yīng)當(dāng)前“保障白洋淀水質(zhì),服務(wù)雄安新區(qū)規(guī)劃建設(shè)”工作需求,實現(xiàn)“清水入淀、潤澤雄安”的目標,保定市作為白洋淀上游流域,區(qū)域污染防治和管控工作向著更精細、更超前的方向發(fā)展,對水環(huán)境管理和監(jiān)測預(yù)警提出了更高的要求。因此,對進一步健全保定市河流水環(huán)境污染防治長效機制的研究顯得尤為重要。
保定市位于河北省中西部,太行山北部東麓,冀中平原西部,與京津呈三足鼎立之勢,相距約140 km。北鄰北京市、張家口市,南與石家莊市和衡水市相連,西界山西省,東臨廊坊市、滄州市[6]。保定市地表水系屬海河流域大清河系[7],分為南北兩支,呈扇形分布于全市,較大河流有府河、南拒馬河、北拒馬河(白溝河)、唐河、潴龍河、孝義河、漕河、瀑河。近些年來,只有拒馬河、府河、孝義河常年有水入淀,其他河流下游基本處于斷流狀態(tài),或主要接納城鄉(xiāng)生產(chǎn)生活經(jīng)處理后的中水。
2.1.1 數(shù)據(jù)來源
本文主要采用2016~2020年水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)。水質(zhì)數(shù)據(jù)為逐月監(jiān)測數(shù)據(jù),來源于《保定市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量報告書(2016-2020)》中相關(guān)監(jiān)測資料。
2.1.2 研究方法
污染指數(shù)包括單因子污染指數(shù)、綜合污染指數(shù)。
單因子污染指數(shù)是一種常用的水質(zhì)評價方法,是利用實測數(shù)據(jù)和標準對比分類評價水質(zhì)[8],評價標準采用《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838-2002)Ⅲ類水質(zhì)標準,計算公式為:
Pi=Ci/Csi
(1)
式(1)中:Ci為第i個水質(zhì)因子的監(jiān)測濃度值,mg/L;Csi為第i個水質(zhì)因子的標準濃度值,mg/L。
綜合污染指數(shù)法是評價水質(zhì)的一種重要方法,可更全面、綜合地評價水質(zhì)污染狀況。本文采用水質(zhì)平均污染指數(shù)(WQI)進行水質(zhì)綜合評價,計算公式為:
(2)
式(2)中:n為污染物個數(shù);Pi為第i個水質(zhì)因子的平均污染指數(shù)。
2.1.3 結(jié)果與分析
2.1.3.1 污染指數(shù)變化
對18個監(jiān)測點位的年均值求平均值后得到5年均值,根據(jù)式(1)計算各點位CODMn、NH3-N、TP、COD、BOD55項指標的污染指數(shù),根據(jù)式(2)計算出各流域綜合污染指數(shù)見(圖1)。
圖1 污染指數(shù)年際變化
拒馬河流域除碼頭、新蓋房斷面外,其他點位WQI均在0.40以下,水質(zhì)較好,新蓋房點位污染程度總體呈下降趨勢。2016~2020年水質(zhì)狀況在輕度、中度和重污染之間波動,水質(zhì)較差,碼頭點位污染程度總體呈下降趨勢。除2020年WQI為0.66以外,其余年份均大于0.9,污染嚴重。2016年水質(zhì)最差,WQI達到最大值3.47。
府河流域望亭、安州點位污染呈現(xiàn)下降趨勢,焦莊2018年污染最為嚴重,WQI達到峰值為5.54,其中氨氮指標對WQI的貢獻最大,2019~2020年污染呈下降趨勢。
潴龍河流域各點位WQI均在0.40以下,水質(zhì)較好。
唐河流域除南水蘆2018~2019年WQI為0.43外,其余各點位各年WQI均在0.4以下,水質(zhì)較好。
孝義河流域大寺頭、蒲口點位2016~2020年污染呈現(xiàn)下降趨勢,其中大寺頭2017年水質(zhì)最差,WQI達到最大值2.85。蒲口2019年、2020年WQI分別為0.8、0.56,其余年份WQI均大于1,污染嚴重。
2.1.3.2 水質(zhì)狀況分析
根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù),得出各監(jiān)測斷面水質(zhì)類別情況,結(jié)果列于表1。各流域水質(zhì)狀況見圖2。
由圖2可見,拒馬河流域水質(zhì)沿程變化情況較穩(wěn)定。上游及南拒馬河水質(zhì)符合或優(yōu)于Ⅱ類標準,北拒馬河由于接納北京來水,受入境的胡良河、琉璃河、小清河影響,入境的斷面長期超Ⅲ類標準,其中碼頭斷面五年間水質(zhì)均劣于Ⅲ類標準,影響到下游白溝河和大清河水質(zhì)(表1)。
表1 各監(jiān)測斷面水質(zhì)類別
圖2 保定河流水質(zhì)狀況
府河流域水質(zhì)沿程變化較穩(wěn)定,上游支流水質(zhì)較好,進入市區(qū)后沿程逐漸惡化,2016~2018年水質(zhì)狀況為重度污染,自2019年開始,由于雨污分流工程的持續(xù)推進、加大生態(tài)補水等原因,流域水質(zhì)狀況變?yōu)橹卸任廴荆?016~2020年期間,府河流域每年劣于Ⅲ類標準斷面比率35.3%~100% (表1)。
潴龍河流域上游沙河整體水質(zhì)基本穩(wěn)定,各斷面水質(zhì)均符合或優(yōu)于Ⅱ類標準。水質(zhì)狀況穩(wěn)定為優(yōu)。唐河流域水質(zhì)沿程變化情況較穩(wěn)定,水質(zhì)為優(yōu)。
孝義河流域沿程變化明顯,上游斷面水質(zhì)平穩(wěn)較好,沿途接納城鎮(zhèn)污水處理廠出水,流域水質(zhì)沿途波動變化,下游水質(zhì)為符合Ⅲ類或符合Ⅳ類標準。
總體而言,保定市主要河流,山區(qū)上游河段水質(zhì)較好;下游平原河段幾乎沒有天然徑流,主要是沿線污水處理廠處理后的尾水,水質(zhì)較差。近些年來,只有拒馬河、府河、孝義河常年有水入淀[10],其他河流水庫下游基本處于斷流狀態(tài),補水時段才有水入淀。同時由于補水不足,非雨季水流動性變差,相應(yīng)河段斷面受此影響,水質(zhì)狀況尚未滿足標準要求。
2.2.1 監(jiān)測點位布設(shè)
入河排污口監(jiān)督管理是水資源保護與水污染防治的重要內(nèi)容,是控制入河污染物總量的重要環(huán)節(jié)[9],為加強白洋淀流域的污染防治工作,保定市啟動白洋淀流域入河排污口監(jiān)測。監(jiān)測點位分布在流經(jīng)保定市轄區(qū)內(nèi)的入淀河流上。
2.2.2 數(shù)據(jù)來源
本文主要采用2019~2020年水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)。來源于《保定市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量報告書(2016~2020)》中相關(guān)監(jiān)測資料。
2.2.3 結(jié)果與分析
根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù),2019、2020年保定轄區(qū)入河排污口年均水質(zhì)類別情況見表2。
表2 2019、2020年保定區(qū)域入河排污口年均水質(zhì)類別情況
由圖3數(shù)據(jù)分析比較來看,入河排污口年均水質(zhì)類別達標率有所上升,各點位月度逐次監(jiān)測達標率大幅度提高。但是仍有入河排污口連續(xù)兩年年均值水質(zhì)超過考核標準[10]。
圖3 2019、2020年保定轄區(qū)入河排污口逐次達標率
根據(jù)2020年保定轄區(qū)入河排污口調(diào)查結(jié)果,主要入河排污口年廢水排放量約3.54億t,入河污水影響水質(zhì)主要污染物COD與氨氮年排放總量分別為5736 t、166 t。由此可見,入河排污口對河流污染的影響仍然存在[11]。
2.2.4 監(jiān)督管理中存在的問題
(1)部分入河排污口規(guī)范化建設(shè)有待進一步優(yōu)化。存在排污口設(shè)置不規(guī)范現(xiàn)象。部分排污口淹沒在河流水面以下,無法將入河水腰帶與河道即有水體有效分隔,無法真實反映排污口水質(zhì)狀況;部分排污口采樣平臺安全狀況無法保障。
(2)入河排污口監(jiān)測監(jiān)控能力有待進一步加強。目前,保定市市域內(nèi)各入河排污口手工監(jiān)測任務(wù)非常繁重,監(jiān)管效率不高,并且超標排放行為時有發(fā)生。隨著污染源相關(guān)法律法規(guī)的修訂,監(jiān)管方式發(fā)生巨大變化,企業(yè)內(nèi)在線設(shè)施已成為自行監(jiān)測的重要組成部分,自行開展維護、校準、比對,企業(yè)內(nèi)在線數(shù)據(jù)的有效性無法保證。
為此,應(yīng)加強對入河排污口監(jiān)督管理,進而及時監(jiān)控排污口水質(zhì)質(zhì)量,保障保定市轄區(qū)內(nèi)河流水質(zhì)。
推進入河排污口規(guī)范化建設(shè)[12]。入河排污口應(yīng)設(shè)置在洪水淹沒線之上,在入河前適當(dāng)位置設(shè)置監(jiān)測點,以便實施采樣,排污口口門應(yīng)能滿足采樣要求。
全流域建立入河排污口監(jiān)測、監(jiān)控體系,從源頭治理河流污染;要延伸污染源監(jiān)測系統(tǒng)覆蓋范圍,依托管理部門監(jiān)控信息平臺,實現(xiàn)監(jiān)測監(jiān)控信息共享。
為有效監(jiān)管排污單位的自主監(jiān)測行為,倒逼廠區(qū)內(nèi)提升在線設(shè)施的運維質(zhì)量,厘清水污染防治責(zé)任。由環(huán)保部門在廠區(qū)外入河口安裝并運行在線監(jiān)測設(shè)施,可以獲取最真實的入河口水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù),及時掌握污染物入河情況[13,14]。
目前僅依靠傳統(tǒng)的手工采樣、實驗室分析、數(shù)據(jù)手工統(tǒng)計分析并編制報告上報等手段已不能全面、實時、快速地反映排污口的水質(zhì)狀況和變化趨勢。在保定轄區(qū)入河排污口合理布局建設(shè)水質(zhì)自動站,依靠水站的預(yù)警監(jiān)測功能,提升對保定重點區(qū)域污水排放的動態(tài)監(jiān)管,大大減輕基層監(jiān)測部門工作負擔(dān),并對超標排放行為進行及時地溯源、預(yù)警和管控,為打擊超標排污違法行為提供數(shù)據(jù)支撐。
建設(shè)水質(zhì)自動站,可以形成白洋淀周邊水質(zhì)預(yù)警自動監(jiān)測網(wǎng),對入淀水質(zhì)的管控,考核斷面上游水質(zhì)監(jiān)管,有效預(yù)警超標水體入淀,持續(xù)推進白洋淀流域治污行動具有重要作用。
嚴格控制污染源[15],統(tǒng)籌推進上游流域綜合治理工作,尤其在深化城鎮(zhèn)污水治理、深化工業(yè)污染防治方面加快實施[16],有效減輕向下游水體排放的污染負荷,才能切實改善水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。
3.4.1 建立河流水污染應(yīng)急管理體系
保定市于2019年出臺《保定市白洋淀上游生態(tài)環(huán)境保護條例》,為水污染防治工作奠定了堅實的基礎(chǔ)。由于水污染事件自身存在突發(fā)性、緊迫性等特點,政府做出決策是否及時有效將直接決定造成污染的程度[17],因而強化保定市河流水污染應(yīng)急管理體系建設(shè)勢在必行。應(yīng)建立預(yù)防與應(yīng)急準備、監(jiān)測與預(yù)警、應(yīng)急處置和事后處理等環(huán)節(jié)的突發(fā)性水污染事件應(yīng)對機制,建設(shè)應(yīng)急水處理工程充分發(fā)揮應(yīng)急治理作用。開展應(yīng)急監(jiān)測技術(shù)儲備工作[18],定期進行水污染突發(fā)事件應(yīng)急演練,提高快速反應(yīng)能力。
3.4.2 優(yōu)化執(zhí)法環(huán)節(jié)
環(huán)境行政執(zhí)法是環(huán)境管理的主要手段[19]。優(yōu)化執(zhí)法環(huán)節(jié),是堅持依法治污的重要舉措。為嚴厲打擊各類涉水環(huán)境違法行為,保障入淀河流水質(zhì)安全,在工作中推廣完善非現(xiàn)場監(jiān)管執(zhí)法模式,徹底轉(zhuǎn)變“人海戰(zhàn)術(shù)”,最大限度減少現(xiàn)場檢查,充分利用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)平臺的實時監(jiān)測、遠程執(zhí)法抽樣平臺、無人機飛檢、水質(zhì)溯源系統(tǒng)等非現(xiàn)場執(zhí)法手段,提高執(zhí)法質(zhì)量和執(zhí)法效率。
3.4.3 加強區(qū)域溝通協(xié)作
為了更好完成保定轄區(qū)河流水污染防治工作,應(yīng)強化與北京房山區(qū)、雄安新區(qū)等上下游生態(tài)環(huán)境執(zhí)法機構(gòu)溝通協(xié)作,完善流域水環(huán)境協(xié)同管理機制[20],共同推進白洋淀上游區(qū)域綜合治理。