*趙純一 蘇猛 李山 萬政鈺 楊恒星 王玉
(吉林省環(huán)境科學研究院 吉林 130012)
為貫徹落實國務院《水污染防治行動計劃》,全面掌握吉林省地表水環(huán)境變化趨勢,識別主要水污染問題,強化監(jiān)督管理,進一步有效推進地表水水環(huán)境污染防治工作,加快改善水環(huán)境質量,本文針對綏芬河流域(吉林省段)水環(huán)境現狀進行分析,提出治理對策,促進綏芬河流域水環(huán)境保護工作,切實改善生態(tài)健康狀況,提升生態(tài)服務功能,打造“有河有水、有魚有草、人水和諧”的流域環(huán)境,增強百姓近水、親水的幸福感和獲得感。
綏芬河發(fā)源于延邊朝鮮族自治州汪清縣復興鎮(zhèn)老爺嶺山脈北麓,全長443km,其中在中國境內為258km,俄羅斯境內河段長185km(其中有界河2km)。綏芬河在我省境內流經汪清縣的復興鎮(zhèn)和羅子溝鎮(zhèn),于羅子溝鎮(zhèn)東部出境,入黑龍江省[1]。綏芬河水系我省段內全長97.8km,流域面積為2459km2,約占全省總面積的1.3%,主要支流為白石河、西大河、羅子河、三道河、石門子河、大地蔭溝、道芬河。綏芬河水系我省段匯水范圍內“十四五”期間共設置2個國控斷面,即城子后斷面和復興斷面,劃分為1個匯水單元,詳見表1。
表1 綏芬河水系匯水范圍涉及鄉(xiāng)鎮(zhèn)
①工業(yè)污染源
根據延邊州環(huán)境統(tǒng)計數據,“十三五”時期綏芬河流域城子后/復興斷面匯水范圍工業(yè)企業(yè)廢水排放總量為2250t/a,COD排放總量為1.943t/a,氨氮排放總量為0.16t/a。
②城鎮(zhèn)生活污水
城鎮(zhèn)污水主要指城鎮(zhèn)居民生活污水,學校、機關、商業(yè)服務機構、醫(yī)院及各種公共設施的排水,及允許排入城鎮(zhèn)污水收集系統(tǒng)的工業(yè)廢水與初期雨水等[2]。城鎮(zhèn)生活污水污染負荷包括污水處理廠排放負荷和未收集污水直接排放負荷,該匯水范圍內無污水處理廠,根據延邊州環(huán)境統(tǒng)計數據,未收集污水直接排放總量為89.20萬t/a,COD排放總量為172.57t/a,氨氮排放總量為29.18t/a。
③農村生活污水
農村居民生活污水污染排放量計算采取排污系數法,其中農村生活污水污染物排放系數參考國家環(huán)境保護部確定的污染源調查源強數據,農村居民生活人均污水排放量為80L/(人·d),COD排放量為16.4g/(人·d),氨氮排放量為4.0g/(人·d)[3]。據統(tǒng)計數據和現場調查情況,本方案關注區(qū)域內農村人口為1.23萬,計算生活污水排放總量為35.92萬t/a,COD排放總量為73.63t/a,氨氮排放總量為17.96t/a。
④農村生活垃圾污染
根據《全國第二次污染源普查居民生活源產排污系數手冊》,農村人均生活垃圾按0.35kg/(人·d)計算,其中1.0kg生活垃圾折算0.05kgCOD、5.0g氨氮、0.2g總磷、6.0g總氮[4]。區(qū)域內農村生活垃圾排放總量為157t/a,COD排放總量為78.57t/a,氨氮排放總量為7.86t/a,總磷的排放總量為0.31t/a,總氮的排放總量為9.43t/a。
⑤種植業(yè)污染
種植業(yè)面源污染主要是指農田化肥和農藥經徑流進入水體,使水環(huán)境中污染負荷增加,而使水體遭受污染。其中,農田施肥造成的氮、磷等營養(yǎng)元素流失是農田徑流污染的主要來源。根據《全國地表水環(huán)境容量核定和總量分配工作方案》將所有農田折算成標準農田,標準農田的COD、氨氮、總磷和總氮的排放系數為10kg/(畝·年)、2kg/(畝·年)、0.12kg/(畝·年)和2.3kg/(畝·年)。本區(qū)域內耕地面積約7.10萬畝,由此計算COD排放總量為710t/a,氨氮排放總量為142t/a,總磷的排放總量為8.52t/a,總氮的排放總量為163.3t/a。
⑥畜禽養(yǎng)殖污染
根據國家《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》,利用排泄系數法對畜禽養(yǎng)殖污染物排放進行核算,將牛、羊等畜禽的養(yǎng)殖量換算成標準豬的當量,1頭牛折算成5頭豬,3只羊折算成1頭豬。根據生態(tài)環(huán)境部公布的數據,并結合流域內養(yǎng)殖情況,取豬的排污系數為:COD17.9g/(頭·d)、氨氮3.2g/(頭·d)、總氮5.8g/(頭·d)、總磷0.8g/(頭·d),區(qū)域內豬當量為4.12萬頭,計算畜禽養(yǎng)殖污染物排放量為COD排放總量為269.18t/a,氨氮排放總量為48.12t/a,總磷的排放總量為12.03t/a,總氮的排放總量為87.22t/a。
①污染物入河系數確定
根據《第二次全國污染源普查產排污系數手冊》《流域水污染物總量控制技術與示范》等文件,結合現場調研各類污染源排放實際情況,選取各類污染源的入河系數。考慮工業(yè)污染出水均設有排口直接進入水體,入河系數取1.0;考慮城鎮(zhèn)中心距河流距離,以及河流兩岸各50m的生態(tài)攔截帶,由污水處理廠排放部分入河系數取1.0,未收集污水直接排放入河系數取0.3;考慮該農村地區(qū)尚無污水收集處理設施,結合排放距離、土地下滲、蒸發(fā)等因素,農村生活污水污染入河系數取0.3;根據農村生活垃圾的處理現狀,入河系數取0.1;根據農田徑流污染物排放入河距離、土地滲透等綜合因素影響,入河系數取0.05;規(guī)?;男笄蒺B(yǎng)殖污染物大部分還田處理,入河系數取0.2,詳見表2。
表2 各類污染源入河系數表
②污染物入河量計算
污染物入河量與排放量的計算公式如下:
式中:W入河—污染物入河量,t/a;W產生—污染物產生量,t/a;f—入河系數。
結合各類污染源排放負荷計算得出“十三五”時期綏芬河流域城子后/復興斷面各類污染源入河量,詳見表3。
表3 十三五時期綏芬河流域各類污染源入河量
由表3可知,綏芬河匯水范圍內COD和氨氮入河污染負荷貢獻最大的是畜禽養(yǎng)殖、村鎮(zhèn)生活和種植業(yè);對總氮、總磷入河負荷最大的是畜禽業(yè)和種植業(yè)??梢钥闯?,畜禽養(yǎng)殖、城鎮(zhèn)生活和種植業(yè)污染是該匯水范圍內污染物入河負荷的最主要來源。由于“十四五”時期綏芬河僅城子后/復興一個匯水范圍,因此該匯水范圍對綏芬河流域入河污染負荷貢獻為100%。
隨著城鎮(zhèn)規(guī)模的不斷擴大,城鎮(zhèn)人口數量不斷增加,各類生活污水排放量不斷增大,城鎮(zhèn)污水處理企業(yè)處理污水的能力有限,不能滿足城鎮(zhèn)生活污水處理需求,造成大量的生活污水排入河內造成污染;城鎮(zhèn)生活基礎設施建設短板突出,污水管網收集系統(tǒng)不健全,排水系統(tǒng)不完善,集中式污水處理設施缺乏,使生活污水不能有效得到治理;城鎮(zhèn)老舊小區(qū)污水管網建設不完善,雨污管網未分流,且部分管網發(fā)生滲漏,城鎮(zhèn)污水收集率不高;綏芬河流域流經汪清縣的復興鎮(zhèn)和羅子溝鎮(zhèn),復興鎮(zhèn)人口居住分散,人口數量少,常住人口2908人,生活污水排放量165t/d,現已建成生活污水收集和處理設施,但還未投運,羅子溝鎮(zhèn)常住人口12883人,生活污水排放量754t/d,生活污水未有效收集和治理,部分居民生活污水未經處理排入河中,對水質造成一定影響。
種植業(yè)面源污染主要是指農田化肥和農藥經徑流進入水體,使水環(huán)境中污染負荷增加,而使水體遭受污染。其中,農田施肥造成的氮、磷等營養(yǎng)元素的流失是農田徑流污染的主要來源,綏芬河流域內為了追求高產量,不合理的施用化肥和農藥導致土壤環(huán)境形態(tài)發(fā)生改變,被膠體強烈吸附后使生理活性與溶解度降低,導致土壤失去肥力;一些適用范圍廣,降解周期長的農藥積累殘留于土壤中,被糧食等農作物吸收,損害人體健康,也會通過徑流使水體遭受污染,危害水生態(tài)健康。另外還存在化肥農藥外包裝隨意廢棄的問題,使水體污染進一步加劇[5]。
畜禽糞污收儲運體系尚不完善,鄉(xiāng)鎮(zhèn)散養(yǎng)畜禽數量較多,散養(yǎng)畜禽糞污治理難度大,產生的糞便大多數未經處理直接排放;糞污集中收儲點不足,畜禽糞污收集率偏低,未建立“分散收集、集中管理、統(tǒng)一轉運”的畜禽糞污收儲運體系。
通過對綏芬河流域匯水范圍內污染源的分析,計算污染物入河量,其中對COD入河污染負荷貢獻最大的是畜禽養(yǎng)殖、村鎮(zhèn)生活和種植業(yè),占比分別為31.12%、29.92%和20.52%;對氨氮入河污染負荷貢獻最大的是畜禽養(yǎng)殖、城鎮(zhèn)生活和種植業(yè),占比分別為30.24%、27.51%和22.32%;對總氮入河負荷最大的是畜禽業(yè)和種植業(yè),占比分別為65.70%和30.76%;對總磷入河負荷最大的也是畜禽業(yè)和種植業(yè),占比分別為84.09%和14.86%。綜上得出,城鎮(zhèn)生活污水直接排放、種植業(yè)中化肥農藥的使用和畜禽養(yǎng)殖糞便的污染是綏芬河水體的主要污染源。
綏芬河是汪清縣人民賴以生存的母親河,是該地方人民安居樂業(yè)、經濟發(fā)展的保障,為此保護綏芬河,提出綏芬河水質提升技術路線,因地制宜提出水環(huán)境質量提升的主要任務和措施,對其水質改善起積極作用[6]。防治綏芬河流域水環(huán)境的污染與破壞,將對我省在“十四五”打好污染防治攻堅戰(zhàn),促進“人水和諧”,具有重要意義。
①協(xié)調聯(lián)動,提升城鎮(zhèn)和農村污水處理能力
在匯水范圍內建設人工濕地水質凈化系統(tǒng),采用U型復合濕地與強化表流濕地相結合處理工藝,通過浮水荷花、荇菜、蘆葦的種植提升河道自凈能力和涵養(yǎng)能力,實現泥沙和氮磷營養(yǎng)物質入河攔截,保證綏芬河水生態(tài)系統(tǒng)的質量和穩(wěn)定性;補齊城鎮(zhèn)治污設施短板,在城鎮(zhèn)建設污水處理廠,使生活污水集中統(tǒng)一處理;加強污水處理廠運營監(jiān)管,在污水廠入河排污口安裝在線監(jiān)測設備,并在入河排污口處安裝視頻監(jiān)控等設備,保證運營效果,出水水質達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918-2002)一級A標準;推廣污水處理廠污泥綜合利用項目,保證污水處理系統(tǒng)及時排泥,保證污泥合理處理處置,防止污泥二次污染;完善雨污分流管網建設,排查整治地區(qū)內存在的管網破損、雨污合流、雨污混流等問題,完善老舊小區(qū)雨污管網,提升污水收集能力;對于居住比較分散,尚未形成地表徑流的農村建設三格化糞池,將生活污水排入處理后就近還田。
②統(tǒng)籌安排,控制農業(yè)面源污染
加強綏芬河流域水環(huán)境農業(yè)面源的宏觀調控,強化流域地區(qū)的協(xié)調合作,轉變生活生產方式,增強村民的環(huán)保意識,樹立水污染防治意識,減少人為的水污染。對于種植業(yè),促進農業(yè)產業(yè)的結構調整,增強生態(tài)農業(yè)的建設,大力發(fā)展綠色生態(tài)農業(yè),通過改善測土配方來科學化施肥和使用農藥,根據土壤中所含養(yǎng)分量與農作物對其養(yǎng)分的所需量來判斷使用化肥的數量與方式,減少農藥和化肥的施用量;另外也可以利用農家肥替代化肥,廢棄農藥化肥外包裝加以回收等措施降低農業(yè)面源污染風險,防范農業(yè)面源帶來的農藥化肥及其他污染物污染。
③科學規(guī)劃,加強農村環(huán)境基礎建設
推動綏芬河流域匯水范圍內畜禽糞污“分散收集、集中管理、統(tǒng)一運轉”體系建立,實現區(qū)域分散畜禽養(yǎng)殖糞污收集全覆蓋;推動畜禽規(guī)?;B(yǎng)殖場的建設,對畜禽糞便統(tǒng)一收集和治理,鼓勵有機肥料的生產利用與開發(fā)畜禽糞便無公害處理和資源利用[5];對于綏芬河河岸邊堆放的畜禽糞便,要及時清理,并標明嚴禁堆放警示牌;持續(xù)建設畜禽糞便資源化利用工程,實現畜禽糞便的無害化和資源化[7]。