龐 博 丁瀅瀅 趙修敏 孫慶彬
(山東省聊城生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心 山東聊城 252000)
聊城城區(qū)獨具“江北水城”特色,被譽為“中國北方的威尼斯”。聊城市境內(nèi)主要有6 條河流,分別是徒駭河、馬頰河、衛(wèi)運河、金堤河、趙牛河和京杭運河??衫玫乇硭Y源多年平均總量為454.86 億立方米,過境黃河水資源420.3 億立方米,地下水資源可利用量9.51 億立方米。
徒駭河是聊城市境內(nèi)最長的河流,境內(nèi)長度約169.5 千米,流域面積5183 平方千米,上游有河南、河北的少部分支流匯入河道,在聊城市境內(nèi)先后流經(jīng)莘縣、陽谷縣、聊城市主城區(qū)(旅游度假區(qū)、東昌府區(qū)、高新區(qū)、開發(fā)區(qū))、茌平縣,在高唐縣出境進入德州市境內(nèi)。同時,徒駭河也是接納聊城市廢水最多的河流,集水面積大于30 平方千米的支流有36 條。因此,徒駭河是研究聊城市水環(huán)境質量的代表性河流。
統(tǒng)計2021 年全年(每月1 次人工監(jiān)測)徒駭河主要斷面以及近3 年河流出境斷面監(jiān)測數(shù)據(jù),以國家《地表水環(huán)境質量標準》進行評價,對徒駭河水環(huán)境質量分析如下。
選取馬集閘、畢屯、李鳳桃、王堤口、聊位路橋、光岳路橋、延壽觀和前油坊8 個監(jiān)測斷面對徒駭河水質進行統(tǒng)計評價分析。
2021 年8 個監(jiān)測斷面水質超出Ⅳ類標準的污染物有總磷、化學需氧量(CODCr)、氨氮、高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)、生化需氧量(BOD5)共5 項。
(1)2021 年徒駭河整體水質較好。通過計算主要污染物年均值,8 個斷面中,僅李鳳桃1 個斷面因總磷超標,為劣V 類水質,畢屯為V 類水質,其余6 個斷面均為Ⅳ類水質。
表1 2021年徒駭河主要斷面主要污染物年均值及水質類別統(tǒng)計表
表2 近3年徒駭河出境斷面主要污染物年均值及水質類別統(tǒng)計表
(2)2021 年徒駭河出境斷面前油坊水質達到水質考核目標要求,為Ⅳ類水質。
(3)近3 年,徒駭河出境斷面前油坊水質逐年改善,水質類別由劣V 類下降為Ⅳ類水質。其中,化學需氧量、氟化物和五日生化需氧量3 項指標改善顯著,與2019 年相比,2021 年化學需氧量、氟化物和五日生化需氧量年均濃度分別降低了32.4%、49.4%和15%。
圖1 近3年徒駭河出境斷面主要污染指標變化趨勢圖
根據(jù)徒駭河主要污染物超標情況統(tǒng)計,2021 年總磷濃度最大值為1.88mg/L,出現(xiàn)在2 月份李鳳桃斷面,超地表水V 類水質標準3.7 倍;同時總磷超標頻率較高,在8 個斷面12 個月監(jiān)測中,超出V 類水質標準12次,說明水體富營養(yǎng)化程度較高;耗氧污染物CODCr、CODMn、BOD5在各監(jiān)測斷面也時有超標發(fā)生,其中CODCr濃度最大值為83mg/L,超地表水V 類水質標準1.08 倍。
圖2 2021年徒駭河化學需氧量、氨氮均值濃度沿程變化圖
圖3 2021年徒駭河總磷、氟化物均值濃度沿程變化圖
徒駭河化學需氧量、氨氮沿程變化趨勢大致相同,從畢屯至王堤口斷面水質污染減輕,從聊位路橋至延壽觀斷面水質污染程度有所加重,流經(jīng)出境斷面前油坊水質又有所改善。與氨氮和化學需氧量變化趨勢不同,總磷和氟化物2 項指標在李鳳桃斷面水質污染加劇,幾乎達到全程污染最高峰,從王堤口至延壽觀斷面水質平穩(wěn),直至出境。
對2021 年徒駭河出境斷面前油坊化學需氧量、氨氮、總磷和氟化物每月監(jiān)測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,發(fā)現(xiàn)部分污染物濃度隨時間變化存在一定規(guī)律,尤其以氨氮、氟化物更為明顯。3 月到4 月(入春)各污染物濃度顯著下降,9 月至11 月各污染物濃度升高,呈現(xiàn)春夏季水質污染輕、冬秋季污染重的規(guī)律。應與氣溫升高,用、排水量增加有關。
圖4 2021前油坊斷面化學需氧量、氨氮均值濃度時間變化圖
圖5 2021年前油坊斷面總磷、氟化物均值濃度時間變化圖
徒駭河沿程各縣(市、區(qū))污水匯入,造成徒駭河從上游至下游呈現(xiàn)分段污染特征。入境客水及莘縣古云工業(yè)園區(qū)工業(yè)、生活污水匯入后,徒駭河畢屯斷面水質較差,經(jīng)過河流水質自然降解、閘壩蓄水等,斷面水質有所改善;在莘縣城區(qū)工業(yè)、生活污水匯入后,李鳳桃斷面污染加劇,尤其以總磷最為明顯;隨后徒駭河接納金線河、趙王河等支流匯入后,在聊位路橋斷面水質有所改善,流經(jīng)聊城市主城區(qū)后接納了東昌府區(qū)、高新區(qū)、開發(fā)區(qū)處理后的城市生活污水、工業(yè)廢水,水質污染程度輕微加重,延壽觀斷面水質輕微變差;徒駭河進入茌平縣境內(nèi)后,茌平縣工業(yè)、生活污水先后通過茌新河和茌中河匯入徒駭河,造成徒駭河水質污染程度明顯加重,徒駭河在接納茌平污水后進入高唐縣境內(nèi),經(jīng)過河流水體自然降解,水質改善,出境前油坊斷面平均水質達到水質考核目標要求。
通過徒駭河沿程水質變化分析結果可以看出,徒駭河水質隨接納流經(jīng)區(qū)域污水發(fā)生明顯變化,說明流經(jīng)區(qū)域污水匯入是影響徒駭河水質污染程度的決定性因素。
表3 2021年徒駭河主要入河支流監(jiān)測項目統(tǒng)計表
在季節(jié)交替時,徒駭河水質有明顯變化。冬季大部分河流處于冰封期,河水流量和流速較小,水質較差,當春季氣溫回升時,河水冰封解除,用、排水量增大,河流流量和流速增大,不僅水體中污染物濃度稀釋擴散能力隨之加強,而且水汽界面上的氣體交換速度也隨之增大,河流自凈能力顯著提高,因此水質顯著改善;當進入夏季后,氣溫急劇升高,大量水生生物急劇繁殖,有可能造成氨氮等污染物超標,且雨季到來后,支流污水在降雨時可隨雨水進入干流,地面沖刷、農(nóng)業(yè)面源污染等可能導致河流水質超標[1]。
聊城市屬于高氟區(qū),氟化物背景值較高,且地勢低洼,地下水徑流條件較差。目前生活用水及工業(yè)用水,大部分都是使用地下水,地下水經(jīng)開采使用后氟化物進一步富集,濃度升高,排入地表水體后造成地表水氟化物濃度較高、甚至超標的現(xiàn)象。當徒駭河進入茌平縣境內(nèi)后,茌平縣工業(yè)廢水通過茌新河和茌中河匯入徒駭河,茌平縣部分企業(yè)廢水外排極可能間接影響徒駭河水質,成為影響徒駭河出境斷面水質穩(wěn)定達標的潛在危險因素。
綜上,2019-2021 年水質狀況分析表明,徒駭河水環(huán)境質量整體呈現(xiàn)改善趨勢,尤以化學需氧量、氟化物和五日生化需氧量指標濃度年均值下降顯著。但是在8 個斷面的全年監(jiān)測中,富營養(yǎng)化、耗氧污染型污染物及氟化物超標現(xiàn)象時有發(fā)生,尤其是總磷超標的頻次較高,同時各入河支流的水質狀況相對較差,超標項目和超標頻次均高于主河道。
除去氣候氣象、地質等客觀因素影響外,流域范圍內(nèi)各縣(市、區(qū))產(chǎn)生的生活污水和工業(yè)廢水匯入主河道,引起河流斷面超標的根源有以下幾方面。
一是城市和農(nóng)村的污水收集管網(wǎng)“雨污分流”不徹底,導致降雨時大量未經(jīng)處理的生活污水或農(nóng)業(yè)面源污染混合雨水直接進入河道,致使河流斷面水質超標。
二是部分縣(市、區(qū))污水廠處理能力接近滿負荷運轉,存在雨季汛期溢流甚至旱季溢流問題,急需擴容改造。
三是農(nóng)村農(nóng)業(yè)面源污染依舊較為嚴峻。有些鄉(xiāng)鎮(zhèn)駐地和農(nóng)村大型生活社區(qū),沒有污水處理設施和污水收集管網(wǎng),部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)和農(nóng)村居民聚集區(qū)污水收集處理尚處于起步階段,一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)雖然建設了污水處理廠,但由于污水收集管網(wǎng)不健全,運行極不穩(wěn)定,導致大量未經(jīng)處理的生活污水直排溝渠,在降雨時隨雨水進入干流,導致河流斷面超標。與此同時,農(nóng)村在種植中片面追求高產(chǎn),大量使用農(nóng)藥化肥,殘留在土壤中,降雨時被沖入河道對河水造成污染,造成水質氮、磷等富營養(yǎng)化污染。
四是農(nóng)村黑臭水體是影響水質達標的潛在隱患。
為確保徒駭河水質穩(wěn)定達標,全流域基本消除劣Ⅴ類水質,需要進一步采取以下措施,改善地表水環(huán)境質量。
一是提高城鎮(zhèn)污水收集處理能力,推行“污水納管、清水入河”,確保城區(qū)污水全面收集、雨水高效利用排放。
二是開展管網(wǎng)考評工作,完成污水集中處理設施收集和處理能力評估,強化對污水集中處理設施及配套管網(wǎng)的監(jiān)管維護。
三是加強城鎮(zhèn)生活污水收集處理設施建設與提標,確保污水處理設施穩(wěn)定運行和配套管網(wǎng)建設到位,消除城鎮(zhèn)駐地生活污水直排現(xiàn)象。
四是開展建筑小區(qū)管網(wǎng)普查,逐步消除錯接混接。
五是指導污水處理能力接近滿負荷運轉的縣(市、區(qū))、市屬開發(fā)區(qū)進行污水處理廠擴容改造,著力解決污水廠收集處理能力不足導致的降雨溢流甚至旱季溢流問題。
根據(jù)聊城市人民政府 《聊城市打好碧水保衛(wèi)戰(zhàn)2022 年行動計劃》,到2022 年底,城市和縣城建成區(qū)市政雨污合流管網(wǎng)、黑臭水體實現(xiàn)動態(tài)清零,全市30%的縣級以上城市污水處理廠出水水質達到地表水準Ⅳ類標準。
一是對全市已完成整治的城市建成區(qū)黑臭水體及縣城建成區(qū)黑臭水體,強化日常監(jiān)督檢查,及時發(fā)現(xiàn)并解決水體漂浮物、沿岸垃圾、污水直排等問題。
二是對已完成治理的黑臭水體定期開展水質監(jiān)測并向社會公布水質監(jiān)測結果,對新發(fā)現(xiàn)及“返黑返臭”的水體要重新納入整治清單限期完成。
三是深化農(nóng)村生活污水和黑臭水體治理。強化對農(nóng)村生活污水治理設施的運行監(jiān)管,同時因地制宜實施控源截污、清淤疏浚和水體凈化等工程。
四是加強水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水治理,推廣生態(tài)健康養(yǎng)殖、尾水治理等技術模式,促進養(yǎng)殖用水循環(huán)利用。
一是嚴格落實規(guī)劃環(huán)評要求,完善各類產(chǎn)業(yè)園區(qū)(工業(yè)園區(qū)、產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)、經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)和高新技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)等)污水收集處理設施監(jiān)管,確保穩(wěn)定運行達標排放。
二是開展氟化物等特征污染物的深度治理。針對聊城市部分地區(qū)為高氟區(qū)的客觀條件,嚴格控制流域匯水范圍內(nèi)工業(yè)建設項目和服務業(yè)新增取用地下水,依法規(guī)范自備井監(jiān)督管理。用于供暖的地熱井尾水嚴格按照規(guī)定實施回灌,嚴禁直接排入市政管網(wǎng)和河湖,對非法設置的地熱井依法予以取締。強化熱電企業(yè)、污水處理廠氟化物提標治理工作,確保氟化物濃度持續(xù)改善。
一是完善落實橫向流域生態(tài)補償機制。按照已簽訂的縣際間橫向生態(tài)補償協(xié)議,充分調動流域上下游治污積極性,加強溝通交流,建立聯(lián)防聯(lián)控定期會商機制,聯(lián)合處置突發(fā)水環(huán)境污染應急事件,按規(guī)定時限清算補償資金。
二是切實降低汛期生活污水直排對重點斷面的水質影響,特別是要加強汛期排水監(jiān)管,發(fā)現(xiàn)超標水體應立即啟動涵閘聯(lián)合管控,全力保障主要河流出境斷面達標。
三是提升城鎮(zhèn)污水處理設施應急處理能力,確保發(fā)生強降雨或進水濃度升高等應急情況時污水得到有效處理。
2021 年徒駭河水環(huán)境質量現(xiàn)狀分析表明,河流水質整體呈現(xiàn)改善趨勢,尤以化學需氧量、氟化物和五日生化需氧量指標濃度年均值下降顯著。但是在8 個斷面的全年監(jiān)測中,富營養(yǎng)化、耗氧污染型污染物及氟化物超標現(xiàn)象時有發(fā)生,尤其是總磷超標頻次較高,同時各入河支流的水質狀況相對較差,超標項目和超標頻次均高于主河道。徒駭河水質污染根源在于污水收集管網(wǎng)雨污分流不徹底,導致降雨時大量未經(jīng)處理的污水混合雨水直接進入河道,造成河流斷面水質超標。為確保徒駭河水質穩(wěn)定達標,全流域基本消除劣Ⅴ類水質,應從推進實施市政雨污合流清零和污水處理設施提標等4 個方面采取污染控制對策,改善聊城市地表水環(huán)境質量。