綏芬河流域水環(huán)境現(xiàn)狀分析與建議

＊趙純一 蘇猛 李山 萬政鈺 楊恒星 王玉

（吉林省環(huán)境科學(xué)研究院 吉林 130012）

1.概述

為貫徹落實國務(wù)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(qiáng)化監(jiān)督管理，進(jìn)一步有效推進(jìn)地表水水環(huán)境污染防治工作，加快改善水環(huán)境質(zhì)量，本文針對綏芬河流域（吉林省段）水環(huán)境現(xiàn)狀進(jìn)行分析，提出治理對策，促進(jìn)綏芬河流域水環(huán)境保護(hù)工作，切實改善生態(tài)健康狀況，提升生態(tài)服務(wù)功能，打造“有河有水、有魚有草、人水和諧”的流域環(huán)境，增強(qiáng)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(fù)興鎮(zhèn)老爺嶺山脈北麓，全長443km，其中在中國境內(nèi)為258km，俄羅斯境內(nèi)河段長185km（其中有界河2km）。綏芬河在我省境內(nèi)流經(jīng)汪清縣的復(fù)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(nèi)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(nèi)“十四五”期間共設(shè)置2個國控斷面，即城子后斷面和復(fù)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)

2.綏芬河水環(huán)境現(xiàn)狀分析

(1)污染源分析

①工業(yè)污染源

根據(jù)延邊州環(huán)境統(tǒng)計數(shù)據(jù)，“十三五”時期綏芬河流域城子后/復(fù)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(xué)校、機(jī)關(guān)、商業(yè)服務(wù)機(jī)構(gòu)、醫(yī)院及各種公共設(shè)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(fù)荷包括污水處理廠排放負(fù)荷和未收集污水直接排放負(fù)荷，該匯水范圍內(nèi)無污水處理廠，根據(jù)延邊州環(huán)境統(tǒng)計數(shù)據(jù)，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(nóng)村生活污水

農(nóng)村居民生活污水污染排放量計算采取排污系數(shù)法，其中農(nóng)村生活污水污染物排放系數(shù)參考國家環(huán)境保護(hù)部確定的污染源調(diào)查源強(qiáng)數(shù)據(jù)，農(nóng)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(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)和現(xiàn)場調(diào)查情況，本方案關(guān)注區(qū)域內(nèi)農(nóng)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(nóng)村生活垃圾污染

根據(jù)《全國第二次污染源普查居民生活源產(chǎn)排污系數(shù)手冊》，農(nóng)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(nèi)農(nóng)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(nóng)田化肥和農(nóng)藥經(jīng)徑流進(jìn)入水體，使水環(huán)境中污染負(fù)荷增加，而使水體遭受污染。其中，農(nóng)田施肥造成的氮、磷等營養(yǎng)元素流失是農(nóng)田徑流污染的主要來源。根據(jù)《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(nóng)田折算成標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田，標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田的COD、氨氮、總磷和總氮的排放系數(shù)為10kg/（畝·年）、2kg/（畝·年）、0.12kg/（畝·年）和2.3kg/（畝·年）。本區(qū)域內(nèi)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(jù)國家《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，利用排泄系數(shù)法對畜禽養(yǎng)殖污染物排放進(jìn)行核算，將牛、羊等畜禽的養(yǎng)殖量換算成標(biāo)準(zhǔn)豬的當(dāng)量，1頭牛折算成5頭豬，3只羊折算成1頭豬。根據(jù)生態(tài)環(huán)境部公布的數(shù)據(jù)，并結(jié)合流域內(nèi)養(yǎng)殖情況，取豬的排污系數(shù)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(nèi)豬當(dāng)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。

(2)污染物入河量分析

①污染物入河系數(shù)確定

根據(jù)《第二次全國污染源普查產(chǎn)排污系數(shù)手冊》《流域水污染物總量控制技術(shù)與示范》等文件，結(jié)合現(xiàn)場調(diào)研各類污染源排放實際情況，選取各類污染源的入河系數(shù)?？紤]工業(yè)污染出水均設(shè)有排口直接進(jìn)入水體，入河系數(shù)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(shù)取1.0，未收集污水直接排放入河系數(shù)取0.3；考慮該農(nóng)村地區(qū)尚無污水收集處理設(shè)施，結(jié)合排放距離、土地下滲、蒸發(fā)等因素，農(nóng)村生活污水污染入河系數(shù)取0.3；根據(jù)農(nóng)村生活垃圾的處理現(xiàn)狀，入河系數(shù)取0.1；根據(jù)農(nóng)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(shù)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(shù)取0.2，詳見表2。

表2 各類污染源入河系數(shù)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(chǎn)生—污染物產(chǎn)生量，t/a；f—入河系數(shù)。

結(jié)合各類污染源排放負(fù)荷計算得出“十三五”時期綏芬河流域城子后/復(fù)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(nèi)COD和氨氮入河污染負(fù)荷貢獻(xiàn)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(fù)荷最大的是畜禽業(yè)和種植業(yè)。可以看出，畜禽養(yǎng)殖、城鎮(zhèn)生活和種植業(yè)污染是該匯水范圍內(nèi)污染物入河負(fù)荷的最主要來源。由于“十四五”時期綏芬河僅城子后/復(fù)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(fù)荷貢獻(xiàn)為100%。

3.存在的問題

(1)城鎮(zhèn)和農(nóng)村生活污水直接排放

隨著城鎮(zhèn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，城鎮(zhèn)人口數(shù)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(nèi)造成污染；城鎮(zhèn)生活基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)短板突出，污水管網(wǎng)收集系統(tǒng)不健全，排水系統(tǒng)不完善，集中式污水處理設(shè)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(wǎng)建設(shè)不完善，雨污管網(wǎng)未分流，且部分管網(wǎng)發(fā)生滲漏，城鎮(zhèn)污水收集率不高；綏芬河流域流經(jīng)汪清縣的復(fù)興鎮(zhèn)和羅子溝鎮(zhèn)，復(fù)興鎮(zhèn)人口居住分散，人口數(shù)量少，常住人口2908人，生活污水排放量165t/d，現(xiàn)已建成生活污水收集和處理設(shè)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(jīng)處理排入河中，對水質(zhì)造成一定影響。

(2)種植業(yè)中化肥、農(nóng)藥污染

種植業(yè)面源污染主要是指農(nóng)田化肥和農(nóng)藥經(jīng)徑流進(jìn)入水體，使水環(huán)境中污染負(fù)荷增加，而使水體遭受污染。其中，農(nóng)田施肥造成的氮、磷等營養(yǎng)元素的流失是農(nóng)田徑流污染的主要來源，綏芬河流域內(nèi)為了追求高產(chǎn)量，不合理的施用化肥和農(nóng)藥導(dǎo)致土壤環(huán)境形態(tài)發(fā)生改變，被膠體強(qiáng)烈吸附后使生理活性與溶解度降低，導(dǎo)致土壤失去肥力；一些適用范圍廣，降解周期長的農(nóng)藥積累殘留于土壤中，被糧食等農(nóng)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(nóng)藥外包裝隨意廢棄的問題，使水體污染進(jìn)一步加劇[5]。

(3)畜禽養(yǎng)殖糞便污染

畜禽糞污收儲運體系尚不完善，鄉(xiāng)鎮(zhèn)散養(yǎng)畜禽數(shù)量較多，散養(yǎng)畜禽糞污治理難度大，產(chǎn)生的糞便大多數(shù)未經(jīng)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(zhuǎn)運”的畜禽糞污收儲運體系。

4.結(jié)論與建議

(1)結(jié)論

通過對綏芬河流域匯水范圍內(nèi)污染源的分析，計算污染物入河量，其中對COD入河污染負(fù)荷貢獻(xiàn)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(fù)荷貢獻(xiàn)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(fù)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(fù)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(nóng)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(jīng)濟(jì)發(fā)展的保障，為此保護(hù)綏芬河，提出綏芬河水質(zhì)提升技術(shù)路線，因地制宜提出水環(huán)境質(zhì)量提升的主要任務(wù)和措施，對其水質(zhì)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(jìn)“人水和諧”，具有重要意義。

(2)建議

①協(xié)調(diào)聯(lián)動，提升城鎮(zhèn)和農(nóng)村污水處理能力

在匯水范圍內(nèi)建設(shè)人工濕地水質(zhì)凈化系統(tǒng)，采用U型復(fù)合濕地與強(qiáng)化表流濕地相結(jié)合處理工藝，通過浮水荷花、荇菜、蘆葦?shù)姆N植提升河道自凈能力和涵養(yǎng)能力，實現(xiàn)泥沙和氮磷營養(yǎng)物質(zhì)入河攔截，保證綏芬河水生態(tài)系統(tǒng)的質(zhì)量和穩(wěn)定性；補(bǔ)齊城鎮(zhèn)治污設(shè)施短板，在城鎮(zhèn)建設(shè)污水處理廠，使生活污水集中統(tǒng)一處理；加強(qiáng)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(shè)備，并在入河排污口處安裝視頻監(jiān)控等設(shè)備，保證運營效果，出水水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918-2002）一級A標(biāo)準(zhǔn)；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(wǎng)建設(shè)，排查整治地區(qū)內(nèi)存在的管網(wǎng)破損、雨污合流、雨污混流等問題，完善老舊小區(qū)雨污管網(wǎng)，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(nóng)村建設(shè)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(nóng)業(yè)面源污染

加強(qiáng)綏芬河流域水環(huán)境農(nóng)業(yè)面源的宏觀調(diào)控，強(qiáng)化流域地區(qū)的協(xié)調(diào)合作，轉(zhuǎn)變生活生產(chǎn)方式，增強(qiáng)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(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整，增強(qiáng)生態(tài)農(nóng)業(yè)的建設(shè)，大力發(fā)展綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)，通過改善測土配方來科學(xué)化施肥和使用農(nóng)藥，根據(jù)土壤中所含養(yǎng)分量與農(nóng)作物對其養(yǎng)分的所需量來判斷使用化肥的數(shù)量與方式，減少農(nóng)藥和化肥的施用量；另外也可以利用農(nóng)家肥替代化肥，廢棄農(nóng)藥化肥外包裝加以回收等措施降低農(nóng)業(yè)面源污染風(fēng)險，防范農(nóng)業(yè)面源帶來的農(nóng)藥化肥及其他污染物污染。

③科學(xué)規(guī)劃，加強(qiáng)農(nóng)村環(huán)境基礎(chǔ)建設(shè)

推動綏芬河流域匯水范圍內(nèi)畜禽糞污“分散收集、集中管理、統(tǒng)一運轉(zhuǎn)”體系建立，實現(xiàn)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(shè)，對畜禽糞便統(tǒng)一收集和治理，鼓勵有機(jī)肥料的生產(chǎn)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(biāo)明嚴(yán)禁堆放警示牌；持續(xù)建設(shè)畜禽糞便資源化利用工程，實現(xiàn)畜禽糞便的無害化和資源化[7]。