芮明 吳添天 李堃 儲玲
摘要以白石天河及其支流水質監測數據為依據,對白石天河水環境質量進行了綜合評價;根據白石天河流域污染源調查情況,計算污染物排放量和入河量;結合流域水量,分析子流域污染比重;最后有針對性地提出了相應的污染防治對策,為治理和改善白石天河水環境質量提供科學依據。
關鍵詞水環境;污染;治理;對策
中圖分類號S181.3文獻標識碼A文章編號0517-6611(2014)22-07614-04
白石天河是巢湖流域重要支流之一,全長35.5 km,流域面積619 km2[1]。近年來,白石天河持續惡化的水環境,不僅影響人們的日常生活,而且影響著區域經濟的可持續發展[2-4]。為了控制水污染和改善水環境質量,響應國家環境保護“十二五”規劃以保障地區經濟和社會的可持續發展號召[5],對流域內的水質進行了采樣分析,對流域內污染源進行了調查分析,并根據長序列水文資料對流域水量進行了計算。
1材料與方法
1.1樣品采集與測定方法干流監測點為上游至湖區約30 km共19個點位(含入湖區)。支流監測點分別為羅埠河、金牛河、望城河、牛首河、小南河、沙埂河等6條支流(圖1)。監測項目中pH采用pH計測定,總氮采用堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法,總磷采用過硫酸鉀消解鉬銻抗分光光度法,氨氮采用納氏試劑分光光度法,COD采用重鉻酸鉀法[6]。
圖1白石天河采樣點分布示意1.2流域污染源調查根據廬江縣2011年統計年鑒,對流域內污染源進行調查。
1.2.1工業污染。流域內工業類型主要有農副產品加工、服裝、建材以及機械制造等,排放廢水的工業企業共155家,年排放總量為115.65萬t。有4家企業排污量較大,其中3家企業僅建有簡易的污水處理設施,1家企業無污水處理設施。
1.2.2生活源污染。沿河兩岸100 m范圍內常住人口約6.71萬人,占流域總人口的16.7%。目前流域內尚未建立任何污水處理廠,城鎮生活污水和農村生活污水均直接排放到了流域水體中。參考《第一次全國污染源普查-城鎮生活源產排污系數手冊》[7]和《全國水環境容量核定技術指南》[8],并結合流域具體情況,確定白石天河流域城鎮居民生活污水排放系數為170 L/(人·d),污染排放系數分別為COD 59 L/(人·d),氨氮8.0 L/(人·d),總氮10.0 L/(人·d),總磷0.72 L/(人·d)。確定白石天河流域農村居民生活污水排放系數為80 L/(人·d),污染排放系數分別為COD 30 g/(人·d),氨氮4.5 g/(人·d),總氮7 g/(人·d),總磷0.3 g/(人·d)。
1.2.3農田化肥流失。流域內耕地面積共有2.63萬hm2,其中水田面積約占94%。水田使用的化肥主要有三類:氮肥、磷肥和復合肥。其中,氮肥主要成分為尿素,折純氮為1.16萬t,磷肥主要為過磷酸鈣,折純磷(以純P2O5計)為158 t,復合肥折純氮含量為5 252 t,折純磷(以純P2O5計)為788 t。參考《第一次全國污染源調查-農業污染源》[7]中肥料流失手冊,并結合流域具體情況,確定營養元素的流失率取總氮流失率為7%,總磷流失率為3%。此外,農田徑流COD的流失系數參考《全國水環境容量核定技術指南》[8],取源強系數為0.15 t/(hm2·年)。
1.2.4畜禽養殖污染。流域養殖業發達,養殖品種有雞、鴨、鵝、鴿、鵪鶉、牛和羊等。其中,生豬和肉雞規模化養殖率分別為74%和85%。參照《第一次全國污染源普查-畜禽養殖業源產排污系數手冊》[7],采用污染普查中規模化畜禽養殖場各類畜禽的排污系數來計算流域內畜禽養殖污染量。
1.2.5水產養殖污染。流域內水產養殖主要為池塘養殖,主要青魚、草魚、鰱魚和鳙魚等品種,養殖面積約178.5 hm2,平均每年每畝增產750 kg。根據《全國第一次污染源普查-水產養殖排污系數手冊》[7]提供的數據,取單位產量排污系數為:COD 為31.52 g/kg,總氮為3.11 g/kg,總磷為0.56 g/kg。
1.3流域水量計算
1.3.1子流域劃分。根據流域地形將白石天河流域分成9個子流域,分別是馬槽河、牛首河、金牛河、望城河、羅埠河、小南河流、沙埂河、干流上游和干流下游流域(圖2)。
圖2白石天河子流域分區示意1.3.2流域水量計算。收集廬江縣白山雨量站多年監測數據,經分析得出流域2003~2012年豐水期、平水期和枯水期3期降雨量(表1)。流域水量計算方法:豐水期,降雨量*0.35*流域面積/時間;枯水期和平水期,降雨量*0.30*流域面積/時間[9]。