梁杰銘 齊辰暉 鄭進熙
1.惠州市惠陽區環境監測站 廣東 惠州 516211 2.華南理工大學 廣東 廣州 510006 3.廣東省環境科學研究院 廣東 廣州 510045
淡水河是東江的二級支流,途經深惠兩市諸多快速工業化、城鎮化地區。淡水河惠陽段長55.8公里,占淡水河總長度的一半以上,流域面積達745.9平方公里。上世紀90年代開始,流域人口一度以年平均超過20%的速度增長。一方面由于工業與人口集聚帶來工業廢水、生活污水的大量增加,另一方面由于上游清潔水產流嚴重不足,流域污徑比更高達5:1,水質迅速由Ⅲ類惡化成劣Ⅴ類。自2008年以來,淡水河治污成為流域各級政府工作的重中之中。
根據惠陽區淡水河流域現狀,監測部門對各區域街道縣城下游、重要支流、大的污染源下游都設有控制斷面。截止2020年,為全面掌握惠陽區淡水河流域水況,共布設以下四類監測斷面,分別是對照斷面、控制斷面、削減斷面與背景斷面,自上游深圳惠龍交界處至下游水質監測斷面分別為惠龍交界斷面、馬蹄瀝入淡水河斷面、張河瀝入淡水河、淡水河西湖村斷面、橫嶺水入淡水河口斷面、周田水入淡水河、古屋水入淡水河口斷面、淡水河迎賓路橋下斷面、洋納水入淡水河口斷面、石角河入淡水河口斷面、鵲塘河入淡水河口斷面、沙田水入淡水河口斷面、淡水河惠大高速出口橋斷面、麻溪水入淡水河口斷面、淡水河淡水城下斷面、大坑水入淡水河口斷面、淡水河紫溪口國控斷面。
共17個監測斷面覆蓋新圩鎮、秋長街道、淡水街道、沙田鎮、三和街道、永湖鎮等6個街區,可全面反映惠陽區淡水河流域工業污染、生活污染、農業種植污染、水產養殖污染、城市面源污染等各污染源排放情況。
監測斷面數據評價水質常采用單因子評價法評價水域環境質量[1]。具體步驟是要先選定評價指標的標準,在我國水環境指標評價通常參照《地表水環境質量標準》(GB3838-2002),選取數值超出標準值最大的幾個評價指標,然后將評價指標實測值與指標標準值進行比較,這樣可以得到各評價指標的污染指數,比較各指標污染指數,以超過標準最嚴重指標所代表的水質標準作為整個水體的質量類別[1]。計算方法為:

其中,Pi:第i項評價指標的污染指數;Si:第i項評級指標的實測數據,mg/L;SSi:第i項評價指標執行的標準值,mg/L。
為了衡量整個淡水河流域水質現狀,以淡水河流域入水口惠龍交界斷面、出水口淡水河紫溪口國控斷面、以及淡水河流域周圍人群聚集密度最高的周田水入淡水河斷面為評價指標判斷的主要檢測斷面,污染分擔率較高的水質指標有氨氮、溶解氧、COD等3項,因此選取這3項指標做水質評價指標。常規監測的具體采樣、分析均由環境監測部門開展。
第1、2、3項評價指標分別為CODCr、氨氮、總磷
將月份數計作n,Si取該年度第i項評價指標算數平均值,計算得
惠龍交界斷面主要評價指數計算:

對比數值大小得,P2>P3>P1;
周田水入淡水河斷面主要評價指數計算:

對比數值大小得,P2>P3>P1;
惠龍交界斷面主要評價指數計算:

對比數值大小得,P2>P3>P1;
由計算結果結合表1可知,整體分析2018年8月-2019年8月淡水河流域各期水質交替起伏且變化幅度較大,三個斷面單因子分析各類污染物污染指數呈現相同的大小趨勢;可依此判斷淡水河流域主要超標因子為氨氮,總磷偶有超標。在3月~4月間氨氮濃度整體處于全年最高值,5月~8月間氨氮濃度整體處于全年最低值,人群聚集處濃度最大;總磷濃度基本以年度為周期呈現先下降后上升的趨勢,人群聚集處和河流入水口處濃度最大,COD全年基本維持在濃度較低水平,沒有超標情況。

表1 淡水河流域監測斷面2018年至2019年部分數據表
故污染源分析主要圍繞超過標準最嚴重指標P2所代表的氨氮濃度標準,即可作為整個水體的質量類別判定依據。
根據惠陽區淡水河流域面積大,范圍廣的特性,建議綜合考慮惠陽區流域城市建設規劃布局、人口密度分布、區域工廠數目等因素加密設置監測斷面,并建立水質自動監測站體系,準確掌握惠陽區淡水河流域水質動態變化規律。同時對于重點排污單位、工廠監測數據要連接至分析系統,隨時掌握污水排放的情況,定期公開其排污數據。縮短監測時間間隔,精確掌控流域水環境變化情況。
目前周田水入淡水河斷面臨近的秋長街道和淡水街道氨氮排放濃度過高還有部分原因源自地下排水官網仍為合流制官網,考慮到惠陽區淡水河流域街鎮污水現在較為混亂的排放情況。首先應加快管網排查,通過管網疏通,或采取臨時措施接駁管網,增加污水收集量,充分利用已建成管網。其次,對進水濃度偏低的污水處理廠(如永湖、沙田污水處理廠)配套管網進行重點排查,通過管道疏通,糾正雨污混接、錯接管網,修復破損,杜絕地表水、山體水等微輕污染水體進入污水廠,提高污水廠進水濃度。必須構建“用戶—接戶管—支管—干管—污水處理廠”路徑完整、接駁順暢、運轉高效的污水收集系統。同步推進分流管網建設直至完全雨污分流,構建雨水調蓄系統。開展雨污管網分流改造工程,避免雨季合流污水溢流。提高污水處理廠的進水濃度,實現雨季污水不入河。可利用渠箱構建初期雨水調蓄系統,配建初期雨水處理廠,控制雨季溢流污染。
首先,加強巡查執法。當10月后枯季到來,由于流量減少,河道水質受偷排影響會更加明顯。因此,針對打擊偷排難度大的問題,除了繼續加強現場巡查、交叉執法、聯合執法、抽查稽查等執法行動,始終保持“零容忍”高壓態勢外,必要時可以在氨氮濃度高峰期3-4月對涉水企業工業用水量進行限制,從源頭上減少削減工業源污染負荷,規避偷排對水質達標帶來的高風險實行淡水河污染物總量控制,嚴把工業項目準入關[2]。
其次,針對農業面源污染整治,要施治糞污塘分類,按照糞污塘污染程度和土地權屬進行綜合整治,所轄政府根據實際情況,選取直接填埋、上覆污水轉運、污水底泥分步處理等一種或多種方式進行治理。同時從分析數據來看,農業污染源仍然是水體中氨氮的主要來源,要加大對測土配方施肥技術的財政支持力度,將這項工作推進到底;對購買配方肥和環境友好農藥的農戶提供適當補貼,逐步淘汰低效化肥和高毒性農藥,讓農戶主動選擇施用配方肥。另外,農業主管部門需要對市場上化肥和農藥的銷售量進行調控,從總量輸入上宏觀控制農業種植污染源。
最后,對于城市面源污染和生活污染。在永湖鎮、沙田鎮等農業種植污染負荷較重的鎮街優先建設面源控制設施,選取環境敏感區域,利用現有溝、塘、窖等,因地制宜建設生態溝渠、污水凈化塘、地表徑流集蓄池等設施以及河道沿岸植被緩沖帶,凈化農田排水及地表徑流。建議秋長街道、淡水街道污水處理廠在現有基礎上改進工藝,提升氨氮降解效率,同時開展初期雨水收集及處理的專題研究,可依托建成區生活污水處理廠,增設初期雨水處理設施,經過混凝沉淀處理后排放至排污口,最大程度地減少污染物負荷。
經上述分析可知惠陽區淡水河流域主要污染物為氨氮、氨氮變化趨勢為3月~4月最高,5月~8月間最低值,各期濃度交替起伏且變化幅度較大。針對此特征,筆者提出了一系列升級監測系統、完善管網系統的建議。
現階段我國流域污染面臨嚴峻的形勢,本文提供了一種通過單因子評價法分析流域監測斷面數據得到主要污染物及主要污染物的變化趨勢,該方案為分析復雜多變的城鎮區域河流污染源及針對性設計減排方案提供了一種參考性技術方法,對緩解現階段流域污染問題具有重要意義。