呂敏燕,曹 磊,羅涌春,江 歐
(1.四川省自貢生態環境監測中心站,四川 自貢 643000;2.自貢市水利電力建筑勘測設計院,四川 自貢 643000)
生態環境質量事關人民群眾切身利益,對生態環境質量提出更高要求是社會發展的必然趨勢。自貢市地表水在“十二五”期間總體呈中、重度污染,水生態受損嚴重[1,2]。2015年我國頒布“水十條”,提出水污染防治工作目標是到2020年,全國水環境質量得到階段性改善,污染嚴重水體大幅度減少。這是我國環境保護領域的又一重大舉措,對我國的環境保護、生態文明建設和美麗中國建設,意義重大[3]。在此背景下,自貢市于2016年4月簽訂水污染防治目標責任書,以確保實現2020年水環境質量階段性改善目標,保障全市水環境安全。本文對自貢市“十三五”期間主要河流、湖庫水質情況、變化趨勢和主要污染物濃度變化進行了統計分析,得出“十三五”期間自貢市地表水環境質量變化情況,并多角度探討了水質變化原因,為環境主管部門制定相關水質目標計劃和水質保護措施提供相應科學依據。
自貢市地處四川盆地南部、川南中心位置,介于北緯28°55′37″~29°38′25″,東經104°02′57″~105°16′11″之間。地勢西北部高、東南部低,地形以丘陵為主,平壩地形十分狹小,境內低山呈條帶狀,溝谷縱橫交錯。居于成渝地區雙城經濟圈發展軸南翼,是四川省南向通往云貴粵港澳地區和北部灣、東南亞的重要通道[4]。
自貢境內河流分屬岷江、沱江兩大河流水系。岷江水系在境內有一級支流越溪河及沙溪河等大小河流。沱江水系在境內有沱江干流自貢段及一級支流釜溪河、二級支流旭水河、威遠河、長灘河、鎮溪河等重要河流[5]。自貢市常年平均降水量1000~1100 mm,降水年內分配極不均勻,5~9月份降水量約占全年降水總量的80%。年徑流地區分布極不均勻,5~9月份徑流量約占年徑流總量的70%[6]。
自貢市多年平均水資源總量14.58億m3,其中地下水資源量2.10億m3,是工程型、水質性缺水城市[2]。人均水資源量和畝均水資源量分別為502.5 m3、454.2 m3,分別占全省人均水資源量的15.8%和14.7%;特別是人口稠密、廠礦集中、商貿繁榮的城市中心區,缺水問題尤為突出,人均水資源量為289.7 m3,僅占四川省人均水資源量的9.1%。
“十三五”期間,自貢市地表水布設主要監測斷面13個,其中,沱江水系11個,岷江水系2個。各監測斷面所在河流、湖庫具體分布情況詳見圖1。本文地表水監測斷面數據來源為四川省自貢生態環境監測中心站,監測項目為《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)[7]表1的基本項目24項,監測頻次為每月一次。數據統計按照《地表水環境質量監測數據統計技術規定(試行)》(環辦監測函〔2020〕82號)文件要求,斷面、河流水質評價按照《地表水環境質量評價辦法(試行)》(環辦〔2011〕22號)進行評價。

圖1 “十三五”自貢市地表水監測斷面分布
統計2016~2020年自貢市13個監測斷面水質類別情況,結果詳見表1。
統計了全市地表水監測斷面2016~2020年水質類別占比情況,結果見圖2。“十三五”期間,全市地表水斷面2016~2020年總體水質均為輕度污染,但水質呈持續好轉趨勢。雙溪水庫水質5年來持續保持為優(Ⅱ類),良好(Ⅲ類)斷面比例由2016年、2017年7.7%升高至2019、2020年的61.5%,升高了53.8%,輕度污染(Ⅳ類)斷面比例由2016年的61.5%下降為2020年的30.8%,下降了30.7%,中度(Ⅴ類)、重度(劣Ⅴ類)污染斷面自2018年起均為零,2020年較2016年中度(Ⅴ類)、重度(劣Ⅴ類)污染斷面比例下降了23.1%,因此水質有明顯的改善。

表1 2016~2020年自貢市地表水監測斷面評價結果

圖2 “十三五”地表水斷面水質類別比例
4.2.1 沱江水系
“十三五”期間,沱江干流自貢段水質由輕度污染改善為良好,超標因子總磷自2018年達標;入境威遠河水質由重度污染逐年改善為良好,水質明顯改善;旭水河水質由中度污染改善為輕度污染;釜溪河水質由中度污染改善為輕度污染;雙溪水庫水質持續保持為優。
4.2.2 岷江水系
“十三五”期間,岷江越溪河自貢段水質除2017年為輕度污染外,其余時間均達到良好,總體水質基本保持穩定(圖3)。

圖3 “十三五”地表水河流、湖庫總體水質情況
4.3.1 監測斷面主要污染因子
“十三五”期間,自貢市地表水13個監測斷面2016~2020年斷面超標率分別為84.6%、84.6%、46.2%、30.8%和30.8%,超標斷面逐年減少,2020年較2016年下降了53.8%。各河流主要超標污染因子統計結果情況如下:
沱江水系中,沱江干流自貢段4個斷面2016~2017年超標污染因子均為總磷,2018~2020年達標;威遠河廖家堰斷面2016~2018年超標污染因子包括化學需氧量、氨氮和總磷,2019~2020年達標;旭水河2個斷面中,長土河斷面2016~2019年超標污染因子包括化學需氧量、總磷和高錳酸鹽指數,2020年達標,下游雷公灘斷面5年均超標,污染因子包括總磷、化學需氧量、高錳酸鹽指數和氨氮;釜溪河3個斷面中,碳研所2019年達標,其余4年均超標,雙河口、鄧關斷面5年均超標,釜溪河污染因子包括總磷、化學需氧量、高錳酸鹽指數、氨氮、五日生化需氧量和石油類;雙溪水庫起水站斷面5年平均水質均達到優,無超標污染物。
岷江水系中,岷江越溪河2個斷面中,上游入境于佳鄉黃龍橋斷面2016~2018年主要超標污染因子包括化學需氧量、高錳酸鹽指數和氨氮,2019~2020年達標,下游出境越溪河兩河口斷面5年均達標。
“十三五”期間,全市主要超標污染因子包括總磷、化學需氧量、高錳酸鹽指數、氨氮、五日生化需氧量和石油類,共6項,采取spearman的秩相關系數法對其濃度變化進行定量分析后,有顯著變化的污染因子為總磷、氨氮和高錳酸鹽指數。其中,總磷濃度在釜沱口前、懷德渡口、廖家堰和雙河口4個斷面顯著好轉;氨氮濃度在李家灣斷面顯著好轉;高錳酸鹽指數在腳仙村、廖家堰、雷公灘、雙河口和鄧關5個斷面顯著好轉。其他污染因子的在各斷面無顯著變化,除化學需氧量外,其余項目均呈不顯著下降趨勢。各污染因子在13個斷面2016~2020年的超標率及變化趨勢,見圖4。

圖4 “十三五”地表水主要污染因子超標率統計
2016年與2020年相比,超標污染因子總數由6項下降為3項。主要污染因子總磷超標情況變化最大,呈逐年下降狀態,由2016年76.9%下降為2020年7.7%,下降了69.2%;化學需氧量超標率變化相對不明顯,2017~2018年超標率達到最高53.8%,2020較2016年下降了7.7%;高錳酸鹽指數和氨氮超標率變化總體也是逐年下降,2020年較2016年都下降了23.1%;五日生化需氧量在2016和2018年存在超標,其余年達標;石油類在2016年存在超標,其余年達標。
4.3.2 主要污染因子濃度時空分布
“十三五”期間,考慮河流、湖庫評價標準不一致,故不再對雙溪水庫的項目分析討論,對12個河流斷面的總磷、氨氮、化學需氧量和高錳酸鹽指數年均濃度變化情況按照水系、河流上游至下游空間順序統計見圖5~8。

圖5 “十三五”總磷平均濃度變化

圖6 “十三五”氨氮平均濃度變化

圖8 “十三五”高錳酸鹽指數平均濃度變化
由圖5~8可知,分流域按河流上游至下游觀測污染物濃度沿程變化,沱江水系中,沱江干流自貢段四種污染物濃度總體均保持較低值,且上游至下游無明顯變化,沱江二級支流威遠河、旭水河污染物濃度明顯升高,沱江一級支流釜溪河各污染因子濃度基本達到全市最高值。岷江水系中,越溪河上游于佳鄉黃龍橋斷面各污染因子濃度明顯高于下游越溪河兩河口斷面,污染物濃度沿程下降,在自貢市境內濃度明顯削減。總體來看,岷江水系污染物濃度低于沱江水系。
2016~2020年,總磷、氨氮和高錳酸鹽指數濃度總體均隨時間逐年下降,化學需氧量濃度5年內變化不大。其中,總磷和氨氮濃度變化趨勢相似,沱江干流自貢段保持平穩較低濃度,在沱江支流上呈波動變化,“十三五”期間主要在威遠河廖家堰和釜溪河碳研所斷面出現全市濃度峰值。化學需氧量和高錳酸鹽指數濃度變化趨勢基本一致,濃度在沱江干流自貢段較低,在沱江支流上均是居高不下,尤其是化學需氧量濃度基本都超過地表水Ⅲ類標準限值,水質污染嚴重,岷江越溪河上游濃度接近地表水Ⅲ類標準限值,下游達標。2020年與2016年相比,12個監測斷面中,總磷濃度降幅在10.2%~66.5%,氨氮濃度降幅在7.2%~87.2%,以上2個項目濃度降幅明顯,高錳酸鹽指數濃度降幅在3.5%~30.3%,化學需氧量濃度變化在全市共7個斷面有所升高,升幅在0.9%~54.4%,5個斷面下降,降幅在2.9%~26.7%。
2015年4月,國務院頒布以改善水環境質量為核心的《水污染防治行動計劃》(即“水十條”),同年12月四川省制定《〈水十條〉四川省工作方案》,提出到2020年岷江、沱江等五大重點流域納入國家考核的監測斷面優良率達到81.61%以上,岷江、沱江干流及其一級支流基本消除劣Ⅴ類,各市建成區黑臭水體均控制在10%以內的目標。2016年,自貢市簽訂《自貢市水污染防治目標責任書》,確定“十三五”期間地表水環境控制單元相應的水質目標要求。“十三五”期間,自貢市出臺制定《自貢市沱江流域水環境生態補償辦法(試行)》《自貢市打贏碧水保衛戰役實施方案》等水環境治理方案10余個,針對重點流域綜合治理,成立釜溪河流域專項治理領導小組,嚴格落實“河湖長制”工作要求,建立市縣鄉村組五級河長體系,設立河長共3650名,將水環境質量責任落實到專人。從年度目標、重點任務、保障措施等方面,自上而下為全面改善水環境質量做出積極努力。
自貢市地表水受污染河流主要集中于沱江支流釜溪河和旭水河,均是受城鎮化影響最嚴重的河段。流域內人口密度大,水資源量匱乏,生態流量不足沱江干流的1/10,大量生活污水處理能力不足、污水溢流排放、雨污分流措施不到位等原因造成河流嚴重污染[8]。“十三五”期間,自貢市對流域內城鎮污水處理設施全面提標改造,啟動自貢市東部污水處理廠、東部第二污水處理廠及配套管網工程建設和全市89座城鎮污水處理廠(站)提標改造工程,建成臨時一體化處理設施78座,總規模近5萬t/d。新建、改建工業園區污水處理廠5座,新增園區污水處理能力4.3萬t/d,實現園區污水處理全覆蓋。新建污水管網269 km,維修改造164.49 km,市、縣、鄉污水集中收集處理率分別較2015年分別提升5%、10%、30%。污水處理設施的提標改造工程極大提高了自貢市污水處理能力,從源頭削減污染減排,解決生活污水溢流問題,基本補齊了城鄉污水處理設施建設短板,從而減少了地表水環境質量污染。
自貢市是一個資源型、工程型、水質性缺水較為典型的地區[2]。“十三五”期間,自貢市對工業園區廢水實施達標整治,對岷江、沱江流域重點行業的工業企業污水處理設施提標改造,嚴格按照《四川省岷江、沱江流域水污染物排放標準》要求對周邊企業廢水實施達標排放。針對自貢市重點污染企業張化渣場,新建滲濾液收集、處理設施,完成對滲濾液及地下水倒排管的焊接工程,對渣場廢渣完成9000 m2固化、穩定化處置后廢渣臨時堆存場地,開展廢渣無害化處置。對污染嚴重的歷史遺留鴻化廠實施雨水封堵,受污染區域采用HDPE膜覆蓋,能減少受污染雨水產生量,防止污染物向地下水中遷移[9,10]。
“十三五”期間,自貢市全面加強農村生活污水、垃圾治理,落實《四川省農村生活污水治理五年行動方案》,推廣“戶分類、村收集、鎮運輸、縣處理”垃圾收運處置體系,2020年實現50%左右的行政村農村生活污水得到有效處理,94%的行政村生活垃圾得到有效治理。在整治畜禽養殖污染項目中,推進清潔化和生態化養殖,進一步配套完善畜禽養殖場糞污處理利用設施,建立健全糞污資源化利用路線圖和追溯體系,不斷深化畜禽養殖廢棄物資源化利用,2020年畜禽糞污綜合利用率達到75%以上,規模養殖場糞污處理設施裝備配套率達到95%以上。同時,在釜溪河流域推進“一塘一策一責”管理,對自貢市臨河直排水產養殖塘進行全面排查,在全省率先實行“上圖標記”鎖定養殖塘的地理位置和范圍,提高巡查監管效率,全方位削減農業農村面源污染[11,12]。
在城市黑臭水體整治方面,以自貢市水環境綜合治理PPP項目和自貢市東部新城生態補水工程、東部新城水系聯通工程、雙河口至鳳凰壩片區綜合治理示范項目為重點,大力推進釜溪河、旭水河、金魚河城區段黑臭水體整治。先后完成了鹽都植物園、彩燈公園、南湖公園、貢井人民公園、貢井西城濕地公園長效機制建立和治理效果評估,同時開展了縣級城市黑臭水體的整治和場鎮黑臭水體的整治工作。以流域為單位,加強水環境、水生態、水資源系統保護與修復,系統解決污染共性問題,精準治理污染突出問題,推動上下游、左右岸、干支流、流域間、水陸協同治理,著力實施全市小流域綜合治理[13,14]。
實施河流水生態保護與修復工程,加強越溪河、雙溪水庫等水質良好水體保護,嚴格控制河流水庫周邊開發建設。建立健全沱江流域、威遠河流域和越溪河流域等市級聯防聯控機制,嚴防跨市流域污染。加強沱江(自貢段)及主要支流河道和越溪河(自貢段)岸線保護,嚴格查處違法占用或濫用河道、非法違規采砂及亂堆亂棄、損壞水工程和水域岸線的行為。積極推進沱江自貢段、釜溪河、旭水河干流防護林帶和涵養林帶建設,完成綠色長廊工程建設1.2萬畝,全市保護修復濕地生態12萬畝[15]。
(1)“十三五”期間,自貢市地表水環境質量改善明顯,優良水質占比由15.4%提升至69.2%,中、重度污染水質占比由23.1%下降至0。沱江水系中,雙溪水庫水質持續保持為優,沱江干流自貢段、威遠河水質改善為良好,旭水河、釜溪河水質由中、重度污染改善為輕度污染。岷江水系中,越溪河自貢段水質穩定為良好。
(2)全市主要污染因子項目由2016年的總磷、化學需氧量、高錳酸鹽指數、氨氮、五日生化需氧量和石油類6項下降為2020年的總磷、化學需氧量和高錳酸鹽指數3項,其中,總磷、氨氮和高錳酸鹽指數濃度在全市顯著下降,至2020年,化學需氧量繼續為自貢市地表水首要污染因子,超標主要集中在釜溪河干流及旭水河下游段。
(3)“十三五”期間,自貢市為打贏碧水攻堅戰,從政策實施、污水處理設施提標改造、工業企業廢水污染整治、農業面源污染削減、黑臭水體和小流域污染水體專項整治等多方面開展了水環境治理工程。全市地表水環境的質量明顯提升,基本完成“十三五”水質目標要求。