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中图分类号:TU984 文献标识码:A
研究的内容和目的
研究的内容
与自然河流相比,人类与城市河流间的相互作用更为紧密:一方面,人类更强烈地影响城市河流的水文特性、物理结构和生态环境;另一方面,城市的社会经济系统和居民日常生活也更加依赖于城市河流所提供的各种服务功能。近年来,随着我国城市河流污染问题愈来愈严重,城市河流水污染逐步受到各界重视,对其污染来源、含量、时空分布、迁移转化及其归宿等方面的研究进一步深入。城市河流水污染的治理在城市建设中的地位愈发重要,目前,城市污染河流的治理一般着重于点源包括工业和生活废水、非点源包括暴雨污水和底泥等内源污染等,而对直接在河道内进行水质净化正处于研究的热点和难点。
研究的目的
根据过去几十年国际上的污染河流治理经验、河流生态系统的特性和污染物迁移转化降解的机理,消除污染源、大量削减污染物的排放量以及恢复河流应有的自然物理结构是治理河流污染和恢复河流生态系统功能的最根本措施。但是,根据我国目前的经济、社会条件,在短期内污染源难以得到全面、有效的控制,河流生态系统修复也需要一个较长的时间过程,因此有必要对已经严重污染的城市河流进行直接净化和修复。
本论文研究的目的在于,总结发达国家在河流污染治理和生态修复方面的经验,通过对河流水污染控制技术的研究,力求寻找到经济、节能、高效、同时又符合生态环保要求的城市河流水污染控制方法,从而改善河流生态环境,恢复河流生态系统的功能。
城市河流污染的特点及产生的原因
特点
(1)生态系统复杂
城市河流往往是整条河流的某一河段,作为自然流域的一部分,它参与整个水文循环过程。在城市化初级阶段,城市河流呈现自然生态系统的特性,随着人类对水资源的利用强度和对水环境的破坏力度不断增加,使河流的自然生态系统日益遭到人类生态系统的影响,城市河流也就成为两种生态交互作用的复杂生态系统。受人类生态系统影响特别大的河流,自然生态系统明显退化,以致有些河流不但鱼虾绝迹,连水草亦很罕见。
(2) 污染类型齐全
据估计,全世界各城市地区每年排入水体的工业废水和生活污水达5000亿吨以上,使城市河流污染类型十分齐全,主要包括:有机物污染、重金属污染、酸碱污染、病毒细菌污染、热污染等
(3) 污染源数目多、密度高,污染危害严重
城市河流的污染源以点污染为主,但由于污染源数量多、密度高,彼此既相独立,又互联成网,虽以点污染形式出现,实际上形成与河系相应的网络状面污染。
与非城市化地区相比,城市河流的污染十分严重。在未治理之前,泰晤士河、特拉华河、塞纳河等许多国际著名的城市河流,都成为城市排污的臭水沟。如东京的多摩川、莫斯科的莫斯科河接纳的污水比河流流量高出1倍多。因此,使河流常年黑臭,鱼虾绝迹,河流生态环境遭到严重破坏。英国泰晤士河可以作为危害严重的城市河流的典型。18世纪,泰晤士河曾是世界著名的鱿鱼产地,香鱼、银鱼、鳝鱼的捕获量也很大。自19世纪工业革命开始,泰晤士河水质迅速恶化,成为世界上污染最严重的城市河流之一。从伦敦到格雷夫赛河污染尤为严重,河水中不含氧气,水色墨黑,伴有臭鸡蛋味,河中水生生物和水鸟基本绝迹。1832~1886年间,伦敦曾4次流行霍乱,均与饮用水源遭到污染有关。仅1849年的一次霍乱,就死亡14000余人。
2、产生原因
城市河流被污染一般是指排入河流的污染物超过了水体的背景值,且改变了水体的理化性质,使城市河流的生态系统和水体的功能受到破坏,从而沦为“城市污染河流”。
通过分析和总结,城市河流污染现象的产生主要受到生活污水、工业污水及农业污水三方面的影响。
(1)城市生活污水排放总量不断增长,但污水的处理率没有同步增加,致使河流遭受严重污染,既影响了城市河流的水质,又影响了城市的景观,破坏了城市的生态环境,使人们的健康和生活受到损害。
(2)工业污水排放仍是城市河流目前的重要污染源。虽然外资企业、合资企业和国有大中型企业的污水得到了有效治理,对污染严重的工厂采取了关闭、搬迁等措施,但是许多中小型企业和乡镇企业的废水没有得到有效治理,偷排、漏排的现象时有发生,甚至对有些国家明确规定不许排放的有毒有害物质仍排放入河流,导致河流污染日趋严重。
(3)农业污水的排放日益增加。随着郊区城市化发展,小城镇的生活污水量急剧增加,化肥、农药的流失量也越来越多,而且随着郊区畜禽养殖业的发展,使规模化养殖场的粪尿和废水基本上未经处理就直接排人河流,成为日益严重的污染源。
三、城市河流水综合治理措施
1、完善规划及法规体系
(l)制定河流污染治理规划,加大治理投资力度。在河流污染治理及水环境治理方面加大投资力度。届时,使城市污水处理率达到75%以上,达到城市河流基本实现不黑不臭,其支流基本达到景观水体要求,城市郊区外的河流达到城市综合整治的目标要求。
(2)建立统一的河流污染治理机构、统一的区域水管理体制。改变城市河流污染多头管理的现状,将水作为资源和产业,一切涉及水的问题,都交由水务局统一管理,成立了水污染治理指挥部,专门负责水污染治理工作,由水务局代管。这样既有利于责任区分,又有利于彻底改变水管理及水污染控制工作的混乱局面。
(3)健全排污制度,完善排污市场。加强排污的立法和执法工作。在充分调查研究的基础上,各市政府应拟定了符合城市实际情况的排水条例,制定立法计划,以较大市立法的形式,对各个城市的排水设施的规划、建设、运营、养护和排水管理活动进行全面规范,严格实行雨污分流。要花大力气对现有的排水管网进行深人细致的调研,对错接、乱接、雨污合流的管道进行整改,建立独立、完善的雨水和污水管网,彻底实现雨污分流[5]。
(4)建立完善的水质监测体系。城市河流污染控制很大程度上依赖于一个完善的水质监测体系。它包括两方面的内容:监视企业排放的污水,控制排污浓度;经常监测水系水质,掌握水质污染动向,及时发现污染危险,以便采取防污措施,保护水系。
2、城市河流化学处理方法
城市河流化学处理方法主要包括以下几种:化学除藻、化学絮凝以及重金属的化学固定等,城市河流的化学处理方法在运用方面操作比较简单、效果显著受到了广大工作人员的青睐。但它并不是适用任何受到污染的河流,只有在某些特定的条件下加以合理的使用,对于那些污染较为严重的城市河流,不但可以有效的控制污染,还可以起到缓解、治理污染的作用。
调水引流水质改善技术
贯穿城市的内河河网水系,由于控制性构筑物的限制,使水体没能与外部大的水体连通,水体处于静止状态,天气炎热时,水中溶解氧气的浓度降低,容易导致水质变坏。通过工程引流改善水域水动力条件,增加对污染物的稀释容量,提高局部水域净化能力,许多城市在水资源综合利用和调配中,通过跨流域调水工程解决了水源空间分配不均问题。例如郑州市生态输水工程就是引用黄河水为淮河流域的贾鲁河干支流输送景观水,以改善贾鲁河干支流水质情况。
植物修复技术
对河道自然修复应采取生态化措施,主要是通过恢复河岸植被,恢复河岸天然湿地,种植芦苇、浮萍、睡莲、水草等湿地水生植物提高水域净化能力[8]。在城市内河水体中种植水生植物,一方面可以通过植物发达的根系有效地吸收,达到减轻和遏制水体富营养化趋势的目的;另一方面,通过水生植物的种植和培养,还可以起到美化水域环境、改善城市景观的作用。
四、结语
水是生命之源。当今社会,人们对水资源的依赖程度越来越高,水资源的数量和质量已成为制约社会经济事业发展的重要因素。合理开发利用水资源,综合防治水环境污染,是科学发展观的具体表现,是能否实现可持续发展的必要条件。通过本次研究,为城市河流的水污染治理提供了定量化工具,对于实现科技成果转化为社会生产力,实现城市河流环境保护目标,促进其经济建设与环境保护的协调发展,保证其水资源的永续利用和实现社会经济的可持续发展具有十分重要的意义。
[1] 阎水玉,王祥荣.城市河流在城市生态建设中的意义和应用方法[J].城市环境与城市生态.1999, 12(6):36-38.
关键词:河流污染;治理;河道曝气技术
目前,社会中的河流污染现象严重,而且河流污染后会出现黑臭等现象,不仅对社会的可持续发展造成了很大的影响,而且影响了人们的生活质量,威胁到了人们的健康。河流的污染出现的黑臭现象,主要是由于河流的水体出现了一种厌氧分解的化学反应,而且这些有机物中含有的死亡菌体会进行耗氧分解,形成丰富的碳,导致了厌氧性微生物的大量繁殖。所以,这些问题给河流的治理造成了很大的困难。
1河道曝气技术的概念
河道曝气技术,主要是指通过人工的方式,向水体中充灌空气或者是纯氧,提高河流水体中的溶解氧比例,能够促进耗氧菌的生长和繁殖,实现治理河流黑臭现象的目的。河流中水体的溶解氧含量,是反映水体污染情况的重要指标所以,在实现河流污染治理的过程中,需要对水体中溶解氧的含量进行改变。同时,空气以及纯氧的溶解度和溶解速率是河道曝气技术应用中的重要影响因素,溶解度一般比较稳定,但是溶解速率会受到氧气和水体接触面积、接触方式,以及河流的流动状态等因素影响。因此,在对河流治理过程中,应用河道曝气技术,需要对这些方面进行有效的控制。
2河流治理中河道曝气技术的应用
目前,河道曝气技术在我国的应用还处在推广阶段,使用的比较少。主要是在城市污水管道的截流中,以及污水处理厂没有完成时进行使用,属于一种应急性的人工方式处理河道污染技术。一般,在一些暴雨季节、河流水位变化比较大,或者是生活生产突发性的污水排放中,需要在河道中装设一些进行人工曝气的装置,用来处理河道的污染情况。在具体的应用中,河道曝气技术治理河道污染主要需要进行以下方面的工作:
2.1安装河道曝气装置
在河流的污染治理中,应用河道曝气技术对河道的生态环境恢复,以及提高河流的自净能力有着重要的影响。在具体的应用中,为了改善河流水体的质量,河道曝气装置的安装需要在河道中进行分段安装,每段的曝气装置可以进行自动的调节,根据河流水体中溶解氧情况,开动曝气装置。
2.2设置监测点
目前,河道曝气装在河道污染治理中的应用,需要对河流的水质指标做一定的检测,设置有效的检测点,对河道中的多个水置进行取样监测。具体的检测工作可以连续进行,才能实现对水质的有效检测和判定。
2.3分析水质的监测结果
2.3.1消除氨氮的原因
在河流水体中,由于存在一定的硝化菌,所以对水体有较强的硝化作用。而且河流水体中的含氮有机物容易受到氮化细菌的作用,产生分解,导致含氮的有机物被降解成为氨基酸、多肽和氨基糖等形式的含氮化合物。所以,这些含氮的化合物在脱氨基的过程中就会转变为氨,在水体中进行溶解,受到水体细菌的影响,氮就会在充氧过程中进行分解和氧化。同时,受到水体中的亚硝酸细菌影响,氨就会进行转变,成为亚硝基氮。相关的研究资料显示,溶解氧和一定的碱度能够促进曝气装置的反应,而且亚硝化和硝化的细菌在25%左右的环境中,生长和繁殖的比较快,可以加速对水体污染的处理。
2.3.2河道曝气技术对河流污染治理的原理
目前,河道曝气技术的应用中,曝气装置一般使用的是固定式的软管进行微孔曝气,产生的气泡直径都小于2mm,促进了氧气和水体接触面积的增大。在其他条件不发生变化的情况下,氧气向水体溶解和转化的速率就会加快,同时,河道中的溶解氧的浓度也在相应的上升。所以,这个过程就促进了河道生态系统形成一种富氧状态,而且水体中的耗氧菌和水生物活性就可以得到增强,加快了河流的代谢和净化功能。因此,在河流的污染治理中,使用河道曝气技术能够有效的消除河道水体的黑臭现象,促进河道生态系统的恢复,实现净化水质的目的。河道曝气技术的主要原理,就是在水体中充灌溶解氧,实现污染物质的氧化反应还原反应,而且应用曝气技术也会使反应速率加快。主要的原因就是,河流中的污染物质耗氧量也是化学耗氧的组成部分,所以,消除污染物质,就会减少水体的化学耗氧量。河道曝气技术的使用,能够有效的促进河道水体的生态系统恢复,消除河道的黑臭现象,实现河流水体的清洁,促进社会的可持续发展。
1区域现状
1.1区域水系概况
京杭运河、太湖和长江共同构建起锡澄地区大水网。太湖水域面积为2250km2,东西宽56km,南北长68km,平均水深2m。无锡市区以京杭运河为中轴构成河网水系,长度为42.28km,河口宽60~140m,并通江达湖,与流域水系融会贯通。京杭运河以北主要由新沟河、锡澄运河、白屈港、北兴塘—东清河、望虞河等纵向入江河道连通长江,同时由九里河、伯渎港、锡北运河等横向调节河道经望虞河进入长江;京杭运河以南主要由直湖港、梁溪河、骂蠡港、曹王泾、蠡河、大溪港等入湖河道连通太湖。
1.2现存问题
(1)重点河流应急配套缺失。重点河流周边尚未建设专用应急物资、应急队伍和监测预警设施。目前各河流虽然配备了生态环境管理人员,但无专门的环境应急管理队伍,相关人员的知识储备尚无法满足环境应急管理工作要求。各河流无专用应急物资,事故发生时只能依托周边应急物资,无法及时有效地应对突发水环境事件。河流配套处置措施不完善,常常“跟在污染团后边跑”,应急处置陷入被动。河流监测预警等基础设施建设滞后,无法满足环境应急工作需要。(2)重点河流周边园区应急配套缺失。周边园区尚未建立事故应急兜底措施。目前,园区基本未建设独立的事故应急池,企业之间的事故应急池也未实现共享,导致一旦发生事故,企业消防废水的消纳场所容积不够。园区的应急能力存在短板,园区监测预警等基础设施建设滞后,无法满足环境应急工作需要。(3)重点河流区域雨排口底数不清。突发水污染防范体系是一个系统工程,为此需摸清企业雨水去向、区域雨水排放口(含清下水排放口)设置及管理情况。政府管理部门目前对此关注不够,突发环境事件发生时容易造成事故废水入河。
2重点河流风险评估方法
2.1重点河流初筛
对无锡市域内河流水系、湖库、饮用水源地等进行初步筛选,原则如下:(1)列入《江苏省骨干河道名录(2018年修订)》的河道;(2)入湖/江河道、跨界或具有通航功能的河道;(3)涉及国考断面河道;(4)涉及国家级生态红线或生态管控区的河道。
2.2重点河流评估原则
重点河流评估参考《行政区域突发环境事件风险评估推荐方法》和《集中式地表水饮用水水源地突发环境事件应急预案编制指南》及其他相关文献资料,着重考虑通过相关原则对主要河流环境风险进行综合评估,如表1所示。
2.3风险等级评判标准
(1)风险受体脆弱性。风险受体脆弱性分为三个级别:较高、一般、较弱。涉及生态管控区域、饮用水源地、国省考断面、跨界影响,其中涉及两项及以上的河流或者本身即敏感点的风险受体脆弱性为较高;涉及一项的河流风险受体脆弱性为一般;不涉及上述敏感点的河流受体脆弱性为较弱。(2)风险源强度。风险源强度分为三个级别:较高、一般、较弱。涉及危化品码头的定为风险源强度较高;沿线及支流企业密度较高,且沿线风险企业数量较多,或跨河公路、桥梁数量较多、车流量较大的河流定为风险源强度较高;沿线及支流企业密度较少,沿线风险企业数量一般,公路桥梁数量较少且车流量较少的河流定义为风险源强度一般;沿线企业密度较少,沿线无风险企业,公路桥梁数量较少且车流量较少的河流定义为风险强度较弱。(3)水环境风险防范能力。风险源强度分为三个级别:较高、一般、较弱。无依托的应急物资库、专用应急队伍、专用应急物资的河流定为风险防范能力较弱;有依托的应急物资库、无专用应急队伍、无专用应急物资的河流定为风险防范能力一般;有专用应急队伍、专用应急物资库的河流定为风险防范能力较高[1-2]。
2.4重点河流名单确定
根据以上筛选评估原则,初步确定京杭运河、望虞河、锡北运河、锡澄运河、武宜运河等共计116条河流入选“无锡市重点河流排查”名单。对初筛后的京杭运河、望虞河、锡北运河、锡澄运河、武宜运河等共计116条重点河流进行分析,最终确定京杭运河、望虞河、锡北运河、锡澄运河、武宜运河等共计70条河流进行重点河流突发水污染事件应急防范体系建设。
3建设内容
3.1闸坝建设
闸坝建设分为临时闸坝建设和永久性闸坝建设两种[3]。在了解各条重点河流已建闸坝的基础上,充分考虑所在河道的水文及通航等功能,有条件的区域建设永久性闸坝,无条件区域找好临时闸坝的建设点并配套建设应急物资堆放点。闸坝的功能主要如下:拦截污染团,降低污染团移动速度;利用闸坝相连的灌渠等引流污水;利用闸坝建立投药处置点,进行工程削污。
3.2水环境安全缓冲区建设
按照生态环境部推荐办法,水环境安全缓冲区建设方法包括引水式电站、湿地、干枯河床、江心洲型河道、坑塘、槽车、排水管道、连通水道、多级拦截坝等设施构成“空间”[4]。无锡市水网密集,水系发达,域内无干枯河道、江心洲河道等空间类型。因此,建设中主要结合河流水文、闸坝信息,利用多级拦截坝及坑塘、湿地等构成“缓冲空间”。
3.3跨河桥梁应急设施建设
在公路运输过程中,一旦装载有危化品的运输车辆在跨河桥梁上发生侧翻事故,危化品极有可能发生泄漏,从而导致严重的水污染事件[5]
。为了防范危化品运输带来的
环境风险,有危化品车辆通过的桥梁,在确保安全和技术可行的前提下,应在桥梁上设置桥面径流水收集系统,并在桥梁两侧设置沉淀池,对发生污染事故后的桥面径流进行处理,以确保水环境安全。
3.4沿河雨洪排口应急设施建设
重点河流沿线分布大量城镇雨洪排口,河流周边道路载有危化品车辆发生事故或者企业发生火灾,都可能导致车内化学品或者事故废水泄露进入雨水管网,通过雨水管流入河流。因此,有条件的雨洪排口要提前建设闸门井等设施,一旦发生此类事故,立即关闭闸门,防止污染物入河。没有条件的,要采用下水道阻流袋、排水井保护垫、沟渠密封袋、充气式堵水气囊等应急物资,第一时间将事发地点通向河流的雨水口封堵,同时根据泄漏物质性质采取相应的处置、围堵措施,将事故控制在事发点范围内,尽量减少入河的可能性[6]。
3.5实时水质监测系统建设
在沿线风险企业数量较多或者风险较大地点合理设置固定采样点,配备在线污水监测等仪器,主要用于环境质量监测和重点污染源的监视性监测,实时反映水质状况综合指标,可以在发生水污染事件时,快速选定水质监测点位,确定污染区域。另外,通过与主控室相连,当地环保人员可第一时间发现水质超标的情况,必要时可远程操控拦截坝拦截污水,将污染水体导流进附近“应急缓冲空间”,为应急工作争取时间。与此同时,在线污水监测仪器可监测上游后续来水,当后续来水监测符合标准时,降下拦截坝,便于上游清水下泄。
3.6应急物资储备站建设
(1)应急物资库。原则上优先依托重要河流流经乡镇(街道)及事发点周边工业园区或集中区的应急物资库。各乡镇(街道)应结合周边可能存在的水污染事故类型和应急需求,进行应急物资补充。应急物资库至少配备一定数量的挖土机、抽水泵、抽水软管及各类药剂、围油栏、吸油毡等。(2)应急物资堆放点。需要临时筑坝的“水环境安全缓冲区”应配套建设应急物资堆放点,应急物资堆放点主要用于堆放沙袋、土石、防水布等简易物资,其余应急物资均存放于应急物资库。
4污染物处置
将污染团(带)导入或抽至“水环境安全缓冲区”进行处理。根据受污染水体水量、水质等情况,可采取隔离、吸附、打捞、扰动等物理方法,以及氧化、沉淀等化学方法,或利用生物群消解等生物方法和引水等稀释方法。根据实际污染情况,可采取一种或多种方式,力争短时间内削减污染物浓度。针对高浓度污水,可吸附的有机污染物可采用活性炭吸附技术;可沉淀的金属盐类污染物可采用化学沉淀技术;可氧化或还原的污染物采用化学氧化或还原技术;微生物污染可采用强化消毒技术等。若无法实现在“水环境安全缓冲区”就地处置,则采用槽罐车转运至附近污水处理厂进行处置。
5机制保障
5.1做好突发水污染事件应对准备
结合河湖长制度,对可能引发水污染的高风险企业、高风险区域开展环境风险评估研判,针对高风险区域、环境敏感目标建立监测预警体系,实施汛期、极端天气及重大活动期间加密监测、提前预警。对风险发生诱因与事前防范、风险的事中演进与有效控制、风险的化解与事后治理等,做到情况明、判断准、处置快,不断提升应急处置能力[7]。
5.2开展突发水污染事件处置应急演练
依托重点河流周边乡镇定期开展多部门联合应急演练,检验联防联控机制和相关突发环境事件应急预案的可操作性和有效性,进而加强应急联动,提升应急力量的快速响应、应急监测、应急处置和协调配合能力。鼓励采取卫星遥感、无人船、无人机和机器人等高科技手段和装备,探索实践环境应急“一盘棋”的处置思路,为突发水污染事件的妥善处置奠定坚实基础。
6结束语
区域重点河流突发水污染事件应急防控体系建设是区域水环境质量保障的重要支撑,有关部门应该高度重视此项工作,坚持问题导向,源头治理。通过科学筛选评估重点河流,因地制宜地提出防治措施,科学精准地保护无锡市区域内长江、太湖、京杭运河、饮用水水源等重点敏感目标,构建最优水污染事件应急防范体系。通过防控体系建设工作的开展,进一步筑牢区域水环境安全保障基础,提升突发水污染事件应急防范能力和水平,缩小突发水污染事件影响范围,保障水环境安全,从而更好地支撑区域经济社会发展。
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关键词镉污染;锌污染;hakanson潜在生态危害指数法;都龙矿区
中图分类号x143文献标识码a文章编号 1007-5739(2010)22-0263-03
studyoncadmium&zincpollutionofsoilsandplantsindulongmine
li feng-weibei rong-tawu ming
(department of environment science & engineering,southwest forestry university,kunming yunnan 650224)
abstractthe analysis on samples of sediments,tailings,rice soils and plants in xiaobai river polluted by cadmium and zinc were tested. the results showed that soil sediments,tailings and rice soils all had been severely polluted by cd,and the zn content of rice soils and sediments were beyond the standard of soil environmental quality level ⅱ.the lars hankanson’s method was used to assess potential ecological risk of the heavy metals in xiaobai river. the assessment results showed that each sample point was high with potential ecological risk,which was caused by high levels of cd. in addition,zn and cd contents of plants growing in contaminated soils were much more than those in no polluted soils. it was indicated that the plants were severely polluted in contaminated soils. some measures should be adopted to integrate control for the polluted area.
key wordscadmium pollution;zinc pollution;potential ecological risk assessment of hakanson;dulong mine
金属矿产资源是不可再生资源,对国民经济的发展起着重要作用。但是矿山的开发及其一系列采矿、选矿经过加工程序都是高污染过程,尤其对河流、土壤、植物的污染更表现为直接性和危险性[1]。土壤重金属污染物造成土壤营养不良,导致土壤生产力低下,也影响着农产品的品质,已成为土壤环境科技工作者研究的首要问题[2]。
该研究通过对已受矿区污水污染的小白河流域的土壤,包括河流底泥、污染土壤,并对该地生长的几种植物进行分析测定,了解土壤中的镉(cd)、锌(zn)等重金属污染情况,从而对受污染的土壤提出合理的生态治理修复措施。
1材料与方法
1.1研究区概况
试验材料来源于云南省文山州马关县都龙镇小白河流域的三岔河。马关县位于云南省文山州南部,地处东经103°52′~104°39′、北纬22°42′~23°15′,属低纬度亚热带山地季风气候。年平均气温16.9 ℃,1月平均气温9.6 ℃,7月平均气温21.7 ℃,年均降水量1 345 mm,最大降水量1 776 mm,最小降水量1 027 mm。研究区马关县都龙矿区是锌、锡、砷和铁共生的多金属矿床,并伴生有铟、锗、镉、镓、钴、银等稀贵金属。
1.2样品处理方法
1.2.1土壤样品采集及处理。试验确定3块采样地,第1块样地是小白河三岔河段河岸底泥,第2块样地是已废弃的尾矿坝,第3块样地是远离重金属污染的距小白河200 m的水稻田。采用“之”字形的布点方法,按0~20 cm的深度取样,每个样点取5个混合土样。四分法弃取,保留1 kg土壤样品,贴好标签,带回实验室进行处理,清除枯根败叶,在阴凉处风干,磨碎,过100目尼龙筛,封装待测。
1.2.2植物样品的采集及处理。每个样地分别采集5种常见的植物5~10株,把根、茎、叶、果实混合在一起。5种植物为紫茎泽兰(eupatorium adenophorum spreng)、木贼(equisetum hyemale l sp pl)、多花抗子梢(multiforons clovershrub)、野牡丹(melastoma affine d.don)、光叶蕨(knuiwatsukia cuspidata)。将采回植物鲜样洗净、切碎,放在阴凉处晾干。然后用瓷制研钵研碎,过20目尼龙筛,封装待测。
1.3测定方法
1.3.1植物样品的预处理。将标有号码的瓷坩埚在高温电炉中灼烧15~30 min,移至炉门口稍冷却,放入干燥器内冷却至室温,称重。必要时再次灼烧、冷却、称重,至恒重为止。在坩埚中准确称取磨碎、烘干、混合的样品2~3 g(称准到0.01 g),放在电炉上缓缓加热炭化,烧至无烟时移放在已烧到暗红色的高温电炉门口处,片刻后再放进炉内深处,关闭炉门,加热至约450 ℃(暗红色),在此温度下烧至灰分近于白色为止,大约需要1 h(0.75~2.00 h)。将坩埚移放在炉门口稍冷却,最后放入干燥器内冷却至室温[3]。用1∶1 hcl溶解灰分,定容到50 ml容量瓶中,待测。
1.3.2土壤样品消解。准确称取过80目的风干底泥样品0.3~0.7 g(精确至0.000 1 g)于小烧杯中,加少许蒸馏水润湿,加王水15 ml。同时做试剂空白试验。在电热板上加热微沸(140~160 ℃),至有机物剧烈反应后,加高氯酸5 ml,继续加热至冒浓白烟,强火加热至样品呈灰白色,小心赶去高氯酸(若出现棕色烧结干块,则继续加入少许王水,加热至灰白色)。然后,取下样品,用1%硝酸15 ml加热溶解,以中速定量滤纸过滤于50 ml容量瓶中,用少量水冲洗残渣,定容待测。
1.3.3仪器的调整和设定。在原子吸收分光光度计(wfx-130a)上安装镉、锌2种空心阴极灯,并设定好每一种金属的测定条件。
1.3.4标准曲线的绘制。吸取混合标准溶液(cd:10 mg/l;zn:10 mg/l)0、0.05、1.00、3.00、5.00、10.00 ml分别放入6个100 ml容量瓶中,用0.2%硝酸稀释定容;然后,按测定步骤测量吸光度,用经校准的吸光度对相应的浓度作图,绘制标准曲线。
1.3.5测定吸光度。按标准曲线的绘制方法测定样液中的吸光度,并在标准曲线上查出样液中镉、锌的浓度,最后计算水样、底质中2种重金属的含量。
1.3.6计算方法。土壤或植物中重金属含量的计算方法为:
式中:c—从标准曲线或线性方程上查到的各样液的浓度(mg/l);v—样液的定容体积(ml);w—样品的干重(g);a—土壤或植物中镉、锌的含量。
2结果与分析
2.1土壤中cd、zn含量分析
将小白河流域各采样点河流底泥、尾矿土和水稻土中的zn、cd含量(表1)与我国二、三级环境土壤标准进行比较,分析重金属zn、cd的毒性对土壤造成的危害。由表1可知,河流底泥cd含量为74.67 mg/kg,尾矿土cd含量为77.84 mg/kg,水稻土cd含量为11.19 mg/kg;分别是我国二级土壤环境标准的248.9倍、259.5倍和37.3倍。与我国三级土壤环境标准相比较,上述土壤cd的含量分别是相应标准的74.67倍、77.84倍和11.19倍,说明cd对该流域土壤污染严重。河流底泥zn含量为1 737.60 mg/kg,尾矿土zn含量为115.00 mg/kg,水稻土zn含量为715.74 mg/kg。尾矿坝土zn的含量为我国二级土壤环境标准的一半,而小白河流底泥和水稻土的zn含量分别是我国土壤二级环境质量标准的6.95倍和2.86倍。说明zn对该小白河流域河流底泥影响最大,河流底泥zn污染对河水相互影响,使受河水灌溉的水稻土受到影响,其zn含量比较高,但尾矿土壤没受到zn的污染。综上所述,对小白河流域土壤污染最大的重金属是cd,其次是zn。
2.2小白河流域植物cd、zn含量分析
(1)污染区植物重金属含量分析。在不同的生长区域各种植物中重金属的含量不同,通过对试验区5种植物重金属cd、zn含量分析,与无污染区作对照。由表2可知,受污染植物体内的重金属含量明显要高于对照,说明土壤环境中金属元素含量越高,植物体内的重金属含量也就高。对cd的吸收最为显著的植物是多花抗子梢,污染区生长的多花抗子梢植物体内cd含量是无污染区的1 314倍,该植物体内cd含量高达13.14 mg/kg。其次为光叶蕨和紫茎泽兰,污染区生长的光叶蕨体内cd含量是无污染区的1 033倍,污染区生长的紫茎泽兰体内cd含量是无污染区生长的354倍。因此,植物对cd的吸收能力依次为多花抗子梢>光叶蕨>紫茎泽兰。
对zn的吸收最为显著的植物是紫茎泽兰,污染区生长的紫茎泽兰体内zn含量是无污染区83.80倍,该植物体内zn含量为33.100 mg/kg,其次为光叶蕨和多花抗子梢,污染区生长的光叶蕨体内zn含量是无污染区的21.25倍,污染区生长的多花抗子梢体内zn含量是无污染区的6.98倍。因此,植物对zn的吸收能力依次为紫茎泽兰>光叶蕨>多花抗子梢。
(2)同一污染植物不同重金属的含量分析。由于同一种植物对不同的重金属敏感程度及其含量不同,重金属zn、cd对已污染的植物危害也不同。分别分析矿区紫茎泽兰、多花抗子梢、野牡丹和光叶蕨这4种植物的zn、cd含量,研究植物体内zn、cd富集程度及对其造成的危害。图1和表3表明紫茎泽兰体内重金属zn的含量明显高于其他3种植物,它们有着相同的生态环境,但紫茎泽兰比其他植物更加适宜zn污染的土壤环境;而紫茎泽兰对重金属元素cd的吸收表现出弱势,光叶蕨次之,多花抗子梢吸收的cd含量最高,在野牡丹中没有发现cd存在。表明多花抗子梢比其他3种植物更加适宜cd污染的土壤环境。光叶蕨体的重金属含量高于多花抗子梢,表明光叶蕨比多花抗子梢更加适宜重金属污染的土壤环境。
2.3小白河流域土壤重金属的生态危害评价
(1)评价方法。瑞典学者hakanson[4]提出的潜在生态危害指数法是评价重金属生态危害的常用方法。按照该方法,某区域土壤中第i种重金属潜在危害指数为:eri=tri(csi/cbi)。式中:csi为土壤中重金属i的实测值;cbi为重金属i的参照值(背景值);csi/cbi为富集系数;tri为毒性响应系数(cd为30,zn为1)。土壤中多种重金属的生态危害指数为单种重金属危害指数之和:ri=∑eri;参照值的选择无统一标准,该文选择工业化以前土壤重金属cd、zn的最高背景值作为参照值[5]分别为0.30、80.00 mg/kg。
毒性相应系数反映了重金属的毒性水平和生物及环境对重金属的敏感程度,一般该系数越大,对生物的毒性就越大。土壤中重金属生态危害程度的划分标准:eri<40或ri <150为生态危害轻微;40≤eri<80或150≤ri<300为生态危害中等;80≤eri<160或300≤ri<600为生态危害强;160≤eri<320或ri>600为生态危害很强。
(2)评价结果。利用hakanson潜在生态危害指数法对小白河流土壤重金属生态危害评价,结果如表4所示。
可以看出,cd的富集系数在37.30~259.47之间,zn的富集系数在1.44~21.72之间。以单个重金属的潜在生态危害指数来评价重金属的生态危害,cd在3个采样点的生态危害均为很强,eri在1 119.00~7 784.10之间,均远远高于160,其在尾矿坝附近土壤潜在生态危害最强,河流底泥生态危害程度略低于尾矿土。尾矿土的ri值高达7 785.54,表明其潜在生态危害最强;河流底泥ri值为7 488.72,水稻土ri值为1 127.95,均远大于600,也属于生态危害很强。在全部监测面的ri值中,cd的数值最大。如果不考虑cd而只考虑zn污染的权重,河流底泥、尾矿土、水稻土样点的ri值分别为21.72、1.44、8.95,均小于160,其潜在生态危害轻微。3个采样点潜在生态危害均属于很强,主要是因为3个采样点土壤中的cd含量远远高于土壤二级环境质量标准,且cd的毒性响应系数又比较高。因此,对小白河流域土壤中的cd污染治理要予以重视。
3结论与建议
3.1结论
(1)小白河流域重金属cd的含量均远远高于我国土壤环境质量二级标准,说明小白河流域土壤已受到重金属cd的严重污染;河流底泥和水稻土的zn含量分别是我国土壤二级环境质量标准的6.95倍和2.86倍,表明zn对该小白河流域河流底泥的影响最大。河流底泥和河水相互影响,相互污染,使受河水灌溉的水稻土受到一定影响,导致水稻土中zn含量比较高,且受到了不同程度的污染,但尾矿土壤还没受到zn的污染。表明小白河流域的河水已受到污染,不能用作灌溉水源。
(2)由于土壤长期受含zn、cd废水的影响,生长在其上面的植物受到严重污染。与对照相比,受污染的植物cd含量超过354~1 314倍,受污染的植物zn含量超过6.98~83.80倍。在所监测的植物中,cd含量吸收最为显著的植物是多花抗子梢,其次是光叶蕨和紫茎泽兰,植物对cd的吸收依次为多花抗子梢>光叶蕨>紫茎泽兰;植物对zn的吸收最为显著的是紫茎泽兰,其次为光叶蕨和多花抗子梢,植物对zn的吸收依次为紫茎泽兰>光叶蕨>多花抗子梢。
(3)在相同的生态环境中,紫茎泽兰更适宜锌污染的土壤环境,多花抗子梢更适宜cd污染的土壤环境。光叶蕨体内的重金属zn含量高于多花抗子梢,表明光叶蕨比多花抗子梢更加地适宜锌污染的土壤环境。
(4)利用hakanson潜在生态危害指数法对小白河流域土壤重金属生态危害评价结果表明,各采样点的重金属污染潜在生态危害都很强,主要原因是cd含量过高引起的。
(5)对小白河流域的cd、zn应予以足够重视,需要采取措施防止cd、zn由底泥进入水相,对沿河两岸排放含cd、zn的污水也要采取一定措施,减少含cd、zn废水的排放。
3.2建议
根据环境保护部环发《关于加强土壤污染防治工作的意见》(〔2008〕48号),为改善土壤环境质量,保障农产品质量安全,建设良好人居环境,促进社会主义新农村建设,必须尽快研究防控重金属污染的措施[6]。首先,贯彻依法预防的原则,建立健全和贯彻防治土壤污染的有关法律法规和标准。其次,充分利用土壤污染状况调查结果,加快产业结构调整,优化工农业发展规划和布局,发展清洁生产工艺,控制和消除重金属污染源。第三,提高土壤环境容量和土壤净化能力,建立土壤污染监测、预报与评价系统。第四,小白河流域的河水已受到污染,不能作为农业灌溉用水。加强小白河流域河道重金属污染治理,加大管理力度,严格控制矿区污水排放标准,严禁不达标的选矿废水排入河道。第五,对已受zn、cd污染的水稻田,不能继续种植水稻等对cd吸收能力强的植物。要加强重金属污染治理,改茬换种zn、cd吸收较弱的作物。第六,采用乡土物种,植树种草,适当选用紫茎泽兰、光叶蕨和杨树等当地物种,保护土壤环境,对已污染的土壤采取治理措施,物理措施、化学措施和生物措施综合运用[7]。总之,矿山开发一定要科学、合法、有序、适度,并严格加强管理、监督,确保维护良好的生态环境。 整理
4参考文献
摘要 基流匮乏的严重污染城市黑臭河流治理是世界性难题。以郑州市贾鲁河为实例,针对城市黑臭河流天然径流少、河道补给水多为生活及工业废水、河流生态功能基本丧失等污染特征,本文提出了基于废水资源化再生利用与水质目标管理结合的基流匮乏型城市黑臭河流的“三级循环、三级控制、三级标准”治理模式;针对水体黑臭问题成因,研发经济有效的污染控制与治理新技术,实现流域排污总量与环境容量的科学衔接,为解决同类型河流水资源短缺与水质目标的达成提供了切实可行的治理模式与途径,并对我国今届黑臭河流治理提供了建议。
关键词 城市河流;黑臭水体:贾鲁河;治理模式;污染控制
工业企业、城市生活等点源导致河流水体普遍受到耗氧有机物和NH。-N的污染,河流黑臭成为中国河流水环境的首要问题。黑臭河流是河水中污染物厌氧分解释放的“表象”与“味道”,由于水体流动性差、水体缺氧乃至厌氧条件下污染物转化并产生NH3-N、H2S、挥发性有机酸等恶臭物质以及铁、锰硫化物等黑色物质,目前还没有明确的黑臭河流评价体系。根据国家重大水专项相关研究成果,建议其阈值为:DO(溶解氧)1毫克/升、臭阈值100、透明度25厘米、色度20,当其中任意一个指标值超过阈值时,则可判定其为黑臭水体。生态基流是维持河流生态系统运转的基本流量,因河道筑坝、渠道化、硬质化,极端降水事件增多,导致坝下长期无水、河道不能蓄水、河道长期干旱,这些河流为基流匮乏河流,它们主要承接污水处理厂废水、农田尾水与农村生活污水。由于其易污染、水体流动性弱、环境容量小、自净能力差等特点,很容易导致水体溶解氧的大量消耗,造成了水体缺氧而呈黑臭状态。近几十年来,黑臭水体的范围和程度不断加剧,在全国大部分城市河段中,流经繁华区域的水体绝大部分受到不同程度的污染。尤其是各大流域的二级与三级支流的黑臭问题更加突出,且劣化程度逐年提高,已成为我国许多大、中城市共同存在的污染问题,严重影响居民生活、城市形象和生态环境。
2015年4月,国务院的《水污染防治行动计划》(简称“水十条”)对黑臭水体的治理提出明确要求:到2020年,地级及以上城市建成区黑臭水体均控制在10%以内;到2030年,城市建成区黑臭水体总体得到消除。目前国内外黑臭河流的治理模式,多采用直接治理技术,主要针对河流本身的问题,采取物理法、化学法、生物一生态或新组合工艺等进行治理。国内外对黑臭河流的治理研究已有了一定的成效,并且建立了相关的水质指数关系式以及预测模型等基础理论研究。
根据国家重大水专项“十一五”淮河项目研究成果,本文以淮河流域的郑州重污染城市河流——贾鲁河为例,探讨基流匮乏型城市黑臭河流治理模式及其主要技术方法。
贾鲁河水体污染状况
淮河是国家“九五”开始重点治理的“三河三湖”之首,曾因水污染事故频发而引发国内外广泛关注。2014年国家环境质量状况公报数据表明,淮河干流水质全年都在Ⅳ类以上,但以黑臭河流为主的劣V类水体超过23%。以河南省为例,60条河流中,除5条断流外,其余55条有34条河流已经丧失了城市一般景观功能,已经成为或即将成为“黑臭”河流,位于淮河上游基流匮乏的二级支流贾鲁河为其中的典型代表。
贾鲁河全长246千米,流域面积5896平方千米,占淮河流域的1/49,而污染负荷却占1/9,是淮河流域面积最大、污染最重的河流之一,素有“欲治淮河,必先治贾鲁河”之说。受自然因素所限,贾鲁河天然径流缺乏,多年平均径流量4. 518亿立方米,多年平均流速14.6立方米/秒,年最大径流量15. 72亿立方米,年最小径流量1. 512亿立方米,河道补给水基本为郑州、开封及下辖区县排放的污水,占河流总水量的80%; 2007年污水处理率仅67.5%,废水回用率不足5%,自净能力差,大多数控制断面水质为劣V类,无法达到水功能区划和河流生态所要求的水质标准;2008年贾鲁河陈桥断面的COD为75.4毫克/升,NH3-N为30.0毫克/升,水生态系统完全崩溃,是名副其实的“黑臭河流”,成为制约淮河流域水质整体改善的重大瓶颈。
贾鲁河的“三级循环、三级控制、三级标准”治理模式
贾鲁河流域一方面集中反映了淮河污染的严重性;另一方面作为淮河上游最发达地区,经济发展与环境保护的矛盾日益突出。2005年以来,其水污染控制工作得到了国家、河南省及郑州市的高度重视,通过提高城市污水处理厂处理能力和出水水质要求,深化工业污染防治等措施,使贾鲁河流域水质得到一定程度的改善,但依然不能满足《河南省水环境功能区划》Ⅳ类水体要求。在现有废水处理工艺技术水平下,流域内城市污水和工业企业废水全部达标排放,也很难保障贾鲁河水质达标。
国家水专项“十一五”课题“贾鲁河流域废水处理与回用关键技术研究与示范”提出了基于废水资源化再生利用与水质目标管理结合的基流匮乏型重污染河流治理的“三级循环、三级控制、三级标准”模式(图1),该模式通过工业与工业园区废水处理与资源化、能源化利用,形成点源一区域一流域的“三级控制”;并以“行业间接排放标准、区域排污标准、流域排污标准”的“三级标准”为管控手段,使工业废水和城市污水逐级净化处理与资源化能源化利用;通过构建“工业园区(企业)内部废水循环利用一区域污水再生利用一流域水资源生态利用”的水资源“三级循环”再生利用技术体系,实现废水资源最大限度的再生利用,维持了河流的基本生态流量,保障河流水体达到水生态功能区划的水质目标,实现流域环境容量与排污总量的科学衔接。
基流匮乏型黑臭河流治理的主要技术方法
基流匮乏型重污染黑臭河流治理是世界性难题,技术减排仍是黑臭河流治理的重要手段。针对贾鲁河流域污染的特点,以“点一线一面一管”相结合的原则,建立了支撑“三级控制”的典型行业水污染控制、城市混合污水深度处理和尾水生态净化处理与修复等关键技术体系,覆盖了流域典型行业、城镇生活和区域尾水等主要污染源的控源减排。
典型行业水污染控制方面,研究并应用了基于两级分离内循环厌氧为核心的生物制药废水处理技术、生物制药废水双膜(UF+RO)深度处理分质回用技术、毒害污染物识别与处置技术、工业园区综合废水生物强化处理技术、工业园区污水厂生化尾水深度处理与回用技术、工业园区先进管理技术。采用基于两级分离内循环厌氧为核心的生物制药废水处理技术、生物制药废水双膜(UF+RO)深度处理分质回用技术,为高浓度生物发酵制药有机废水的能源化、资源化处理提供系统集成创新技术。针对一般性工业园区典型污控技术、工艺以及设施应用效果及运行管理现状,基于重点污染物总量减排、特征因子达标排放和生态健康风险控制要求,通过“物化一生化一物化”技术集成优化,构建“生化预处理、生物强化处理、尾水深度净化”技术体系,显著提高了污水厂主体处理系统的纳污能力、抗冲击能力和应急处理能力;通过增加特征污染物排放标准和引入生物毒性评价标准,形成了以“接管企业间接排放标准、园区污水厂综合排放标准、工业卫生再生利用标准”为核心的长效管理和评估体系。
城市混合污水深度处理方面,研究并应用了混合型城市污水高效脱氮除磷集成技术和城市污水达Ⅳ类水质深度处理集成技术。针对贾鲁河流域生化尾水COD、TN、TP难以稳定达到一级A标准,采用“水解酸化+氧化沟十新型混凝过滤”深度净化技术集成以实现强化脱氮除磷,增强对工业废水复杂污染物的适应能力和抗冲击能力,保障出水稳定达到一级A标准。针对贾鲁河流域高质量再生水的要求,采用以新型磁性微球树脂为核心的脱色技术及强化混凝过滤为核心的除浊技术;通过对城市污水生化尾水进行树脂吸附处理,实现对尾水的高效脱色;通过强化混凝,可实现浊度的有效去除,通过调节混凝条件,满足不同浊度要求。经新型磁性微球树脂及强化混凝过滤的集成深度处理与回用技术处理后,出水主要指标不仅达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002) 一级A标准、《城市污水再生利用景观环境用水水质》(GB/T18921-2002)要求,主要指标还满足地表水Ⅳ类水质标准要求,拓展了再生水的应用范围。
尾水生态净化处理与修复方面,突破了高效稳定人工湿地技术、表流型和潜流型人工湿地处理系统的耦联技术、近自然河道污染生态削减技术、近自然人工滩地一土壤侧渗联合净化技术。基流匮乏型黑臭河流主要来水为经过深度处理的城镇污水和工业废水、COD和NH3-N的浓度远高于地表水V类水质、难以通过一般的地表生态净化处理手段达到水功能区划要求等特点,需要构建重污染河道水体净化的强化与修复技术。高效稳定人工湿地技术将铁屑与湿地基质(粉煤灰、炉渣、碎石)等常用人工湿地基质混合,形成内电解微循环,促进城市与工业尾水中难降解污染物降解、转化,使得COD、NH3-N去除率比对照高出30%以上,TP去除率高出20%以上。表流型和潜流型人工湿地处理系统的耦联技术将潜流型、表流型的人工湿地系统进行串、并联,运用间歇式进水的方式将两种类型人工湿地系统进行优化组合,发挥了单项技术的优势,实现了互补,达到提高COD、TN和TP综合去除的效果,也有效地减少湿地的堵塞。
“三三三”流域治污模式应用实例及实践成效
经过5年多的实践,在“三级控制”方面,通过上述关键技术的研发与示范推广,建成了河南拓洋制药废水处理、五龙口混合型城市污水深度处理与回用、贾鲁河生态净化工程等5项示范工程。在“三级标准”应用方面,基于水质目标管理,建立了环境容量与总量控制相结合的小流域间接排放标准,并在贾鲁河、双洎河等子流域得到推广应用;制定了发酵、制药等流域重污染典型行业污水排放标准,并初步探索了基于河流生态健康保障的流域功能与生态健康标准。在“三级循环”应用方面,实现企业内部中水循环利用、区域尺度尾水综合利用,流域范围河道生态补给利用。
通过“三三三”模式的综合应用,在贾鲁河流域削减COD l.1万吨/年和NH3-N 1000余吨/年,相关技术在流域内近20家企业得到推广应用,直接经济效益2500余万元/年;建成贾鲁河生态净化工程18.5千米,处理水量20万立方米/天,削减COD 49%、NH3-N 76%和TP 36%,透明度增加85%,河流出现黄河鲤鱼等土著种,水生态质量显著好转。实现大王庄主控断面2014年COD 23. 37毫克/升和NH3-N 2.05毫克/升,基本达到了“水清岸绿、鸟鸣鱼戏、人水和谐”的景观。2015年6月5日(世界环境日),中央电视台财经频道“经济半小时”栏目对贾鲁河的水质改善作了专题报道。“三三三”流域治污模式也从侧面被实践证明了是根治黑臭河流切实可行的系统治污模式。
基流匮乏型黑臭河流治理建议
加强河流黑臭评价标准研究
水体黑臭评价作为一种特殊的水质评价,目前在国内外尚无确定性的专门评价方法和标准,直接影响到黑臭河流的治理工作。比对国际标准,现行的水质Ⅳ类、V类标准缺少透明度、嗅殊、叶绿素、特征污染物等评价指标。在水质常规指标中,DO作为单一临界指标法中使用的判别指标,是判别水体黑臭的关键指标。但由于导致水体发黑发臭的因素很多,其值受到河流地理位置、水文水利条件、周边物理环境以及物理化学性质的影响,因此加强黑臭河流评价的综合指标体系研究,可为更科学的提出治理措施提供理论依据。
加强控源减排严格控制各种污染源
黑臭河道整治的关键是截污治污,否则不能从根本上改善水质。解决水体黑臭、提高DO的主要技术途径包括河流水文条件改善、COD控制、NH3-N控制。其中NH3-N已成为各大流域主要耗氧污染物,是未来河流水质的重点控制指标。完善与推广基于流域水质目标管理的基流匮乏型重污染河流“三三三”治污模式,抓住城市生活污水、典型工业行业、农业面源污染等重点污染源,形成基流匮乏型黑臭河流“控源减排”成套技术。加强市政污水管网建设,尽可能地将污水纳管后经污水处理厂处理后再排放,严格控制进入河道的各种污染源。
提高废水深度处理与回用
水的流动性差是基流匮乏型黑臭河流形成的关键原因。城市污水通过净化作为缺水城市水源补充是一个主流方向。基流匮乏型河流一方面受河流自然净化能力不足影响,另一方面农灌及河道补水需求旺盛也是造成其基流匮乏的原因。进一步提高废水处理深度、提高水的处理率与回用率、加强生态净化是解决基流匮乏型河流水资源短缺问题、实现污染减排与水质达标的必要措施。应该加强基流匮乏型河流“生态调水”和“尾水深度净化”,并以河流环境容量推算污染物受纳总量、污染物排放限值等控制标准,利用再生水作为河道补水并构筑生态水系改善河流水文条件。
加强流域生态风险评价研究
基流匮乏型河流其生物毒性及安全性越来越受到关注。健康的生态系统是稳定的和可持续的,在时间和空间上,能够维持它的组织结构和系统内部的调节。生态风险评价是评估由于一种或多种外界因素导致可能发生或正在发生的不利生态影响的过程。城市工业混合尾水对斑马鱼有显著的内分泌干扰毒性和遗传毒性,经生态净化处理能有效削减水体中30%~40%的内分泌干扰毒性和40%~60%的遗传毒性。需加强重点行业企业和集中式污水处理厂有毒有害物质排放的生态风险评价,同时加强生物修复技术使用的区域环境生态风险评估方法、评价标准和评价体系研究。
强化水质目标管理建立长效管理机制
【关键词】河流环境综合治理;环境影响;生态建设
如今河流污染问题已经得到了国际上的广泛关注,尤其是对于一些沿河而生的城市发展区域,河流环境的综合治理对城市的发展和建设有着重要的发展意义。尤其是在国家倡导生态建设可持续发展战略的背景下,如何处理城市发展和河流环境综合治理的关系,是如今城市建设发展的关键因素[1]。
1 河流环境综合治理的重要性
1.1 河流对人类发展的重要性
人类文明的发展离不开河流的推动,通常情况下城市都是沿着河流进行分布。这主要有两个方面的重要原因,一是依靠河流居住可以便于人们获取河流水源;二是河流可以为人们提供水上运输的航线,从而方便城市的交通运输发展,也为经济的发展提供了良好的便利条件。在我国的城市分布中,许多城市都依河而建,尤其是长江流域和珠江流域,黄河流域和长江流域一直以来就是我国人类文明的诞生地,也是我国城市密度最大的区域之一,与此相反的一些水系不发达的西北内流河流域,相对来讲其城市分布较为稀少,并且该区域的经济与沿河的城市对比一般比较落后[2]。
1.2 河流环境综合治理对今后城市发展的重要性
随着近些年来工业化水平的不断发展,不仅促进了城市化进程的加快,还促进了人们生活质量的改善。然而,由于一些工厂将废水排放到河流当中,从而污染了河流的水源,不仅不利于人们饮用水,还影响了交通运输的发展。由此可见,河流环境的综合治理不仅对河流周围环境有重要的改善作用,对于城市化建设的发展也有重要的推动作用。此外,积极治理河流环境有助于生态建设的可持续发展,同时对于该区域空气质量的改善,以及人们的生活有非常大的帮助作用[3]。
2 河流环境综合治理工程环境影响评价的意义和优势
2.1 国内河流环境综合治理工程环境影响评价的意义
河流环境综合治理工程环境影响评价是对人们在进行河流环境治理工程之前,对整个河流工程可能造成的环境影响进行分析和评估,并提出可以预防或者减轻因河流治理带来的不良影响。环境影响评价是强化环境管理的一种重要手段措施,对于确立城市的发展和环境的保护具有非常重要的作用,尤其是在一些河流体系较为发达的地区,河流环境综合治理工程影响评价对该区域之后的经济发展方向具有重要的指导作用。
2.2 河流环境综合治理工程环境影响评价的优势
随着社会的不断进步,我国城市化发展的步伐越来越快。与此同时,我国城市化发展中,城市居民的分布存在严重的不均衡现象。同时由于人口的过度集中,给当地生态环境的发展造成十分恶劣的影响。例如,河流的水源枯竭、周围土地的荒漠化现象。因此加强河流环境综合治理,不仅能改善目前的城市发展现状,还能提升河流的防洪能力以及改善沿岸的河流景观,进而大大地改善了城市的生态环境,将清水、白云、蓝天再还给人类[4]。
现今城市的发展离不开当下环境的改善和网络技术的推动,尤其是在国家大力倡导生态环境可持续发展的战略下,城市的发展不仅仅是经济效益的提升,还需要社会效益和环境效益的共同发展。由此可见,河流环境综合治理工程环境影响评价正好符合当下城市的发展战略,并且还能对河流环境的综合治理进行综合的评估、分析,减少河流治理中对周围环境的破坏,从而将环境的污染危害降低到最小程度,进而既能优化河流的环境治理,还能促进整个城市的经济发展和环境效益的提升。
3 河流综合治理工程环境影响评价的具体措施
3.1 河流环境综合治理工程环境影响评价的工程分析
河流环境的综合治理工程不可避免的会对改造区域的植被、土壤、水源等生态环境以及人们的生活带来一些直接或者间接的影响,这些影响因素有好有坏,并且不同的治理因素对于整个环境的改善作用也会千差万别,所以对于河流的治理工程方案应该事前做好具体的分析、调查,并且合理地布置其施工计划,最大限度地减少对当地环境的损害。
3.2 河流环境综合治理工程环境现状调查
为了能够更好地对河流环境的综合治理工程进行评价,需要对周围的环境进行全方位的调查和研究,并建立一个河流环境综合治理工程的数据分析表,在后期的环境影响评价中,结合其具体的图表对其进行研究和评价。因此,环境的调查区域相对而言比较广泛,包括周围的地质、地貌、水文气象和植被生长情况[5]。
3.3 河流环境综合治理影响环境因子的识别
环境因子的识别是指对已确定环境影响因子的识别,这包括河流环境综合治理工程项目地区的自然分布状况以及环境影响评价范围的确立。在此基础之上,对河流环境综合治理情况进行全面的分析,然后评价河流环境治理工程施工中可能对哪些自然环境和社会环境的环境因子产生影响,然后根据其影响因子,研究其具体的治理措施,从而减少河流治理对环境因素的影响。也就是说,在不影响周围环境的基础上,还能对周围的河流污染加以改善,从而促进周围河流交通运输行业的正常发展。
3.4 以信息化推动行政机关财务管理规范化
在河流环境综合治理中,环境影响评价除了对现有的环境影响因素进行评估外,还需要对潜在的环境影响因素进行预测,找出河流环境综合治理工程潜在的风险因素,并根据风险因素的大小进行识别、评估、判断和决策。这样做是为了保障河流在治理的过程中对周围环境不会造成任何的破坏,将其对周围一些生物物种和人们活动的影响减到最低,从而保证周围生态环境的可持续发展,并且在此基础上为周围的居民创造一个和谐的生态环境,也能促进我国经济效益、环境效益和社会效益的同步提升[6]。
4 结语
随着现代化建设的发展,河流对于人们的生活和城市交通运输的发展越来越重要。河流是当下城市建设的重要环境影响资源,无论对城市的建设还是城市的发展都有非常重要的推动意义。然而随着人们生活环境的改善,河流的污染现象却日益加重。究其原因是人类的工业化发展使得一些废水、废气以及固体废物排放到河流中,致使河流的水质出现污染现象,因此要想改善河流目前的污染问题,就需要对河流进行治理以及河流周围环境的改善。但是还应该在河流的治理中进行环境影响的具体评价,这样做的目的也是减少河流治理中对周围环境的破坏,并且尽可能将对周围环境的影响减少到最低。
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关键词:河岸带 土地利用河流水质
中图分类号: U412 文献标识码: A
1 引言
河流是陆地上必不可少的环境要素之一。近年来,河流与其周边环境(河岸带)的相互作用一直是生态环境和城乡规划方面学者们研究的主题之一,本文将对现有研究成果进行研究分析,归纳和总结河岸带对河流的影响。
2河岸带与河岸缓冲区
2.1河岸带
河岸带是水陆交错地带的一种景观表现形式,即岸边陆地上同河水发生作用的植被区域,是介于河溪和高地植被之间的生态过渡带。
2.2河岸带的作用
河岸带是能量、物质以及生物通过景观的重要通道,也是陆地区域与水生区域之间的生境和廊道。首先,河岸带不仅使河岸带自身物种数量大大超过周边区域,并且能为河流生态系统提供养分源,控制河流生态系统的生产力,还能够作为河流粗大木质物的来源。其次,河岸带可以为人类提供最适宜的娱乐场地和最佳的广义农业用地。再次,河岸带对周边的环境也有影响同时也能影响流域的局地气候和周边的生态环境,并间接影响河流的水文特征。最重要的是,河岸带作为水生生态环境与陆生生态环境的交界地带,不仅起到廊道的重要作用,而且容易将一些外界施加的干扰和影响进行积累和放大。
3河岸带中用地类型对河流环境的影响
3.1不同用地类型对河流水环境的影响
不同用地类型会影响河流的水质好坏,这主要表现在两方面。首先,不同的土地利用类型对河流及其水库的水质会有着不同的影响,其次,当河流周边的土地利用总体结构不同时,河流的水质也极易受其影响。
3.1.1农业用地对河流的影响
农业用地主要会对周边河流的水质造成不良影响。尤其是耕地的过度依赖化肥,会使得农田径流营养成分流失,增加污染物的输出,产生冲刷增浓效应;同时周边的农村居民地的有机废弃物(生活污水、畜禽粪便等)、洗涤污水残留物等进入径流、水土流失等也会导致水质严重下降,此外,改变农业用地的具体用途也会影响水质,农业用地对周边水体产生污染和影响的特征主要表现为:分散隐蔽、随机不确定、广泛不易监测、滞后与模糊性、研究控制的难度大,并且污染物质主要以总氮总磷超标为主。
3.1.2城市用地对河流的影响
城市用地一般包括居民地、建筑用地、交通用地等,其中大部分又属于不透水层。建筑用地的扩展会增加地表径流和面源污染的输出量,不透水层面积增大则会增加地表径流污染物浓度,还会通过增加径流量间接增加面源污染。
3.1.3其他用地类型对河流的影响
当流域内的所有水体斑块面积之和占流域的比例增加,连通度增大时,周边的河流的水质趋于优化;植被斑块的面积增加游离水土保持,从而能够起到保护水体的作用,水质明显会趋于优化;建成地如果增加的话,说明人类对该区域干扰加大,无益于水体保持,水质会趋于下降。
3.2同种用地类型在不同距离范围对河流的影响
同样的用地类型,在不同的距离对河流水质的影响是完全不同的,河岸缓冲区宽度越小,缓冲区内城市用地对河流的影响强度越大;当缓冲区宽度逐渐加大时,城市用地对河流的影响开始减小,最终到缓冲区宽度为300米之外时,已经几乎完全没有相关性。
3.3局地景观或单一物种对河流的影响
有一类研究是为恢复已被破坏的河流及其河岸带生态系统寻找有益的河岸带植被种类,来对比不同种类(本地种、非本地种)对河岸缓冲带恢复的效果。也有研究河岸带阻挡外界环境对河流的影响机制,结果表明农业区的河岸带就具有良好的净化作用,不仅可以拦截大部分排入河流的沉积物,还能有效吸收农业废水中含有的氮、磷甚至是农药。
4. 归纳与小结
河岸带的土地利用状况对河流的影响十分显著。首先表现为不同的土地利用斑块的产物对河流水体有着不同的影响,有保护性影响也有破坏性影响;其次,即使是相同的土地利用类型斑块,其与河流的距离不同,对河流产生的影响也不同;再次,不同的河岸带土地利用类型,其能够拦截和吸收的外部环境对河流的污染类型也是不同的。因此,在对河岸带土地利用进行规划时,需要充分考虑当地的自然、社会等环境对河流的影响,用最合适的土地利用斑块建成河流的保护屏障。
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论文摘要:英国在工业化的进程中,发生了较为严重的城市河流污染,主要因为工业化时期的城市化水平和社会认识尚不能承载工业化带来的全面影响,加之国家治污力度多受掣肘及科技水平的制约,河流污染的状况在19世纪没能得到显著改善,引发生态环境恶化及流行病侵害等不良后果。后发国家应以英国工业化的得失为镜,实现工业化的科学发展。
英国是世界上第一个实现工业化和城市化的国家。以蒸汽动力为标志的工业革命,为不列颠最早叩开了现代化的大门。然而,在工业化的进程中,与经济:荣和城市发展相伴的还有遭受污染的生态环境,其中,城IIJ河流污染尤为严重。英国,在摘取了一个工业化先行者JPG该摘取的最优惠成果的同时,也尝到了工业化及城了化造成的水污染苦果。对尚未实现工业化及正处在现代化进程中的后发国家规避和整治“迈达斯的灾祸”有所裨益2=16促进人与自然和谐发展。故本文不揣浅陋,愿就工业化时期英国城市河流污染的成因、防治及其特点等问题予以探讨,以就教于方家。
一、英国城市河流污染的状况
城市水污染自古有之。人类早期活动产生的废弃物大都被排人大气或弃置于水中,古时的城市居民已有用法令和规章控制污染的尝试。在古希腊,只有获得特殊允许才能设立制革厂;古罗马也有规章规定,制革、榨油和洗衣作坊只能设立在没有居民点的台伯河对岸。但是,早期的污染仅限于十分狭窄的范围。
上百年来,英国的毛纺业等传统工业无疑也降低了河流水质,但是,严重的水污染直到19世纪工业化时期才真正发生。工业革命以来,随着工业的发展和城市人口的剧增,不断排放的工业废水和生活污水使英国的许多河流受到了污染,在19世纪,城市河流污染成为十分普遍的现象。
恩格斯对当时河流污染的描述颇为详尽。例如,流经利兹的艾尔河,“这条河像一切流经工业城市的河流一样,流人城市的时候是清澈见底的,而在城市另一端流出的时候却又黑又臭,被各色各样的脏东西弄得污浊不堪了”;流经曼彻斯特的两条小河—艾尔克河与梅德洛克河的污染状况亦十分严重,“停滞的艾尔克河,这是一条狭窄的、黝黑的、发臭的小河”,梅德洛克河的“河水也是漆黑的,停滞的,而且发出臭味。
此外,流经西赖丁约克的卡尔德河,在1852年以前始终是鱼类喜爱的栖息地,至1867年,皇家委员会已不得不沮丧地承认:“流经西赖丁约克的,与其说是河水,不如说是墨汁。艾尔克河的支流布拉德福河,曾是男孩们捕鱼的乐园,也被工业化的浪潮熏染得通体黝黑,以致“只需一根火柴,就可以将它点燃”,俨然是一条随时喷发的黑龙。
泰晤士河曾是一条美丽的河流,英国人习惯地称之为“老父亲泰晤士”。19世纪以前,泰晤士河河水碧波荡漾,鱼虾成群,是举世闻名的鱿鱼产地,诗人蒲柏在1728年将其描绘为“银色的洪流”。工业革命以来,随着沿途城市居民的剧增以及大量工厂的建立,各种污染物源源不断地进人泰晤士河,牛津以下河段的水质急剧恶化,泰晤士河成为一条污浊不堪的“臭河”。1855年,化学家法拉第致信《泰晤士报》:“整条河变成了一种晦暗不明的淡褐色液体……气味很臭……整条河实际上就是一道阴沟。可见,英国城市的水污染在19世纪中期已经相当严重。
二、英国城市河流污染的成因
那么,究竟为何诸多河流在一个世纪里都变了色、变了味,这么严重的污染是怎样产生的呢?无疑,工业废水和公共废水是城市水污染的主要来源,其中,英国工业革命时期的工厂布局和工业类型又是产生大量工业污水的直接原因。
工业化初期,主要的机械动力是水力,“由于使用水力机,工厂不得不设在大流量的急流旁边”。因此,英国的第一批近代工厂自然傍河而建,在英国工业的发源地和中心—曼彻斯特,“几乎所有的厂房都是沿着贯穿全城的三条河流和各种运河建立起来的。这既解决了动力问题,又方便了废水处理,河流也成了废水排放的理想场所。蒸汽机发明后,以前依靠水力机械、依河而建的工厂逐渐转移到城市中,但工厂对那些流经城市的河流的依赖并没有减轻。因为蒸汽机的第一需要和大多数工业生产部门的主要需求,都是比较洁净的水。水作为冷却剂是蒸汽机不可或缺的,一些工业部门如毛纺业、印染业、造纸业的生产过程也离不开水,还有酿酒、洗煤,没有水更寸步难行。同时,水路为工业主提供了廉价的运输途径。因此,一条河流附近往往分布多家工厂,例如艾尔克河,“桥以上是制革厂;再上去是染坊、骨粉厂和瓦斯厂,这些工厂的脏水和废弃物统统汇集在艾尔克河里”。这些废水中往往含有铅、碱、硫等污染物,而且大多是未经处理就直接排放,使水质大大降低,造成严重的河流污染。
造成城市水污染的另一主要来源是公共废水。公共废水主要包括人畜的排泄物、生活垃圾和洗涤剂。公共废水的存在本不可避免,但在英国工业化时期,因城市化和城市人口增长过速,加上市政建设滞后,遂使水污染加剧。
一方面,与工业化相伴的是,英国城市化发展迅速,城镇人口增长急剧。势如潮涌的人口,被压缩到很小的拥挤不堪的中心点上。从增长数量上看,大约在1800年,英国只有一个大城市—伦敦,人口约100万,远远超过其他城市如利物浦、曼彻斯特、伯明翰和布里斯托尔等(这些城市的人口大多只在5到10万之间)。1850年伦敦人口增至2,360,000人,另有9个城市在10万人以上,18个城市在5万到10万之间。1910年英国有46个城市超过10万,伦敦人口更是猛增至450万。从增长率看,兰开夏在1700年至1801年间人口差不多增加两倍,曼彻斯特的人口在1773年至1801年间也增加了两倍。到1851年,英国的城市人口已首次超过农村。城市的扩展和人口的集中大大增加了水资源的消耗,也使城市的公共卫生日益恶化,垃圾成堆、污水横流构成了那时英国许多城市的基本外貌。
另一方面,英国城市化虽快,但城市化水平较低,市政建设滞后。“所有的市镇,不论是新的还是老的,都面临着公共卫生的严峻问题,工业化早期,英国的城市尚未建立清扫垃圾的制度,垃圾粪便随意堆放,人们甚至因厕所太少不得不随地大小便。特别是贫民窟,成了疾病流行的孽生地,被人们称为“霍乱国王的巢穴”。在利兹,最不卫生的地区是工人住的狭窄的房屋区,这类建筑物里不具备任何一种排水设施,厕所少且前后无遮无盖。到1831年,即使是已拥有14万以上居民的曼彻斯特市区仍没有铺砌街道和修建下水道的条例。非但如此在曼彻斯特新城(又叫爱尔兰城,theIrishtown),“街道没有铺砌,也没有污水沟,可是这里却有无数的猪群”。大量垃圾、粪便、洗涤用水还有从街道屠宰场排出的水染上深红色的兽血,经过公用阴沟和露天排水沟通往小河、水坞,加重了城市河流的污染。
综上所述,工业化和城市化的“副产品”是造成城市河流污染的主要原因。除此之外,工业化时期英国的社会思想是污染得以加剧的促因。
首先,英国人将“自由放任”思想奉为圭泉,对工业革命造成的工业中心人口膨胀、城市污染和公共卫生等问题尽量不干预;其次,社会以追逐财富为价值取向,对“污染”则漠不关心。英国贵族通过经营追求财富早已成为惯例,社会中下层又有着一股“向上看”的风气,于是上行下效,社会形成了以谋求利润为荣的风气。
难怪连外国观光者都不禁要惊呼:“英国的城市纯粹是工作和挣钱的地方,而绝非休息和享受的乐园,那种具有更高尚品格的人还没有出现。超级秘书网
三、英国城市河流污染的防治及其特点
随着河流污染状况的不断加剧,以及由此引发的各种危害,人们开始意识到有必要采取措施对污染予以遏制,但长期似来,社会的反应并不积极。直到19世纪中期,随着流行病的多发,城市才开始实行系统的卫生改革,如下水管道、清水供应和道路清洁等。同时,社会对城市河流污染的防治也愈加重视,各项治理措施逐渐建立,整治渠道逐步完善。下面将结合英国在这一时期的防治措施,对城市河流污染的治理特点进行探讨。
关键词:污染;特征;因素影响;建议对策
中图分类号:[TE991.2] 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)
1.目的与意义
海城市位于辽宁省南部,地表水主要汇入海城河或五道河后流入太子河,而太子河系辽河流域。小姐庙断面是太子河流域最下游的国控断面,省化学需氧量(COD)质量浓度考核目标为40mg/L,所以海城市地表水水质的好坏直接影响到小姐庙断面水质。
为了使辽河水质变清,实现海城市地表水消灭劣Ⅴ水质的工作目标,及时掌握海城境内流入太子河水体的各支流污染现状和地表水污染特征,将对该流域治理任务如期完成提供重要参考,为环境管理、流域治理和“十二五” 环境目标远景规划提供了数据信息和重要的技术支持。
2.地表水污染现状
海城境内的地表径流比较丰富,共有大小河流28条,主要有海城河、五道河、八里河、炒铁河、三通河、毛祁河、杨柳河等[1]。由于工业污染、农村面源污染和城市生活污染,海城河、五道河水污染历史长久,近3年来,通过兴建污水处理厂及开展水污染综合整治,水质明显好转;但是由于省考核标准逐年提高,指标逐渐增加,治理及达标工作仍然很艰巨[2]。
3.地表水污染特征
3.1 地表水污染的时段特征
从时间变化上分析,河流例行监测分枯、丰、平三个水期。“十一五”期间,海城河的牛庄、隆泉和五道河的古城、刘家台4个断面为主要污染断面,各水期的化学需氧量、氨氮、总磷、石油类、高锰酸盐指数浓度比较见图3-1。浓度变化主要受河水流量影响,枯水期,水流量小,污染因子浓度最高,进入平水期和丰水期,自然降水量逐渐增大,农田开始灌溉,上游水库放水,水流量增大,因此丰水期河流水质优于枯、平水期[2]。
①四个断面的化学需氧量枯水期牛庄、隆泉断面污染略重于刘家台;石油类和高锰酸盐指数也较古城和刘家台两断面要突出些,这主要是与海城河主要接纳流经各镇的企业排水和生活污水,而且海城河下游在汇通污水处理厂未建前一直接纳西柳、感王印染水洗行业生产废水,所以表现出工业污水污染特征[2]。
②氨氮和总磷在隆泉和牛庄两断面中没有变化比较平稳,而古城和刘家台两个断面表现比较突出,且丰、平水期也高居不下,这主要是因为五道河穿梭于如南台、王石等养殖性农业镇区,必然要携带沿河农村点、面源的污水,而且五道河还是海城市生活污水纳污河流,因此,它突出表现为生活水污染特征[2]。
3.2水文因素影响分析
2010年,海城河、五道河主要指标浓度下降,除了受上游来水和水污染综合整治措施得当影响外,水文因素也起到了辅助作用。降水量、流量呈正相关,污染物浓度与降水量、流量总体上呈负相关。2010年是“十一五”期间降水量最大的一年,海城市降水量是2005年的1.51倍,海城河流量是2005年的1.52倍,五道河是2005年的2.57倍,充足的降水和流量的增加,使河床得到了冲刷和净化,水质中污染物的自然降解能力得到了增强,导致污染物浓度降低[2]。“十一五”期间海城河、五道河降水量、流量和化学需氧量浓度变化趋势比较见图3-2。
3.3 农业污染源的影响
随着国家政策对农林牧渔业的扶持,海城市畜牧渔业得到了强劲发展,已成为广大农民致富、建设小康社会和繁荣农村经济的支柱性产业。而随之也带来了环境问题,即畜禽粪尿成为水体污染源中不可忽视的因素。
(1)2010年海城市畜禽养殖业年末存栏情况见表3-1
表 3-1海城市畜禽养殖业2010年末存栏情况
由表3-1可以看出[2],养殖业分布于各河流域不尽相同,大牲畜、生猪和羊的养殖量较为集中分布在海城河,家禽类比较集中于五道河流域,而分布于其它各河流域相对较少。
(2)畜禽养殖业污染物的产生量及排放量
调查发现,畜禽养殖业产生的污水量大且很少有污水处理设施,产生的粪尿大部分是露天堆放,不仅会产生恶臭气味,而且经过雨水淋溶、地表径流、渗透,极易对海城市地表水环境造成污染,所以畜禽养殖业对地表水和地下水的影响不容忽视。2010年海城市畜禽养殖业污染物的产生量及排放量见表3-2。
表3-22010年畜禽养殖业污染物产生量
畜禽养殖的废水排放量是根据《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596-2001)中集约化畜禽业干清粪工艺最高允许排水量而计算;污染物排放量计算经验系数依照《全国水环境容量核定工作常见问题辨析》(中国环境规划院)技术报告建议,取非点源入河系数为0.1。
经核算,畜禽养殖业污染物排放量对两河的影响较大,可能致使海城河化学需氧量和氨氮分别增加9.5%和35.8%,五道河化学需氧量和氨氮分别增加4.1%和6.8%,因此,要大力推广畜禽粪尿污资源化综合利用,控制畜禽养殖业对环境水体的影响,否则,在未来的几年内,畜禽养殖业将成为影响水环境的主要因素。
4.减少地表水污染的对策与建议
4.1 采用监管与防治并用的管理方式,确保海城市考核断面稳定达到地表水Ⅴ类标准限值,为地区经济发展创造更好的环境空间。
建议政府与各镇区建立考核制度,并将考核结果纳入镇区环保指标考核,即河长制。对河流及两岸的生态廊道实施区域化管理,明确责任和分工,实行问责制,与区域管理目标相结合,杜绝河道中的各种垃圾出现,严禁在景观水域内设排污口。流经各镇区的海城地表水干、支流水质达标情况与各镇区政府考核直接挂钩,建立以功能区水质达标为考核目标,使各镇区出境水质达到本功能区的要求,由监测部门定期对各镇区出境断面水质进行监测,以监测结果来确定其是否达标,进而使河流水质得到层层呵护。
4.2 加强各污水处理厂及其配套管网建设,并提高城市生活污水处理能力。
①随着城市化进程步伐的加快,城市生活污水的产生量与日剧增,目前,城市生活污水处理率仅为64.0%,建议相关部门加快污水处理厂配套管网铺设,扩大生活水收入面积;而且要加快污水处理厂的建设工程及工艺改造步伐,提高城市生活污水的处理能力。