刘正实,吴小华,李德斌,李小红
(1.重庆市渝北区环境监测站,重庆 401120;2.重庆市渝北区环境保护局,重庆 401120;3.重庆工商大学 废油资源化技术与装备教育部工程研究中心,重庆 400067)
渝北区位于重庆市主城区东北部,地处华蓥山主峰以南、长江上游北岸、嘉陵江下游东岸的三角区域内.嘉陵江、长江是渝北区境内的两大河流,区境段长分别为34km和41km.区境内有寸滩河、朝阳河、长堰溪、御临河注入长江,有黑水滩河、朱长溪、后河注入嘉陵江.其中后河全长55km,流域面积344.2km2,流域平均径流量1.6×108m3.御临河全长218.2km,总流域面积3 861km2,多年平均径流总量1.6×109m3[1].朝阳河全长30.7km,总流域面积135.1km2,区境内平均径流总量6.8×107m3.渝北区水资源丰富,区内水资源总量(多年平均)为7.18×108m3,其中地下水年资源量为1.07×108m3,过境水资源总量(多年平均)约3.64×1011m3.
为全面、准确掌握渝北区的地表水环境水质情况,作者利用2013年水质监测数据,对渝北区地表水、农村地区水源地以及城区湖库进行水质评价,并分析水环境污染的原因,以期为水环境管理和水污染控制提供一定的参考.
2013年渝北区监测江河3条,为御临河、朝阳河、后河;共设置7个监测断面,分别为后河仁睦和跳石断面,御临河江口、黄印和御临镇断面,朝阳河石仓和玉龙桥断面;农村地区水源地监测点位26个,其中水体属性为河流的有14个,水体属性为湖库的有8个,水体属性为地下水的有4个;城区湖库15个,共设置27个监测点位.
对参与评价的各项因子,其年均值分别与《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)[2]或地下水环境质量GB/T14848-93[3]进行对照,确定该因子的水质类别.同一因子不同类别标准值相同时,从优不从劣.
综合污染指数评价标准采用国家《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)[2].综合污染指数数字表达式为
各污染物分指数为
各污染物污染分担率为
其中:P为水污染综合指数;Pi为第i项污染物的污染分指数;Ci为第i项污染物的实测浓度;Si为第i项污染物相应的标准限值;n为参与评价污染物项数;Ki为第i项污染物对水体污染的分担率.pH、溶解氧污染物分指数详见环境影响评价技术导则与标准汇编[5].
水质按Ⅲ类标准评价:水质选用pH、溶解氧、高锰酸盐指数、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、总磷、氟化物、石油类、挥发酚、六价铬、铜、铅、锌、镉、硒、砷、汞、阴离子表面活性剂、硫化物、氰化物等21项.按综合污染指数对水质进行分级评述,分级标准见表1.同时,以污染物污染分指数及污染分担率反映各类污染物浓度与相应水质标准的比较结果,显示污染物对水体污染的贡献,表征水体水质污染的特征.
表1 综合污染指数对应水质分级Tab.1 Relationship between the comprehensive pollution indexes and water quality classification
为了评价湖库的富营养化状况,依据中国环境监测总站《湖泊(水库)富营养化评价方法及分级技术规定》[6],选取叶绿素a、总磷、总氮、透明度和高锰酸盐指数等5项指标,对城区湖库的综合营养状态进行评价.在同一营养状态下,指数值越高,其营养程度越重.
综合营养状态指数计算公式如下
其中:TLI(∑)为综合营养状态指数;Wj为第j种参数的营养状态指数的相关权重;TLI(j)代表第j种参数的营养状态指数.
2013年3条主要江河综合污染指数在0.19~0.25之间(表2),其中朝阳河石仓综合污染指数最低,后河仁睦和朝阳河玉龙桥最高.主要江河总体水质较好,达到地表水Ⅱ或Ⅲ类标准,综合污染指数均为清洁级或较好级水平.从分担率来看,表征耗氧性有机污染的水质指标高锰酸盐指数的污染分担率较高的区域有御临河江口、御临河御临镇;石油类污染分担率较高的区域有御临河黄印、朝阳河石仓;营养性污染物的指标总磷的污染分担率较高的河流为后河跳石、后河仁睦、朝阳河玉龙桥.
与2012年相比,2013年御临河御临镇断面综合污染指数未发生变化,黄印和江口断面略微上升;后河仁睦和跳石断面综合污染指数略微下降;朝阳河石仓和玉龙桥断面综合污染指数略微上升(图1)[7].
渝北区江河中的污染主要是氮、磷和有机物污染,污染源主要是畜禽养殖业污染、城镇生活污染、工业污染、农田地表径流污染及船舶流动污染以及沿江城镇的生活垃圾和工业固体废物随意抛弃和堆放产生的各种污染.随着渝北区城市市政管网完善,流入后河的污水逐年减少,后河水质有所改善,而朝阳河受农村的生活垃圾和农业废水的影响,水体的污染和破坏比较严重.总体看来,江河水的污染仍是以可降解生化污染和富营养化为主要表征.
表2 2013年渝北区河流水质综合评价结果Tab.2 Overall evaluation results of the rivers in Yubei district(2013)
图1 2012和2013年渝北区河流水质综合污染指数Fig.1 Comprehensive pollution indexes of the rivers in Yubei district(2012and 2013)
全区15个湖库综合营养指数在42.1~71.5之间(表3),富营养化状态为中营养到重度富营养,中营养比例占6.7%,轻度富营养比例占40.0%,中度富营养比例占46.7%,重度富营养比例占6.7%.其中两岔水库水质最好,综合营养指数为42.1;月隐湖水质最差,综合营养指数为71.5.湖库的主要污染物为总磷和高锰酸盐.
城区部分重点湖库主要污染物为氮、磷和有机物,污染主要来源于城镇生活污水、城镇初期雨水,由于市政管网雨污混流,城区污水处理厂扩能未能及时跟上,空港新城片区无污水处理厂,造成部分污水未经过处理直接排入环境而造成部分湖库水质超标.造成湖库水环境富营养化的污染源有多种形式,大致可以分为外源和内源.其中外源主要指点污染源和面污染源两大类:点源污染主要来自沿湖居民的生活污染、废水和生活垃圾;面源污染主要来自于岸坡裸露地带的雨水径流、建筑工地地表径流、部分固体废弃物、降水及降尘污染以及由雨水口集中排放的街区雨水径流.长期以来,大量腐殖物沉入水体成为积泥,使湖库底泥成分极为复杂,是严重的内源污染.
表3 2013年渝北区湖库水质评价结果Tab.3 Evaluation results of the lakes in Yubei district(2013)
全区26个农村地区水源地综合污染指数在0.12~0.29之间,均为清洁级或较好级水平.其中黄印水厂水质最好,综合污染指数为0.12;中坪水厂水质最差,综合污染指数为0.29.按地表水环境质量GB3838-2002标准评价水质类别或地下水环境质量GB/T14848-93标准评价水质类别,2013年上半年和下半年达到Ⅲ类标准的农村地区水源地分别有23和24个,达标率为90.4%,比2012年提高了0.4%.超标的水源地为悦来合力水厂、远景水厂、中坪水厂,超标主要项目为化学需氧量、总磷[8].农村地区水源地水质普遍是pH、溶解氧、化学需氧量、总磷、高锰酸盐指数和石油类等有机污染相关项目的污染分担率较高.决定河流水质级别的项目为氨氮、高锰酸盐指数、镉、总磷,决定湖库水质级别的项目为高锰酸盐指数、总氮、总磷.决定地下水水质级别的项目为氨氮.
农村地区水源地污染主要是氮、磷污染.污染来源于农业面源污染和农村种养殖业.首先是居民的生活污水大量排放所致,其次是农业生产中引入污水灌溉以及化肥和农药的不合理使用,再次是乡镇污水处理厂后续运行管理没有跟上,生活垃圾及农业固体废弃物简单堆放产生的渗漏液直接排进环境等一系列因素共同对其产生了一定的影响.
加强农村地区水源地保护,大力推进次级河流整治、生活污水治理、工业废水治理、农村面源污染防治,实现水环境质量持续改善,让不堪重负的江河湖库休养生息.
(1)加强农村地区水源地保护
实施农村环境连片整治项目,村民生活污水、生活垃圾实行集中处理,避免或减少对河道的直接排放.升级改造镇街污水处理厂,积极促进农村水环境质量稳步提升,相关部门和镇街积极筹措资金,落实主体责任,对镇级污水处理设施进行技术改造,强化运行维护管理.
环保优先,发展绿色生态农业,科学使用农药、化肥,推广使用有机肥、缓释可控化肥和高效、低毒生物农药,控制化肥、农药的过量使用.禁止已明令淘汰的高毒高残留农药的生产、销售和使用,推广实施以农业土壤测土配方施肥为主的沃土工程,改善耕地水肥保有条件,调整肥料补贴政策,大力促进稀释可控化肥和以秸秆、畜禽粪便、污泥为原料的有机(复合)肥的生产、使用,减少农业面源污染.
(2)次级河流水污染综合整治
全面推进次级河流污染综合整治,开展辖区内次级河流流域的工业污染、生活污染、养殖污染整治.开展次级河流清漂工作,建立清漂机制,确保河面无垃圾、无油污等漂浮物.深入开展“四清四治”专项行动,全面清理辖区内的各类污染源,对所有污染源监管点履行环保法律法规情况和环境监管情况等进行全面清查,并完善有关调查数据.严格建设项目准入规定,加快淘汰落后产能,严格执行国家、重庆市工业项目准入和《重庆市渝北区工业项目准入及土地供应管理办法》,大力发展低碳产业和节能环保、低能耗、低污染、高附加值新兴产业.
(3)多举措施改善湖库水质
一是组织力量对城区湖库进行详细调查,以便有效地控制点源污染,以防未预见污染源污染库水.同时对底泥化验,决定是否清淤及清淤量.二是需要设立专门的组织结构,设置专项基金,由专人来对水库进行维护管理,提高对可能构成水库潜在威胁物的警惕性,确保水库水质保持稳定.三是结合城区水库水环境特点,采用污水截流、雨水生态渗滤沟、人工浮岛、人工复氧、人工循环、湖岸绿化以及清水养鱼等工程措施和生态技术,降低湖水的化学需氧量、氨氮、总磷、总氮等指标.四是必须加强对水体水质进行监测,以便掌握水质情况,及时采取相应措施,避免水库及下游水体的污染.
(4)强化环境宣传能力
宣传教育与公众参与,通过广泛宣传,增强公众参与环境保护的积极性.环境宣传教育工作深入贯彻落实科学发展观,大力宣传环境保护历史性转变,努力推动全社会逐步树立生态文明观念,新闻宣传工作扎实稳健、环境宣传教育全面推进,为环境保护工作营造良好的舆论氛围.一是以各类环境保护宣传为载体,提高公众的环保意识.二是鼓励公众与新闻媒体舆论对政府、工业污染大户等监督,促使环保政策落实.三是进一步推行环境政务公开,环保部门应当定期发布环境质量信息.四是建设公众参与环境保护信息系统,建立健全环境保护公众参与机制,搭建环境保护公众参与平台,培训环境保护公众参与骨干[9].
2013年渝北区地表水中河流水质状况总体良好,能满足水域功能,存在的主要环境问题是城区部分重点湖库水质呈轻度污染,为劣Ⅴ类,少量农村地区水源地水质不达标.地表水水质以有机污染为主,主要项目为总氮、总磷和高锰酸盐指数.因此,渝北区的水环境质量不容乐观,水资源保护的压力较大,环保任务十分艰巨.
[1]方俊华.重庆市渝北区御临河流域水污染治理规划研究[D].重庆大学城市建设与环境工程学院,2004:15.
[2]国家环境保护总局,国家质量监督检验检疫总局.地表水环境质量标准(GB 3838-2002)[S].2002:2.
[3]国家环境保护总局,国家质量监督检验检疫总局.地下水环境质量标准(GB 14848-93)[S].1993:2.
[4]刘大为.佛山市水环境质量评价和分析环境[J].保护与循环经济,2010(8):53-54.
[5]李海生.环境影响评价技术导则与标准汇编[M].北京:中国环境科学出版社,2005:58.
[6]中国环境监测总站.湖泊(水库)富营养化评价方法及分级技术规定[S].2001.
[7]重庆市渝北区环境保护局.重庆市渝北区2012年环境质量报告书[R].2013:51.
[8]重庆市渝北区环境保护局.重庆市渝北区2013年环境质量报告书[R].2014:59.
[9]李德斌.渝北区环境保护规划研究[D].重庆大学资源与环境科学学院,2006:47.