张东莱,王占升
(1.承德市水资源管理办公室,河北 承德 067000;2.河北省承德水文水资源勘测局,河北 承德 067000)
武烈河流域水环境保护邹议
张东莱1,王占升2
(1.承德市水资源管理办公室,河北 承德 067000;2.河北省承德水文水资源勘测局,河北 承德 067000)
分析了承德市武烈河流域水环境现状,指出了流域环境存在的问题;规划了武烈河水资源保护目标,进而提出了保护武烈河流域的对策措施。
武烈河;水环境;问题;措施
武烈河流域位于华北平原东北部、滦河中游,是滦河流域一级支流,属承德市境内河流。流域涉及承德市双桥区、承德县和隆化县,地理位置介于东经117°42′~118°26′,北纬40°53′~41°42′之间,流域面积2580km2。发源于围场县道至沟,流经双峰寺镇后纵贯承德市双桥区,至大石庙镇雹神庙村汇入滦河。干流全长114km,平均年径流量2.17亿m3。其上游主要支流有兴隆河、鹦鹉河、玉带河,呈扇形分布。
武烈河流域水资源人均占有量仅为379.8m3,为全国平均水平的18%,属于极度缺水地区。
2.1 水质现状
2013年7月的水质监测结果显示,武烈河干流水质总体为轻度污染,水质优于Ⅲ类的监测断面9个,占干流断面总数的56.25%;Ⅳ类水质的断面5个,为喜上喜水泥厂北侧小桥断面、甸子断面、兴盛丽水步行桥断面、云山饭店旱河排水口断面、雹神庙断面;Ⅴ类、劣Ⅴ类各1个,主要为中关镇加油站下游断面和高寺台前沟排水口下游断面,其主要影响指标为COD和生化需氧量。兴隆河有1个监测断面水质为Ⅴ类,为韩麻营镇政府下游断面,主要影响指标为COD和生化需氧量。鹦鹉河4个水质监测断面中,Ⅲ类、Ⅳ类的各1个,Ⅴ类2个,主要影响指标为COD和生化需氧量。
2013年10月的水质监测结果显示,武烈河干流水质总体良好,水质优于Ⅲ类的监测点19个,占干流总数的82.61%;Ⅳ类断面4个,主要为武烈河高寺台镇和双峰寺镇河段的监测断面,主要影响因子为生化需氧量、COD和总磷,另外,此河段大部分监测断面中铁的含量较高,最高达1.3mg/L。兴隆河2个水质监测断面分别为Ⅲ类和Ⅳ类,主要影响指标为COD和总磷。鹦鹉河5个水质监测断面全部优于Ⅲ类。玉带河5个水质监测断面中,Ⅱ类的2个,Ⅲ类的1个,Ⅳ类2个,主要影响因子为COD。
两次监测结果可以看出,武烈河在汛期超标断面较多,在枯水期超标断面较少,而且汛期超标断面主要分布在矿区至城区河段。原因是矿区开采造成矿区环境脏、乱、差,汛期矿区污染物和生活面源污染物随雨水冲刷直接入河。
2.2 水质年际变化趋势
流域水质近几年总体情况逐渐好转,部分河段水质较差。以近年流域常规断面监测数据进行评价,流域总体水质由重度污染(2006、2007年)、轻度污染(2008年)逐渐变为良好(2009~2012年)。其中,上二道河子和旅游桥断面7年水质一直保持Ⅲ类;磷矿上游断面2006~2010年保持Ⅲ类,2011、2012年水质变差为Ⅳ类;雹神庙断面2008年以前水质为Ⅴ类或劣Ⅴ类,之后除2011年为Ⅵ类外,其他年份为Ⅲ类。
流域各监测断面近年水质状况如图1。
图1 流域各监测断面水质状况分布
2.3 污染源情况
2012年,武烈河流域废水排放量2168.43万t,COD排放量8027.24t,氨氮排放量1115.96t。COD、氨氮排放量分别占全市16.4%和21.6%,分别占滦河流域的27.7%和28%。据统计,武烈河流域COD和氨氮排放以生活源为主,分别占79.9%和97%,畜禽养殖排放COD和氨氮占总排放比例其次,工业源排放COD和氨氮占总排放比例最低。流域水污染物排放情况如图2。
图2 流域水污染物排放情况分布
2.3.1 工业污染
2012年,据统计流域内工业废水、COD和氨氮排放量分别为106.64万t,9.88t和2.78t,砷、铅、镉、汞、六价铬等有毒重金属污染物,均为零排放。从行业具体情况看,废水排放量主要来源于铁矿采选企业,占总废水排放量的93.77%;COD和氨氮排放量全部来源于食品加工类企业。
2.3.2 生活污染源
2.3.2.1 生活污染物排放量
2012年,流域内生活污水、COD和氨氮的排放量分别为2168.43万t,6409t,1084t。双桥区生活污水、COD和氨氮排放量分别占总排放量的62.2%,29.9%和49.3%,承德县COD和氨氮排放量分别占总排放量的35.8%和25.9%,隆化县的COD和氨氮排放量分别占总排放量的34.3%和24.8%。各县区生活污染物情况如表1。
表1 2012年各县区生活污染物排放统计
2.3.2.2 生活污染处理现状
流域内现有污水处理厂1座,设计污水日处理能力为8万t,主要服务范围为双桥区城区、开发区和高教园区。2012年,污水处理厂实际日处理量为7.33万t,负荷率为91%,处理生活污水占90%,工业废水占10%。污泥实际处置量1.63万t,主要经压滤脱水后外运堆肥。COD实际去除量0.82万t,进出水COD浓度分别为341.30mg/L和35.60mg/L。氨氮实际去除量为665.83t,进出水氨氮浓度分别为28.10mg/L和3.20mg/L。根据预测,到2020年,太平庄污水处理厂服务范围内的北区、老城区、南区及西区部分地块污水排放量将达到12万t/d,远超出正在运行的污水厂实际处理能力,污水处理能力明显不足。
流域内乡(镇)、村生活垃圾处理水平普遍较低,市区及城区近郊的生活垃圾收集转运体系相对完善。流域内下游建有一座垃圾焚烧发电厂,处置城市生活垃圾。部分乡镇、农村设置了简易垃圾填埋点,但多数区域缺乏垃圾收集系统和处置场地,部分垃圾填埋设施的防渗和污水处理设施不足。部分远郊或沿河村,存在垃圾就近倾倒、堆放的问题,公路两侧、村乡出入口、沟渠河道两边存在较多垃圾堆,随着雨水冲刷等,对武烈河造成较重污染。
2.3.3 畜禽养殖污染和农业肥源污染
2.3.3.1 畜禽养殖污染物排放量
2012年,流域内畜禽养殖COD排放量1514.18t,氨氮排放量22.35t。各乡镇畜禽养殖场污染物排放情况如表2。
表2 流域内各主要乡镇畜禽养殖场污染物排放统计
流域内养殖业规模化程度不高,以专业户分散养殖为主,分散养殖虽然排污强度较小,但污染治理水平低,管理成本较高。
从养殖排污量空间分布上看,三家乡和高寺台镇COD排放量最大,分别为594.17t和335.52t,各占养殖COD排放量的39.24%和22.16%;双峰寺镇和韩麻营镇其次,COD排放量分别为142.0t和94.15t,各占养殖COD排放量的9.38%和6.22%。双峰寺镇氨氮排放量最大,为6.03t,占养殖氨氮排放量的26.95%;韩麻营镇、高寺台镇和三家乡其次,氨氮排放量分别为3.48,3.09,2.62t,各占养殖氨氮排放量的15.59%、13.83%和11.71%。
2.3.3.2 农田种植化肥和有机肥施用情况
流域内化肥施用量较大,有机肥施用量不足,各区域施肥强度差异也较大。隆化县耕地面积5.69万hm2,承德县耕地面积2.78万hm2,双桥区耕地面积0.4万hm2,主要作物类型为玉米、水稻和杂粮。流域内化肥年使用量共11264.6t,主要集中在承德县,使用量为8048t/a,占全流域71.4%。其中化肥年使用量最大的为头沟镇,为3076t/a,占承德县的38.2%。隆化县化肥年使用量最大的为章吉营乡,为941t/a,占隆化县的53.5%。双桥区化肥使用量最大的为大石庙镇,为832t/a,占双桥区的57.1%。由于各区域耕地面积和化肥使用量的不对等关系,导致各区域化肥的施肥强度差异明显,化肥施肥强度较大的乡镇主要为双峰寺镇、岗子乡、磴上乡、头沟镇、高寺台镇等。流域内有机肥的年使用量较低,不足700t,大多数乡镇未使用有机肥或未统计有机肥使用量,在未来的农田种植中需尤其注意平衡施肥技术的推广,逐步减少化肥的使用量,提高农田有机肥的使用量。各乡镇化肥和有机肥具体使用情况和施肥强度如表3。
表3 流域各乡镇化肥和有机肥使用和施肥强度统计
3.1 采选矿业造成环境破坏,河道多年淤积严重
据调查,采选矿业主要分布在武烈河上游河道、河岸两侧,进行采、洗、选矿作业,主要污水处理设施以尾矿库沉淀为主。河道沿岸存在的违法小选厂,多数无合法手续、设备简陋且废水直排河道。部分企业私自改、扩建,环保生产线手续不全,污水处理能力不足,尾矿库疏于管理,跑冒滴漏、废水直排或者汛期废水外排的现象仍较普遍。
武烈河河道淤积、河床破坏情况较为严重。多年累积使得矿区部分河道淤积深度达1~2m,武烈河上游河道多被尾矿砂覆盖,基本难见自然河床,水体悬浮物居高不下,河道泄洪能力下降,地下水补给能力降低,水体水质受到污染,河道生态遭到严重破坏。
3.2 支流水质较差,农村、城郊乡镇污染较重
与武烈河干流相比,支流污染相对较严重。由于生活污水、垃圾乱排、散落及企业违法排污、建筑垃圾乱堆等原因,部分支流垃圾漂浮物严重,水体黑臭、水质较差,对干流污染贡献较大。
农村及部分城郊污染治理基础设施建设滞后。新农村建设及城市拓展建设等促进了一部分郊区与农村地区的居民聚集,新建城镇化小区促进居民集中,形成污水规模排放,但配套污水处理设施建设不足,造成居民生活污水得不到收集处理,部分支流区域生活污水无序直排。大部分农村地区,垃圾收集、转运、处理设施滞后,生活垃圾得不到及时收集和处理,大量生活垃圾随意丢弃和堆置,河床、河边、部分旱河河道、甚至主干河道已成为农村生活垃圾的主要弃置点。雨季时,大量的生活垃圾随径流进入河道,形成面源污染。与此同时,由于绝大多数养殖户规模偏小,无防雨防渗和废水处理设施,畜禽粪便就近沿河岸和农田简易露天堆放,随雨水进入河道。
3.3 城市环境基础设施不完善,中水回用率不足
流域内城镇化的快速发展,人口规模的扩大,导致生活污染物排放量增加,但流域内城镇污水管网建设滞后,覆盖不全面,生活污水收集不全,老旧小区及城市周边污水直排现象时有发生;与此同时,污水处理厂处理能力和实际不相匹配,导致收集的污水未能全部处理。现有污水处理厂排放标准偏低,处理工艺为二级生化处理,执行GB18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》二级标准,处理后的生活污水未能综合利用。承德市暂未出台中水回用相关规划,中水利用途径不足,2012年全年仅有10%污水再生回用,中水回用率偏低。
3.4 河流生态环境恶化,生态功能脆弱
河道淤积、坡堤破坏问题严重。河沙偷采滥采,部分地区沿河滩地种植,破坏了原有河岸和河道的生态环境;武烈河干流和多个支流河段的尾矿淤积严重,河岸坡堤已被挖坏、压坏。河道堵塞,河水浑浊,河道自净能力基本遭到破坏。由于河道自然形态破坏较严重,同时流域水资源量偏低,导致河流在枯水季节河道流量严重不足,难以维持河流的自然生态功能。
为了美化城市环境,武烈河城市段筑起了12道橡胶坝进行多级蓄水,满足城市景观和用水需求,有橡胶坝拦截的地方河道水量充沛,无橡胶坝拦截的地方则干涸淤积。橡胶坝阻隔了水生物种的生态通道,影响了水体水文流态,降低了水体自净能力,破坏了河道环境。与此同时,橡胶坝区出现富营养化趋势,对城区段水质影响较大。
4.1 完善市区生活污水处理系统和污水管网建设
推行城镇污染治理设施分级建设,分别建设市区生活污水处理系统和重点乡镇污水处理系统。依据武烈河干流优先保护、特殊乡镇(区域)重点保护的原则,全面消除城镇生活污水直排现象。依托市区原有基础,继续完善城区污水收集处理设施,提升市区生活污水处理水平;结合乡镇人口分布和地形走势等,以重点乡镇为中心,带动周边村镇污水处理,形成“以点带面、点面结合”的重点乡镇生活污水处理系统,确保流域乡镇生活污水的达标排放。结合太平庄污水处理厂升级改造工程的实施,推动污水处理厂再生水利用工程建设。完善城区及城乡结合部污水处理配套管网建设,实现城市污水处理管网全覆盖,达到城市污水收集覆盖率100%。重点加快城区北面狮子沟等地区主、支管网建设,消除城乡结合部、平房区生活污水直排。向西延伸城市污水干管,收集党校及新建小区的生活污水,对直排入雨水沟及旱河的污水就近收入污水管网。利用旧城改造契机,进行老城区污水管网改造,对污水量增大、排水集中的老城区进行新建(扩建)污水管网工程,对老化、坡度小、排水能力低的管网进行重新铺设。对新建城区、新建住宅小区雨污水管道串接的地区,全面实施雨污分流管网建设。
4.2 从严控制矿区环境破坏,完善矿区矿业废水处理设施建设
重点对高寺台镇、头沟镇、韩麻营镇等矿区进行治理,这部分矿区采选矿企业相对集中,企业废水治理缺口大,河流淤积、矿山水土流失现象普遍,矿区环境较差,已对武烈河流域生态造成较大影响。以这部分重点镇作为首批重点治理区域先行开展,试点成功后逐步推广对流域内其他矿区开展环境集中治理。优先实施高寺台镇26家选矿企业周边环境清理工程、韩麻营镇和头沟镇24家选矿企业废水处理设施改建工程,实施韩麻营镇和头沟镇24家尾矿库生态恢复工程,实施矿区支流河流清淤疏浚工程,解决矿区废水治理和河道尾砂淤积问题,改善流域水体混浊现状,控制高寺台镇下游断面70%的水体悬浮物污染。其次实施头沟镇、高寺台镇和韩麻营镇20家矿山生态恢复工程,逐步改善矿山开采造成的水土流失问题。
4.3 实施重点河段综合整治与生态恢复
以兴隆河、鹦鹉河、玉带河等武烈河干支流淤积严重的部分河段为重点,结合存在的主要环境问题,对重点河段实施清淤、护坡、湿地建设等综合整治措施,逐步改善主要干支流的水环境质量,提升河道自净能力,强化河道生态建设。开展兴隆河中关镇段、鹦鹉河中关镇段、玉带河头沟镇段、武烈河岗子满族乡段和高寺台镇段共40km河道清淤疏浚工程。清除河道内及两侧积存尾矿砂,对河面漂浮物、杂草进行打捞清理,恢复河流自然河床,提升河道防洪排涝功能。强化淤泥的合理处理和利用,重金属含量严重超标的有毒淤泥应及时做好填埋,防止对环境的二次污染;无毒淤泥可用来制砖,对于杂质较少、富营养化的淤泥可用于肥田沃土。对五段清淤河段实施生态护坡工程建设,构建河岸生态走廊,实现河道的生态疏浚,种植水生植物,提高河道水域生物净化功能,改善河流水质。河道清淤与护坡工程应该在上游矿区综合环境整治工程实施之后再开展,避免河道再遭淤积,维持工程实施效果。
4.4 加强农业面源治理
加快推动禁养区内养殖场的搬迁,对武烈河流域河岸两侧400m禁养区范围内的养殖场实施搬迁工作,禁养区内一律禁止养殖。加大畜禽养殖专业户污染防治,完善畜禽养殖专业户雨污分流设施,全面推行干清粪方式,加大畜禽粪便和尿液污水治理。配套建设固定的粪便堆存场,做好防渗防雨措施。单独或集中建设堆肥场等粪便资源化无害化处理设施处理粪便,完善雨污分流设施建设,单户或联户建设沉淀池、化粪池等污水处理设施。大力发展畜禽粪便资源化综合利用,结合流域内养殖种类和规模等,在流域内养殖较密集区域,以有机肥生产为依托,大力发展畜禽粪便资源化综合利用。引导生态有机农业种植产业化发展,选择环绕水库周边的农田,依托京津超级市场,引导特色产业向优势区域集中,试点种植生态有机玉米、土豆等优势农产品,构建绿色有机生态种植基地和育种基地,逐步向外围扩散。推广平衡施肥、氮肥深施、根外追肥和测土配方施肥等技术。鼓励施用复合肥、有机肥及生物肥等新型高效肥料,推行以控制氮、磷流失为主的节肥增效技术,持续降低化学肥料施用量。针对不同的作物制定具体的肥料施用技术指南,推广滴灌、微灌技术提高肥料的利用率,降低肥料的流失率,减少农田氮、磷径流和淋溶。严格控制化学农药使用,推广科学合理、安全用药。加大高效、低毒、低残留农药和生物农药的推广力度,引导农民使用生物农药或高效、低毒、低残留的农药,推广病虫草害综合防治、生物防治和精准施药技术等,减少农药的使用量。
4.5 推进全流域水源涵养和水土保持
结合承德市生态环境现状调查结果和水源生态涵养功能区区划原则,除武烈河干流区域外,分水源涵养、水土保持、城区景观3部分实施流域生态功能保护。水源涵养生态功能保护注重水源涵养生态建设和水资源的保护,加强绿化造林与退耕还林工作,改善生态环境,防治水土流失。水土保持生态功能保护注重矿山等山区植树造林和水土流失防治,加强各种类型林木造林绿化成效,强化林木抚育管护,搞好补植补造,提高森林覆盖率。城区景观生态功能保护注重区域自然环境、因地制宜进行开发,对景区周边和山体的树木和植被进行结构优化和补植补造,维护城区景观生态。打造城区城市、绿树、山水等相融的景观生态建设。推进流域水源涵养和水土保持工作,同时科学开展生态保护红线的划定,严格生态保护红线制度,提高水源涵养能力。
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Discussion of water environment protection in Wulie River basin
ZHANG Dong-Lai1,WANG Zhan-Sheng2
(1.ChengdeWater Affairs Bureau of Hebei Province,Chengde 067000,China;2.Chengde Hydrology and Water Resources Survey Bureau of Hebei Province,Chengde 067000,China)
This paper analyzed the situa tion of Wulie River basin and its water environment,the problems of basin environment is pointed out.The goal of Wulie River water resources protection is planned and the countermeasures were put forward to protect theWulie River basin.
Wulie River;water environment;problems;measure
TV213
B
1672-9900(2015)01-0067-06
2014-01-08
张东莱(1972-),男(满族),河北承德人,高级工程师,主要从事水资源管理与评价工作,(Tel)13903141598。