乌江遵义河段磷污染调查分析研究

宋 进 罗应鹏(遵义市环境保护监测中心站，遵义 563000)

乌江遵义河段磷污染调查分析研究

宋 进 罗应鹏
(遵义市环境保护监测中心站，遵义 563000)

本文通过对乌江遵义段磷污染形式进行调查分析，研究沿江渡、构皮滩、大乌江镇断面总磷和可溶性总磷变化规律和趋势，以及磷酸盐的存在形式。并对当前乌江磷污染控制提出了相应的建议，对进一步保障乌江水环境质量安全具有重要意义。

乌江；磷污染；环境质量

乌江流域贵州段是典型的喀斯特地貌，生态环境脆弱，地下溶洞较多，地下补给水丰富，高浓度含磷废水进入地下水后外涌进入流域水体，以及磷石膏废弃物中0.1%～3%的可溶性磷化物经雨水长年溶解、冲淋等带入乌江大、小支流[1]。2009年至2010年，由于磷矿污染，乌江流域贵州段死鱼事件不断发生。2011年3月，环保部发布环办[2011]22号文规定，总磷指标纳入水质考核评价。根据总磷指标标准评价，乌江干流水质从以前的Ⅰ、Ⅱ类变为V类和劣V类，超过执行标准(地表水Ⅲ类)的499倍，乌江总磷污染问题逐渐引起广泛重视[2]。贵州省政府把乌江治理列为一号环保工程和环保十二件实事之一，指出 “保护乌江，一定要作为贵州环保的重中之重来抓”。按照贵州省领导对乌江水污染治理工作的批示要求，各级政府及环保部门采取了一系列措施，切实加强乌江水污染治理，确保完成“到2017年乌江干流出境断面水质达到水环境功能区规定类别”的目标[3]。

相关历史监测数据显示，乌江流域总磷污染主要出现在息烽河口以下至余庆大乌江镇河段[4-5]。该河段大小支流有:息烽河、乌江大坝下34号泉眼、鱼塘河、洋水河、谷撒河、湘江、清水河、瓮安河、石莲河、敖溪河、泸塘河、水车河。分析各支流污染输出负荷(入河量)是揭示受纳水体各种污染来源的科学基础。调查乌江支流磷污染物浓度总体水平，研究其变化规律和趋势，为磷污染控制提供技术支撑和决策依据，对进一步保障乌江水质安全和生态环境质量具有重要意义。

1 样品的采集与分析

1.1 监测点位设置与评价

本次调查分别在息烽河、乌江大坝下34号泉眼、鱼塘河、洋水河、谷撒河、湘江、清水河、瓮安河、石莲河、敖溪河、泸塘河、水车河河口沿各支流上游100 m处设置一个监测断面；沿江渡、构皮滩大坝前断面设三个水层(表层0.5m、中层20 m、深层40 m)；大乌江镇断面为流动河流，设三条垂线(左、中、右)，只采表层(0.5 m)水样。采样断面如图1所示。水质评价执行GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅲ类标准。根据乌江水库污染的特征，评价方法采用单因子指数评价法。

图1 监测断面示意图

1.2 采样

本次调查分别于2014年7月29日至8月14日对息烽河口至大乌江镇河段11个支流及34号泉眼采集水样，2015年9月14日至12月21日对乌江干流沿江渡断面、构皮滩大坝断面、大乌江断面利用深水采样器分别收集不同深度的水样。按照《地表水和污水监测技术规范》( HJ/T91—2002)，水样采集后未经过滤，立即加H2SO4(1 mol/L)酸化保存，即为总磷水样。水样采集后用0.45 μm 微孔滤膜过滤,不加任何保存剂，于2～5℃冷处保存，即为溶解性总磷水样。按照相应标准[4]，分析测定过滤水样以及未过滤水样中磷，测定结果分别为水质总磷浓度和总溶解态磷(TDP)浓度。监测仪器为紫外分光光度计T6型。

2 结果与讨论

2.1 乌江总磷来源

污染源的调查主要对该河各支流(地下水)的污染情况进行监测，根据水量和水质总磷浓度，计算出各支流(地下水)对乌江总磷的贡献量和贡献率(表1)。结果表明，乌江总磷污染主要来源占比依次为:乌江大坝下34号泉眼占总量75.45%，洋水河占总量9.77%，息烽河占总量6.56%，瓮安河占总量6.04% ，谷撒河占总量2.17%；此四条支流以及34号泉眼排入总磷占全部支流排入总磷的99%，此四条支流以及34号泉眼是由贵阳市和黔南州流入。

表1 2014年7月29日至8月14日调查结果统计

2.2 乌江总磷时间分布

遵义市流入乌江支流中，水车河和鰲溪河总磷超标，两支流浓度低、水量小，总磷输出负荷对乌江水质变化影响较小，基本可以忽略。

根据历史监测结果(表2)，乌江干流沿江渡断面、大乌江镇断面在2011年之前的总磷浓度表现为平水期>枯水期>丰水期；而从2012年开始，逐步表现出枯水期>平水期>丰水期；同时，两监测断面的枯、平、丰水期浓度变化有较好的一致性，到2015 年在V类水质浓度上下波动；总磷枯、平、丰水期浓度变化有较好的一致性，沿江渡断面在Ⅲ类水质浓度限值0.2 mg/L上下波动，年均值0.179 mg/L；大乌江镇断面在Ⅳ类水质浓度限值0.3 mg/L上下波动，年均值0.286 mg/L。乌江这两个断面总磷浓度变化是水质对环境污染响应的一种显著表现，2011年5月乌江渡水库及其支流息烽河爆发“乌江水污染事件”后，贵州省从2011年开始加大对磷矿企业的污染整治力度，随后几年乌江沿线总磷浓度开始逐年降低。

表2 2011年至2016年沿江渡断面和大乌江镇断面总磷监测结果 单位：mg/L

注：枯水期：1-4月，丰水期：5-9月，平水期：10-12月

2.3 磷在不同水层的分布形态

据表3监测结果显示，沿江渡断面总磷和可溶性总磷最高浓度出现在20m层，浓度分别为0.41 mg/L和0.33 mg/L；构皮滩断面总磷最高浓度出现在40m水层，浓度为0.32 mg/L；可溶性总磷在20m至40m无明显分层现象，浓度均为0.22 mg/L。

沿江渡至构皮滩大坝断面过程中浓度有所降低，由0.34 mg/L降至0.28 mg/L；构皮滩水库50m处放水后，流至大乌江镇断面，该断面浓度随深度变化无明显分层现象，总磷浓度回升至0.36 mg/L。

表3 沿江渡、构皮滩、大乌江断面总磷、可溶性总磷监测结果 单位：mg/L

从2016年沿江渡和大乌江镇总磷浓度变化趋势可知(图2)，沿江渡断面总磷浓度在丰水期最低，在平水期和枯水期较高。由于经沿江渡水库50m处放水，且所处河段梯度的不同，水流较为湍急，底泥中的部分磷酸盐重新溶解或丰水期水动力条件的改变致使部分含磷底泥形成悬浮物进入水体等因素的影响，大乌江镇断面受枯、平、丰水期的影响较小。

图2 2016年沿江渡和大乌江镇总磷浓度变化趋势

2.4 pH对可溶性正磷酸盐的沉淀影响分析

为了解水中pH对可溶性正磷酸盐的沉淀影响情况，2015年12月22日对沿江渡水样用氢氧化钙澄清液进行pH调试，当pH调试到9时，静置12小时，上清液总磷的浓度为0.02～0.03 mg/L；当pH调试到10时，静置12小时，上清液总磷的浓度未检出。实验表明，可溶性正磷酸盐在水中静置时随pH升高而不断转化为不可溶性正磷酸盐并逐步沉降，并由此形成总磷浓度分层现象。同时沉降是一个较缓慢的过程。

3 结论与建议

3.1 研究结论

结合本次调查研究结果与该河段历史监测数据结果，得到以下结论：

(1)从流域总磷负荷污染来源解析可知，遵义市流入乌江支流中，只有浓度低、水量小的水车河和鰲溪河总磷超标，但总磷输出负荷对乌江水质变化影响较小，基本可以忽略。乌江大坝下34号泉眼、洋水河、息烽河、瓮安河以及谷撒河总磷输出负荷总和占全部支流总磷输出负荷的99%。

(2)乌江流域中，总磷污染有部分的不溶性颗粒状总磷悬浮于水体中，占总磷总量的20.7%～33.9%。沿江渡断面的总磷最大浓度在20m水层，从沿江渡经几十公里流动到构皮滩大坝过程中，悬浮物向下沉淀，总磷浓度在水层间形成分层现象，在垂直方向上各形态磷浓度向下递增，在40m水层达到最大浓度。

(3)贵州省从2011年开始加大对磷矿企业的污染整治力度，使乌江干流沿线总磷浓度逐年降低，从2015年开始逐渐接近Ⅲ类水质。

(4)乌江干流水体pH处于7.82-8.62之间，乌江流域中的磷主要以正磷酸盐的形式存在。

3.2 相关建议

根据以上调查结论提出如下建议：

(1)34号泉眼治理现状及深度治理建议

2012年和2013年,贵阳中化开磷有限责任公司先后建成乌江水污染治理工程1号、2号回抽污水管线；2015年2月,与乌江水污染治理工程配套的深度治理设施正式投入使用,乌江水质得到好转。监测结果显示：总磷平均浓度0.47mg/L(《地表水环境质量标准》规定,Ⅲ类水质总磷限值为0.2mg/L)，从总磷浓度超标上百倍降至超标1倍多。通过治理取得了一定的效果，但出水依然超标，持续对乌江水质构成影响。另外，每小时处理污水能力3000m3,涌出的污水基本得到处理。但由于降雨等原因,34号泉眼在雨季涌水量大增,最高时达到每小时5800 m3,多余的污水来不及处理,被直接排入乌江，更增加下游水体水质发生变化的不确定因素。

建议加大污水处理能力，做到应收尽收；二是改进污水处理工艺，确保水质达标排放。从而彻底解决乌江34号泉眼对乌江水质的影响。

(2)重点整治洋水河、瓮安河

乌江流域有磷矿和磷化工企业28家,其中绝大部分集中在开阳县境内的洋水河、瓮安县境内的瓮安河沿岸。洋水河和瓮安河长期为劣Ⅴ类水质,其突出问题仍是总磷超标。除一些大型磷化工企业建有规范的治污设施外,一些小型磷矿企业随意排出的污水成为两条河流最重要的污染源。

加大磷化工企业排污整治力度，所有磷化工企业必须“一厂一治理方案、一厂一处理设施”，并严格督促正常运行，确保水质达标排放。

(3)多措并举，强化责任

积极推进“河长制”工作。由各级人民政府主要负责人分别担任各自辖区内河流环境保护“河长”。将河流水质达标责任按行政区域分别落实到人，明确具体的权责划分。强化监管，多方联动。流域上下游各级政府、各部门之间要加强协调，建立定期会商制度和协作应急处置机制，形成流域环境保护合力。严格执法监管作为防治乌江流域水污染的重要手段，实行严查、严管、重罚。严格考核制度，生态环境考核与政绩挂钩，强化各级政府主要负责人环保责任；对落实环保责任不力加强问责，严格区域限批。发挥社会力量在治水中的作用，引入第三方服务、公益环保类非政府组织以及公众参与。提高公众护水自律意识和监督意识，健全公众监管激励机制，参与并监督乌江水环境保护，进一步保障乌江水质安全和生态环境质量。

[1] 常近时. 乌江干流总磷污染的严峻形势与环保对策 [J]. 毕节学院学报， 2012, 30(4)：74-79.

[2] 尹真真. 三峡库区干流总磷浓度变化趋势分析研究 [J]. 环境科学与管理, 2016,41(9): 56-59.

[3] 黄运. 保护乌江从磷开始 [N].中国环境报，2016-09-19.

[4] 贵州省环境保护厅. 2008-2015年度贵州省环境状况公报[R]. 贵阳： 2008-2015.

[5] 遵义市环境监测中心站.大乌江总磷超标成因分析调查监测报告[R].遵义：2014-2015.

[6] 吴世喜. 浅谈“十三五规划”县级环境监测站服务能力建设[J]. 环境与可持续发展, 2016, 41(3):70-72.

Investigation and analysis of Phosphorus pollution in Zunyi Reach of Wujiang River

Song Jin, Luo Yingpeng
(Environmental Protection Monitoring Center of Zunyi, Zunyi 563000, China)

In this paper, the investigation and analysis of the forms of phosphorus pollution in Zunyi of Wujiang River were carried out. The regularities and trends of total phosphorus and soluble total phosphorus in the section along the Yangtze River, Goupitan and Dawu Town were studied, and the forms of phosphate were studied. And it also put forward the corresponding suggestions on the current pollution control of Wujiang River, which is of great significance to further guarantee the safety and quality of Wujiang water environment.

Wujiang; phosphorus pollution; environmental quality

2017-03-21； 2017-07-17修回

宋进(1981-)，男，工程师，从事环境监测工作。E-mail：337578374@qq.com

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