辽河流域水污染现状及对策研究

曹 雨

（沈阳建筑大学 市政与环境工程学院，辽宁 沈阳 110168）

辽河，中国七大河流之一，源于河北省平泉县七老图山脉的光头山，流经河北、内蒙古、吉林、辽宁，而后注入渤海。受气候的影响，辽河流域内洪水频发，平均2～3年一次，再加上不合理的排水及未达标污水厂区的排水，致使辽河污染加重。20世纪90年代，辽河被列为重点治理的河流。辽河流域干流的水质为IV类水或V类水，一级支流的水质多为劣V类水，经过国家“十一五”、“十二五”的治理，水污染的情况有所缓解，但仍不容乐观。与此同时，水资源比较匮乏。有关资料表明，辽宁省人均水资源拥有量约800m3，是全国水资源人均占有量的1/3，约为世界人均占有量的1/12，属于重度缺水地区。因此，无论从国家政策的角度，还是从保护水资源、保护生态环境的角度而言，辽河流域的治理都是我们亟需解决的问题。

1 辽河流域水污染现状

2009年，辽河流域中，约69.2%的干流断面及65.8%的支流均超出地表水V类水的水质，其中氨氮为主要污染物［1］。辽河流域2010年废水排放量约为17.63亿t；废水中COD主要来源于城镇生活污水和农业污水，排放量为92.74万t；氨氮排放量为7.54万t，其中大部分的氨氮来源于生活污水，仅有18.5%来源于农业［2］。2012年底，辽宁省辽河流域断面监测点处总磷和总氮的数据表明，约16.67%的监测点总磷含量超过V类水的标准，58.33%的监测点总氮含量超过V类水的标准［3］。2014～2016 年，辽河流域水质整体处于Ⅲ类至劣V类之间，如曙光大桥断面，2014～2016年，全年平均水质从Ⅳ类水变为Ⅲ类水，汛期的水质比较好，2016年汛期的水质可以达到地表水Ⅱ类水的标准［4］。

2 水污染成因

王辉等［5］分析了辽河水体时空变化特征，并指出该流域NH3-N严重超标；武江越等［6］对辽河流域重金属的分布进行研究分析，研究表明，与国内其它水系相比，辽河水系重金属含量处于低等水平，其中Ba、Zn污染程度较高，且枯水期的水质不佳。造成水污染的原因，主要有以下几点。

2.1 接纳上游过多的污水

辽河流域，不仅是流域内居民的饮用水源，同时也是沿河城市排放污水的受纳水体。辽河流域盘锦段控制单元接收来自上游的污水，上游的来水未经处理或者处理不达标，导致污染物含量超过了水体的环境容量，从而使水质变差、污染加剧。

2.2 不完善的排水设施

盘锦市的排水管道比较老旧，部分管道存在漏水的现象；排水管道系统并不完善，大多地区采用合流制排水，仅有少数地区采用雨污分流。因此当雨季来临时，会受降雨量的影响，部分雨水及污水未经处理直接从溢流井溢出，流入河流中。农村地区因其人口数量少，人口密度低，基本上未设排水管网及污水处理厂。大部分居民都采用就地排放或者直接排入附近的河流，污染物积少成多，造成河流的黑臭现象，使水体污染更为严重。

2.3 农村的面源污染

一方面，为了使作物长势更好，农村大面积喷洒农药、施加氮肥。氮肥中仅有小部分氮元素被作物吸收利用，其余大部分随农田的灌溉水渗入地下，沿着地下径流进入地下水中，另一部分则是随着降落的雨水，由地表径流流入河流、湖泊中，造成水体的总氮含量超标。另一方面，农村饲养的鸡、鸭等家禽产生的粪便、村民的粪便以及生活产生的固体垃圾等，均可能随降雨流入河中造成污染，使水体中氨氮、COD等含量过高。这种面源污染，污染源来源广泛，不仅包括施加的化肥，还包含畜禽养殖产生的污水及粪便等；具有一定的区域差异性，不同地区污染的成因及程度都有所不同；由于污染源的不确定性，污染监测工作不易进行。

2.4 工业厂区的不合理排放

辽宁不仅是农业大省，还是重工业生产基地，钢铁、石油化工等产业带动各个城市及辽宁省的经济发展。伴随着经济的蓬勃发展，产生了越来越多的环境污染问题。受附近工业企业的影响，水体的污染程度也略微加重。有些企业为了省下污水处理费用，将产生的工业废水直接通过排放口排入河中，使水体呈现各种颜色，色度急剧增加。煤矿产业使水中的化学需氧量增加；印染废水使水体的色度增加；重金属废水使水体中金属含量超标，这些都加重了对水生生物的毒害作用。

2.5 旅游业的过度开发

旅游产业与一个国家的国民经济息息相关，是国家的支柱产业之一。为了实现国民经济又好又快增长，旅游业逐步发展起来，也推动了餐饮业、酒店等行业的发展。虽然带来了经济上的效益，但也产生不少环境问题。到景区旅游的游客随手扔出的纸巾或塑料袋等垃圾，极易随风飘落景观湖或附近水体中，从而造成水体生态环境的破坏。更有一些开发商，只顾追逐高额利润，将景区内产生的污水直接排入临近水体中，造成河流的直接污染。

3 国内外的河流治理方法

对深圳坪山河进行治理，采用海绵和湿地等绿色生态设施，恢复其生态断面；严格按照河流的环境容量，控制流入水体中各污染物的含量；由设定的河流整治目标倒推，计算出截流规模和处理程度［7］。对于巢湖流域城市水体的治理，采用集成化的综合治理技术，增强水质水量的调度，建设人工湿地，疏通底泥，种植植物［8］。为了初步消除河道的黑臭现象，对水体的水质进行修复，吴霞等［9］采用直接投菌法，即在河流水体及底泥中分两次直接加入本源微生物菌剂。试验表明，刚开始水体中各项指标并不稳定，甚至有些出现恶化现象。经过几天的适应阶段，甘坑河各项污染物的浓度逐渐降低，TP和COD的去除率最终均可稳定在40%以上。因此，这种方法可用于河道水质的初步改善。英国的泰晤士河通过采用完善城市的排水系统以及全流域的管理模式，使其重新回归干净的状态［10］。

4 对策与方法

根据水污染的成因，可以直接从污染水体入手，也可以在进入河流前进行截污净化，从而转变河流污染物浓度过高的状态。

4.1 种植水生植物及底泥疏通

氮的去除主要是通过硝化细菌将含氮有机物在缺氧的状态下转化为NOx，而后在有氧的状态下通过反硝化细菌的作用形成氮气，实现污染物的去除。韩士群等［11］利用固定光合细菌等微生物丰富水中藻类的种类、增加水中浮游动物的种类和数量，从而间接去除水体中的氮。刘璐嘉等［12］对青萍去除水体中的氮进行研究，研究结果发现，青萍具有一定的氮、磷吸收能力；随水深的增加，pH降低，不利于青萍的生长，易降低氮的去除效率。谢朦等［13］也对浮萍的净化能力进行了研究，研究发现，这三种浮萍Spirodela polyrhiza、Lemna aequinoctialis和 Landoltia punctata对总氮的去除率分别为80.3%、73.7%和83.8%，是比较理想的净化水体的植物。韩国的清溪川通过清除水泥封盖和河床淤泥进行疏浚清淤，再加上全面截污和保持水量的处理方式，使清溪川重回清澈［14］。

4.2 完善排水系统

首先，对于老城区而言，应对之前铺设的排水管网进行筛查，疏通堵塞的管道，必要时应更换新管道。其次，应重点处理农村污水的排放问题。受农村的自然因素及现实条件所困，不宜照搬城市的处理方法，但可以在农村应用一体化的处理设备，各家各户将自家产生的污水通过管道或暗沟输送到污水处理设备，处理合格后再统一进行排放。最后，对于刚建的新城区而言，进行雨污分流，采用海绵城市的思想，设置综合管廊，铺设渗水路面，建造人工湖等，从滞水和渗水入手，避免大雨量来临时污水与雨水直接溢流进入河流。

4.3 污水厂升级改造

传统的污水处理厂基本可以达到一级标准，现如今常用的A2/O工艺、SBR工艺、氧化沟等，都可以到达良好的处理效果。尤会春［15］将改良的A2/O工艺、并结合深度处理工艺（高密度沉淀池+微滤机+紫外线消毒）用于大连污水厂，研究结果表明，出水水质完全符合一级A标准，部分指标在个别月份可以达到地表水Ⅲ类水的标准。为了解决包头市某生活污水处理厂出水氨氮含量偏高的问题，李卫平等［16］采用上流式曝气生物滤池（BAF），该装置的生物填料为新型聚乙烯SDC，装置稳定运行后，可以保证80%以上的NH4+-N去除率。采用活性炭海绵作为膜基材，杨小丽等［17］研发了新型材质的动态膜生物反应器，试验结果表明，活性炭海绵动态膜生物反应器出水中NH3-N的浓度低于1.4mg/L，TN浓度低于10.2mg/L。但对于将处理水质提升至地表水V类水的标准，仍需再进行升级改造。如将A2/O工艺与曝气生物滤池相结合、将A2/O做成多级串联、A2/O与膜生物反应器相结合等，均可以提高出水水质。

4.4 国家政策保障

治理水污染问题、改善河水水质，离不开国家的法律保障。国家相继出台了环境保护法、水污染防治法、水污染防治行动计划等一系列法律法规。辽宁省第十三届人大常委会第十次会议中提出，要做好污染防护治理工作，重点开展辽河流域的治理，加快城镇污水处理厂提标改造。除此之外。国家对于偷排的企业应予以严重的惩罚，从根本上遏制这种不良风气。对于那些污染严重的工业企业，应进行整顿改造。

5 结语

（1）对于辽河污染的治理问题，应从截留污水和河流治理两方面入手。以国家政策、法律法规为保障，在全国树立保护水生态环境的意识。

（2）通过种植水生生态植物，如浮萍，吸收水中一定量的污染物，降低水体中氮的含量。

（3）通过对现在运行的污水处理厂增添深度处理设备、对污染严重的小型企业适当进行关停处理，使出水水质达到地表水V类水的标准。