吉林省东辽河流域劣Ⅴ类断面污染成因及污染防治对策研究

2020-10-27 06:51聂英芝刘艳君赵力张雷程才严玢尧
环境与可持续发展 2020年3期
关键词:四平市吉林省断面

聂英芝,刘艳君,赵力,张雷,程才,严玢尧

(1.吉林省环境科学研究院,长春 130013;2.吉林省正源环保科技有限公司,长春 130011)

吉林省东辽河流域水污染控制和治理工作是国家《水污染防治行动计划》目标实现的重要组成部分。在国家和吉林省全面开展辽河流域水污染防治攻坚战时期,通过识别从2010到2018年第一季度期间,吉林省东辽河流域劣Ⅴ类断面的主要水环境问题,分析污染成因,总结提出消除吉林省东辽河流域劣Ⅴ类断面的防治对策措施,不仅可以有效落实国家和吉林省政府部署的辽河流域水污染治理攻坚任务,而且可以为地方政府开展水污染治理和加强水生态环境保护与修复提供参考。同时对于集中力量解决辽河流域水环境突出问题,尽快扭转吉林省东辽河流域水质持续恶化趋势具有重要的实践指导意义。

1 吉林省东辽河流域水环境质量状况

1.1 国家控制断面的水环境质量状况

根据历年《吉林省环境质量报告书》《吉林省环境质量概况》统计,2010—2017年,吉林省东辽河流域8个国家控制断面中,除上游辽河源断面水质始终保持Ⅱ类外,其余7个断面水质不断恶化或者持续恶化,好于Ⅲ类水质断面比例由25%下降到12.5%,劣Ⅴ类水质断面比例由37.5%上升到50%[1]。进入“十三五”时期,2016年劣Ⅴ类水质断面比例为62.5%、2017年劣Ⅴ类水质断面比例为50%、2018年第一季度劣Ⅴ类水质断面比例为83.3%,均超过2010—2015年劣Ⅴ类水质断面最高比例37.5%,吉林省东辽河流域水环境质量总体呈恶化趋势。

吉林省东辽河流域干流水质总体好于支流,干流个别断面水质为重度污染,支流总体水质为重度污染;水体污染程度自上而下随沿线支流汇入呈整体上升趋势;丰水期、平水期水质略好,枯水期水质相对较差[2]。

图1 2010—2017年吉林省东辽河流域国家控制断面水质类别情况

1.2 国家控制断面主要超标指标

2010—2017年,吉林省东辽河流域国家控制断面的主要超标指标有氨氮、总磷、生化需氧量、化学需氧量,水环境污染为有机污染[1]。污染指标超标情况按照丰水期、平水期、枯水期的顺序依次加重、超标频次依次增高。

1.3 吉林省东辽河流域劣Ⅴ类断面

吉林省东辽河流域8个国家控制断面中,2010—2016年,劣Ⅴ类断面数量由3个上升到5个,分别为拦河闸断面、河清断面、城子上断面、六家子断面和林家断面;2017—2018年第一季度,劣Ⅴ类断面数量为4个[2]。

2 劣Ⅴ类断面的水污染成因分析

2.1 水生态系统功能下降

水资源匮乏,河道生态基流不足。吉林省东辽河流域地处辽河水系上游区,无过境水,受气候变化影响该地区持续性降水偏少,河流断流问题突出,东辽河上游及主要支流年内大部分时间基本呈现河道滞流状态,属于资源型重度缺水地区。污水处理厂出水等非常规水源成了河流的主要给水水源,水体自净能力弱[3-4]。招苏台河典型枯水期时污水量占总径流量的80%以上,条子河河道水以四平市城区污水处理尾水和溢流污水为主[4-5]。

生态空间萎缩,生态系统功能下降。吉林省东辽河流域农田生态系统占流域国土面积的50%以上,森林、草地生态系统分布较少,条子河及支流缺少护岸林,河床被洪水冲刷裸露,除流经四平市区的南河、北河经过综合整治并修建堤防外,其余均为无堤,水土流失严重。河道内和水库滩地被耕种以及城市河道硬质化改造等严重挤占了生态空间,城镇化、工业化、基础设施建设等开发建设活动割裂了生态系统的完整性和连通性,导致水源涵养和河流净化能力下降[4-6]。

表1 2010—2018年第一季度吉林省东辽河流域劣Ⅴ类断面的水质状况

城区黑臭水体问题突出。截至2018年一季度,仙人河、红嘴河、蔺家河3条黑臭水体尚未完成整治工作,未被截流的污水和河道内常年积聚淤泥严重影响下游水质,仙人河对东辽河河清断面、红嘴河和蔺家河对条子河林家断面污染贡献极大。

2.2 城镇生活污染严重

污水集中处理能力不足,污染负荷不断增高。四平市、辽源市、公主岭市、双辽市、梨树县、东辽县6座污水处理厂中,公主岭市、双辽市污水处理厂仍执行一级B排放标准;四平市、辽源市和公主岭市污水处理厂扩能工程建设滞后,部分污水直排;辽源市、公主岭市、东辽县污水管网雨污分流改造进展缓慢;渭津镇、怀德镇等10个重点建制镇尚未建设污水收集处理设施。

城镇排水设施老旧,且未实现雨污分流。辽源市管网雨污合流占比较高,控源截污不到位,主要体现在存在非法排污口、城镇污水管网不配套、污水处理能力不足、截流的污水未经处理异地排放、雨污合流等方面[7]。四平市城市污水收集率较低,污水主干管线渗漏、溢流严重,且尚未完全实现雨污水分流。公主岭市市政污水处理及管网扩建进展慢、雨污未分流、大量未处理污水溢流直排入河,个别河道的正规垃圾堆放点存在垃圾超范围堆放现象[8]。

2.3 农村生活污水和垃圾未实现集中收集和处理

吉林省东辽河流域内的农村生活污水、垃圾收集处理等乡镇环境基础设施严重不足,农村基本没有生活污水截流、处理工程,生活污水散排,生活垃圾集中收集转运建设严重滞后。各乡镇垃圾转运站稀缺,各村垃圾收集箱或收集池数量不足,农村生活垃圾收集、运输、处理工作制度不完善,村屯农村垃圾得不到有效处理处置,推行第三方治理工作难度较大,委托保洁公司对农村生活垃圾进行统一收集的治理办法难以实行。村屯生活垃圾随意堆置、倾倒的问题比较突出,化冰期及雨季污染物进入河流,是每年3—4月水质下降的重要原因。梨树县喇嘛甸镇、胜利乡等镇区生活污水直接排放到镇区河道内,长时间的积累导致河道中累积了大量淤泥等沉积物[4]。

2.4 工业污染防治力度不足

工业集聚区废水污染问题比较突出。大部分工业企业未按国家《水污染防治行动计划》要求建成污水集中处理设施和污染物在线监控装置,依托城镇污水处理厂的管网建设不足。四平市条子河流域内共有348家工业企业,集中分布于四平红嘴经济技术开发区、四平经济开发区、吉林省四平循环经济示范区及四平铁东经济开发区内,各开发区均未单独设立集中式污水处理装置,均依托四平市污水厂集中处理[1]。公主岭城子上断面汇水区内没有集中式污水处理厂处理工业废水,公主岭岭东工业园区的生产污水及部分生活污水通过岭东开发区污水口直排兴隆河。

流域内不符合产业政策和产业布局规划、未办理相关审批手续、不能达标排放的污染企业的清理整治力度有待加强;工业结构性污染比较突出,玉米深加工、化工、纺织印染、屠宰、钢铁、啤酒制造等行业污染负荷较大,高排污企业较多;企业清洁化改造、中水回用设施建设不足;执行特别排放限值、排污许可、环保税收、生态补偿、损害赔偿等措施有难度。

2.5 农业面源污染突出

吉林省东辽河流域为国家商品粮主产区,化肥农药施用量大、利用效率低,农业面源污染具有面广、量大、分布零散的特点。沿河两岸无生态缓冲带,种植使用的未被吸收的农药化肥经地表径流直接进入河流,丰水期对水体水质造成一定影响,是水体中氮磷的主要来源之一。

辽河流域畜禽养殖业总体规模大,粪污产生量大,尤其是散养区,大部分生产经营比较粗放,且大部分为初级粪污收集系统等水平较低的污染防治设施,村屯散养的畜禽粪便随意在河道中堆置、倾倒的问题比较突出[2],一些畜禽粪便受雨水冲刷流入水体,成为东辽河及其支流污染的重要来源。

2.6 饮用水水源地存在环境风险隐患

二龙山水库饮用水源准保护区内二龙湖至叶赫旅游公路项目约4.5公里穿越二龙山水库饮用水源准保护区。大御路文化广场项目在未办理发展改革、自然资源、水利、林业和草原等部门审批手续情况下,即开工建设,实际占用并改变林地用途面积5458平方米,未改变林地用途在林地空地内栽植大苗面积8068平方米,有非法砍伐林木现象[9]。

3 消除劣Ⅴ类断面的防治对策建议

3.1 加快流域水生态系统修复与保护

加强水源涵养和水生态保护。制定二龙山等大中型水库泄放计划,对条子河、招苏台河等地表径流量较小的河流采取水量调度、生态补水等措施,重点保障枯水期生态基流。实施东、西辽河河湖连通工程,改善双辽市水生态环境。开展东辽河、招苏台河、条子河源头区水源涵养林建设[4],实施杨木水库、聚龙潭水库上游人工湿地建设,补充栽种芦苇等净化水体植物,连泉河进行生态修复治理工程试点。设立封山保护的标志牌和宣传牌。调整源头区林种结构,逐年改造黑松、樟子松林,培育以红松为主的针阔混交林和阔叶林。

逐步扩大水生态环境空间。严厉打击河道管理范围内非法采砂,实施条子河、招苏台河等干流河道的生态修复工程,实施仙马泉河、小红嘴河等支流河道治理工程。加强河道内草食性鱼类养殖,如白维、花缝、鲫鱼等不仅具有经济价值,而且可以除掉水中大量的磷;利用水生生物防治水体磷污染,如种植水葫芦、凤眼莲等。实施公主岭河、兴隆河、苇子沟河、姜小河、二道河、卡伦河、大青山河、小辽河、仙马泉河、小红嘴河等河流沿岸生态修复工程。在东辽河河清断面、白泉镇德忠村和泉太镇德智村、新农村、大顶村建设组合型人工湿地,推进辽源市大梨树河旁路河道湿地、渭津河、小梨树河、猪咀河、二道河人工湿地建设,推进四平市西湖湿地一期、四平市西湖湿地一期扩建、梨树县污水处理厂尾水人工湿地、伊通县人工湿地等重点工程建设,加快推动六零河、公主岭河、朝阳坡河以及辽源市辽河源、白泉、平岗等行政村的人工湿地建设[2]。

加强黑臭水体的河道整治与生态修复[10-17]。全面整治仙人河、红嘴河、蔺家河黑臭水体[18],实施东辽河支流大梨树河、乌龙半截河、连泉河、小梨树河河道污染底泥清除工程,实施公主岭市的公主岭河、兴隆河、六零河、余庆号河、二十家子河、卡伦河道、小辽河、公主岭河支流苇子沟河等河道污染底泥清淤与生态修复,实施梨树县东辽河支流冬青河、兴开河、土龙小河以及孤家子镇、蔡家镇、东河镇、双河乡河段的河道整治与生态修复,实施双辽市卧虎镇新开河支流的污染底泥清淤工程,实施梨树县招苏台河河道污染底泥清淤、生态环境整治工程。将红嘴河、蔺家河、仙马泉河建设成三条生态景观廊道。

3.2 强化城镇生活污染治理

加快城镇污水处理厂及配套管网建设。加快渭津镇、建安镇、十家堡镇、茂林镇、双山镇、石岭镇、怀德镇、郭家店镇、叶赫镇、营城子镇、辽河农垦管理区等沿河重点建制镇的污水处理厂及配套管网建设,使四平市榆树台镇、辽源市平岗镇、公主岭市扬大城子镇3个常住人口1万人以上的乡镇具备污水收集处理能力。加快推进四平市污水处理厂二期扩建工程,处理能力由现有9万吨/日提升到18万吨/日,力争达到杜绝溢流的目标。加快推进梨树县、伊通县污水处理厂扩建及升级改造工程建设,确保出水达到一级A排放标准。

完善配套管网建设。推进辽源市、四平市区、公主岭市、梨树县生活污水管网建设工作,加快梨树县北部区域、郭家店镇、伊通县等重点污水管网工程建设。加快沿河沿湖截污管道建设,推进老旧污水管网改造和破损修复,所截污水尽快纳入城市生活污水收集处理系统统一处理达标排放。加强源头管控,建成区内未接入城镇污水管网的新建居住或公共建筑不得交付使用。

推进再生水回用[19]。优先在四平市区推广使用建筑中水回收利用技术,积极推进公共建筑、住宅小区、机关事业和服务业等单位的再生水设施建设。加快双辽市污水处理二期及再生水利用扩建工程。污水处理厂再生水通过配套的给水管网优先回用于附近的工业企业。

3.3 强化农村生活污染治理[20-22]

加快实施农村水环境治理。加快治理常住人口1万人以上乡镇的生活污水,设置集中式污水处理设备、土壤渗滤系统、村落坑塘湿地等,实施农村生活污水截流、处理工程建设,重点推进铁西区4个村、梨树县郭家店镇7个村、喇嘛店镇5个村、梨树县十家堡镇4个村等小型人工降解湿地工程建设。以房前屋后河塘沟渠为重点实施清淤疏浚,逐步消除农村黑臭水体。

加快农村生活垃圾收集、转运、处理设施建设。重点清理村庄路边、河边桥头、坑塘沟渠等地方堆弃的垃圾,防止垃圾直接入河或在水体岸边随意堆放,防止在村庄周边形成新的垃圾污染。各乡镇建设一定数量的垃圾收集站和转运站,负责垃圾的收集、二次分拣及转运等垃圾清运、收集设施。

3.4 深入推进工业污染防治

严格执行国家产业政策。落实“三线一单”(生态保护红线、环境质量底线、资源利用上线和环境准入清单)制度,从严控制辽河流域耗水量大、水污染物排放量大、对水环境质量影响大的新建项目的环评审批。严格控制重点行业污染排放强度,对玉米深加工、化工、纺织印染、屠宰、钢铁、啤酒制造等污染负荷大的行业执行特别排放限值。禁止在东辽河流域新建、扩建化学制浆的造纸企业,禁止新建、扩建制革、化工、印染、电镀、淀粉、酿造等污染严重的小型项目。强化城市建成区排污单位污水排放管理。

强化工业集聚区水污染防治[23-25]。未按国家《水污染防治行动计划》要求建成污水集中处理设施和污染物在线监控装置任务的工业集聚区必须加快完成相关设施建设。加快完成四平辽河农垦管理区、四平红嘴经济技术开发区、四平经济开发区、四平市新型工业经济区、岭东工业集中区、东辽县经济开发区、梨树经济开发区、郭家店工业集中区等所有工业集聚区(园区、经济开发区)污水集中处理设施、配套管网建设,并安装污染物在线自动监控系统、视频监控系统。

大力发展循环经济。以辽源经济开发区、梨树经济开发区、郭家店化工园区、四平循环经济示范区等开发区和工业集中区为重点,按照空间布局合理化、产业结构最优化、产业链接循环化、资源利用高效化、污染治理集中化、基础设施绿色化、运行管理规范化的要求,推动园区循环化改造,延伸产业链条,提高产业关联度,实现土地集约利用、资源能源高效利用、废弃物资源化利用。

3.5 推进农业面源污染防治

强化畜禽养殖污染防治。辽源市、四平市等地级市周边人口密集区域划定禁养区,依法依规对畜禽养殖相关规划及项目开展环境影响评价工作。深入开展清河行动,有效清除河道、河岸畜禽粪便等外源污染。加快现有规模化畜禽养殖场(小区)粪便污水贮存、处理、利用等配套设施建设,推动散养密集区实行畜禽粪便污水分户收集、集中处理利用,尽快提高公主岭市、梨树县、伊通县和双辽市畜禽粪污综合利用率[2]。

加强农业污染防治。调减流域内需肥量较大的玉米种植,增加需肥量较小的大豆、杂粮杂豆等节肥作物种植,推广米豆轮作、粮饲轮作等“一主多辅”种植模式。实施梨树县国家级现代农业科技示范园区建设、铁西区循环经济示范区高效节水型现代农业示范区建设等工程项目。改变农药化肥施用习惯,尽量减少阿特拉津、豆黄龙等封闭除草剂的使用,使用超低量喷雾。充分发掘玉米产业价值,积极引导玉米芯、玉米秸秆等综合加工循环利用,逐步开发木糖醇、呋喃甲醇等产品生产,利用秸秆、加工废弃物发展食用菌生产。

3.6 加强饮用水水源地环境综合整治

实施饮用水水源地安全保障达标建设。2020年底前,完成下三台水库、卡伦水库、杨木水库饮用水水源地安全保障达标建设[8]。加大饮用水水源地专项执法检查力度,严肃查处违法违规问题。

开展水源地生态治理工程建设。综合采用人工湿地、生态隔离带等技术,建设二龙山水库前置库建设工程、下三台水库综合改造建设工程、杨木水库水源地生态监测保护工程。

4 结 论

吉林省东辽河流域劣Ⅴ类水质断面的主要污染成因包括源头区水源涵养能力低,下游河流生态空间萎缩,城镇和农村环境基础设施建设严重滞后,工业污染防治力度不够,河岸缓冲带农业种植、坡耕地普遍存在,畜禽养殖粪污直排或随意堆置。建议以实施重点工程项目为抓手,加快城镇和农村生活污水与生活垃圾的集中收集处理设施建设,加强农业种植和畜禽养殖面源综合治理,加大工业企业污染防治力度,坚持流域区域同治、干流支流并举,统筹兼顾、整体施策、多措并举,全方位、全流域、全过程开展吉林省东辽河流域生态环境保护,加快水源地保护区划和围栏、标牌等划界立标工作,加快退耕还林、还湿、还草、还河,早日实现吉林省东辽河流域的水环境安全、水资源充足、水生态健康。

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