熊亚兰
(中南安全环境技术研究院股份有限公司,湖北武汉 430071)
目前国内关于河流和湖泊流域污染源调查分析的研究很多。李晓伟等[1]详细分析了沙河及其支流存在的问题,对沙黎河汇流口至沙河水平口水环境提出综合整治措施。师晓春[2]在铁岭市寇河流域水环境、水生态现状和污染源调查的基础上提出污染治理和生态恢复对策。范宁宁等[3]分析梧桐河从上游到下游水体水质从Ⅲ类过渡到Ⅴ类,研究得出梧桐河影响水环境质量的因素是自然背景值较高、工业点源、生活污染源和农业面源。章晓[4]通过对资江流域工业污染(以锑污染为例)、城镇生活污水、养殖污染和农业面源污染4个主要污染源进行调查和分析,从而提出治理资江流域污染的合理建议与对策。欧阳玲玲[5]针对仙女湖流域分宜段的水质现状及污染源,提出相应的治理对策。谢经朝等[6]应用排污系数法估算了汉丰湖流域农业面源TN,TP污染物的贡献量,并利用GIS空间分析法研究了其排放的空间分布特征。本文通过研究分析流域污染源种类及入河量的调查方法,确定流域主要污染源和排污特征,从而有针对性地提出相应的流域污染防治措施。
流域污染源主要包括点源、面源和内源。点源主要包括工业污染源、居民生活污染源;面源主要包括农业种植污染源、畜禽养殖污染源、水产养殖污染源和城镇地表径流污染源;内源主要是底泥污染物释放产生的污染源。
居民生活污染源主要以流域范围内人口数为基准,采用产污系数法计算流域范围内居民生活污水的产生量。农业种植和水产养殖污染采用产污系数法计算。
工业污染源和畜禽养殖污染源参考近几年的工业和农业污染源环境统计数据。底泥污染源基于释放通量和泥水接触面积,计算得到污染源释放负荷量。污染物入河量估算采用入河系数法,即污染物排放量乘以入河系数得到入河量。
城市径流污染源污染负荷量采用以下公式计算:
W=R×C×A×10-6
R=D×P
式中,W为年负荷量,kg/a;R为年径流量,mm/a;C为径流污染物平均浓度,mg/L;A为集水区面积,m2;D为年降雨量,mm/a;P为径流系数。
居民的生活污水产污系数、农业污染源流失系数和水产养殖业污染源产排污系数参考全国污染源产排污系数手册。
城市径流污染源汇水面积的综合径流系数结合流域内现有土地利用类型与降雨产流情况,按地面种类加权平均计算。
针对点源的入河系数参考《全国水环境容量核定技术指南》(中国环境规划院,2003),以排放口和入河排污口的距离远近(L)确定入河系数,L≤1 km,入河系数取1.0;1 km<L≤10 km,入河系数取0.9;10 km<L≤20 km,入河系数取0.8;20 km<L≤40 km,入河系数取0.7;L>40 km,入河系数取0.6,再根据渠道和温度进行修正系数。针对非点源的入河系数可参考其他类似流域的入河系数取值,如杨迪虎[7]研究发现,新安江流域的非点源入河系数为COD 0.36、氨氮0.2、TN 0.2、TP 0.21;付意成等[8]研究发现,浑太河流域城市非点源入河系数为0.17、农村生活源为0.03;胡锋平等[9]研究表明,赣江流域非点源入河系数为0.35。
根据流域污染源入河量的调查结果,分析流域污染负荷的主要来源分布和排污特征,在对流域内水环境现状及存在问题进行研究的基础上,提出相应的污染防治措施。
(1)严格执行项目环保准入。制定建设项目分类管理目录,提出环保负面清单;严格控制限制类和淘汰类项目,对不符合产业政策、没有污染治理设施和可能对环境造成破坏的项目一律不批。限制发展化工、印染等高能耗、高污染的企业。禁止在饮用水水源一、二级保护区建设与供水和水源保护无关的项目。取缔不符合国家产业政策的小型工业企业,推动污染较重的工业企业有序搬迁改造或依法关闭。
(2)加强工业废水集中收集和处理。各工业园区应配套相应的环境治理设施,工业废水经预处理达标后接入集中污水处理设施;提高区域内工业企业的污水收集效率和集中处理能力,提高污染物排放限值,促进企业提标升级改造,减少污染物的入河量。全面推行排污许可证制度,要求工业企业污染物排放稳定达标,坚持“以新带老”的污染治理原则,做到增产不增污或增产减污,保证实现污染物总量控制目标。
(3)提高工业企业的清洁生产水平,鼓励和推进开展清洁生产审核,推进前端治理和清洁生产工艺。实施重点行业清洁化改造,污染物排放超标或总量超过控制要求的重点企业,以及使用或排放有毒有害物质的重点企业必须通过强制性清洁生产审核。
(4)加强对工业企业重点源的监管,督促重点工业企业配套建设污染源在线监控设施,同时建设重点污染源在线监控平台,加强对企业的环境监管力度,提高重点企业的环境突发事件的应急处置能力。
(1)完善城市污水收集系统,加快城镇污水处理工程建设,排水管网实行雨污分流体制,提高集中式污水处理厂收集处理效率。在沿江、沿河、沿湖人口密集乡镇建设集中污水处理设施,按照“试点引路,全面铺开”的思路,实施污水处理全覆盖工程。加强污水处理厂的运行监督管理,新建污水处理厂全部安装在线监测设施,进行实时监控,确保污水排放达到城镇污水处理厂污染物排放标准。加强污水处理厂污泥处置,建设区域污泥综合处理处置中心。
(2)提高生活垃圾处理率,完善流域生活垃圾收集转运设施,在流域范围内乡镇、村庄建设配备垃圾收集转运站、垃圾收运车,全面治理城乡面源污染,实施环境综合整治覆盖项目,促进城乡人居环境质量明显改善。
(3)积极推进农村生活污水治理,治理利用农村生活污水。对规模较大的村庄,不能纳入市政污水管网的,应新建乡镇级的集中污水处理设施,对居住分散、经济条件较差的村庄,生活污水应当采取分散式、低成本的小型人工湿地、无(微)动力处理设施和氧化塘等方式进行处理。
(4)以提高城镇污水资源化利用率为目标,大力开展再生水利用工程建设。加大再生水回用力度,采用先进再生水回用技术,建设污水处理厂再生水处理站和加压泵站,将再生水广泛应用于农业灌溉、工业循环用水以及城市景观等。
(1)严格畜禽养殖监管。做好流域内畜禽养殖禁养区、限养区、适养区的划分及调整和管理,完善畜禽养殖分区管理制度。禁养区内养殖场必须关闭或迁移;限养区内禁止新建畜禽养殖场,对现有养殖场应完善干湿分离、雨污分流等环保设施,实行粪污无害化处理和农牧结合,资源化利用,严禁排放;适养区内污水粪便应该资源化利用,严禁排放。
(2)积极推广畜禽清洁养殖技术,在规模化养殖场全面推广干清粪工艺、节水技术,减少污水治理压力。采用节约用水技术,推行干清粪工艺,根据不同季节改变冲洗猪圈的频率,采用负压通风、湿帘降温等环保节能型设施和工艺,控制有害气体排放。
(3)大力推进全流域畜禽养殖业污染治理,畜禽养殖污水采用农牧结合、沼气化、生态化的方式进行综合治理,鼓励畜禽养殖场通过沼气工程、有机肥生产及沼渣沼液还田技术,进一步提高畜禽粪便的综合利用率,同时,积极引导和鼓励利用山地、林地、果园、茶园等资源发展生态养殖。
通过改变农业种植方式和农村环境综合整治工程,推进化肥农药减量增效工程,大力发展生态农业,调整优化种植结构,开展无公害农产品生产全程质量控制,全面推广农业清洁生产技术,减少化学氮肥、化学农药施用量,从源头上禁止施用农用化学投入品,减轻流域水环境压力和水污染负荷,改善农业面源污染。
(1)全面推进河流湖泊围网网箱及违建拆除工作,禁止一切形式的围网围栏养殖,依法拆除周边围栏、围网、网箱,有效保护流域的生态环境。
(2)推进水产健康养殖示范,推行保水渔业养殖模式,科学配比水产品种苗量,禁止投肥投饵养殖,禁止使用鱼药、改水剂等水产养殖用添加剂进行渔业养殖,充分发挥生物治污作用。加大高效生态绿色养殖技术研究推广,做好高效清水养殖,在提高水产品附加值的同时降低污染排放,有效控制和减轻养殖面源污染。
加强初期雨水有效控制,通过改造排水管道、敷设截污管道、设置初期雨水调蓄池等措施,加大雨水口水质的监测频次,推行下凹式绿化带、植被草沟及污染降解等排水方式,因地制宜种草植树,绿化护坡,形成生态屏障,有效控制初期雨水面源污染。同时加快实施雨污分流改造,有条件的地区要推进初期雨水收集、处理和资源化利用。
应科学确定疏浚范围和疏浚深度,合理选择底泥清淤季节,利用生态清淤方式清理底泥污染物,严防二次污染。加强清理城市水体沿岸积存垃圾,及时清除季节性落叶、水面漂浮物,严厉查处向河湖倾倒垃圾、污水的行为,通过植被修复、生态湿地、水生生物重建,改善水质,减少底泥内源污染释放量。