张继红
(彰武县水利事务服务中心,辽宁 彰武 123200)
近年来,随着经济的快速发展以及各行业用水量的急剧增多,地表水污染、水资源短缺、江河断流等问题日趋突出。文章以阜新市为例,科学探究了其地表水污染现状与程度,并准确识别了引起面源污染的关键因素,在此基础上提出有效的水污染控制措施,以期为促进区域经济发展、缓解水资源供给压力和提高水资源经济效益提供决策依据[1]。
2018年,为全面掌握细河、养息牧河水质质量阜新市组织了相关监测工作,结果见表1。按从小到大的次序排列等标污染负荷比:总磷(0.2%)<氨氮(7.8%)<总氮(25.5%)<化学需氧量(66.5%)。
表1 主要入河污染物与污废水量
1)农村废弃物与废水。农村地区的地表固体废弃物与生活污染物,在强降雨径流作用下流入沟渠并运移至受纳水体,对此利用人均综合排污系数法来估算生活废水产生量。通过详细调查区域内的生活状况、秸秆趋向及种植种类,准确计算阜新市各区县农村人口产生的固体废弃物、污水量,然后利用产生量与入河系数综合确定入河量。
2)化肥、农药污染。阜新市的两个郊区及两个县比较全面的调查了化肥、农药施用量,并对化肥、农药施用的折纯量与实物量进行了计算,即化肥的有效成分用折纯量来衡量,氮、磷、钾等有效成分各占复合肥的1/3,渗漏、会发、漂移属化肥损失的主要途径。以氨氮为总氮的10%、总磷有效量的15%、总氮有效量的20%、农药有效量的40%等参数计算化肥、农药中各物质流失量。结果显示,农药化肥在阜新地区的入河系数达到60%。
3)水土流失污染。水土流失量按照土壤侵蚀模数与水土流失面积的乘积确定,以土壤中平均污染物含量、富集系数与水土流失量的乘积计算水土中的污染物量。文章利用参数值300.06mg/kg、1045.36mg/kg作为总磷与总氮在土壤流失中的平均含量,其富集系数取2.0、3.0,氨氮流失量取总氮流失量的10%。
4)城镇地表径流污染。这种污染主要来源于地表沉积物(如城镇生活垃圾等)受降雨的径流冲刷作用,由此形成的污染源。将汇流系数与降雨量相乘确定阜新市各区县的径流量,其中汇流系数取0.6,氨氮、化学需氧量、总磷、总氮等径流污染物平均含量取0.24mg/L、70mg/L、0.42mg/L、2.5mg/L。
采用以上方法和参数值,准确计算阜新市面源污染物总磷、总氮、氨氮、化学需氧量的产生量为13235.06t/a、40566.54t/a、12053.68t/a、182959.70t/a,见表2。由此表明,面源污染造成的环境污染、地下水与地表水污染不容忽视,为最大程度的降低面源污染速度与强度,相关部门应采取切实有效的措施加强控制。
表2 面源污染物产生量
1)确保水库蓄水。通过制定奖惩制度、加快节水农业发展、转变以往的浇灌方式、推进农业节水项目建设、加强水源地保护和保持上游库区水土等措施,充分发挥区域优势保护水源。
2)点源污染控制。加大高能耗、高污染企业的产业结构调整,积极推进生产技术改革严格控制污染物排放量,对产业效益偏低、技术落后、资源严重浪费的运营企业勒令停止。此外,还要加强节约用水和污水循环利用。
3)防止水土流失。根据各区域的地质条件、土壤类型、气候环境等因素,采取适当的退耕还林草、封育治理、果树台田、谷坊等水保措施,积极开展沟道治理、生态修复等整治工程。
4)清淤疏浚。大量淤积的泥沙会降低湖库水体的净化功能,并降低水陆系统间的交流交换,为降低污染物浓度及保证水体交换功能,必须定期清理河底淤泥,并及时安全的堆放清理出的淤泥。目前,比较先进的淤泥处理技术有挤干、脱水技术。
5)绿化带与生态护坡。因地制宜的选择合适的草类修建绿化带和生态护坡,通过拆除违章建筑、积极开展水土保持和生态保护工作等切实改善河流环境。
1)提升科技含量。为满足供水需求、保证水资源合理开发及其可持续利用目标的实现,阜新市必须开展科技攻关,主要包括:改进雨水利用装置、推广污废水回收利用技术、改进工农业节水技术、更新改造节水器具等。
2)完善河湖水质自动监测系统。长期以来,阜新市都比较注重河湖水质监测工作,其形成了较为完善的监测资料,但仍需进一步改进监测技术与方法。目前,阜新市采取的室内化验、人工取样的水质监测技术,其效率低、误差大、时间长。所以,为了严格监测污染源与水体,必须利用现代化监测技术从多个角度全面分析水体,从而保证监测结果的完整性、科学性,确保城市水管理的实时性、针对性、准确性和有效性。
3)提升职工整体素质。逐步建立能够改进水利设备、操作熟练、适应于企业现代化管理的职工队伍,对此应加强人员职业道德与行政思想的教育培训。
1)污水灌溉。污水经过处理后可以用于农田灌溉,在一定程度上发挥着肥料的功效。调查显示,污水灌溉较清水能够提升15%的作物产量,所以能够将处理后的污水用于灌溉。
2)工业回用。经处理后的污水被广泛用于水泥厂、矿场、造纸厂、化工厂和钢铁厂等,尤其是在采矿、设备加工、蒸汽发电等产业,处理后污水具有水力输渣、加工、冷却的突出优势。
3)地下水回灌。为了从根本上解决阜新市淡水资源较匮乏的问题,考虑对地下水利用回灌的方式加以补充。地下水含量虽然会随回灌补充有所增大,但该过程的成本较高。目前,关于污水回灌处理我国相关研究取得了较大的进展,该技术能够大大提升污水循环利用率、减轻对水环境的污染且经济上合理。然而,若污水回灌处理不达标将对全市含水层造成一定的污染,所以必须保证回灌前的水质达标,通过污水处理满足净水指标以防出现二次污染。
4)补充市政用水。现阶段,阜新市大多以清洁的自来水作为市政用水。因此,建立分散式污水循环利用系统将有利于减少城市用水对清洁自来水的需求量,可减轻水污染程度、提高水资源利用率以及实现污水的循环利用。
1)城镇生活节水。调查发现,现阶段阜新市存在较低的用水效率,为提高水资源利用率必须实行有效的节水措施,主要包括:提倡居民定额用水、推广使用6升水冲洗便器系统、加大普及节水沐浴器或节水便器等节水型设备的安装使用、淘汰升降式螺旋便器水汽或铸铁水龙头等卫生器具等。与此同时,还要加大节水宣传力度,定期开展形式多样的宣传活动,通过印制节水系统宣传品、公益广告、刊登节水有关文章等方式广泛宣传节水。
2)工业节水。结合现阶段阜新市经济发展实际情况,从以下角度提出有效的节水措施:实行用水超计划累计价、完善节水型工业体系、改进传统工业节水结束、节水不达标的企业坚决关停并转、提倡工业定额用水、限制不达标企业生产。另外,要考虑区域发展要求适当降低用水标准,加强用水大户、产品过剩、高污染等产业的技术改造。
3)农业节水。据统计,阜新市农业用水占总用水量的50%以上,所以加大农业用水的节水力度在一定程度上也提高了全市的总体用水效率。为了提高农业用水率较为常用的农业节水措施有:大力发展节水型农业、优化调整农业种植结构、加强灌溉用水管理、建设节水灌溉工程、开发节水型新品种、应用节水抗旱剂、保墒覆盖等。
4)减少管网漏损率。供水管网损失是导致水资源浪费的关键因素,为有效保护水资源必须实行有效的减少水量漏失的措施,主要包括:逐步更换破损或老旧的自来水管线、采取技术手段监测自来水管线跑水或漏水情况以降低产销差率、加强检修技术人员的管控意识、增强突发事故应急处置能力、扩大抢修人员队伍。
1)管理措施。由于管理体制混乱致使水资源浪费严重的现象普遍存在,考虑到阜新市水资源短缺的实际情况,必须扩大水资源监管范围,以统一的管理模式保证水资源充分利用。实行科学合理的民主监督模式,为充分发挥水资源社会、经济效益提供基础保障。
2)联合调度。遵循“地表-地下”的原则对丰水年水资源实行科学的调度,对周边自备井数量进行严格的控制,并对水库水源按照其调节能力大小进行合理调度。同时,根据生活、工业、农业用水的顺序对水资源实行合理调度。
3)完善水价体系。为了实现水资源的高效利用必须制定科学合理的水价,结合阜新市社会经济条件和国外实践经验实行梯度收费制,确定的水价应与区域发展相适应,并将收取的少量水费用于水资源管理、保护以实现其良性发展。
4)生态建设。通过建设生态环境工程、提倡无污染产业等减少废弃物和废水的排放,对城市周边水源地开展综合利用与开发保护治理,并采取有效的方法保护农村水资源环境,切实改善农村水环境。以科学合理的农田管理手段、行之有效的退耕还林草措施保护区域生态环境,大力推广生态保护、改善民生的综合整治工程。
5)产业结构优化。通过加大投资力度,加快污染严重的化工企业产业布局、生产工艺的改进,从而减少污染量;对于销量较大的水资源企业鼓励引入新方法、新技术,以先进的科技手段提升用水效率;结合新农村建设和农业发展要求,因地制宜的种植农业作物,推广高效的灌溉模式,考虑当地实际情况加快生态农业发展。
阜新市地处辽西半干旱地区,在空间分布上水资源极不均衡,区域资源性缺水表现相当严重。为了缓解阜新市严峻的水资源形势、有效控制水体污染及提高用水效率,使其为经济发展更好的服务,有必要全面掌握其地表水污染程度及其污染原因。文章结合阜新市细河、养息牧河水质质量和地表水污染情况,深入探究了其污染废水入河量以及面源污染产生量,并考虑地表水污染程度提出切实可行的防控措施,可为其他地区水污染治理和促进阜新市经济社会发展提供科学依据。