刘海立,秦 成
(重庆市生态环境监测中心,重庆 401147)
当前各级政府对改善水生态环境,打好水污染防治攻坚战等工作的高度重视,在管理和技术的双重需求下,需要及时对水环境治理效果进行动态评估,以便后续采取更有针对性的水环境保护对策措施[1~3]。
目前,学术界针对流域水环境质量改善效果评估的研究主要集中在治理工程效果的评估[4~6],研究方法主要是通过数学模型方法建立污染排放与水质响应关系[7~9]。由于地表水环境质量改善是一项长期和综合的工作[10,11],因此在工程措施效果评估的基础上,还需对政策措施、监测数据、管理手段在内的因素进行综合评价。
基于重庆市水污染防治目标责任书,到2020年,临江河流域考核断面水质达到或优于Ⅲ类,2019年水质考核目标为Ⅲ类。以2019年为基准年,对该年水质改善效果进行评价,为科学决策与系统治理流域水环境提供技术支撑根据。
临江河为长江上游左岸一级支流,流经永川区、江津区,在江津区朱杨镇汇入长江。河长96.4 km,流域面积730 km2,多年平均流量8.96 m3/s。其中,临江河永川段长86.18 km,临江河江津段境内河长13.32 km。临江河流域内汇集82条支流,最大的支流是圣水河。圣水河为临江河右岸一级支流,于长冲村猫溪汇入临江河。河长29.5 km,集支流15条,流域面积99.4 km2,自然落差127 m,平均坡度4.19‰,平均流量1.41 m3/s。临江河流域水系见图1。
图1 临江河流域水系
临江河永川出境设置市控考核断面茨坝,流经江津区朱杨镇后在入长江口上游约500~1000 m设置国考断面朱杨溪。
2019年1~11月,朱杨溪国考断面累计水质为Ⅲ类,达到考核目标。朱杨溪国考断面自5月开始水质改善明显,尤其是7月以来,水质稳定达到Ⅲ类,见表1所示。临江河-朱杨溪控制单元2019年度河流整治成效明显。
2019年1~11月,茨坝市控考核断面水质为Ⅳ类,未达到Ⅲ类目标,超标污染物为总磷,超标0.09倍。表明临江河永川区来水还需进一步整治。
为流域水环境管理需要,按照《地表水和污水监测技术规范》,在流域干支流设置了34个断面,开展体检监测,涉及2个区县,永川区32个,江津区2个,详见图2。
图2 体检监测断面布设情况
3.2.1 流域整体水质情况
截至第四季度(10月),临江河流域Ⅰ~Ⅲ类断面5个,占比14.7%,Ⅳ类17个,Ⅴ类3个,劣V类断面共9个,占比26.5%,水质整体呈中度污染,主要污染物为化学需氧量、溶解氧、高锰酸盐指数和总磷。
干流11个断面中Ⅲ类断面2个,Ⅳ类7个,劣Ⅴ类2个,劣Ⅴ类比例达18.2%,干流水质呈轻度污染。干流主要超标因子为化学需氧量、溶解氧,沿程水质及超标因子变化趋势见图3、图4所示。
图3 临江河干流沿程水质变化趋势
图4 临江河干流超标因子变化趋势
支流22个断面中Ⅰ-Ⅲ类2个,Ⅳ类10个,Ⅴ类3个,劣Ⅴ类7个,占比31.8%,呈中度污染。
3.2.2 区域整体水质情况
永川区临江河32个断面中Ⅰ~Ⅲ类断面比例15.6%(5个),劣Ⅴ类断面比例28.1%(9个),全区呈中度污染。主要污染指标为高锰酸盐指数、总磷、氨氮、化学需氧量。高锰酸盐指数超Ⅲ类0.03~0.98倍,总磷超Ⅲ类0.05~11.9倍,氨氮超Ⅲ类0.3~27.6倍,化学需氧量超Ⅲ类0.05~3.2倍。
劣Ⅴ类断面支流为来苏镇万寿桥、胜利路玉屏河、中山路跳蹬河和红旗河、卫星湖街道竹溪河和卫星湖出口、临江镇狮子桥7个,可能与生活污染源及畜禽养殖有关。临江河干流劣Ⅴ类断面为凤凰工业园至园区下游,主要原因一是永川区污水处理厂和凤凰工业园区污水处理厂排污,排污量12.5万m3/d,占临江河河道水量比例大;二是生活污水和畜禽养殖。
江津区共设置2个断面,干支流各1个,水质均为Ⅳ类,朱杨溪断面由于溶解氧超标,为Ⅳ类,其余指标均达到Ⅲ类标准。
2018年全年朱杨溪断面水质为Ⅳ类,茨坝断面水质为Ⅴ类,超标因子主要为总磷。2019年1~11月累计两个断面水质都改善了一个类别,总磷消减明显,朱杨溪断面总磷由2018年的0.28 mg/L下降为2019年的0.20 mg/L;茨坝断面总磷由2018年的0.33 mg/L下降为0.22 mg/L。两个断面逐月总磷变化趋势见图5、图6。
图5 临江河-朱杨溪断面总磷逐月对比
图6 临江河-茨坝断面总磷逐月对比
对比逐月水质情况。朱杨溪断面2019年水质改善明显,相比2018年无水质变差月份。茨坝断面除2019年3月水质差于2018年以外,其余月份水质与去年持平或改善。通过对比2018年监测数据,可以发现2019年以来临江河流域总体水质改善明显,朱杨溪国考断面在2019年完成了顺利达标的目标,且各月份水质均改善明显,表明临江河流域2019年水污染防治效果显著。
4.2.1 干流沿程水质动态变化
临江河干流流经10个镇街,重点分析干流各镇街控制断面2019年以来水质动态变化情况,见表1。漫水桥断面控制上游来苏镇,麻柳桥断面重点控制南大街街道,园区下游断面重点控制凤凰工业园区和中山路街道、胜利路街道,临江镇上游断面重点控制卫星湖街道、陈食街道,临江镇下游断面控制临江镇,茨坝断面控制何埂镇,朱杨溪断面控制朱杨镇。茨坝和朱杨溪断面前文已叙述,在此不再分析。
表1 2019年临江河干流体检监测逐月水质对比
从第一季度到第四季度,漫水桥断面水质总体略有改善,这当中来苏污水处理厂的正常投用作用巨大;麻柳桥断面水质总体较上游的漫水桥断面好,表明临江河流经南大街街道进入永川城区之前,河道具有一定的自净能力,且水环境容量处于可承载状态,2019年以来水质略有改善。流经永川城区和工业园区之后水质下降明显,园区下游断面2019年全年水质处于劣Ⅴ类状态,此区段水环境治理效果未能体现,下一步需加大整治力度。临江镇上游和临江镇下游断面水质改善不够明显,汛期水质好转,但从第三季度末,水质再次下降。
4.2.2 水质改善的重要支流
4.2.2.1 青峰河
青峰河2019年水质呈现改善趋势,由年初的Ⅴ类改善为Ⅳ类,8月份达到Ⅲ类,见图7。青峰河2019年主要消减污染指标为化学需氧量和高锰酸盐指数,见图8。
图7 青峰河2019年水质动态变化
图8 青峰河2019年主要污染物动态变化
青峰河位于干流麻柳桥断面上游,由于青峰河水质的改善,对干流麻柳桥断面水质改善起到了积极的作用。
4.2.2.2 圣水河
圣水河是临江河最大支流,离市控考核断面茨坝较近,其水质直接影响考核断面水质达标情况。2019年水质呈现改善趋势,由年初的劣Ⅴ类改善为Ⅳ类,6月份达到Ⅲ类,见图9。圣水河2019年主要消减污染指标为化学需氧量,见图10。
图9 圣水河2019年水质动态变化
图10 圣水河2019年主要污染物动态变化
2019年永川区32个断面水质总体变化情况见图11所示。第一季度临江河永川区境内无Ⅲ类及以上断面,28个Ⅴ类和劣Ⅴ类断面,水质极差,劣Ⅴ类断面比例56.3%,全区呈重度污染。第二季度水质改善明显,从4月到6月,Ⅲ类及以上断面由2个增加到15个,Ⅴ类断面由12个下降到4个,劣Ⅴ类断面由7个降为4个。第三季度开始,7、8月延续6月的水质状况,劣Ⅴ类断面比例控制在9.4%~10%,但9月水质出现反弹,Ⅴ类和劣Ⅴ类断面明显较前几个月增多,劣Ⅴ类断面比例达到25.8%。此状况延续至第四季度,10月Ⅰ~Ⅲ类断面比例15.6%(5个),Ⅳ类断面比例46.9%(15个),Ⅴ类断面比例9.4%(3个),劣Ⅴ类断面比例28.1%(9个),全区呈中度污染。
图11 2019年临江河永川段水质变化情况
上述过程表明,临江河永川区水质总体改善,但是存在反弹趋势,缺乏水质稳定性。在4~8月水质优于其他月份。
2019年江津区2个断面水质总体改善,5~9月水质改善明显,但在第四季开始的10月水质出现反弹。
2019年临江河流域整体水质改善明显,尤其是朱杨溪国考断面在2019年达标,表明永川区和江津区在临江河水污染防治工作中所采取的各项措施起到了积极的作用。但从全流域治理的角度还存在以下问题需要及时解决:一是临江河干流永川城区段水质差,园区下游断面全年稳定为劣Ⅴ类水质,水质亟需改善;二是城区各支流水质无明显改善,维持在较差水质,进一步影响临江河干流水质;三是目前市控考核茨坝断面尚未达标。针对上述问题,提出如下建议。
(1)目前永川城区污水处理厂和凤凰工业园区污水处理厂两个污水处理厂能力不足是影响临江河干流城区段水质的重要原因,建议扩能或新建污水处理厂以处理过量的污水。
(2)临江河干流天然径流量较少,建议大力拓展冬水田、人工湿地等生态措施,以增加水源涵养功能。
(3)结合流域生态特征、存在的问题,用合理的方法分析确定流域各节点及其生态基流,依此制定科学合理的调度管理制度保证流域生态流量。做好生态流量泄放建筑物工程建设和生态流量监测体系建设,提供政策制度、部门联动协调、专业人员、技术研究等方面的后勤保障。
(4)全面加强完善流域内城区、乡镇污水管网建设;采取污染源详查、调整工业结构、专项整治等措施对临江河流域污染源进行查、管、治。组织力量进一步详查流域内污染源,摸清各类污染源底数。对凤凰湖工业园内“十一大”重点行业进行清洁化改造。开展涉及工业、食品业、养殖业、农业等污染源专项整治;推进农业面源污染治理,推广落实精准施肥,减少化肥使用量。