吳紅燕
(山西省水文水資源勘測局,山西太原 030001)
本次調(diào)查范圍包括汾河太原市城區(qū)段 17處主要入汾排污口及汾河干流上的一處對照斷面—小店橋。17處主要排污口位于汾河?xùn)|岸的11處、汾河西岸的6處。由于河西北中部污水處理廠、楊家堡污水處理廠和殷家堡污水處理廠均采用暗管排污入汾,污水排放不在本次調(diào)查范圍。調(diào)查時間為2009年12月28~30日。
(1)調(diào)查入河排污口的數(shù)量、分布、污水性質(zhì)、入河方式和入河規(guī)律。
(2)排污口調(diào)查時,同步測定污廢水和主要污染物質(zhì)的入河量。
(3)查清排污口污水量及主要污染物含量,進(jìn)行合理性分析,推求年入河排污總量。
(4)根據(jù)污水排放規(guī)律,確定每日的11∶00~12∶00時、23∶00~24∶00時為監(jiān)測時段,分別測流、采樣一次,18處調(diào)查斷面分為四組同時進(jìn)行,各斷面累積下來三天共調(diào)查監(jiān)測6次。
根據(jù)《水環(huán)境監(jiān)測規(guī)范》(SL219-98)中“污染物監(jiān)測與調(diào)查”要求,本次調(diào)查選取流量、pH、色度、懸浮物、氨氮、化學(xué)需氧量(COD)、五日生化需氧量(BOD5)、揮發(fā)酚、氰化物、總磷共10個項目進(jìn)行監(jiān)測。
采用流速儀法測定污水排放的流速,然后按下式計算污水量:q =A×V
式中∶ q——污水流量(m3/s);
A——排污口過水?dāng)嗝婷娣e(m2);
V——排污口斷面平均流速(m/s)。
由以上求得的排污流量即可推求日排放污水量和年排放污水總量。
連續(xù)排放的排污口,按相同間距測定污染物的濃度,取其平均值作為該處排放污水的平均濃度。
根據(jù)測定的污水量和污染物濃度,便可計算排污口各污染物的日排放量,計算公式如下:
式中∶ Mi——i污染物排放的數(shù)量(kg/d);
Ci——i污染物的平均濃度(mg/L);
q——污水排放量(m3/s)。
實驗室水質(zhì)分析均采取《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838-2002)中各項目規(guī)定的國標(biāo)檢測方法。
本次評價選用《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中的二級標(biāo)準(zhǔn)。評價標(biāo)準(zhǔn)見表1。
入河排污口污染物濃度超標(biāo)評價采用了污染物濃度超標(biāo)倍數(shù)法,以反映排污水體的污染物超標(biāo)狀況。用評價標(biāo)準(zhǔn)依次計算入河排污口各項污染物的超標(biāo)倍數(shù),以各污染物中超標(biāo)倍數(shù)最大的一項作為綜合評價結(jié)果。
計算公式:
式中:Ni——單項超標(biāo)倍數(shù);
Ci——i項污染物濃度;
Coi——i項污染物評價標(biāo)準(zhǔn)。
表1 污染物最高允許排放濃度 (單位:mg/L)
調(diào)查采取水質(zhì)水量同步監(jiān)測的方式進(jìn)行。每個排污口門現(xiàn)場實測污水流量,同時采樣送實驗室分析水質(zhì)狀況。監(jiān)測結(jié)果以每天兩次三天共6次實測數(shù)據(jù)的平均值來計。
在三天的調(diào)查期內(nèi)各排污口均以明渠、連續(xù)排放污水的方式進(jìn)入汾河,統(tǒng)計入河廢污水量時以每日24小時,1年365日計。由于調(diào)查時間有限,未能對排污口上游的主要污水排放單位做統(tǒng)計,所以入河的廢污水性質(zhì)難以界定。
17處排污口門中,汾河?xùn)|西暗涵兩處口門污水量屬重復(fù)計算。汾河?xùn)|暗涵排放的污水主要為北澗河(因入河污水量較大,一部分污水進(jìn)入暗涵,一部分污水未進(jìn)入暗涵,直接排入汾河)、北沙河和南沙河匯集的污水,汾河西暗涵排放的污水主要為玉門河、虎峪河和九院沙河匯集的污水,而上述 6條支流均分別在支流入汾口進(jìn)行了現(xiàn)場監(jiān)測,其資料更具代表性,因而統(tǒng)計污水量時剔除了東西暗涵兩處排污口,為其余15處排污口的污水總和。
廢污水年入河量在1000萬t/a以上的排污口有9處,300~1000萬t/a的有5處,只有1處年入河量小于100萬t/a,見表2。
在監(jiān)測評價的15個排污口中,超標(biāo)口門為12個,超標(biāo)口門比例為80%。楊興河、北郊污水廠、冶峪河三個排污口為達(dá)標(biāo)排放。
表2 入河排污口的分布
表3 各排污口主要超標(biāo)污染物統(tǒng)計
綜合各排污口監(jiān)測資料,每日化學(xué)需氧量入河量最大的排污口為太榆退水和工農(nóng)退水,入河量分別為82.5t和25.5t,入河量最小的為城市排污口,入河量為 0.58t;每日氨氮入河量最大的排污口為太榆退水和北澗河,入河量分別為10.1t、5.09t,入河量最小的為北郊污水廠,為0.086t;每日總磷入河量最大的排污口為太榆退水和北澗河,入河量分別為0.74t、0.20t,入河量最小的為城市排污口,為7.79kg。
化學(xué)需氧量(COD)超標(biāo)最大的口門為虎峪河,超標(biāo) 3.57倍,氨氮超標(biāo)最大的口門為城南退水,超標(biāo)1.49倍。
本次調(diào)查中化學(xué)需氧量的極值(1250mg/L)出現(xiàn)在29日中午的工農(nóng)退水口;氨氮的極值(83.4mg/L)出現(xiàn)在29日晚上的城市排污口;總磷的極值(5.81mg/L)出現(xiàn)在30日晚上的城市排污口。
在本次檢測的9個指標(biāo)中色度、pH、揮發(fā)酚和氰化物四項均未超標(biāo)。
汾河西岸年入河污水量為4328萬t,占總量的16.6%,汾河?xùn)|岸年入河污水量為21748萬t,占總量的83.4%。
太原城區(qū)段15處主要入河排污口日排放污水71.4萬t,其中達(dá)標(biāo)入河量為11.9萬t,達(dá)標(biāo)排放率為15%。依次類推,太原城區(qū)段年污水入河量為26076萬t,達(dá)標(biāo)排放量為3911萬t,有85%的廢污水約22164萬t超標(biāo)排放進(jìn)入汾河。
入河量最大的口門有太榆退水和北澗河,日入河量分別為20.2萬t和16.4萬t,占調(diào)查入河污水總量的 28.3%和 22.9%;排污量最小的斷面為城市排污口,日排污量不足0.21萬t。
圖1 各排污口主要廢水量統(tǒng)計
據(jù)監(jiān)測結(jié)果統(tǒng)計,太原城區(qū)段主要的入河污染物為懸浮物、化學(xué)需氧量、氨氮、總磷。主要污染物懸浮物年入河量為132255 t,化學(xué)需氧量年入河量為72227t,氨氮年入河量為9890t。
小店橋斷面位于本次調(diào)查的汾河干流上的城南退水等13處排污口下游,工農(nóng)退水和太榆退水上游,以其上游的13處排污口的污水量與小店橋斷面的污水量做比較,分析本次調(diào)查資料的合理性。
小店橋斷面三天實測平均流量為5.70m3/s,化學(xué)需氧量平均濃度為 261.3mg/L,氨氮平均濃度為34.6 mg/L,由此可計算出該斷面日過水量為 49.2萬 t,主要污染物化學(xué)需氧量為 130806t/d,氨氮為16931 t/d。
統(tǒng)計小店橋斷面以上的 13處入河排污口,其三日的平均流量為5.43 m3/s,每日入河污水量46.9萬t/d,主要污染物化學(xué)需氧量為89916t/d,氨氮為15165t/d。從以上的比對結(jié)果可以看出,小店橋斷面每項指標(biāo)均大于 13處排污口之和,但相差不大,符合現(xiàn)實中的實際情況,充分說明本次調(diào)查資料的合理性。差別部分有兩方面原因,一是河道上游有基流,二是其間有三個污水處理廠未做調(diào)查統(tǒng)計。
表4 以小店橋為參照進(jìn)行的合理性分析