梁斐斐 張秀敏 胡 星 徐銀鳳 齊云婷
(山東省濟寧市水文局 濟寧 272000)
濟寧市位于魯西南腹地,地處魯中南山地與魯西平原交流地帶。地理坐標為北緯34°26′~35°57′,東經(jīng)115°52′~117°36′,總面積11285km2。濟寧市屬暖溫帶季風(fēng)型大陸性氣候區(qū),四季分明,暖濕交替。年平均氣溫13.8℃,全市多年平均降水量695.6mm。
濟寧市屬淮河流域,市區(qū)西部有梁濟運河,東部有洸氵府河,南部緊靠南四湖,城區(qū)內(nèi)河流較多,小洸河、小府河、越河從市區(qū)通過,匯入老運河,最后流入南四湖。梁濟運河,境內(nèi)全長88km,流域面積3306km2;洸氵府河流域面積1331km2。
南四湖是山東省最大的湖泊,位于濟寧市的南部微山縣境內(nèi),由南陽湖、獨山湖、昭陽湖和微山湖串聯(lián)而成,湖面南北長126km,東西寬5~25km,最大水面面積為1266km2。
本次以點污染源入河量核算為重點,調(diào)查入河湖庫的排污口及其主要污染物入河量,并按照排入全部水域與水功能區(qū)兩種水域范圍統(tǒng)計核算。面源污染物入河量僅對典型區(qū)域進行估算,典型區(qū)域主要為南四湖。主要污染物指COD 和氨氮,湖庫水體還應(yīng)包括總氮(TN)和總磷(TP)。主要污染物入河量調(diào)查采用2016年的監(jiān)測數(shù)據(jù)。
點源污染物入河量調(diào)查對象為入河排污口。調(diào)查所有入河排污口的位置、數(shù)量、分布、類型及入河方式、污水性質(zhì)、排放規(guī)律與廢污水及主要污染物入河量。
面源污染物入河量指由農(nóng)村生活、農(nóng)田、分散式畜禽養(yǎng)殖、水土流失和城鎮(zhèn)地表徑流進入水域的污染物量。
2.3.1 點源污染物評價方法
點源污染物入河量指通過入河排污口(含入河退水口)進入地表水體的廢污水及污染物量。點源主要污染物入河量主要利用入河排污口實測數(shù)據(jù)獲得。
對有水質(zhì)水量實測資料的入河排污口,根據(jù)廢污水排放量和水質(zhì)監(jiān)測資料,按下式估算主要污染物入河量:
W排=10-6×Q排×C排
式中:W排—某種污染物的年入河量,t/a;
Q排—廢污水年入河量,t/a;
C排—某種污染物的年均入河濃度,mg/L。
2.3.2 面源污染物評價方法
面源污染物入河量指由農(nóng)村生活、農(nóng)田、分散式畜禽養(yǎng)殖、水土流失和城鎮(zhèn)地表徑流進入水域的污染物量。
(1)農(nóng)村生活污染物源強及排放量調(diào)查估算
農(nóng)村生活污染面源源強調(diào)查主要包括農(nóng)村生活污水和生活垃圾的源強,調(diào)查農(nóng)村常住人口數(shù)量和人均用水量等指標。農(nóng)村生活廢水及生活垃圾產(chǎn)生量和排放量估算采用人均產(chǎn)污系數(shù)法和人均排污系數(shù)法。
(2)農(nóng)田肥料和農(nóng)藥施用量及流失量調(diào)查估算
農(nóng)田面源源強調(diào)查包括肥料及農(nóng)藥施用量調(diào)查和折純量計算。
(3)分散式畜禽養(yǎng)殖污染物產(chǎn)生量與排放量調(diào)查估算
分散式畜禽養(yǎng)殖污染主要調(diào)查豬、奶牛、肉牛、羊、大牲畜(馬、驢、騾)、蛋雞、肉雞等的養(yǎng)殖數(shù)量。采用典型調(diào)查與類比分析相結(jié)合的方法確定畜禽種類及其產(chǎn)污系數(shù)和排污系數(shù)。
(4)城鎮(zhèn)地表徑流污染物流失量調(diào)查估算
城鎮(zhèn)地表徑流面源污染主要調(diào)查城鎮(zhèn)區(qū)域的土地利用情況,包括居民區(qū)、商業(yè)區(qū)、工業(yè)區(qū)、公共設(shè)施、公路、城市空地、水面面積等。采用典型調(diào)查與類比分析相結(jié)合的方法,確定不同土地利用類型的徑流污染物平均濃度。
(5)水土流失污染物流失量調(diào)查估算
水土流失污染物流失量調(diào)查包括流域的土壤類型及其分區(qū)面積、土壤中總氮與總磷的平均含量、土壤流失狀況、污染物富集比等。
濟寧市入河排污口點源污染物入河統(tǒng)計表(按水資源分區(qū))見表1。由表1 可知,在濟寧市9 個一級水功能區(qū)中,廢污水量排放量和化學(xué)需氧量最高的為南四湖上級湖調(diào)水水源保護區(qū),廢污水量及化學(xué)需氧量為7597 萬t/a、1565t/a;主要是由于濟寧市市區(qū)內(nèi)兩大污水處理廠排放到此水功能區(qū)中,濟寧市任城區(qū)太白湖新區(qū)污水處理廠和濟寧市任城區(qū)太白湖新區(qū)山東公用北湖污水處理廠承擔(dān)著整個濟寧市區(qū)的城鎮(zhèn)居民生活污水,濟寧市城區(qū)內(nèi)人口89.2 萬,因此廢污水排放量較大。
表1 濟寧市流域點源入河污染物統(tǒng)計表(按水資源分區(qū))
氨氮、總氮、總磷排放量最高的為洙水河菏澤濟寧開發(fā)利用區(qū),分別為209.28t/a、941.77t/a、57.30t/a。這主要是由于洙水河菏澤濟寧開發(fā)利用區(qū)的排污口主要為排入嘉祥縣的7 個化工類項目,且可能由于這些工廠的污水處理系統(tǒng)未能高效地消解水中污染物,導(dǎo)致排入洙水河菏澤濟寧開發(fā)利用區(qū)水功能區(qū)中的氨氮、總氮、總磷含量很高。
在濟寧市9 個一級水功能區(qū)中廢污水量排放量最低的為南四湖下級湖調(diào)水水源保護區(qū),為2806.18萬t/a,排入此水功能區(qū)的排污口僅微山縣的2 個煤礦企業(yè)和當?shù)匚鬯幚韽S,由于兩個企業(yè)生產(chǎn)能力較小,排污量也少。
化學(xué)需氧量、總氮排放量最低的為東魚河菏澤、濟寧開發(fā)利用區(qū),分別為514.57t/a、163.51t/a,這是由于魚臺縣污水處理廠和化工企業(yè)本身排污量少,且含有化學(xué)需氧量和總氮的成分相對較少,導(dǎo)致此開發(fā)利用區(qū)的化學(xué)需氧量、總氮排放量最低。南四湖上級湖調(diào)水水源保護區(qū)氨氮、
總磷排放量最低為21.16t/a 和17.32t/a。雖然南四湖上級湖調(diào)水水源保護區(qū)的廢污水量排放量最高,但氨氮和總磷的指標在9個一級水功能區(qū)中的指標最低,這是由于城鎮(zhèn)居民生活污水中氨氮和總磷的排放量較少。
濟寧市入河排污口點源污染物入河統(tǒng)計表(按行政分區(qū))見表2。2016年整個濟寧市排污口排污水量為30450 萬t/a。其中廢污水量排放量、化學(xué)需氧量、總氮最高的都為任城區(qū),分別為11010 萬t/a、2153t/a、246.47t/a;主要是由于濟寧市任城區(qū)為濟寧市最大城區(qū),人口眾多,且排污口數(shù)量最多,同時任城區(qū)內(nèi)有較多煤礦排污口、污水處理廠排污口。
氨氮排放量最高的為兗州區(qū),為49.30t/a;這是由于兗州區(qū)內(nèi)有個太陽紙業(yè),污水排放量較高,且污染物濃度高,由于太陽紙業(yè)有較為先進的污水處理工藝,能將化學(xué)需氧量、總氮等指標有效降低,但氨氮降低指標相對較少,因而氨氮的排放量兗州區(qū)最高??偭着欧帕孔罡叩臑猷u城市,為40.46t/a。
廢污水量排放量最低的為汶上縣,廢污水排放總量、化學(xué)需氧量、總氮、氨氮分別為736.37 萬t/a、80.81t/a、16.91t/a 和1.03t/a;總磷排放量最低的為魚臺縣,為4.78t/a??傮w原因是由于汶上縣總體經(jīng)濟能力相對于其他縣市區(qū)較低且人口較少,工礦企業(yè)較少。這也說明經(jīng)濟能力對排污口排放量是有影響的。
表2 濟寧市流域點源入河污染物統(tǒng)計表(按行政分區(qū))
南四湖點源污染全口徑入河污染物見圖1。南四湖區(qū)2016年點源污染造成的廢污水總量為285.40萬t/a;南四湖區(qū)化學(xué)需氧量為164.80t/a;總氮為36.30t/a;氨氮為13.03t/a;總磷為0.18t/a。南四湖流域面源入河污染物統(tǒng)計表見表3,其中農(nóng)村生活造成的化學(xué)需氧量、氨氮、總氮、總磷等各項指標最大,這是由于大部分農(nóng)村生活污水亂排亂放,且沒有經(jīng)過系統(tǒng)的污水處理。南四湖流域污染物點源污染入河量相對于面源污染來說量較少。因此造成南四湖污染的主要原因是面源污染,農(nóng)村生活和分散式畜禽養(yǎng)殖是主要成因。
表3 南四湖流域面源入河污染物統(tǒng)計表
圖1 南四湖點源污染全口徑入河污染物圖
點源污染主要是通過對濟寧市88 家入河排污口的調(diào)查、監(jiān)測、分析。結(jié)果顯示入河排污口調(diào)查結(jié)果不僅與地區(qū)排污狀況、經(jīng)濟發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和工藝技術(shù)、地區(qū)工業(yè)和生活用水量相關(guān),還與企業(yè)的管理水平、污染治理水平有關(guān)。點源污染中,廢污水量排放量和化學(xué)需氧量最高的為南四湖上級湖調(diào)水水源保護區(qū)。濟寧市任城區(qū)的廢污水量排放量、化學(xué)需氧量、總氮最高。通過對南四湖污染源調(diào)查,造成其污染的主要原因是面源污染,且農(nóng)村生活和分散式畜禽養(yǎng)殖是主要成因。本次調(diào)查結(jié)果可為濟寧市流域、南四湖的調(diào)查研究提供基礎(chǔ)資料和數(shù)據(jù)支撐,對保護南四湖的生態(tài)環(huán)境和相關(guān)部門制定治理措施具有重要意義■