孔祥龍 徐從海 王 靜
(1.臨沂市生態(tài)環(huán)境局蘭陵縣分局,山東 蘭陵 276000;2.臨沂君和環(huán)??萍加邢薰荆綎| 臨沂 276000;3.山東君成環(huán)境檢測有限公司,山東 臨沂 276000)
武河發(fā)源于山東省臨沂市蘭陵縣莊塢鎮(zhèn)多福莊閘,總體呈東北—西南流向,經(jīng)莊塢、長城兩個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),于江蘇省邳州市境內(nèi)匯入京杭運(yùn)河,為跨省河流。武河在蘭陵縣境內(nèi)全長28. 9km,流域面積約82km2,涉及61 個(gè)自然村,周邊有10 萬畝高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田,屬于典型的農(nóng)業(yè)農(nóng)村面源污染型河流。為保護(hù)武河水質(zhì),自“十二五”起,國家在蘭陵縣長城鎮(zhèn)紅圈村建設(shè)武河310 公路橋水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測站,“十四五”以來,該自動(dòng)監(jiān)測站國控?cái)嗝嫠|(zhì)一直不能穩(wěn)定達(dá)到Ⅲ類水質(zhì)考核標(biāo)準(zhǔn),特別是汛期存在總磷嚴(yán)重超標(biāo)等問題。武河流域(山東蘭陵段)范圍及采樣點(diǎn)位布設(shè)見圖1。
入河排污口污染物排放分析是污染源防治的重要措施。經(jīng)調(diào)查,武河流域(山東蘭陵段)內(nèi)共有83 個(gè)入河排污口,2020年汛期,有59 個(gè)排水口形成徑流。2020年7月在59 個(gè)有水排水口進(jìn)行了樣品采樣(37個(gè)在莊塢鎮(zhèn),22 個(gè)在長城鎮(zhèn))。同時(shí),為更好地比較各點(diǎn)位水質(zhì)變化情況,在每處排水口的干流上游50m和下游50m 同步進(jìn)行了采樣,共采集水樣177 個(gè)。
所有樣品采集及水樣分析均委托第三方環(huán)境檢測機(jī)構(gòu)完成,水樣分析指標(biāo)主要為總磷濃度,采樣時(shí),現(xiàn)場同步測定流速。采樣嚴(yán)格按照《地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(HJ 91.2—2022)和《水質(zhì)采樣 樣品的保存和管理技術(shù)規(guī)定》(HJ 493—2009)的要求進(jìn)行,水體總磷濃度檢測依據(jù)《水質(zhì) 總磷的測定 鉬酸銨分光光度法》(GB 11893—1989)進(jìn)行。
通過“污染排放量貢獻(xiàn)占比(P)”,即各個(gè)排污(水)口的污染物排污量占所有排污(水)口排污總量的比例,來反映各個(gè)排污(水)口的污染嚴(yán)重程度。污染排放量貢獻(xiàn)占比計(jì)算公式為
式中:P為污染排放量貢獻(xiàn)占比,%;ci為某處排污(水)口污染物檢測濃度,mg/ L;Qi為某處排污(水)口汛期流量,m3/ d。
武河流域(山東蘭陵段)水體總磷濃度分布情況見表1 和圖2。由表1 可知,59 個(gè)排水口中,52個(gè)水體總磷濃度高于《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)Ⅳ類限值(大于0.3mg/ L),占比為88.1% ,7 個(gè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)在Ⅲ ~ Ⅳ類,占比為11.9% 。由圖2 可知,武河流域(山東蘭陵段)水體總磷濃度分布總體上呈現(xiàn)出分段式集中特點(diǎn),東北部濃度偏高,西南部偏低。
圖2 武河流域(山東蘭陵段)入河口總磷濃度分布情況
總磷排放量貢獻(xiàn)占比見表2。由表2可知,武河流域(山東蘭陵段)59 個(gè)排水口總磷排放貢獻(xiàn)占比大于1%的有23 個(gè),對以上23 個(gè)排水口污染源進(jìn)行重點(diǎn)排查。
從公式看出所以在氣體質(zhì)量流量Gg和霧化氣流流速Vg中,提高霧化氣流流速Vg對氣體動(dòng)能增加效果明顯。從能量守恒定律可推出,氣體的動(dòng)能增加,相應(yīng)轉(zhuǎn)化為增大總表面積的表面能。但是這種能量交換過程效率極低,不到1%。
表2 總磷排放量貢獻(xiàn)占比
為更好地開展污染源調(diào)查,基于排放濃度貢獻(xiàn)占比(P)及武河流域(山東蘭陵段)總磷濃度呈現(xiàn)出的分段式集中分布特點(diǎn),由東北向西南,沿著武河水流方向,將武河流域(山東蘭陵段)范圍劃分成9 段進(jìn)行分段調(diào)查,污染源分段調(diào)查情況見表3。
表3 污染源分段調(diào)查情況 單位:個(gè)
采用徒步、遙感、無人機(jī)航拍等調(diào)查方式,輔助問卷調(diào)查、文獻(xiàn)查閱、實(shí)地觀察、訪談等方法對排水口支流上游污染源進(jìn)行調(diào)查。據(jù)現(xiàn)場調(diào)研,武河(山東蘭陵段)沿線污染源分布較多,涉及村莊61 個(gè),其中莊塢鎮(zhèn)35 個(gè)、長城鎮(zhèn)26 個(gè)。污染源類別主要為畜禽養(yǎng)殖、農(nóng)業(yè)面源、農(nóng)村生活污水直排、生活污水管網(wǎng)溢流、牛蒡加工廠、洗蒜加工作坊、蔬菜加工、工藝品加工等,其中,牛蒡加工廠33 家,主要集中在莊塢鎮(zhèn);畜禽養(yǎng)殖(散養(yǎng)、規(guī)模化)200 家,莊塢鎮(zhèn)108 家、長城鎮(zhèn)92家;沿岸還有少量洗蒜加工作坊、蔬菜加工、工藝品加工等,主要分布在莊塢鎮(zhèn)。
非汛期時(shí),流域降水量少,不能形成有效的地表徑流,點(diǎn)源和面源污染物不易隨地表徑流進(jìn)入河道,對河水水質(zhì)影響較小,且根據(jù)歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)分析,非汛期時(shí)武河水質(zhì)總磷濃度基本不超標(biāo),因此本文主要對汛期引起武河水質(zhì)總磷超標(biāo)的原因進(jìn)行分析。
3.4.1 農(nóng)村面源污染
經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn),武河流域(山東蘭陵段)內(nèi)分布有高效農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)田,面積約6 萬畝,以種植蔬菜、苗圃為主。沿岸農(nóng)業(yè)種植面積大,農(nóng)藥噴灑頻繁、化肥施用強(qiáng)度大,吸收利用率較低(磷肥利用率低于30%),造成汛期農(nóng)田退水氮磷濃度高。汛期來臨時(shí),大量富余肥料被浸出,進(jìn)入武河河道。調(diào)查發(fā)現(xiàn),96%以上采樣點(diǎn)位都存在較嚴(yán)重的面源污染,農(nóng)業(yè)面源污染是造成武河(山東蘭陵段)汛期水質(zhì)總磷超標(biāo)的重要原因之一。
3.4.2 畜禽養(yǎng)殖污染
畜禽糞便富含氮磷,若糞污發(fā)酵不徹底或使用不當(dāng)流入河流,會(huì)造成水體發(fā)黑、富營養(yǎng)化及生物病原等污染。本次調(diào)查發(fā)現(xiàn),武河流域(山東蘭陵段)內(nèi)沿河有規(guī)?;B(yǎng)鴨場28 家、 養(yǎng)雞場32 家,生豬散養(yǎng)戶140戶,中小規(guī)模畜禽養(yǎng)殖場(戶)普遍沒有糞污收集處理設(shè)施,汛期來臨,糞污隨雨水直接進(jìn)入溝渠,最終匯入武河,造成河流水質(zhì)總磷超標(biāo)。
3.4.3 農(nóng)村生活污水
調(diào)查發(fā)現(xiàn),武河流域(山東蘭陵段)涉及61 個(gè)村10 萬人,許多村莊沒有污水管網(wǎng),村莊中生活污水隨附近水溝漫流,在汛期,居民用水量高,生活污水得不到及時(shí)收集,隨雨水沖刷最終匯入武河河道。
3.4.4 農(nóng)業(yè)種植廢棄物
武河河道兩側(cè)蔬菜大棚在種植、清理時(shí),存在廢棄農(nóng)藥塑料袋、菜葉、蔬菜秧子等隨意堆積的情況,堆積物腐爛變質(zhì)后,造成水溝水質(zhì)變黑發(fā)臭。汛期被雨水沖刷進(jìn)入武河,不僅影響水質(zhì),而且堵塞河道。
3.4.5 生活污水管網(wǎng)溢流
生活污水管網(wǎng)溢流容易將未經(jīng)處理的生活污水直接排入農(nóng)田排水溝匯入武河河道中,對水質(zhì)造成影響。
3.4.6 河道淤積
河道淤積不僅影響河道的泄洪、防澇功能,還會(huì)對河道的生態(tài)功能產(chǎn)生一定破壞作用。一方面,河道常年沒有疏通和維護(hù),淤塞現(xiàn)象逐年增加,削弱了河道的自凈能力。強(qiáng)降雨時(shí)將地表土壤顆粒沖入河道,形成黏附力較強(qiáng)的淤泥,其在不斷淤積下增加河道堵塞風(fēng)險(xiǎn)。另一方面,不合理地開發(fā)利用河道兩岸河坡,如種植作物、隨意丟棄農(nóng)業(yè)種植廢棄物和生活垃圾等,也會(huì)導(dǎo)致河道不同程度的淤積。自1991年至今,武河河道一直未開展清淤,河流自凈能力逐漸降低,淤積底泥內(nèi)源污染嚴(yán)重。
3.4.7 汪塘納污溢流
武河流域(山東蘭陵段)內(nèi)分布著容量大小不等的汪塘32 個(gè)。汪塘水質(zhì)較差,且水面漂浮大量綠藻生物,這些汪塘不同程度地與附近水溝相通,汛期來臨時(shí),汪塘蓄水溢出,隨貫通水溝匯入武河,影響水質(zhì)。
2021年,蘭陵縣生態(tài)委員會(huì)辦公室設(shè)立武河水環(huán)境綜合整治工作專班,通過揭榜招標(biāo),與第三方環(huán)保公司簽訂購買服務(wù)協(xié)議,成立技術(shù)團(tuán)隊(duì),共同開展分段監(jiān)測、精準(zhǔn)溯源、超標(biāo)原因分析。根據(jù)調(diào)查結(jié)果,技術(shù)團(tuán)隊(duì)提出“控源減污、標(biāo)本兼治”的解決方案,對具體任務(wù)和責(zé)任分工進(jìn)行安排部署,統(tǒng)籌治污潔水。具體治理措施如下。
根據(jù)確定的科學(xué)治污工作思路,通過揭榜招標(biāo),與第三方環(huán)保公司簽訂購買服務(wù)協(xié)議,成立技術(shù)團(tuán)隊(duì),提出“控源減污、標(biāo)本兼治”的解決方案。第一階段,在汛期開始前,充分利用現(xiàn)有32 個(gè)汪塘和122 條溝渠留水滯污,實(shí)現(xiàn)旱季污水不入河,小雨污水滯留減量,大雨污水“掐頭去尾”。第二階段,汛期過后,對部分河道清淤,同時(shí)配套建設(shè)蓄水凈化濕地、調(diào)蓄灌溉池等生態(tài)輔助工程,提升河道生態(tài)自凈能力,使汪塘兼具污水凈化、農(nóng)田灌溉功能,提高留水滯污能力,并助力高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田灌溉建設(shè)。
從武河源頭多福莊閘到310 公路橋國控?cái)嗝?,每? ~3km 設(shè)置一個(gè)監(jiān)控?cái)嗝?,把全河道分? 小段,分段對水質(zhì)變化情況進(jìn)行調(diào)查分析,測定水量和水質(zhì),通過無人機(jī)航拍配合人工徒步調(diào)查等方式,尋找污染來源,精準(zhǔn)鎖定治污靶點(diǎn)。建立武河流域(山東蘭陵段)水環(huán)境監(jiān)控平臺,把武河干流、支流、入河排污口及重點(diǎn)污染源等所有數(shù)據(jù)整合到一個(gè)數(shù)據(jù)App 平臺上,實(shí)現(xiàn)武河全流域水質(zhì)精準(zhǔn)管理。
結(jié)合“控源減污、標(biāo)本兼治”的工作思路進(jìn)行超前謀劃,夏病春治,在充分調(diào)研論證的基礎(chǔ)上,參考《關(guān)于加快推進(jìn)生態(tài)清潔小流域建設(shè)的指導(dǎo)意見》,印發(fā)《武河流域綜合整治行動(dòng)攻堅(jiān)方案》,對具體任務(wù)和責(zé)任分工進(jìn)行安排部署,統(tǒng)籌治污潔水。整治措施包括全面治理農(nóng)業(yè)面源污染、依法取締沿河畜禽養(yǎng)殖戶、加強(qiáng)畜禽養(yǎng)殖糞污治理和綜合治理生活污水等,結(jié)合實(shí)施農(nóng)村人居環(huán)境整治提升行動(dòng),推進(jìn)流域內(nèi)水污染治理、生活污水和農(nóng)村生活垃圾治理、農(nóng)業(yè)面源污染防治和鄉(xiāng)村綠化美化。
依托蘭陵縣生態(tài)委員會(huì)辦公室設(shè)立武河水環(huán)境綜合整治工作專班,負(fù)責(zé)整治工作的日常組織與督導(dǎo)調(diào)度。專班與技術(shù)團(tuán)隊(duì)合署辦公,做到督導(dǎo)與指導(dǎo)、檢查與參與、考核與分擔(dān)“三個(gè)緊密結(jié)合”。通過專班實(shí)體化運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)閉環(huán)管理,保障整治效果。通過治理,監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,2022年1—11月武河水質(zhì)均值達(dá)到地表水Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn),優(yōu)于國家考核標(biāo)準(zhǔn)一個(gè)等級,非汛期全部達(dá)標(biāo),主汛期(7—9月)除7月份總磷輕微超標(biāo)外,其余2 個(gè)月全部穩(wěn)定達(dá)到Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn),主要污染因子總磷同比改善78% ,污染峰值同比削減50% 。
武河流域(山東蘭陵段)水環(huán)境綜合整治攻堅(jiān)行動(dòng)取得理想效果。把養(yǎng)殖污染管住,把農(nóng)業(yè)廢棄物處置好,利用汪塘、溝渠“控源滯污”,減少生活污水入河,以上措施短期內(nèi)快速有效。要實(shí)現(xiàn)武河水質(zhì)長期穩(wěn)定達(dá)標(biāo),需要標(biāo)本兼治,扎實(shí)做好農(nóng)村生活污水治理、合理用藥施肥、規(guī)范養(yǎng)殖糞污處置、農(nóng)產(chǎn)品廢棄物資源化和恢復(fù)河道自凈能力等五個(gè)方面工作。成立專班并實(shí)體化運(yùn)行,行政與技術(shù)手段深度融合,是武河水環(huán)境綜合整治的基本經(jīng)驗(yàn),對其他同類地區(qū)打好水污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)具有積極借鑒意義。