烏江遵義河段磷污染調查分析研究

宋 進 羅應鵬(遵義市環境保護監測中心站，遵義 563000)

烏江遵義河段磷污染調查分析研究

宋 進 羅應鵬
(遵義市環境保護監測中心站，遵義 563000)

本文通過對烏江遵義段磷污染形式進行調查分析，研究沿江渡、構皮灘、大烏江鎮斷面總磷和可溶性總磷變化規律和趨勢，以及磷酸鹽的存在形式。并對當前烏江磷污染控制提出了相應的建議，對進一步保障烏江水環境質量安全具有重要意義。

烏江；磷污染；環境質量

烏江流域貴州段是典型的喀斯特地貌，生態環境脆弱，地下溶洞較多，地下補給水豐富，高濃度含磷廢水進入地下水后外涌進入流域水體，以及磷石膏廢棄物中0.1%～3%的可溶性磷化物經雨水長年溶解、沖淋等帶入烏江大、小支流[1]。2009年至2010年，由于磷礦污染，烏江流域貴州段死魚事件不斷發生。2011年3月，環保部發布環辦[2011]22號文規定，總磷指標納入水質考核評價。根據總磷指標標準評價，烏江干流水質從以前的Ⅰ、Ⅱ類變為V類和劣V類，超過執行標準(地表水Ⅲ類)的499倍，烏江總磷污染問題逐漸引起廣泛重視[2]。貴州省政府把烏江治理列為一號環保工程和環保十二件實事之一，指出 “保護烏江，一定要作為貴州環保的重中之重來抓”。按照貴州省領導對烏江水污染治理工作的批示要求，各級政府及環保部門采取了一系列措施，切實加強烏江水污染治理，確保完成“到2017年烏江干流出境斷面水質達到水環境功能區規定類別”的目標[3]。

相關歷史監測數據顯示，烏江流域總磷污染主要出現在息烽河口以下至余慶大烏江鎮河段[4-5]。該河段大小支流有:息烽河、烏江大壩下34號泉眼、魚塘河、洋水河、谷撒河、湘江、清水河、甕安河、石蓮河、敖溪河、瀘塘河、水車河。分析各支流污染輸出負荷(入河量)是揭示受納水體各種污染來源的科學基礎。調查烏江支流磷污染物濃度總體水平，研究其變化規律和趨勢，為磷污染控制提供技術支撐和決策依據，對進一步保障烏江水質安全和生態環境質量具有重要意義。

1 樣品的采集與分析

1.1 監測點位設置與評價

本次調查分別在息烽河、烏江大壩下34號泉眼、魚塘河、洋水河、谷撒河、湘江、清水河、甕安河、石蓮河、敖溪河、瀘塘河、水車河河口沿各支流上游100 m處設置一個監測斷面；沿江渡、構皮灘大壩前斷面設三個水層(表層0.5m、中層20 m、深層40 m)；大烏江鎮斷面為流動河流，設三條垂線(左、中、右)，只采表層(0.5 m)水樣。采樣斷面如圖1所示。水質評價執行GB 3838—2002《地表水環境質量標準》Ⅲ類標準。根據烏江水庫污染的特征，評價方法采用單因子指數評價法。

圖1 監測斷面示意圖

1.2 采樣

本次調查分別于2014年7月29日至8月14日對息烽河口至大烏江鎮河段11個支流及34號泉眼采集水樣，2015年9月14日至12月21日對烏江干流沿江渡斷面、構皮灘大壩斷面、大烏江斷面利用深水采樣器分別收集不同深度的水樣。按照《地表水和污水監測技術規范》( HJ/T91—2002)，水樣采集后未經過濾，立即加H2SO4(1 mol/L)酸化保存，即為總磷水樣。水樣采集后用0.45 μm 微孔濾膜過濾,不加任何保存劑，于2～5℃冷處保存，即為溶解性總磷水樣。按照相應標準[4]，分析測定過濾水樣以及未過濾水樣中磷，測定結果分別為水質總磷濃度和總溶解態磷(TDP)濃度。監測儀器為紫外分光光度計T6型。

2 結果與討論

2.1 烏江總磷來源

污染源的調查主要對該河各支流(地下水)的污染情況進行監測，根據水量和水質總磷濃度，計算出各支流(地下水)對烏江總磷的貢獻量和貢獻率(表1)。結果表明，烏江總磷污染主要來源占比依次為:烏江大壩下34號泉眼占總量75.45%，洋水河占總量9.77%，息烽河占總量6.56%，甕安河占總量6.04% ，谷撒河占總量2.17%；此四條支流以及34號泉眼排入總磷占全部支流排入總磷的99%，此四條支流以及34號泉眼是由貴陽市和黔南州流入。

表1 2014年7月29日至8月14日調查結果統計

2.2 烏江總磷時間分布

遵義市流入烏江支流中，水車河和鰲溪河總磷超標，兩支流濃度低、水量小，總磷輸出負荷對烏江水質變化影響較小，基本可以忽略。

根據歷史監測結果(表2)，烏江干流沿江渡斷面、大烏江鎮斷面在2011年之前的總磷濃度表現為平水期>枯水期>豐水期；而從2012年開始，逐步表現出枯水期>平水期>豐水期；同時，兩監測斷面的枯、平、豐水期濃度變化有較好的一致性，到2015 年在V類水質濃度上下波動；總磷枯、平、豐水期濃度變化有較好的一致性，沿江渡斷面在Ⅲ類水質濃度限值0.2 mg/L上下波動，年均值0.179 mg/L；大烏江鎮斷面在Ⅳ類水質濃度限值0.3 mg/L上下波動，年均值0.286 mg/L。烏江這兩個斷面總磷濃度變化是水質對環境污染響應的一種顯著表現，2011年5月烏江渡水庫及其支流息烽河爆發“烏江水污染事件”后，貴州省從2011年開始加大對磷礦企業的污染整治力度，隨后幾年烏江沿線總磷濃度開始逐年降低。

表2 2011年至2016年沿江渡斷面和大烏江鎮斷面總磷監測結果 單位：mg/L

注：枯水期：1-4月，豐水期：5-9月，平水期：10-12月

2.3 磷在不同水層的分布形態

據表3監測結果顯示，沿江渡斷面總磷和可溶性總磷最高濃度出現在20m層，濃度分別為0.41 mg/L和0.33 mg/L；構皮灘斷面總磷最高濃度出現在40m水層，濃度為0.32 mg/L；可溶性總磷在20m至40m無明顯分層現象，濃度均為0.22 mg/L。

沿江渡至構皮灘大壩斷面過程中濃度有所降低，由0.34 mg/L降至0.28 mg/L；構皮灘水庫50m處放水后，流至大烏江鎮斷面，該斷面濃度隨深度變化無明顯分層現象，總磷濃度回升至0.36 mg/L。

表3 沿江渡、構皮灘、大烏江斷面總磷、可溶性總磷監測結果 單位：mg/L

從2016年沿江渡和大烏江鎮總磷濃度變化趨勢可知(圖2)，沿江渡斷面總磷濃度在豐水期最低，在平水期和枯水期較高。由于經沿江渡水庫50m處放水，且所處河段梯度的不同，水流較為湍急，底泥中的部分磷酸鹽重新溶解或豐水期水動力條件的改變致使部分含磷底泥形成懸浮物進入水體等因素的影響，大烏江鎮斷面受枯、平、豐水期的影響較小。

圖2 2016年沿江渡和大烏江鎮總磷濃度變化趨勢

2.4 pH對可溶性正磷酸鹽的沉淀影響分析

為了解水中pH對可溶性正磷酸鹽的沉淀影響情況，2015年12月22日對沿江渡水樣用氫氧化鈣澄清液進行pH調試，當pH調試到9時，靜置12小時，上清液總磷的濃度為0.02～0.03 mg/L；當pH調試到10時，靜置12小時，上清液總磷的濃度未檢出。實驗表明，可溶性正磷酸鹽在水中靜置時隨pH升高而不斷轉化為不可溶性正磷酸鹽并逐步沉降，并由此形成總磷濃度分層現象。同時沉降是一個較緩慢的過程。

3 結論與建議

3.1 研究結論

結合本次調查研究結果與該河段歷史監測數據結果，得到以下結論：

(1)從流域總磷負荷污染來源解析可知，遵義市流入烏江支流中，只有濃度低、水量小的水車河和鰲溪河總磷超標，但總磷輸出負荷對烏江水質變化影響較小，基本可以忽略。烏江大壩下34號泉眼、洋水河、息烽河、甕安河以及谷撒河總磷輸出負荷總和占全部支流總磷輸出負荷的99%。

(2)烏江流域中，總磷污染有部分的不溶性顆粒狀總磷懸浮于水體中，占總磷總量的20.7%～33.9%。沿江渡斷面的總磷最大濃度在20m水層，從沿江渡經幾十公里流動到構皮灘大壩過程中，懸浮物向下沉淀，總磷濃度在水層間形成分層現象，在垂直方向上各形態磷濃度向下遞增，在40m水層達到最大濃度。

(3)貴州省從2011年開始加大對磷礦企業的污染整治力度，使烏江干流沿線總磷濃度逐年降低，從2015年開始逐漸接近Ⅲ類水質。

(4)烏江干流水體pH處于7.82-8.62之間，烏江流域中的磷主要以正磷酸鹽的形式存在。

3.2 相關建議

根據以上調查結論提出如下建議：

(1)34號泉眼治理現狀及深度治理建議

2012年和2013年,貴陽中化開磷有限責任公司先后建成烏江水污染治理工程1號、2號回抽污水管線；2015年2月,與烏江水污染治理工程配套的深度治理設施正式投入使用,烏江水質得到好轉。監測結果顯示：總磷平均濃度0.47mg/L(《地表水環境質量標準》規定,Ⅲ類水質總磷限值為0.2mg/L)，從總磷濃度超標上百倍降至超標1倍多。通過治理取得了一定的效果，但出水依然超標，持續對烏江水質構成影響。另外，每小時處理污水能力3000m3,涌出的污水基本得到處理。但由于降雨等原因,34號泉眼在雨季涌水量大增,最高時達到每小時5800 m3,多余的污水來不及處理,被直接排入烏江，更增加下游水體水質發生變化的不確定因素。

建議加大污水處理能力，做到應收盡收；二是改進污水處理工藝，確保水質達標排放。從而徹底解決烏江34號泉眼對烏江水質的影響。

(2)重點整治洋水河、甕安河

烏江流域有磷礦和磷化工企業28家,其中絕大部分集中在開陽縣境內的洋水河、甕安縣境內的甕安河沿岸。洋水河和甕安河長期為劣Ⅴ類水質,其突出問題仍是總磷超標。除一些大型磷化工企業建有規范的治污設施外,一些小型磷礦企業隨意排出的污水成為兩條河流最重要的污染源。

加大磷化工企業排污整治力度，所有磷化工企業必須“一廠一治理方案、一廠一處理設施”，并嚴格督促正常運行，確保水質達標排放。

(3)多措并舉，強化責任

積極推進“河長制”工作。由各級人民政府主要負責人分別擔任各自轄區內河流環境保護“河長”。將河流水質達標責任按行政區域分別落實到人，明確具體的權責劃分。強化監管，多方聯動。流域上下游各級政府、各部門之間要加強協調，建立定期會商制度和協作應急處置機制，形成流域環境保護合力。嚴格執法監管作為防治烏江流域水污染的重要手段，實行嚴查、嚴管、重罰。嚴格考核制度，生態環境考核與政績掛鉤，強化各級政府主要負責人環保責任；對落實環保責任不力加強問責，嚴格區域限批。發揮社會力量在治水中的作用，引入第三方服務、公益環保類非政府組織以及公眾參與。提高公眾護水自律意識和監督意識，健全公眾監管激勵機制，參與并監督烏江水環境保護，進一步保障烏江水質安全和生態環境質量。

[1] 常近時. 烏江干流總磷污染的嚴峻形勢與環保對策 [J]. 畢節學院學報， 2012, 30(4)：74-79.

[2] 尹真真. 三峽庫區干流總磷濃度變化趨勢分析研究 [J]. 環境科學與管理, 2016,41(9): 56-59.

[3] 黃運. 保護烏江從磷開始 [N].中國環境報，2016-09-19.

[4] 貴州省環境保護廳. 2008-2015年度貴州省環境狀況公報[R]. 貴陽： 2008-2015.

[5] 遵義市環境監測中心站.大烏江總磷超標成因分析調查監測報告[R].遵義：2014-2015.

[6] 吳世喜. 淺談“十三五規劃”縣級環境監測站服務能力建設[J]. 環境與可持續發展, 2016, 41(3):70-72.

Investigation and analysis of Phosphorus pollution in Zunyi Reach of Wujiang River

Song Jin, Luo Yingpeng
(Environmental Protection Monitoring Center of Zunyi, Zunyi 563000, China)

In this paper, the investigation and analysis of the forms of phosphorus pollution in Zunyi of Wujiang River were carried out. The regularities and trends of total phosphorus and soluble total phosphorus in the section along the Yangtze River, Goupitan and Dawu Town were studied, and the forms of phosphate were studied. And it also put forward the corresponding suggestions on the current pollution control of Wujiang River, which is of great significance to further guarantee the safety and quality of Wujiang water environment.

Wujiang; phosphorus pollution; environmental quality

2017-03-21； 2017-07-17修回

宋進(1981-)，男，工程師，從事環境監測工作。E-mail：337578374@qq.com

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