宜昌市入河排污量現(xiàn)狀探究

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(長(zhǎng)江水利委員會(huì)水文局 長(zhǎng)江三峽水文水資源勘測(cè)局，湖北 宜昌 443000)

1 研究背景

宜昌市位于湖北省西南部，地處長(zhǎng)江上游和中游的結(jié)合部、鄂西山區(qū)與江漢平原交匯過(guò)渡地帶，屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均降水量在992～1 404 mm之間[1]。宜昌市境內(nèi)的河流均屬于長(zhǎng)江水系，市內(nèi)河流眾多，密度大，水量豐富[2]。宜昌市是長(zhǎng)江中上游區(qū)域性的中心城市，在整個(gè)長(zhǎng)江黃金水道綠色可持續(xù)開(kāi)發(fā)中起著支點(diǎn)作用，承上啟下地維護(hù)整個(gè)長(zhǎng)江生態(tài)安全。宜昌區(qū)域水資源與經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境發(fā)展極不協(xié)調(diào)，存在水資源危機(jī)，水資源環(huán)境壓力全湖北省最大[3]。在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)，還要注重水環(huán)境保護(hù)，為下游地區(qū)提供保質(zhì)保量的水資源。

在2017年長(zhǎng)江流域入河排污口核查資料基礎(chǔ)上，為進(jìn)一步摸清宜昌地區(qū)內(nèi)入河排污口數(shù)量、分布、類型、主要污染物及濃度、年排放量等情況，2018年5～8月，長(zhǎng)江三峽水文水資源勘局(以下簡(jiǎn)稱“長(zhǎng)江水文三峽局”)對(duì)宜昌地區(qū)下屬興山、秭歸、枝江、當(dāng)陽(yáng)、遠(yuǎn)安、宜都和宜昌市區(qū)7個(gè)縣市的28口重點(diǎn)入河排污口開(kāi)展了進(jìn)一步調(diào)查及監(jiān)測(cè)工作，各入河排污口的區(qū)域位置示意如圖1所示。此次宜昌市長(zhǎng)江干流入河排污量和污染物監(jiān)測(cè)工作旨在為落實(shí)最嚴(yán)格水資源管理制度考核工作提供切實(shí)的數(shù)據(jù)支持和技術(shù)支撐，對(duì)上級(jí)主管部門(mén)制定決策和長(zhǎng)江大保護(hù)具有重要意義。

圖1 宜昌市28口重點(diǎn)入河排污口位置示意

2 入河排污口調(diào)查

監(jiān)測(cè)前，長(zhǎng)江水文三峽局組織技術(shù)人員對(duì)擬開(kāi)展監(jiān)測(cè)的28口入河排污口的位置、名稱、排放方式、廢污水性質(zhì)、排入的水功能區(qū)等基本信息進(jìn)行了調(diào)查，并拍攝了入河排污口及周圍環(huán)境照片和視頻，獲得了準(zhǔn)確的GPS定位及行車路線，為隨后的排污口監(jiān)測(cè)做好了準(zhǔn)備工作。

如表1所示，分析調(diào)查資料可知，宜昌市重點(diǎn)入河排污口類型包括城鎮(zhèn)生活污水處理廠、工業(yè)廢水處理廠和混合廢污水處理廠3種，其中以工業(yè)廢水排污口和混合廢污水排污口為主，分別占總排污口比例的 50.0%和 46.4%，城鎮(zhèn)生活污水只占 3.6%；入河方式有5種，以明渠和明管為主，分別占比為 60.7%和17.9%；排放類型分連續(xù)排放和間歇排放兩種，以連續(xù)排放為主，占比 82.1%。

表1 宜昌市28口重點(diǎn)入河排污口調(diào)查情況統(tǒng)計(jì)

3 入河排污口水質(zhì)監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)方法

3.1 監(jiān)測(cè)參數(shù)及技術(shù)依據(jù)

用于各入河排污口監(jiān)測(cè)的參數(shù)包括8項(xiàng)統(tǒng)一監(jiān)測(cè)參數(shù)和2項(xiàng)特征監(jiān)測(cè)參數(shù)。統(tǒng)一監(jiān)測(cè)參數(shù)：流量、水溫、pH、懸浮物、化學(xué)需氧量(COD)、氨氮(NH3-N)、總磷(TP)和總氮(TN)。特征監(jiān)測(cè)參數(shù)：根據(jù)不同排污口排放污染物的特點(diǎn)，同時(shí)結(jié)合入河排污口所在水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)情況，從五日生化需氧量、動(dòng)植物油、石油類、總氰化物、揮發(fā)酚和汞中選擇2項(xiàng)作為特征監(jiān)測(cè)參數(shù)。

監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)主要依據(jù)《水環(huán)境監(jiān)測(cè)規(guī)范》(SL219-2013)[4]《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》(第四版)[5]《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)[6]和《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)[7]等國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中的水質(zhì)分析和評(píng)價(jià)方法進(jìn)行。

3.2 監(jiān)測(cè)時(shí)間及頻率

2018年7～8月，長(zhǎng)江水文三峽局對(duì)擬定的28口入河排污口分3批實(shí)施了監(jiān)測(cè)，并確保監(jiān)測(cè)前3 d無(wú)明顯降水。根據(jù)《水環(huán)境監(jiān)測(cè)規(guī)范》(SL219-2013)的規(guī)定，入河排污口為連續(xù)排放的，每隔6～8 h測(cè)量和采樣一次，連續(xù)監(jiān)測(cè)2 d；入河排污口為間歇排放的，根據(jù)排放規(guī)律每隔2～4 h測(cè)量和采樣一次，連續(xù)監(jiān)測(cè)2 d。除YD5(整改未排)和XS4(關(guān)停)未能實(shí)施監(jiān)測(cè)，YD4(監(jiān)測(cè)第一日未排放)監(jiān)測(cè)3次，其余入河排污口均連續(xù)監(jiān)測(cè)6次。

3.3 污水及污染物質(zhì)年排放量計(jì)算

通過(guò)對(duì)各入河排污口(包括流量在內(nèi)的8項(xiàng)統(tǒng)一監(jiān)測(cè)參數(shù)及2項(xiàng)特征監(jiān)測(cè)參數(shù))的主要污染物實(shí)地取樣監(jiān)測(cè)，按照污水類型推算入河排污口的污水及污染物質(zhì)年排放量。城鎮(zhèn)生活污水和混合廢污水處理廠排污口的排污天數(shù)按365 d計(jì)算，工業(yè)廢水處理廠排污口按315 d計(jì)算。

入河排污口廢污水年排放量計(jì)算公式：

Qa=Qs×86 400×d

式中,Qa表示入河污水年排放量，m3/a；Qs表示監(jiān)測(cè)斷面平均流量，m3/s；d表示廢水1 a的排污天數(shù)，d。

入河排污口污染物質(zhì)年排放量計(jì)算公式：

Ga=Qa×Ci×10- 6

式中,Ga表示某入河污染物質(zhì)年排放量,t/a；Qa表示入河污水年排放量,m3/a；Ci表示污染物質(zhì)平均濃度,mg/L。

4 監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)結(jié)果

4.1 入河污水年排放量分析

根據(jù)該次連續(xù)2 d多次監(jiān)測(cè)的算術(shù)平均值估算出2018年宜昌市重點(diǎn)入河排污口污水年排放總量可達(dá)24 500萬(wàn)t，如表2中所示，相比2017年核查數(shù)據(jù)19 952萬(wàn)t增長(zhǎng)22.8%，排放量最大的為入河排污口YC6。2018年估算污水年排放總量中，混合廢污水占61.3%，相比2017年核查數(shù)據(jù)增長(zhǎng)13.6%；工業(yè)廢水占33.5%，相比2017年增長(zhǎng)41.0%；生活污水只占5.2%，相比2017年增長(zhǎng)40.2%。2018年估算宜昌市重點(diǎn)入河排污口污水排放總量增幅主要來(lái)自工業(yè)廢水和生活污水。

表2 宜昌市重點(diǎn)入河排污口污水年排放量

注：“-”指暫停或關(guān)停，未見(jiàn)排污；2017年數(shù)據(jù)引用2017年5月長(zhǎng)江流域入河排污口核查資料，2018年數(shù)據(jù)為本次監(jiān)測(cè)估算資料。

4.2 入河主要污染物年排放量分析

如圖2所示，根據(jù)取樣實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)估算出各排污口4類主要污染物參數(shù)年排放量合計(jì)約 8 625.5 t，其中COD年排放量5 677.6 t，占總排放量比例為65.8%；NH3-N為581.2 t，占比6.7%；TP為120.0 t，占比1.4%；TN 為2 246.7 t，占比 26.0%。由此可知，污染物排放量以COD為主，其次為T(mén)N，排放單位類型均以城鎮(zhèn)污水處理廠和化工企業(yè)為主。

圖2 4類主要污染物年排放量比例

如圖3所示，在28口宜昌市重點(diǎn)入河排污口中，污染物COD年排放量最大的是YC1，達(dá)到1 235.8 t，占排放總量的21.8%；其次為ZJ3和YC6，年排放量分別為 960.7 t和 870.7 t，占排放總量的比例分別為16.9%和15.3%。YC1為工業(yè)廢水入河排污口類型，ZJ3和YC6為混合廢污水入河排污口類型。

如圖4所示，在28口宜昌市重點(diǎn)入河排污口中，污染物參數(shù)NH3-N年排放量最大的是YC6，達(dá)到139.5 t，占排放總量的24.0%；其次為ZJ5和ZJ3，年排放量分別為77.6 t和74.4 t，占排放總量的比例分別為13.4%和12.8%；再次為YD7和YC1，年排放量分別為 68.0 t和 57.0 t，占排放總量的比例分別為11.7%和9.8%。YC1為工業(yè)廢水入河排污口類型，YD7為生活廢水入河排污口，其余為混合廢污水入河排污口類型。

圖3 入河排污口COD年排放量占比

圖4 入河排污口NH3-N年排放量占比

圖5 入河排污口TN年排放量占比

圖6 入河排污口TP年排放量占比

如圖5所示，在28口宜昌市重點(diǎn)入河排污口中，污染物參數(shù)TN年排放量最大的是YD4，年排放量 31.5 t，占排放總量的26.2%；其次為DY2，年排放量為17.0 t，占排放總量的比例為14.2%；再次為ZJ3和YC6，年排放量分別為13.3 t和13.1 t，占排放總量的比例分別為11.1%和10.9%。YD4為工業(yè)廢水入河排污口類型，其余為混合廢污水入河排污口類型。

如圖6所示，在28口宜昌市重點(diǎn)入河排污口中，污染物參數(shù)TP年排放量最大的是YC6，年排放量 575.0 t，占排放總量的 25.6%；其次為YC1，年排放量為396.2 t，占排放總量的比例為17.6%；再次為YD2和YC7，年排放量分別為292.2 t和 246.1 t，占排放總量的比例分別為13.0%和11.0%。YC1和YD2為工業(yè)廢水入河排污口類型，YC6和YC7為混合廢污水入河排污口類型。

4.3 污染物排放評(píng)價(jià)結(jié)果與主要超標(biāo)污染物

依據(jù)各排污口當(dāng)前執(zhí)行的污水排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，各評(píng)價(jià)參數(shù)用于統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià)的具體濃度值采用此次連續(xù)2 d多次監(jiān)測(cè)的算術(shù)平均值。統(tǒng)一參數(shù)中pH值排放合格率為100%，懸浮物為84.6%，COD為100%，NH3-N為96.2%，TP為88.5%，TN在指定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中的排放合格率為100%，由此可見(jiàn)80%以上入河排污口的統(tǒng)一監(jiān)測(cè)參數(shù)均為達(dá)標(biāo)排放，僅少數(shù)為非達(dá)標(biāo)排放。特征參數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果只有ZJ3的五日生化需氧量為非達(dá)標(biāo)排放，其余入河排污口的特征參數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果均為達(dá)標(biāo)排放。

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，超標(biāo)污染物包括懸浮物、NH3-N、TP和五日生化需氧量4項(xiàng)。懸浮物超標(biāo)單位最多，共4口入河排污口超標(biāo)；其次為T(mén)P，共3口超標(biāo)；NH3-N和五日生化需氧量均有1口超標(biāo)(見(jiàn)表3)。

表3 主要超標(biāo)污染物及超標(biāo)單位

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，共8口入河排污口出現(xiàn)污染物非達(dá)標(biāo)排放， 其中4口為工業(yè)廢水入河排污口， 4口為混合廢污水入河排污口。ZJ3有2項(xiàng)污染物超標(biāo)， 其余7口入河排污口均有1項(xiàng)污染物超標(biāo)(見(jiàn)表4)。

表4 排污單位超標(biāo)排放情況

5 結(jié) 論

綜合以上數(shù)據(jù)分析與評(píng)價(jià)，可得出如下結(jié)論：

(1)宜昌市28口重點(diǎn)入河排污口類型以工業(yè)廢水和混合廢污水排污口為主，入河方式以明渠和明管為主，排放類型以連續(xù)排放為主。此次監(jiān)測(cè)估算的污水年排放總量約24 500萬(wàn)t，以混合廢污水為主，排污量最大的為YC6；排污總量比2017年長(zhǎng)江流域入河排污口核查年排放總量增長(zhǎng)22.8%，增幅主要來(lái)自化工企業(yè)生產(chǎn)廢水和城鎮(zhèn)生活污水。

(2)此次監(jiān)測(cè)的4類主要污染物參數(shù)年排放量約8 625.5 t，以化學(xué)需氧量為主，TN其次。4類主要污染物排放量大的主要排污口為工業(yè)廢水入河排污口和混合廢污水入河排污口。化學(xué)需氧量年排放量最大的是YC1，NH3-N年排放量最大的是YC6,TN年排放量最大的是YD4,TP年排放量最大的是YC6。

(3)經(jīng)統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià)可知，此次實(shí)地調(diào)查監(jiān)測(cè)的80%以上入河排污口的監(jiān)測(cè)參數(shù)均為達(dá)標(biāo)排放，僅少數(shù)排污口的個(gè)別參數(shù)為非達(dá)標(biāo)排放。累計(jì)監(jiān)測(cè)的14項(xiàng)參數(shù)中，懸浮物、NH3-N、TP和五日生化需氧量4項(xiàng)出現(xiàn)超標(biāo)情況，其中非達(dá)標(biāo)排放單位較多的參數(shù)是懸浮物和TP；8口入河排污口出現(xiàn)污染物非達(dá)標(biāo)排放，占此次宜昌市調(diào)查監(jiān)測(cè)排污口的28.6%；非達(dá)標(biāo)排放的排污口主要為工業(yè)廢水入河排污口和混合廢污水入河排污口，其中超標(biāo)參數(shù)較多的是ZJ3。

6 建議及展望

(1)宜昌市的化工企業(yè)較多，近年來(lái)因不少企業(yè)擴(kuò)大了生產(chǎn)規(guī)模，導(dǎo)致生產(chǎn)廢水、廠區(qū)生活污水排污量有增無(wú)減，宜昌市的廢污水排放總量增加。因此，應(yīng)對(duì)排污量過(guò)大的企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模予以控制，提高企業(yè)環(huán)境責(zé)任意識(shí)和環(huán)保投入，以便有效控制排污總量。

(2)水體中化學(xué)需氧量和TN含量高可破壞健康水生態(tài)系統(tǒng)，使水體呈富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)，造成水體水華，因此對(duì)化學(xué)需氧量和TN等主要污染物參數(shù)的入河排放量進(jìn)行控制極為重要。應(yīng)革新污水處理廠的污水處理工藝技術(shù)，比如采用微生物多級(jí)強(qiáng)化技術(shù)對(duì)廢污水進(jìn)行處理，以減少有機(jī)污染物和TN的排放量。

(3)對(duì)于超標(biāo)排放的污水處理廠要進(jìn)一步實(shí)行整改處理，健全截污導(dǎo)流的管網(wǎng)系統(tǒng)，健全入河排污口污染物排放控制機(jī)制，必須保證所有排入河流的污染物監(jiān)測(cè)參數(shù)達(dá)標(biāo)，減少對(duì)長(zhǎng)江流域水體水質(zhì)的污染[8]。

(4)近年入河排污口的規(guī)模有新增擴(kuò)大的，也有合并關(guān)停的，污染物的類別繁雜，排放標(biāo)準(zhǔn)也在提升，情況在不斷變化，有必要加大入河排污口的監(jiān)測(cè)頻率和力度[9]。監(jiān)督和管理單位要加強(qiáng)對(duì)廢污水排放的科學(xué)管理，加強(qiáng)入河廢污水對(duì)長(zhǎng)江流域水環(huán)境水生態(tài)的影響研究，加強(qiáng)水污染防治工作，努力為人類營(yíng)造一個(gè)良好的生存環(huán)境[10]。

(5)此次連續(xù)監(jiān)測(cè)時(shí)間為2 d，所得監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有一定代表性，但監(jiān)測(cè)周期較短，測(cè)次有限，評(píng)估結(jié)論不夠精確，在后期工作中有必要增加監(jiān)測(cè)頻率和周期，為評(píng)價(jià)長(zhǎng)江流域的入河排污口監(jiān)督和管理情況提供更加客觀和準(zhǔn)確的實(shí)測(cè)資料。