遼河流域遼寧段水污染特征與水資源保護對策研究

韓 偉

(遼寧省遼陽水文局，遼寧 遼陽 111000)

隨著城鎮化的不斷推進和城市的快速擴張，自然原生態的遼河流域已逐漸開始向城市內河轉變，其干流和支流面臨著原有農業面源的污染以及激增的城市點源污染的雙重作用。河道生態功能和自凈能力不斷降低，沿岸污水廠出水水質較差，難以保證河道生態需水量，流域自然生態遭到嚴重破壞[1]。為加快落實國務院提出的河流、護坡綜合治理的相關要求，遼寧省水環境保護部門經過反復論證和多次野外調研，提出了各種水保措施并開展實施了多項生態補水工程[2- 4]。目前，針對遼河水環境污染問題國內許多學者開展了研究，如王輝等[5]分析了遼河水體時空變化特征，并指出該流域NH3-N嚴重超標；張鴻齡等[6]對渾河流域水體污染變化特征利用重金屬、NP和NH3-N等指標進行了分析，認為重金屬以及TP對河流的污染作用較低，而NH3-N對下游區域的污染較重，水環境質量整體屬于Ⅴ類；陳艷麗等[7]對遼河干流水質分別利用7項典型指標進行了評價，結果顯示引起水質斷面超標的主要因素為NH3-N和COD。為了保障遼寧省水體功能與水資源質量，遼寧省水利廳、水管行政部門、政府等開展實施了遼寧省最嚴格管理試點工程。

遼河流域主要由東遼河、西遼河兩大水系組成，流域面積21.9萬km2，全長約1345km，主要支流有老何哈、渾河、太子河、柴河等；屬于半干旱半濕潤氣候過渡區，多年平均降雨量為350～1100mm，在時間與空間上水資源分布極不均衡，其中60%以上降水發生6—9月，西部區域的水域面積較大。流域內地形地貌復雜，主要以低山區、低山丘陵區、平原區為主，其中低山丘陵區植被覆蓋率較高，地勢整體情況由西南向東北方向呈明顯的階梯式下降趨勢，不同區域地勢高差介于216～840m區間[8]。

遼寧省氣候環境具有明顯的季節性變化特征，流域徑流、降水量、氣溫等參數隨季節變化顯著，并且水環境質量影響因素較多，通過監測年內污染指標均值通常無法準確反映流域水環境季節性變化規律[9- 12]。本文在調查分析遼河流域遼寧段水質現狀的基礎上，分析了其水環境時空變化特征，以期為進一步提升遼河流域水環境治理的有效性，并實現景觀用水水質功能要求提供一定參考依據。

1 遼河流域遼寧段水質現狀

1.1 水質現狀分析

根據遼河流域2014—2016年水質監測結果，遼河流域遼寧段水質較好的區域位于下游段，而在遼寧段上游水質相對較差。渾河的五里河、遼東大橋、新運大橋監測斷面的水質超標現象嚴重，遼寧段水質類別在2014—2016年整體處于Ⅲ～劣Ⅴ類，其中氨氮、總磷、COD以及5d生化需氧量等為主要超標項目。營口遼河大橋斷面2014年水質較差，水質基本處于Ⅳ～劣Ⅴ類，其中總磷、COD為主要超標項目；2015年各監測斷面水質相對較好，大部分可達到Ⅲ類，個別監測點處于Ⅱ類水質。收集、整理遼河流域典型監測斷面2014—2016年水質監測相關數據，見表1。綜合分析，影響遼寧段水質類別的主要因子為總磷。

1.2 主要污染物沿程變化

2016年福德店水文站至渾河五里河水文站各水期的BOD5、TN、TP、NH3-N等指標的沿程變化如圖1所示。由圖1可知，在上游段各污染物濃度均處于相對較好的水平，并且非汛期整體低于汛期濃度，在營口遼河大橋后逐漸平穩。總體來看，在福德店至曙光大橋段的水環境質量總體污染較為嚴重，其主要原因為在該區段的工業較為集中，工農業污水排放量較大。

1.3 年際總磷變化

根據已有文獻資料，近幾年棋盤山水庫興國橋斷面的總磷污染較為嚴重，統計分析了該斷面總磷變化狀況，如圖2所示。由圖2可知，總磷在該斷面整體呈現出較大的上升趨勢，并且在2014年達到最大值，隨后濃度值明顯降低，原因可能與經濟活動與水環境治理等因素相關。

表1 遼河流域遼寧段2014—2016年水質評價

圖1 遼寧段2016年各污染指標的沿程變化圖

圖2 2009—2016年興國橋斷面的總磷均值變化圖

2 污染來源分析

2.1 暴雨徑流過程水質分析

徑流區城鎮生活與水土流失面源污染對暴雨徑流污染的影響較為顯著，遼寧段多年平均侵蝕模數達1510t/(km2·a)，年均土壤侵蝕量達2519.08×106t。對2014—2015年福德店和興國橋斷面的水質徑流監測結果進行統計分析，結果表明懸浮物、總氮TN、高錳酸鹽指數CODMn等指標在暴雨過程中明顯增大，并以TN的增大幅度最為顯著，增大幅度達到300%以上，而TP濃度并未呈現明顯的變化，CODMn濃度變化幅度為140.5%。由此表明，在福德店至興國橋斷面區間，高錳酸鹽指數、總氮等污染物與入河面源污染相關的主要因素，而入河面源污染與總磷并未呈現出明顯的相關性，其中總磷主要來源于工業廢水的排放。

2.2 支流水質分析

遼河流域遼寧段下游支流監測結果顯示，下游水質明顯好于上游，渾河、太子河支流的水質相對較好，各水期的水環境質量整體處于Ⅱ～Ⅲ類范圍。而凡河、蒲河的水質相對較差，其中總磷為主要污染指標。2014—2016年主要支流的水質評價狀況，見表2。其中污染較為嚴重的支流均位于福德店至蒲河棋盤山水庫，由此表明，上游支流是引起蒲河興國橋斷面的主要因素。

表2 遼寧段主要支流水質評價

2.3 水質污染特征

遼寧段下游水質整體優于上游區域，并以興國橋斷面的水質污染最為嚴重；2009—2014年遼河干流水質呈現出逐漸下降的趨勢，此后水質有一定的好轉，但變化幅度并不明顯。相對于其他污染指標，總磷的污染最為嚴重，并且在興國橋處最為突出；2014年興國橋斷面的總磷濃度達到最大值，綜合分析各監測斷面數據，遼河流域點源污染以總磷為主。

蒲河、凡河、西遼河等遼河流域支流的水質較差，并以蒲河的污染最為嚴重。興國橋附近的工業點源的排放是該區段水質總磷污染的主要來源，而城鎮生活污染和面源污染主要是高錳酸鹽指數、總氮以及氨氮等污染的主要來源。

3 污染治理狀況

3.1 污染源調查

生活污水是引起水體污染的主要因素之一，并且隨著城市化建設的快速推進以及區域經濟的不斷發展而急劇增大。污水處理廠因發展滯后、規模小、污水處理效率低等問題并不能對沿河所有居民生活污水進行處理，從而導致部分超標生活污水直接排入河流，水體遭到污染水質下降。遼寧正處于經濟快速發展時期，餐飲業、制造業和娛樂業等項目的快速發展勢必引起污染物的超標排放，尤其是在新技術產業和工業區水環境污染狀況必然會加重。雖然政府對污染嚴重的企業、工廠進行了整頓和治理措施，甚至對部分高污染工業進行了搬遷，大型國有企業、合資企業等污水得到了一定的治理，但是對于鄉鎮以及中小型企業的廢水排放仍未得到有效的治理，漏排、偷排等水體污染事件依然存在，不僅引起水環境質量的下降，而且造成該區域水環境污染的日趨嚴重，水資源短缺、水環境污染嚴重等問題日趨突出。

根據文中水質評判結果，有針對性的對蒲河和凡河等支流進行總磷污染源的調查。結果顯示，在蒲河上游區域存在磷化工企業，該企業主要生產磷酸鹽飼料，其中80%以上的濕渣排水中均存在磷超標現象。由于棄渣和滲濾池等方面缺乏科學管理體系，在降雨徑流過程中致使含磷廢渣進入附近河流造成污染。所產生的干渣中含磷量較高，因場地堆積存量小于實際堆積量，致使含磷污染物在降雨作用下進入水體。

3.2 水環境治理對策

結合遼寧段水質污染主要來源以及水質調查結果，認為可分別從總氮、總磷、COD入河量以及工業用水等方面對水環境進行控制。根據遼寧段水環境治理現狀以及目前已有技術，本文給出了提升該區域水環境承載力的措施主要如下。

(1)控制外源污染全過程。根據各項指標實際監測結果，可分別從污水總量收集、控制、運輸和處理四個方面對水環境總氮、總磷以及COD排放量進行外源污染過程控制。對于遼河徑流區域的印染、醫化、砂洗等行業，嚴格按照排放標準進行排查，對高污染、高能耗行業進行轉降整治；農藥化肥以及生活垃圾隨地表徑流作用造成農業面源污染，可通過化肥施用量控制以及化學農藥的科學管理有效解決農業面源污染問題；針對小散養殖場深入推廣使用天然有機化肥病從根本上控制污染物總量的排放。

(2)提升水環境容量。對污水收集系統進行改善和升級，主要是針對該區域村莊已建管網、主干管進行排查并確保各端口鏈接的匹配性；完善污水處理和輸送系統對于具有侵蝕性的工業污水應嚴格排查和完善，對污水處理能力與污水排放量不匹配的行業建議進行規模升級和校核；遼河主干流連通基本通暢，但是次級與支流河道的結構從橫交錯，因此在主干河網引排的格局上提升支干與主干河流之間的連通能力和運輸水平，從而提升水資源的供應保障程度和水環境環境容量。

(3)建設高效用水體系。建立遼河水環境監控體系并以科學、合理的制度政策和法律法規作為遼河水環境污染治理的重要保障與依據。結合流域水環境管理實際狀況并針對現行法律法規執行效率低、針對性差、可操作性低處罰輕等問題不斷完善當地法律法規，并最終實現流域環境管理與生態保護相結合、水資源循環利用與污染同步治理的人水和諧目標。

4 結語

本文基于遼河流域長期的水質監測結果，對遼寧段水質狀況以及水資源保護問題進行了深入的分析，并總結分析了各支流典型斷面的水質現狀，給出了提高該流域水環境質量的建議，得出的主要結論如下。

(1)遼河流域遼寧段水質較好的區域位于下游段，而在遼寧段上游水質相對較差。遼寧段水質類別在2014—2016年整體處于Ⅲ～劣Ⅴ類，其中氨氮、總磷、COD以及5d生化需氧量等為主要超標項目。

(2)在上游段各污染物濃度均處于相對較好的水平，并且非汛期整體低于汛期濃度，在營口遼河大橋后逐漸平穩，其中在福德店至曙光大橋段的水環境質量總體污染較為嚴重。懸浮物、總氮TN、高錳酸鹽指數CODMn等指標在暴雨過程中明顯增大，并以TN的的增大幅度最為顯著。

(3)雖然遼河流域的局部點源污染得到了有效的治理和控制，但流域內的面源污染仍需要引起足夠的重視。未來仍需要加大對城鎮生活污水和農業面源污染的治理，加強對污染企業的監管。