蘇州市陽澄湖地區氟污染來源及管控研究

劉松華，周 靜，武 瑾

(1.蘇州市環境科學研究所，江蘇 蘇州 215000；2.蘇州市蘇城環境科技有限責任公司，江蘇 蘇州 215000)

1 引言

地表水是水資源的重要組成部分，是農業灌溉、工礦和城市的重要水源之一。然而，人類在生產實踐過程中源源不斷地將有毒有害污染物排放到江河湖海等地表水中。氟是人體必需的微量元素，人體所需的氟主要來自飲用水，氟的攝入量與人的健康息息相關。蘇州市陽澄湖飲用水源地2017年氟化物濃度指標個別月份接近標準值，為了確保水源地供水安全，本課題調查了蘇州市地表水氟污染情況，對地表水體中氟污染來源及管控措施開展了研究，為管理部門氟污染管控提供一定參考。

2 氟的基本性質

氟在地殼的存量0.072%，存在量的排序數為12，也是自然界中廣泛分布的元素之一。自然界中氟主要以螢石(Fluorite)存在，其主要成分為氟化鈣(CaF2)、冰晶石(3NaF·AlF3)及以氟磷酸鈣[Ca5F(PO4)3]為主的礦物。巖漿巖和沉積巖也含有大量的氟元素，其含量約為330～740 mg/kg[1]。

氟化物指含負價氟的有機或無機化合物。在天然飲用水和食物中都有低濃度的氟化物存在，而地下水中的氟含量要高一些。2017年10月27日，世界衛生組織國際癌癥研究機構公布的致癌物清單，氟化物在(飲用水中添加的無機物)3類致癌物清單中。

氟是人體必需的微量元素，當人體氟含量較低時，容易患齲齒；氟含量較多時又會導致氟中毒，臨床上常見氟斑牙和氟骨癥[2]。受工業“三廢”嚴重污染的地區，長期飲用含氟高的飲水后會導致地方性氟病[3,4]。

世界各國對飲用水中氟化物含量的限值各不相同，世界衛生組織(WHO)制訂的、用以指導世界各國制訂飲用水水質標準的“飲用水水質準則”規定氟含量的限值為1.5 mg/L；美國規定氟在飲水中的限值為4.0 mg/L；歐盟規定氟在飲用水中的限值為0.7～1.5 mg/L；我國規定氟在飲用水中的限值為1.0 mg/L[5～7]。

3 蘇州市陽澄湖地區氟污染現狀

3.1 例行監測數據

2016年，蘇州市工業園區陽澄湖水源地和昆山市傀儡湖水源地氟化物指標相對其他水源地較高，個別月份均值接近標準值(1 mg/L)，2017年這兩個水源地氟化物指標有所下降，分別下降24.5%和9.72%，但個別月份均值依然較高，2017年昆山市傀儡湖的氟化物年均值最高，為0.585 mg/L。

表1 2016～2017年陽澄湖水源地氟化物年均濃度對比

蘇州市近年來一直在開展陽澄湖地區銻氟污染整治工作，數據顯示，陽澄湖水源地氟化物濃度有所下降，但是，2017年昆山傀儡湖的中心點的濃度高于陽澄湖，說明傀儡湖的氟化物不僅來源于陽澄湖來水，還可能受到昆山地區氟化物大氣沉降，地表徑流或點源影響(圖1)。

圖1 2016～2017年陽澄湖水源地氟化物濃度逐月監測數據

3.2 陽澄湖地區地表水氟污染補充監測

為了解陽澄湖地區內氟濃度的分布情況，課題組于2018年11月5日至11月7日對陽澄湖主要通湖河道的水質和底泥進行采樣檢測，湖體底泥中氟含量監測結果見表2。

表2 陽澄湖通湖河道水質及底泥監測結果

根據監測結果，以《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)表3集中式飲用水源地銻標準限值0.005 mg/L(即5 μg/L)，氟化物1.0 mg/L來評價，陽澄湖主要通湖河道銻氟濃度均沒有超標情況。以《展覽會用地土壤環境質量評價標準(暫行)》(HJ350-2007)對底泥監測結果進行分析，其A級標準為12 mg/kg，B級標準為82 mg/kg。除相城區的蠡塘河口、北河涇沈橋、渭涇塘漁業村、渭涇塘涇渭橋4個斷面底泥銻濃度超過A級標準外，其他斷面均低于A級標準，底泥氟化物濃度在301～562 mg/kg，低于土壤環境質量標準二級居住用地標準1000 mg/kg，一般認為無污染。

4 氟污染源調查

氟的污染源分為天然源及人為源，以人為源為主。自然界中的氟化物主要來源于火山爆發、高氟溫泉、干旱土壤、含氟巖石的風化釋放以及化石燃料的燃燒等。水環境中氟污染主要來源于工業廢水、污水處理廠出水、大氣沉降、污染土壤的地表徑流等。

工業生產過程中，原材料含有氟物質，或在生產過程中加入含氟物質，均會導致含氟廢水問題發生。根據以往監測數據，昆山地區地表水中氟化物濃度較高，一方面，水產養殖過程中，大量使用含氟較高的飼料，殺蟲和殺菌藥，導致水系中氟含量升高。另一方面，昆山電子廠家廣泛使用氟化氫溶液作為電子線路板的清洗液，污水處理設施滯后，導致附近河道累積污染。由于時間和資料有限，本次僅收集到了昆山部分涉氟企業信息，昆山電子企業眾多，大氣氟沉降和廢水排放是下一步研究的重點(表3)。

表3 昆山部分涉氟企業污染物年排放量情況

5 管控措施

5.1 加強區域內的涉氟企業及廢水集中式污水處理廠監管

加強區域內的涉氟企業及廢水集中式污水處理廠監管，加強廢水中水回用建設，削減氟污染物排放總量。氟化工企業產生的高濃度含氟廢水，尤其是含無機氟廢水，氟化工企業應根據自身特點，開展清潔生產，避免使用或者采用無氟替代原料，采用污染物產生量少或者無污染產生的生產工藝，降低廢水中氟濃度，從源頭控制含氟廢水的產生量和廢水中氟的濃度。同時，對于氟化工企業排放的含氟污水應嚴格按照國家的相應規范、標準進行治理，有條件的地區需進行含氟廢水的深度處理，在含氟廢水排入環境水體前進行氟的有效控制。加強環保執法力度，對污染嚴重、不能穩定達標的企業立即停產并限期整改，對不能按期完成整改任務，達不到排放標準的企業堅決關閉和淘汰。

5.2 加強工業園區建設，推行工業廢水集中收集和處理

工業企業逐步向園區集中，以實現對工業污染源的長效管理和集中治理。加快集中式污水處理廠建設進度，提高工業廢水集中處理能力。加強管網建設，實施雨污分流。加強企業內部污水收集系統建設和處理設施的運行管理。

5.3 調整優化產業結構，優化產業布局

嚴格氟化工行業準入條件，取締不符合國家產業政策以及污染嚴重的小企業。優化產業布局，調輕調優產業結構，實施嚴格環保準入門檻、加快工業企業轉型升級，發展戰略性新興產業，加大現代服務業比重，轉變經濟增長方式，合理確定重點產業發展布局、結構、規模。產業布局充分考慮水資源、水環境承載能力。

5.4 進一步壓縮陽澄湖圍網養殖面積

進一步壓縮圍網養殖面積，全面實施生態養殖模式，控制外源飼料投入量，減少養殖業內源性污染排放。加大湖區自然資源和生態環境管護力度，開展人工增殖放流，實現“以漁養水”，達到生物多樣性和水質凈化目標。同時加強內塘養殖污染防治，大力推廣池塘循環水和低密度生態養殖工程。

5.5 種植業污染治理，發展化肥減施工程

大力發展有機農業，調整優化種植結構，大力發展化肥減施工程，推廣高效、低毒、低殘留及生物農藥替代工程，實行農藥貼補，推廣配方肥料、商品有機肥和種植綠肥，全面推廣農業清潔生產技術。應用區域養分管理和精準化施肥技術，推廣測土配方施肥、分段施肥等科學施肥技術，控制水田和坡地的水土流失，提高肥料利用率。

5.6 溝通水系，提高水體自凈能力

溝通水系，加大河水入湖量，提高區域水環境容量。根據河湖連通需要，開通斷頭河浜，新開河道，進一步溝通河、湖水系，促進水體流動，加快陽澄湖水體流動，提高水體自凈能力。

5.7 加強氟污染指標監測，確保飲用水安全

加強對陽澄湖地區入湖河道的底泥深度、底泥內氟污染含量指標的監測，定期實施河道清淤，減少河道底泥污染物的釋放。同時加強對主要入湖河道及相關支流排污口整治的核查整治

加強入湖河道和湖體氟濃度監測，了解氟濃度動態情況。如發現陽澄湖湖體內的氟濃度超標，應根據超標情況，通過對污染實行關停、限產等措施，保證陽澄湖體水質逐步好轉，確保水源地供水安全。