田 虹 王 萍 張新軍 石教旭 桑正林
(昭通學院農學與生命科學學院,云南 昭通 657000)
隨著社會經濟的高速發展和城市化進程的加快,工業、農業及生活廢水隨意排入河流,使水體遭受嚴重污染[1]。由于城市河域在管理方面存在一些問題,居民生活污水及商業經營產生的污染物直接排入河流,日積月累使河流被污染成黑臭水體,嚴重影響人們的生產生活環境。2016 年,環境保護部、住房和城鄉建設部發布《關于公布全國城市黑臭水體排查情況通知》,其中云南省昭通市有3 條河流因污染嚴重而被要求治理。至2018 年,通過政府和居民的不懈努力,昭通市河流水質有了很大改善,黑臭程度有所緩解,但水質還存在一定污染。下面通過調查分析,了解目前昭通市河流水污染情況,對存在的問題提出治理措施。
昭通市昭陽區地處東經103°6′~103°54′、北緯27°6′~27°36′,位于云南省東北端、金沙江下游南岸,地處云貴高原西北部,云、貴、川三省接合部。昭陽區為北緯高原大陸季風氣候,冬季氣溫較低,夏季氣候涼爽,干濕兩季分明。昭陽區城市河流主要有利濟河、禿尾河、窯灣河、東門小河等。下面主要以昭陽區禿尾河、窯灣河、利濟河3 條河流為研究對象。
禿尾河全長27 km,流域面積為107 km2,發源于北閘鎮箐門村刀白嶺,由北向南流經太平、鳳凰等幾個街道,最終匯入昭魯大河。禿尾河上中游為農業灌溉提供了極大的便利,促進了昭陽區北部郊區及東部郊區農業發展,由太平街道流入城區后,由于周邊居民生活和商業活動產生的污染物排入河流,對河流造成了污染。禿尾河下游是污染最嚴重的地方,由于長時間的積累,河流底泥呈現黑色,氣味發臭,有些地方連常見的水生植物都無法生長。
窯灣河發源于小龍洞龍汛村,全長14.5 km,流域面積48.52 km2,由太平街道辦事處流入城區。窯灣河情況與禿尾河大體相同,窯灣河在枯水期時河面明顯降低,甚至會出現河水干涸的情況。窯灣河最終匯入禿尾河,污染物隨之流入其中。
利濟河發源于北閘鎮塘房村,河道全長25.0 km,流域面積為113 km2,河流流經鳳凰辦事處境內5.5 km。利濟河水流緩慢,中游流經河濱公園,多用于改造景觀。
對3 條河流進行實地調查,主要沿著河流觀察和走訪周圍居民,調查污染原因及具體情況。
在河流上、中、下游設置3 個采樣點,每個采樣點采集3 次,間隔5 m 以上,分別記錄為第1 個采樣點1-1、1-2、1-3,第2 個采樣點 2-1、2-2、2-3,第 3個采樣點3-1、3-2、3-3。樣品采集當天帶回實驗室進行檢測,不超過24 h。
水質檢測指標選擇pH 值、溶解氧、氨氮、重金屬(銅、錳、鐵、鉻)。
筆者在此研究中采用單因子評價法對河流水質進行評價,水質的測定選用XZ-0178 型水質分析測試儀,檢測對照組為蒸餾水,分析采用的標準是《地表水環境質量標準》(GB 3838—2002)[2],見表 1。
表1 地表水環境質量標準基本項目標準限值 mg/L
3.1.1 禿尾河理化指標檢測結果。以地表水環境質量標準限值為標準,禿尾河水屬于第Ⅳ類水體。禿尾河的pH 值和溶解氧、銅、鐵含量未超標,符合第Ⅳ類水體標準。而采樣點1 和采樣點3 氨氮含量超標,其中樣點3-3 氨氮含量高達5.26 mg/L,嚴重超標;錳含量在采樣點1、2、3 均超標,其中超標最嚴重的是樣點3-1,高達0.28 mg/L;鉻含量在采樣點1、2、3 均超標,其中嚴重超標的是樣點2-3,高達0.48 mg/L(見表2)。結果表明,禿尾河溶解氧、pH 值、銅、鐵符合第Ⅳ類標準,而氨氮、錳、鉻嚴重超標。
表2 禿尾河理化指標檢測結果 mg/L
3.1.2 窯灣河理化指標檢測結果。以地表水環境質量標準限值為標準,窯灣河水屬于第Ⅳ類水體。窯灣河pH 值、銅未超標,都符合第Ⅳ類水體標準,而溶解氧在樣點1-3、2-3、3-3 只能達到第Ⅴ類水體標準。河流樣點3-2、3-3 氨氮超標,達到2.97 mg/L;錳含量在采樣點1、2、3 均超標,其中在樣點2-3 高達0.39 mg/L;鐵含量在樣點2-3 和3-1、3-2 有超標現象,其中樣點3-1高達0.59 mg/L;鉻含量在采樣點1、2、3 都超標,其中樣點3-2 超標,高達0.49 mg/L(見表3)。結果表明,窯灣河pH 值、銅符合第Ⅳ類標準,溶解氧只符合第Ⅴ類標準,而氨氮、錳、鐵、鉻嚴重超標。
表3 窯灣河理化指標檢測結果 mg/L
3.1.3 利濟河理化指標檢測結果。以地表水環境質量標準限值為標準,利濟河水屬于第Ⅳ類水體。利濟河溶解氧、氨氮、pH 值、銅、鐵未超標,都符合第Ⅳ類水體標準。錳含量采樣點1、2、3 都超標,其中樣點1-1、2-2 高達0.25 mg/L;鉻含量采樣點1、2、3 都超標,其中樣點2-3 高達0.56 mg/L(見表4)。結果表明,利濟河溶解氧、氨氮、pH 值、銅和鐵符合第Ⅳ類標準,而錳、鉻嚴重超標。
由上述結果可知,3 條河流溶解氧、pH 值和銅符合標準,而氨氮、鉻、錳和鐵有超標現象,河流出現不同程度的污染。經調查分析,污染原因有如下幾點。
3.2.1 居民環保意識薄弱。對于河流兩岸居民生活污水排放問題,政府新建了第二污水處理廠,大大提高了污水處理能力。另外,河流邊的排污口也全部被封,禁止生活污水和工業廢水排入河流。但是,居民仍然會將垃圾扔入水體或岸邊。少數居民素質較低,環保意識不強,加劇了水體污染。
3.2.2 農藥、化肥使用。3 條河流的上游均有農戶種植農產品,如蘋果、青菜等。農戶把農藥、化肥施入土壤,氮、磷、硫、鉀、鎂和鐵等不能完全被土壤、植物吸收,經過雨水沖刷、滲透進入河流。這些物質通過降低水體的溶解氧含量,導致河流中的生物因氧不足而死亡,從而對水體造成污染。
3.2.3 汽車尾氣。由于生活質量的提高,人們出行、貨物的搬運大部分都選擇機動車,而機動車尾氣中含氨,一旦滲入水體中,長時間會使水體中的氨氮含量超標。
3.2.4 河域兩岸的硬質材料。昭陽區河流兩側大部分采用的是硬質材料,如水泥、石頭、混凝土,會降低水體的自凈能力。一旦水體受到污染,失去自凈能力,水生生物不能生存,將會導致河流污染越來越嚴重[3]。
如何對城市受損河流生態系統進行修復,使河流重新回到健康狀態已成為人們亟待解決的環境問題之一[4]。城市河流水污染成因十分復雜,需從不同方面著手,采取多種方法進行治理[5]。
城市人口在大幅度增加,居住環境相對密集,城市居民排放污水量也大大上升。相關部門必須提高監管能力,擴大污水處理廠的規模,從而控制污水亂排的現象,提高污水處理效率。另外,對排水系統進行修復改造,加快污水收集管網建設[6],做到污水應收盡收;將雨水管與合流管分離,減少進入污水系統的雨水量,將雨水管引入河道,實現雨水就近排放;建設調蓄池,對合流污水進行過程調蓄[7]。
據調查,河流周圍居民環保意識薄弱,會往河里丟垃圾。對此,可制定相互監督機制,對亂丟垃圾、不按規定排放污水的人員進行罰款,讓居民形成一種“誰污染,誰治理”的意識[8]。
研究結果表明,禿尾河、窯灣河都有氨氮超標的情況,其中禿尾河較為嚴重。生活污水中含有大量的含氮有機物,過量施用化肥、汽車尾氣大量排放等也是引起水體氨氮超標的主要原因,可通過對污水處理廠進行改造等方式,提高生活源氨氮去除效率,減少氨氮排放量[9]。
調查發現,河流下游的底泥積累比較嚴重,有些靠人力難以清除,可選擇挖掘機結合人力共同進行清理;也可以投放生物制劑(通過優選的微生物菌種和特選生物酶復合而成),通過微生物作用將污染物徹底分解為水和二氧化碳,不會產生二次污染,既高效又方便[10]。另外,還可建設調蓄池,對合流污水進行過程調蓄。
人工增氧可以增加水體的溶解氧含量,有利于水生生物存活。通過在河流邊修建小瀑布等措施,既可以增加水中的溶解氧,又可以美化環境。另外,還可通過人工曝氣或投放具有氧化性的化學劑,加速水體污染物氧化,減少水中的污染物,從而改善水質。