聊城市主要河流水環(huán)境氮類物質(zhì)污染狀況及治理建議

張士光

（山東省聊城生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心，山東 聊城 252000）

聊城市位于山東省西部，北部和東北部與德州接壤，東南瀕臨黃河與濟(jì)南市、菏澤市分界，南部依金堤河同河南省濮陽市毗鄰，西部靠漳衛(wèi)河與河北省隔水相望。聊城市地處黃河泛濫沖積平原，多年平均降水量為567.2 mm，境內(nèi)有馬頰河、徒駭河以及位山一、二、三干渠等數(shù)十條大小引水干渠，具有較完整的排灌工程體系。聊城市的水資源由地表水、地下水和客水組成[1]。

1 水質(zhì)監(jiān)測布點(diǎn)、監(jiān)測項(xiàng)目、監(jiān)測頻次

1.1 布點(diǎn)情況

為了全面、及時(shí)掌握聊城市主要河流氮類物質(zhì)污染狀況，本文選取馬頰河、徒駭河、黃河三條主要河流作為研究對象，共設(shè)置了13個(gè)水質(zhì)斷面。其中含國控?cái)嗝?個(gè)、省控?cái)嗝?個(gè)、其他斷面6個(gè)，詳見表1。

表1 聊城市主要河流監(jiān)測斷面

1.2 監(jiān)測項(xiàng)目

監(jiān)測項(xiàng)目為氨氮和總氮。

1.3 監(jiān)測頻次

監(jiān)測周期自2022年6～8月每周監(jiān)測一次，連續(xù)監(jiān)測三個(gè)月。

2 監(jiān)測情況分析

本文選取2022年6～8月三條河流的監(jiān)測數(shù)據(jù)。河流各斷面監(jiān)測總氮濃度與2021年、2020年同期變化情況詳見表2。

表2 總氮濃度變化情況一覽表 單位：mg/L

從監(jiān)測期間各河流氨氮和總氮濃度均值可以看出，氨氮、總氮濃度水平以徒駭河最高，馬頰河次之，黃河最低，詳見圖1。

圖1 監(jiān)測期間（2022.6.29～8.31）三條河流氨氮和總氮對比圖（單位：mg/L）

匯總2020年7月、2021年7月和2022年6月29日～8月31日，三條主要河流斷面氨氮及總氮數(shù)據(jù)，詳見表3。

表3 氨氮、總氮數(shù)據(jù)一覽表 單位：mg/L

2.1 徒駭河情況分析

徒駭河情況分析：（1）徒駭河各斷面監(jiān)測期間氨氮和總氮濃度均值變化情況見圖2，由圖2可以看出，徒駭河流經(jīng)聊城市的上、中、下游，氨氮和總氮基本呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢。（2）徒駭河在聊城境內(nèi)主要流經(jīng)莘縣、陽谷、度假區(qū)、東昌府區(qū)、開發(fā)區(qū)、茌平區(qū)、高唐縣，流經(jīng)的各縣（市、區(qū)）入河排污口總氮均值分別為8.14 mg/L、8.17 mg/L、7.32 mg/L、13.1 mg/L、7.09 mg/L、7.72 mg/L、8.49 mg/L，各縣（市、區(qū)）入徒駭河的水質(zhì)總氮濃度較高，造成相應(yīng)斷面李鳳桃橋、王堤口、聊城水文站、老南鎮(zhèn)和前油坊等斷面水質(zhì)總氮濃度升高（詳見圖3），表明各縣（市、區(qū)）所排廢水是造成徒駭河總氮濃度變高的主要原因。由圖2可知，徒駭河馬集閘斷面至李鳳桃橋河段、聊城水文站至前油坊河段總氮濃度升高趨勢明顯，應(yīng)為重點(diǎn)管控?cái)嗝妗?/p>

圖2 監(jiān)測期間（2022.6.29～8.31）徒駭河各斷面氨氮和總氮折線圖（單位：mg/L）

圖3 監(jiān)測期間（2022.6.29～8.31）徒駭河各斷面氨氮和總氮柱形圖（單位：mg/L）

（3）匯總2020年7月、2021年7月和2022年6月29日～8月31日的數(shù)據(jù)，可以看出徒駭河出境斷面前油坊，氨氮和總氮濃度逐年遞增（詳見圖4），整體呈現(xiàn)總氮、氨氮污染逐年加重的趨勢，污染形勢不容樂觀。

圖4 出境斷面前油坊不同時(shí)段氨氮和總氮變化圖（單位：mg/L）

2.2 馬頰河情況分析

馬頰河情況分析：（1）馬頰河各斷面監(jiān)測氨氮和總氮濃度均值變化情況見圖5，由圖5可以看出，馬頰河在務(wù)莊閘至千戶營斷面總氮濃度顯著升高，千戶營至出境董姑橋段各斷面總氮濃度變化不明顯，基本持平。氨氮各斷面濃度基本持平。（2）馬頰河在聊城境內(nèi)主要流經(jīng)莘縣、冠縣、東昌府區(qū)、臨清市和高唐縣，流經(jīng)的各縣（市、區(qū)）入河排污口總氮均值分別為8.14 mg/L、10.8 mg/L、13.1 mg/L、10.6 mg/L、8.49 mg/L，沿途各縣（市、區(qū)）入河廢水總氮濃度較高，相應(yīng)的斷面千戶營、薛王劉閘、裴莊閘、李奇閘和董姑橋水質(zhì)總氮濃度維持較高水平（詳見圖6），表明各縣（市、區(qū)）入河廢水是造成馬頰河總氮濃度高的主要原因。務(wù)莊閘至千戶營河段總氮濃度顯著升高，應(yīng)為重點(diǎn)管控河段。

圖5 監(jiān)測期間（2022.6.29～8.31）馬頰河各斷面氨氮和總氮折線圖（單位：mg/L）

圖6 監(jiān)測期間（2022.6.29～8.31）馬頰河各斷面氨氮和總氮柱形圖（單位：mg/L）

（3）匯總2020年7月、2021年7月和2022年6月29日～8月31日的數(shù)據(jù)，可以看出馬頰河出境斷面董姑橋氨氮和總氮濃度明顯升高，尤其是總氮濃度較2021年同期顯著升高，詳見圖7。

圖7 出境斷面董姑橋不同時(shí)段氨氮和總氮變化圖（單位：mg/L）

2.3 黃河情況分析

艾山斷面位于黃河聊城東阿段，黃河屬于地上河，黃河流經(jīng)聊城市，沒有外排廢水注入，只是受黃河上游來水影響，對比近三年監(jiān)測數(shù)據(jù)，艾山斷面氨氮及總氮濃度變化不明顯，但總氮濃度水平維持在較高狀態(tài)（詳見表1、表2、表3）。

3 影響總氮的因素

河流中的氮污染大多以硝酸鹽形態(tài)存在，其次是氨氮，占比量少的是亞硝酸氮。河流中氮的來源主要為污水處理廠排水、固定源排水以及農(nóng)業(yè)面源污染。

（1）污水處理廠及固定源污水處理設(shè)施去除氨氮效果較好，而去除總氮效果較差。盡管目前污水處理廠及固定源污水處理設(shè)施進(jìn)水中氨氮去除效果較好，但其他形態(tài)的氮污染去除效果較差，且部分氨氮污染的削減僅是轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌螒B(tài)的氮。在污水處理設(shè)施運(yùn)行時(shí)通過調(diào)整各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)可以達(dá)到化學(xué)需氧量和氨氮削減的最佳處理狀態(tài)，而對非考核指標(biāo)重視程度不夠，導(dǎo)致一些污水處理廠采用的工藝對總氮的去除效果不好。（2）農(nóng)業(yè)面源污染是影響河流總氮濃度不可忽視的因素。農(nóng)業(yè)面源污染又稱非點(diǎn)源污染，是指在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中，由于化肥、農(nóng)藥的不合理使用、畜禽糞污的不規(guī)則排放以及分散式農(nóng)村生活所產(chǎn)生的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)，在降水的驅(qū)動(dòng)下，受地形影響，以地表、地下徑流和土壤侵蝕為載體，進(jìn)入鄰近受納水體的一種污染形式。山東省是農(nóng)業(yè)大省，主要種植小麥、玉米等經(jīng)濟(jì)類農(nóng)作物，每年消耗大量的化肥，由于固定源污染逐漸得到控制，農(nóng)業(yè)面源污染成為流域水環(huán)境質(zhì)量的主要影響因素，進(jìn)而成為水污染物總氮的主要來源。

4 治理建議

本文提出的治理建議有：（1）加強(qiáng)管控徒駭河和馬頰河總氮指標(biāo)總量。徒駭河和馬頰河是聊城市主要的兩條納污河流，河流各斷面，尤其是出境斷面總氮濃度一直處于較高水平，其沿線縣（市、區(qū)）入河廢水總氮濃度較高，是造成徒駭河和馬頰河各斷面水質(zhì)總氮濃度較高的主要原因。因此，相關(guān)部門要加強(qiáng)對徒駭河和馬頰河全境廢水總氮指標(biāo)的管理控制，尤其要加強(qiáng)對徒駭河馬集閘至李鳳桃橋河段、聊城水文站至前油坊河段，馬頰河務(wù)莊閘至千戶營河段等重點(diǎn)河段總氮污染的管控。（2）利用高效除氮技術(shù)進(jìn)行提標(biāo)改造，加強(qiáng)總氮指標(biāo)總量控制。積極探索廢水中總氮的去除工藝，分階段加快污水處理廠及固定源污水處理設(shè)施升級改造進(jìn)程，將水污染物總氮指標(biāo)納入下一步提標(biāo)改造的任務(wù)，并作為環(huán)境管理部門日常監(jiān)管的必查指標(biāo)，實(shí)施總量控制。尤其要加強(qiáng)對河流匯水起主要作用的縣（市、區(qū)）污水處理廠和固定源排水的管控，提高廢水中總氮的去除效率，同時(shí)積極爭取政府、部門的政策和資金支持，或通過市場化管理運(yùn)營的方式籌措資金進(jìn)行現(xiàn)有工程的提升改造。（3）加強(qiáng)調(diào)查，摸清底子，制定切實(shí)可行的措施。建議環(huán)境管理部門安排職能科室對廢水排入徒駭河、馬頰河的縣（市、區(qū)）進(jìn)行拉網(wǎng)式檢查，重點(diǎn)對各轄區(qū)污水處理廠、重點(diǎn)涉氮企業(yè)進(jìn)行摸底調(diào)查，了解各企業(yè)污水處理廠設(shè)施正常運(yùn)轉(zhuǎn)下總氮的去除效率，掌握各企業(yè)廢水處理工藝存在的短板和不足，按照“陸水統(tǒng)籌、河湖兼顧、上下聯(lián)動(dòng)、協(xié)同共治”的原則，制定切實(shí)可行的治理方案，確保聊城市河流總氮濃度持續(xù)降低。（4）倡導(dǎo)發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，加強(qiáng)部門聯(lián)動(dòng)，減少化肥和有機(jī)肥的生產(chǎn)和使用。科學(xué)減量使用農(nóng)藥、化肥是緩解氮污染的重要途徑。（5）優(yōu)化地表水環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建多尺度支撐農(nóng)業(yè)面源污染溯源解析工作的地表水環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，建立農(nóng)業(yè)面源污染全過程監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，確保有效監(jiān)控農(nóng)業(yè)面源污染[2]。