石亭江流域水環境質量變化趨勢及治理措施研究

冉秀華，楊 賢，陳思潔，傅德瑜，高倩倩

(四川省德陽生態環境監測中心站，四川 德陽 618000)

地表水資源是社會和經濟發展不可缺少的資源；隨著社會的發展和水資源的開發利用，水資源污染日趨惡化，水資源供需矛盾日益加劇，嚴重影響人類的生產生活，威脅人類的生存發展[1]。

石亭江是德陽市境內重要的河流，發源于四川省什邡市紅白鎮，屬于沱江流域，全長 122 km，流域面積 1512 km2，涉及的行政區域包括綿竹市、什邡市、旌陽區、廣漢市。

自21世紀初以來，石亭江上游磷礦和磷化工、化肥企業生產廢水的排放，使石亭江水環境中氨氮和總磷嚴重超標，石亭江流域水環境受到污染。磷是水生植物生長的必需營養元素，但過量的磷元素會超過水體的自凈能力，多余的磷元素將會促進水中藻類植物的快速生長，從而導致水體富營養化的產生，嚴重影響甚至破壞水體的使用功能[2-3]。

本文以2015～2022年石亭江流域各斷面監測數據為基礎，系統分析石亭江流域水質變化趨勢及主要污染物時空變化特征，探索幾年來德陽市在石亭江流域水污染防治方面采取的措施及取得的成效，為持續開展石亭江流域水污染治理提供借鑒和參考。

1 石亭江監測斷面布設及評價指標

1.1 石亭江監測斷面布設

石亭江共設置水環境質量監測斷面6個，從上游到下游分別為高景觀斷面、馬射斷面、金輪大橋斷面、筏子河斷面、柳林村斷面和雙江橋斷面。其中，雙江橋斷面是國控監測斷面。

1.2 監測指標的選擇

考慮到石亭江流域的主要污染物及監測數據的合理性，篩選出pH、溶解氧、總磷(TP)、氨氮(NH3-N)、化學需氧量(CODcr)和高錳酸鹽指數(CODMn)作為本次研究的主要指標。

2 趨勢分析

各監測斷面水質按照《地表水環境質量標準》 (GB 3838-2002)評價標準進行評價，監測頻率為每月1次，河流水質見表1。由表1可知，2015～2022年石亭江流域總體水質呈逐漸好轉趨勢，由2015年的中度污染逐漸改善為優，2015～2020年持續為輕度污染，2021年以后水質改善為良好，2022年水質好轉達到優。

2015～2022年，石亭江各監測斷面水質都得到了不同程度的改善：金輪大橋水質最差，2015～2017持續3年為劣Ⅴ類水質；金輪大橋斷面和雙江橋斷面水質改善最為明顯，均由劣V類改善為Ⅲ類，其中金輪大橋斷面于2021年后達到Ⅲ類水質標準，雙江橋斷面由2019年后穩定達到Ⅲ類水質標準；高景觀斷面水質由V類改善為Ⅱ類，于2017后穩定達到Ⅲ類水質標準；柳林村斷面水質改善不明顯，2015～2021年水質一直保持在Ⅳ類，2022年達到了Ⅲ類水質標準。從支流來看，馬射斷面水質由Ⅳ類改善為Ⅲ類，于2018年后達到Ⅲ類水質標準；筏子河斷面水質由Ⅳ類改善為Ⅱ類，于2021年后達到Ⅱ類水質標準；水質從上游到下游有變差的趨勢。

由圖1看出，石亭江的主要超標污染物是總磷，僅在2017年前存在少量氨氮超標情況。2015～2022年，總磷和氨氮濃度呈下降趨勢。其中，金輪斷面的總磷濃度最高，2017年最高質量濃度達到 0.73 mg/L，超標2.6倍；到2022年下降為 0.14 mg/L，降低了 0.49 mg/L，下降了80.8%。氨氮質量濃度由 2.50 mg/L 下降為 0.233 mg/L，降低了 2.27 mg/L，下降了90.7%。高錳酸鹽指數在2～4 mg/L 之間，穩定達標。雙江橋斷面化學需氧量呈逐漸降低的趨勢。通過趨勢分析看出，2015～2022年，石亭江流域總磷污染已得到有效控制，水環境質量改善明顯。

圖1 石亭江流域各斷面污染物濃度變化

2015～2022年石亭江流域內水質呈逐漸好轉趨勢；2015年6個監測斷面全部未達到Ⅲ類水質標準，Ⅴ類及以下水質斷面有3個。其中，金輪大橋和雙江橋斷面水質為劣Ⅴ類，六個監測斷面總磷質量濃度均超標；另外有3個斷面存在氨氮質量濃度超標情況，高錳酸鹽指數均達標。2016年6個監測斷面依然全部未達到Ⅲ類水質標準，Ⅴ類及以下水質斷面有3個，總磷均超標，僅金輪大橋斷面的氨氮少量超標。2017年僅5個斷面準超標，Ⅴ類及以下水質斷面降為2個，僅總磷污染物超標。2018年水質改善尤為明顯，流域消除Ⅴ類及以下水體，僅3個斷面總磷超標。2019年超標斷面個數降為2個，均為總磷超標。2020年3個斷面總磷超標。2021年超標斷面個數降為1個，為柳林村斷面總磷少量超標。到2022年，石亭江流域6個監測斷面水質全部達到Ⅲ類標準，流域消除Ⅳ類水體，各監測斷面水質改善明顯，使得石亭江流域總體水質由中度污染改善為優。

綜上，石亭江流域監測斷面超標因子主要為總磷，2015～2022年石亭江總磷污染物濃度呈下降趨勢，到2019年，僅一個斷面總磷少量超標，到2022年所有監測斷面總磷濃度全部達到Ⅲ類水質標準。

3 石亭江總磷污染成因分析

3.1 磷化工污染源排放和磷石膏堆積造成部分河段總磷污染物負荷較高

德陽是四川最大的磷礦儲地和磷礦石產地，磷礦石產量占全省總產量的95%以上。由于開采工藝落后，地形條件限制，導致磷礦所在區域沿江河段河流沉積物總磷含量偏高。雨水沖刷后，殘留在土壤中的總磷顆粒隨地表徑流進入河道，導致下游水體中懸浮顆粒物磷含量增加[4]。

石亭江兩岸分布較多的磷化工企業，尤其是金輪大橋斷面附近分布有新市工業園區，園區內有大量的磷化工企業。磷石膏是磷化工產業的固體廢物，都以磷石膏堆場的新式進行堆存。據統計，截至2018年，德陽市共有磷石膏堆場20座，大部分磷石膏堆場臨河而建，早年堆存方式簡單，未配套完善的攔擋、截留設施，極易受雨水沖刷后入河，對水環境質量的影響不容忽視。

3.2 城鎮污水處理廠總磷設計標準過低，鄉鎮污水處理能力嚴重不足

2018年以前，德陽市城鎮生活污水處理廠出水總磷濃度無法滿足《四川省岷、沱江流域水污染物排放標準準》 (DB51/2311-2016)的相關要求。

石亭江流域兩岸鄉鎮中，已建成鄉鎮污水處理廠的鄉鎮不到一半，流域兩岸廣漢市、綿竹市、什邡市平均鄉鎮生活污水處理率不到20%，鄉鎮生活污水處理能力嚴重不足。

流域兩岸大部分農村沒有污水管網和垃圾處理系統，農村生活污水未經處理直接排入河流，造成氮、磷污染。

3.3 畜禽養殖廢物未得到妥善處置

早年，石亭江流域兩岸遍布著規模不等的畜禽養殖場以及散養戶，散養戶及部分規模較小的養殖場未配套相應的污染治理設施，養殖廢水和畜禽糞便未經任何處理直接排入水體，造成石亭江流域總磷超標嚴重[5]。

3.4 農業面源污染問題嚴重

石亭江兩岸分布較多的農田，農藥、化肥使用量較大，含有大量農藥、化肥殘留的農灌水通過地表徑流排入河流，使流域內氮、磷污染物超標。

4 治理措施及成效分析

2015～2022年期間，德陽市不斷加大水污染防治力度，實施一系列措施控制污染物排放，包括開展“三磷”污染防治，關閉九頂山探采礦，同時加強石亭江流域兩岸磷化工企業廢水整治，對污水處理廠進行提標改造；加強冷凝水、初期雨水、生產廢水“3”回用，實現磷化工企業廢水“零排放”；加大磷石膏堆場規范化整治和綜合利用進度，提高磷石膏利用率，至2019年全市磷石膏利用率達124.54%，實現了“消增削存”，取得顯著成效，很大程度上削減了石亭江兩岸的總磷入河負荷，使石亭江流域水質的得到明顯改善，也為未來石亭江流域精準治理提供了方向。

5 建議

1)需繼續加強磷化工企業廢水整治，實現廢水零排放；加大磷石膏堆場規范化整治和綜合利用進度，加強滲濾液的收集和利用，實現“消增削存”；持續加大磷石膏綜合利用力度，強化與科研院校的合作，拓寬利用途徑，提升產品附加值，進一步提高磷石膏綜合利用率；對新建總磷水污染項目進行總量指標雙倍替代制度，引導磷化工企業由粗加工向精細化工轉型，對單線生產能力低且無改造升級生產能力的企業，依法有序引導退出涉磷生產，從源頭上控制磷污染物的產生。

2)大力推進小流域污染整治，針對流域內總磷污染超標嚴重的支流——白魚河開展針對性的治理，通過面源污染生態攔截工程、農村生活污染治理工程、河道水生態修復工程等方式改善河流生態。

3)積極開展農業面源污染防治，調整種植結構，引導農民科學施肥、合理施肥，在源頭上減少面源污染。充分利用現有的溝、塘、渠等，建設生態渠、污水凈化塘，配置格柵、透水壩和生物群落，進一步進化農田排水。

4)提升監管水平強化水質動態監管，對斷面水質超過管控目標時，開展“測管協同”工作，制定超標斷面應急管控措施，并將措施落地落實、抓緊抓細，確保枯水期斷面水質持續保持穩定。