程丽萍王翔宇2
1、2. 安徽省环境科学研究院, 安徽 合肥 230000
摘要:本文以宣城市为例,基于现状调查及解析各县区水环境污染源结构的基础上,得出全市农业面源(散养畜禽、农田种植、农村生活污水、水产养殖)、城镇面源、城镇生活、集中式污水处理厂污染物入河量所占比例较高,各县区污染源入河负荷结构存在差异的结论,并因地制宜、因时制宜地针对各污染源项,提出了控制农业面源污染、提高农村生活污水处理率等对策建议,以期为皖南山区水环境治理提供新思路。
关键词:水环境;污染源分析;治理措施
1 引言
皖南地区邻近长江三角洲,东、南、西三面分别与浙江西部和江西东北部的低山丘陵相连,位于我国江南丘陵北缘,范围包括芜湖、铜陵、黄山、宣城、池州、马鞍山等6市,国土面积为安徽省的25%,约3.65万km2,人口1257万人[1-2]。皖南地区生态环境良好,旅游资源丰富。近年来,随着人口不断增加,城镇化率逐渐上升,社会经济快速发展的同时对区域内水生态环境也产生了越来越明显的影响。城市河道因城市污水管网建设不完善导致污水直排、部分工业企业排污不达标直排入河等原因而受到不同程度的污染;区域内降雨年际差异大,年内降雨分配不均,城市河道流量变化幅度大,流量不稳定,对维持水生生态系统运转不利,河段连通率差,水生植被覆盖率高,富营养化问题严重;河道治理尚不成熟,“硬化”、“暗河”等现象依旧存在,使河流自净能力变差,加剧了污染[3-4]。在农村,由于缺少配套的排水管道,污水得不到有效的收集和处理,生活污水大多流入沟塘水库及河流,生活垃圾随意丢弃和堆放,渗透液流入地表径流,从而污染水体;农业种植面源污染较为严重,化肥农药有效利用率低,随农田排水、地表径流或渗流流失,造成水体污染;禽畜养殖业快速发展,禽畜粪便排放已成为农村环境污染的主要污染源之一;乡镇工业企业排污严重[5-10]。因此,对区域内污染来源的分析研究有助于找到合理的治理措施,改善生态环境[11-14]。
宣城市位于安徽省东南部,面积为12340km2,年平均降水量1429.6mm,呈南多北少,山区多,平原少的特点。宣城市下辖宣州区和郎溪县、绩溪县、旌德县、泾县,代管宁国、广德2个县级市,常住人口250万人,为泛长三角地区生态环境优良的山水宜居城市与旅游城市。随着城市的开发利用,老城区水体污染程度较重,存在黑臭现象,其他的水体也都有不同程度的污染,存在富营养化现象[15],农村人口的增长也导致山区的污水排放量持续快速增加。本文根据第二次全国污染源普查结果,按照工业、农业、生活源等不同污染类型,对宣城市水环境污染状况进行分析研究,并提出了相关对策与建议,为皖南山区水环境治理提供参考。
2 宣城市水环境污染源分析
2.1 全市污染源入河负荷结构分析
对宣城市各污染源包括工业企业、集中式污水处理厂、规模化畜禽养殖、垃圾填埋场、危废集中处理厂等点源,以及农业面源(散养畜禽、农田种植、农村生活污水、水产养殖)、城镇生活污水、城市面源径流污染等面源排放进行了分析研究和测算,宣城市COD、氨氮、总氮和总磷排放量分别为47912.2t/a、3828.3t/a、8755.5t/a和1004.1t/a。根据各类污染源排放量和入河系数计算污染源入河量(见表1)。结果表明,COD、氨氮、总氮和总磷入河量分别为14604.4t/a、1181.3t/a、2571.5t/a和296.9t/a。各污染源入河量占比见图1,可知农业面源、城镇面源、城镇生活、污水处理厂污染物入河量所占比例较高,其中COD、氨氮和总磷为农业面源>城镇生活>城镇面源>污水处理厂,总氮为农业面源>城镇生活>污水处理厂>城镇面源。农业面源入河量占比为最高,COD、氨氮、总氮和总磷入河量分别为7516.9t/a、523.3t/a、1401.9t/a和127.8t/a,COD和总氮占比超过一半,分别为51.5%和54.5%。
.png)
2.2 各县区污染源入河负荷结构分析
各县区各污染源入河负荷结构也有所差异,由图2可知,宁国市和宣州区污染物入河以农业面源、集中式污水处理厂、城镇面源为主。宁国市COD、总氮农业面源入河占比最高,分别为47.3%和38.4%,氨氮集中式污水处理厂占比最高为32.8%,总磷城镇面源占比最高为38.3%;宣州区COD、氨氮农业面源入河占比最高,分别为55.6%和43.9%,总氮集中式污水处理厂占比最高为44.7%,总磷城镇面源占比最高为40.7%。
广德市、绩溪县各类污染物入河以城镇生活和农业面源为主,城镇生活均为占比最高。广德市COD、氨氮、总氮和总磷城镇生活入河量分别占48.2%、65.9%、60.0%和49.7%,农业面源入河量分别占41.9%、26.3%、32.6%和28.9%。绩溪县COD、氨氮、总氮和总磷城镇生活入河占比分别为53.9%、63.1%、47.2%和53.7%,农业面源入河占比分别为34.5%、29.5%、46.3%和40.1%。
.png)
图2 (a)宁国市 (b)宣州区 (c)广德市 (d)绩溪县各污染源污染物入河量占比
由图3可知,泾县和旌德县各类污染物入河以农业面源、城镇生活为主。泾县COD农业面源入河量占比为45.6%,氨氮占40.8%,总氮占55.8%,总磷入河基本为农业面源、城镇面源、城镇生活,占比分别为49.4%、28.0%和22.1%。旌德县COD、氨氮、总氮和总磷农业面源入河量占比分别为52.2%、49.7%、51.2%和48.9%,城镇生活入河占比分别为28.7%、34.8%、23.3%和23.2%。泾县和旌德县污水处理厂排放也占有一定比例,泾县COD占比为15.5%,旌德县总氮、总磷分别占16.1%和17.1%。
郎溪县各类污染物入河以农业面源为主,城镇面源和城镇生活次之,其中COD农业面源占比为60.3%,氨氮为60.7%,总氮为72.8%,总磷为56.0%。
.png)
图3 (a)泾县 (b)旌德县 (c)郎溪县各污染源污染物入河量占比
由污染源分析结果可知,宣城市区主要污染来源有城镇生活污水直排、城市面源、污水厂尾水等,农村区域主要污染来源为畜禽养殖、农村生活污水和种植业等。目前,山区农村污水处理仍处于初级阶段,由于缺少资金、技术和管理运营人员,配套基础设施不完善等原因,污水处理工作进行得较为缓慢,农业面源污染仍是全市污染物排放所占比例较高的污染源类型。
3 对策与建议
结合污染源结构分析结果,建议从以下几个方面加强环境治理工作。
3.1 控制农业面源污染
推广科学施肥、农作物病虫害绿色防控等技术,控制和减少农药、化肥施用量,促进生态农业、循环农业和有机农业发展。开展测土配方施肥,推广控释肥、缓释肥、有机肥的使用。对现有农灌沟渠进行生态化改造,种植有实用价值的水生植物吸收氮磷,利用农灌池塘,串接构建多塘系统,对农田排水实施调蓄和净化。
3.2 提高农村生活污水处理率,尤其是提高人口密度较大的村或社区污水收集处理率
针对农村生活污水管理运营,鼓励市场化的专业运行维护机制,培养专业运维技术人员。由专门从事环境保护设施或污染治理的环保企业充当第三方,对设施和环境污染问题进行运营或治理,既能提供专业的运维人员,又能激发市场活力,提高运维的效益。
3.3 继续大力完善城区雨污分流管网建设
对城市污水管网进行改造,解决错接、混接、漏接的问题,减少河道旱流污水排放,进一步提高污水收集处理率。建立污水管网排查和检测制度,建立和完善污水管网地理信息系统。对污水管网进行排查,并结合实际制定落地可行的、行之有效的实施方案。
3.4 加强污水处理厂运行监管
提高运行管理水平,鼓励在达标排放的基础上进一步提高出水水质,减少污染物排放量。加强对污水收集系统、在线监控设施定期巡查,建立污水厂管理运行考核制度,加强水质监测。同时,在充分调研的基础上,分析城镇污水处理设施低质低效的原因,强化技术辅助力量,合理选择工程措施和技术手段以提升污水收集和处理效能。
3.5 加快乡镇污水处理厂建设
尚未建成投运或尚未建设污水处理厂的乡镇,要加快污水厂建设进度,争取早日投入运行,大力减少城镇生活污水直排量。
3.6 强化对城市径流面源污染控制
强化对城市径流雨水的排放控制与管理,从源头削减径流污染、提高雨水资源利用。
3.7 进一步提高规模化畜禽养殖废弃物资源化利用效率
加强肥料化、能源化利用,推广种养结合的生态循环模式,建立养殖户与种植户之间的联系与合作,各级政府出台相关政策支持农牧有机结合,加大扶持力度,增加财政补贴,引导农民使用有机肥。对农村沼气池进行改建和扩建,对粪污进行厌氧发酵处理,创新农村沼气利用模式,建立粪污能源化利用循环机制,为农村提供清洁可再生能源。
参考文献:
[1] 荣慧芳,陶卓民,刘琪,等.皖南地区旅游产业-城镇化-生态环境耦合协调的时空演变[J].水土保持研究,2019,26(4):280-285.
[2] 杨兴柱,王群.皖南旅游区乡村人居环境质量评价及影响分析[J].地理学报,2013,68(6):851-867.
[3] 贾子建,王森.皖南地区中小型城市城市内河的现状及防治[J].科技创新与应用,2018,(15):115-116.
[4] 陈芙蓉,方金鹏.基于城镇污水处理提质增效解决污水处理收集系统问题的思考[J].广东化工,2020,47(427):292-293.
[5] 闵继胜,刘玲.皖南、皖北农村环境污染问题调查分析[J].沈阳农业大学学报(社会科学版),2014,16(5):519-522.
[6] 胡曾曾,于法稳,赵志龙.畜禽养殖废弃物资源化利用研究进展[J].生态经济,2019,35(8):186-193.
[7] 王亦宁.对健全农村水环境综合治理机制的思考和建议[J].水利发展研究,2020(2):21-39.
[8] 冯欣,师晓春.农村水环境污染现状及治理对策[J].环境保护与循环经济,2011:40-42.
[9] 潘碌亭,吴坤,杨学军,等.我国农村污水现状及处理方法探析[J].现代农业科技,2015,(5):223-225.
[10] 宋大平,庄大方,陈巍.安徽省畜禽粪便污染耕地、水体现状及其风险评价[J].环境科学,2012,33(1):110-116.
[11] 王思杨,熊亭亭.A市第二次全国污染源普查分析及污染防治建议[J].资源节约与环保,2021,(3):143-145.
[12] 陈甲飞,卢圆章.城市环境及其主要污染源分析[J].科技创新与应用,2015,(11):149.
[13] 莫丽华.污染源普查成果在环境管理中的应用[J].化学工程与装备,2018,(6):294-295.
[14] 韩方勃.污染源普查分析及水污染治理设想——以徐州市鼓楼区为例[J].中国资源综合利用,2012,30(3):51-52.
[15] 江伟民,鲍竹兵,耿建强.城市水生态环境建设思考与研究——以宣城市城市水系规划为例[J].水利规划与设计,2016,(12):19-22.
[作者简介:程丽萍(1991—),女,安徽池州人,硕士,从事水环境保护研究工作。]