潮河水系水質(zhì)污染特征分析與防治對(duì)策

趙金香，于志強(qiáng)

(1.濱州市水文局，山東 濱州 256609；2.山東省水文局，山東 濟(jì)南 250002)

潮河干流流經(jīng)濱州市經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)、濱城區(qū)、沾化區(qū)和東營(yíng)市河口區(qū)，支流分布在濱州市的3個(gè)區(qū)、東營(yíng)市利津縣。干流、支流有多個(gè)入河排污口，接納了大量生活污水和工業(yè)廢水，水質(zhì)污染較重。近年來，流域生態(tài)環(huán)境綜合治理成效顯著，水系水質(zhì)明顯改善，碳源、氮源污染得到有效控制，總磷污染明顯減輕，但新增氟化物污染。為使水質(zhì)全面達(dá)標(biāo)，需要進(jìn)一步削減總磷入河量、加大氟化物污染源的治理力度。

1 水系概況

1.1 干流概況

潮河是黃河與徒駭河之間人工開挖的一條獨(dú)流入海的排水河道，起自濱州市經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)雙劉村之西沙河，流經(jīng)濱州市經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)、濱城區(qū)、沾化區(qū)和東營(yíng)市河口區(qū)，因其下游匯入洼拉溝等濱海潮溝而得名。全長(zhǎng)73.5km，其中20km為東營(yíng)市河口區(qū)與濱州市沾化區(qū)的界河，流域面積11408km2。

1.2 支流概況

潮河支流在濱州市境內(nèi)主要有西沙河、新立河、秦臺(tái)干溝、朝陽(yáng)河，在東營(yíng)市境內(nèi)主要有褚官河、太平河。

朝陽(yáng)河：南北流向，南起濱城區(qū)梁才辦事處趙寺村，北至沾化區(qū)陳家入潮河。河道長(zhǎng)度為24.6km，流域面積為160km2。

秦臺(tái)河(原秦臺(tái)干溝)：南段自濱城區(qū)李口村至劉承業(yè)村，北段自劉承業(yè)村至坡杜村入潮河。河道長(zhǎng)度為33.3km，流域面積為86.6km2。

新立河：源自濱城區(qū)李口村，自南向北穿過濱城區(qū)，至坡杜村北入潮河，流域面積136km2，全長(zhǎng)31.9km，擔(dān)負(fù)著流域內(nèi)農(nóng)田排澇和城市排水的雙重任務(wù)。

西沙河：起自濱州經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)里則辦事處趙家口村，北經(jīng)沙河、尚集、濱北等鄉(xiāng)鎮(zhèn)，至都家村北入潮河。河道長(zhǎng)度為46.05km，流域面積為171km2。

褚官河：為排澇河道，自利津縣北宋鄉(xiāng)宋集村北起，經(jīng)潘家、劉家村西、戴家村向北，與太平河匯合后入濱州境，匯入潮河。全長(zhǎng)31.7km，設(shè)計(jì)流域面積220.1km2。

太平河：為排澇河道，自利津縣利津鎮(zhèn)大門張村起，向北至褚官河樁號(hào)30+700處匯入褚官河，全長(zhǎng)26.5km，設(shè)計(jì)流域面積144.7km2。

2 水質(zhì)概況

2.1 干流水質(zhì)概況

潮河干流水質(zhì)分析采用2014—2018年共5年60次水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。60次監(jiān)測(cè)中，58次評(píng)價(jià)為劣Ⅴ類水質(zhì)，在很大程度上喪失了水域功能。根據(jù)《山東省水功能區(qū)劃》，潮河干流為農(nóng)業(yè)用水區(qū)，水質(zhì)目標(biāo)為GB 3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》[1]Ⅴ類。根據(jù)SL 395—2007《地表水資源質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)程》[2]，按Ⅴ類限值統(tǒng)計(jì)超標(biāo)參數(shù)、超標(biāo)倍數(shù)和年度超標(biāo)率。主要超標(biāo)項(xiàng)目為總磷、氨氮、高錳酸鹽指數(shù)和氟化物，根據(jù)SL 219—2013《水環(huán)境監(jiān)測(cè)規(guī)范》[3]統(tǒng)計(jì)年均值。統(tǒng)計(jì)情況見表1(因潮河氯離子含量較高，不采用化學(xué)需氧量而采用高錳酸鹽指數(shù)作為水質(zhì)代表項(xiàng)目)。

由表1得出，潮河水質(zhì)污染有所減輕，超標(biāo)項(xiàng)目的年度超標(biāo)率除氟化物外呈降低趨勢(shì)，總磷由100%降低到75.0%，氨氮由100%降低到25.0%，高錳酸鹽指數(shù)由83.3%降低到8.3%；年均值除氟化物外減小趨勢(shì)明顯，總磷由5.23mg/L減小到1.06mg/L，氨氮由8.97mg/L減小到1.85mg/L，高錳酸鹽指數(shù)由24.6mg/L減小到10.4mg/L；氨氮2017年起年均值達(dá)標(biāo)、高錳酸鹽指數(shù)2016年起年均值達(dá)標(biāo)；氟化物成為新增污染物，超標(biāo)情況由逐年加重轉(zhuǎn)為減輕，年均值由1.39mg/L增大到2.54mg/L后又減小到1.76mg/L，年度超標(biāo)率由41.7%升高至75.0%后又降低為58.3%。

綜上得出，潮河水質(zhì)常年為劣Ⅴ類，總體呈好轉(zhuǎn)趨勢(shì)，主要超標(biāo)項(xiàng)目氨氮、總磷、高錳酸鹽指數(shù)超標(biāo)程度逐年減輕，高錳酸鹽指數(shù)2016年起年均值達(dá)標(biāo)、氨氮2017年起年均值達(dá)標(biāo)、總磷2018年度年均值仍超標(biāo)；氟化物為新增污染物，由不超標(biāo)惡化為超標(biāo)，有減輕趨勢(shì)。

2.2 支流水質(zhì)概況

濱州市支流采用2016年9月—2018年12月共28次水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，朝陽(yáng)河為1次補(bǔ)測(cè)數(shù)據(jù)；東營(yíng)市支流采用自2018年9月—2019年2月共6次水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

2.2.1水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)

支流水質(zhì)相差較大，東營(yíng)市2條支流水質(zhì)均較好，褚官河2次為Ⅴ類、4次為Ⅳ類，太平河1次為劣Ⅴ類、5次為Ⅳ類。濱州市4條支流中，新立河水質(zhì)較好，17次劣Ⅴ類、11次為Ⅲ～Ⅴ類；朝陽(yáng)河非汛期基本無水，汛期補(bǔ)測(cè)1次，為劣Ⅴ類水質(zhì)；秦臺(tái)河、西沙河水質(zhì)較差，秦臺(tái)河27次為劣Ⅴ類，西沙河25次為劣Ⅴ類。

2.2.2污染特征分析

因秦臺(tái)河、西沙河水質(zhì)多為劣Ⅴ類，進(jìn)行污染特征分析。按《濱州市地表水水功能區(qū)劃》，秦臺(tái)河、西沙河為農(nóng)業(yè)用水區(qū)，水質(zhì)目標(biāo)均為Ⅴ類。根據(jù)SL 395—2007，按水質(zhì)目標(biāo)對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)限值計(jì)算超標(biāo)率、超標(biāo)倍數(shù)，主要超標(biāo)項(xiàng)目為總磷、氨氮、高錳酸鹽指數(shù)和氟化物。根據(jù)SL 219—2013統(tǒng)計(jì)年均值，詳見表2(因秦臺(tái)河氯離子含量較高，統(tǒng)一采用高錳酸鹽指數(shù)作為水質(zhì)代表項(xiàng)目)。

秦臺(tái)河總磷超標(biāo)嚴(yán)重，年度超標(biāo)率分別為100%、100%和91.7%；年度最大值超標(biāo)倍數(shù)均較大，分別為20.0倍、22.4倍和11.7倍；年均值逐年減小，2018年度仍較高、超標(biāo)倍數(shù)仍較大。氨氮年度超標(biāo)率逐年升高、最大值超標(biāo)倍數(shù)逐年增大、年均值逐年增大，污染有加重趨勢(shì)。高錳酸鹽指數(shù)3個(gè)年度年均值均達(dá)標(biāo)，氟化物年均值2016年度和2017年度超標(biāo)倍數(shù)均較小、2018年度達(dá)標(biāo)。

表1 潮河水質(zhì)特征值年統(tǒng)計(jì)表

表2 潮河支流水質(zhì)特征值年統(tǒng)計(jì)表

西沙河氟化物超標(biāo)嚴(yán)重，年度超標(biāo)率為75.0%、100%和100%，年度最大值超標(biāo)倍數(shù)均較大，分別為4.0倍、9.1倍和4.3倍，3個(gè)年度年均值超標(biāo)倍數(shù)均較大。高錳酸鹽指數(shù)年均值3個(gè)年度均達(dá)標(biāo)，氨氮年均值2016年和2018年度均達(dá)標(biāo)、2017年度超標(biāo)且超標(biāo)倍數(shù)較大，總磷年均值2018年度達(dá)標(biāo)、2016年度和2017年度超標(biāo)但超標(biāo)倍數(shù)較小。

綜上得出，支流中褚官河、太平河水質(zhì)較好，朝陽(yáng)河非汛期基本無水，新立河水質(zhì)較好，秦臺(tái)河、西沙河水質(zhì)最差。秦臺(tái)河總磷超標(biāo)嚴(yán)重、氨氮有超標(biāo)趨勢(shì)，西沙河氟化物超標(biāo)嚴(yán)重。

2.3 污染源分析

根據(jù)入河排污口調(diào)查成果，潮河干流及其支流入河排污口共13個(gè)，其中濱州市11個(gè)、東營(yíng)市2個(gè)。根據(jù)入河排污口監(jiān)督監(jiān)測(cè)成果，2018年潮河入河污染物年入河量COD為3919.65t/a、氨氮為124.75t/a、總磷為72.8t/a，污染物入河量大，非汛期幾乎無天然徑流，這成為河流水質(zhì)較差的重要原因。

3 防治對(duì)策

3.1 改進(jìn)污水處理工藝，增加總磷的環(huán)保在線監(jiān)管

目前，水體富營(yíng)養(yǎng)化治理已成為世界性的難題，磷是水體富營(yíng)養(yǎng)化主要的限制性因素之一[4]。潮河水系總磷入河量大、存在總磷超標(biāo)排放情況，天然徑流少、自凈能力低，接納支流及干流超標(biāo)嚴(yán)重。排污單位的污水處理工藝有待改進(jìn)、總磷去除率有待提高，環(huán)保在線監(jiān)管項(xiàng)目增加總磷，嚴(yán)格控制總磷入河總量。

3.2 參照灌溉用水水質(zhì)要求，制定氟化物的小流域排放標(biāo)準(zhǔn)

以流域?yàn)閱卧獙?duì)水資源與水環(huán)境實(shí)施統(tǒng)一管理，已成為目前國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的科學(xué)原則[5- 7]。氟化物對(duì)區(qū)域植物、動(dòng)物、人體健康以及生態(tài)系統(tǒng)具有潛在危害[8]，潮河干流及部分支流存在不同程度的超標(biāo)。當(dāng)前現(xiàn)行的山東省流域排放標(biāo)準(zhǔn)中，氟化物為第二類污染物，有最高允許排放濃度要求(≤8.0、≤10.0、≤15)[9- 11]，與《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(選擇性控制項(xiàng)目，高氟區(qū)≤3)相比偏高很多，使接納水域喪失農(nóng)灌功能，加劇當(dāng)?shù)剞r(nóng)灌用水緊張局面。為確保水域功能，可參照灌溉用水水質(zhì)要求、制定較嚴(yán)格的小流域排放標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 完善城市排水體系，加大雨污分流力度，控制地表的化學(xué)徑流污染

支流秦臺(tái)河、新立河接納了沿河城區(qū)生活污水和地表的化學(xué)徑流污染，雨污合流的城市排水體系，在雨量較大時(shí)將有部分雨污混合水直接排入河道，造成城區(qū)河道汛期水質(zhì)較差。雨污分流的城市排水體系，污水排入污水收集管網(wǎng)進(jìn)廠處理達(dá)標(biāo)后排入河道、雨水通過雨水管網(wǎng)直接排入河道，能有效防止河道污染。完善城市排水體系，完全實(shí)現(xiàn)雨污分流，控制地表的化學(xué)徑流污染，將有效改善城區(qū)河道及匯入干流的水質(zhì)。

4 結(jié)語

多年的流域生態(tài)綜合治理，使潮河水系水質(zhì)有了較大改善，COD、氨氮已基本達(dá)標(biāo)，但支流總磷、氟化物超標(biāo)較嚴(yán)重，污染物COD、氨氮入河量大、非汛期幾乎無天然徑流，干流水質(zhì)仍常年為劣Ⅴ類，潮河被列為禁止新增入河排污口設(shè)置的河流名單，在一定程度上阻礙了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。為進(jìn)一步改善潮河水系水質(zhì)，不應(yīng)仍限于碳源、氮源的污染治理，加大總磷排放監(jiān)管力度、制定嚴(yán)格限制氟化物排放的小流域地方標(biāo)準(zhǔn)，完善城市排水體系，控制地表的化學(xué)徑流污染，對(duì)潮河水系水污染治理有很大的指導(dǎo)意義。