田 虹 王 萍 張新軍 石教旭 桑正林
(昭通學(xué)院農(nóng)學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院,云南 昭通 657000)
隨著社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快,工業(yè)、農(nóng)業(yè)及生活廢水隨意排入河流,使水體遭受嚴(yán)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(yè)經(jīng)營產(chǎn)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(yán)重影響人們的生產(chǎn)生活環(huán)境。2016 年,環(huán)境保護(hù)部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《關(guān)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(yán)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(zhì)有了很大改善,黑臭程度有所緩解,但水質(zhì)還存在一定污染。下面通過調(diào)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(qū)地處東經(jīng)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(qū)為北緯高原大陸季風(fēng)氣候,冬季氣溫較低,夏季氣候涼爽,干濕兩季分明。昭陽區(qū)城市河流主要有利濟(jì)河、禿尾河、窯灣河、東門小河等。下面主要以昭陽區(qū)禿尾河、窯灣河、利濟(jì)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(fā)源于北閘鎮(zhèn)箐門村刀白嶺,由北向南流經(jīng)太平、鳳凰等幾個(gè)街道,最終匯入昭魯大河。禿尾河上中游為農(nóng)業(yè)灌溉提供了極大的便利,促進(jìn)了昭陽區(qū)北部郊區(qū)及東部郊區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展,由太平街道流入城區(qū)后,由于周邊居民生活和商業(yè)活動產(chǎn)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(yán)重的地方,由于長時(shí)間的積累,河流底泥呈現(xiàn)黑色,氣味發(fā)臭,有些地方連常見的水生植物都無法生長。
窯灣河發(fā)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(qū)。窯灣河情況與禿尾河大體相同,窯灣河在枯水期時(shí)河面明顯降低,甚至?xí)霈F(xiàn)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(jì)河發(fā)源于北閘鎮(zhèn)塘房村,河道全長25.0 km,流域面積為113 km2,河流流經(jīng)鳳凰辦事處境內(nèi)5.5 km。利濟(jì)河水流緩慢,中游流經(jīng)河濱公園,多用于改造景觀。
對3 條河流進(jìn)行實(shí)地調(diào)查,主要沿著河流觀察和走訪周圍居民,調(diào)查污染原因及具體情況。
在河流上、中、下游設(shè)置3 個(gè)采樣點(diǎn),每個(gè)采樣點(diǎn)采集3 次,間隔5 m 以上,分別記錄為第1 個(gè)采樣點(diǎn)1-1、1-2、1-3,第2 個(gè)采樣點(diǎn) 2-1、2-2、2-3,第 3個(gè)采樣點(diǎn)3-1、3-2、3-3。樣品采集當(dāng)天帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測,不超過24 h。
水質(zhì)檢測指標(biāo)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(jià)法對河流水質(zhì)進(jìn)行評價(jià),水質(zhì)的測定選用XZ-0178 型水質(zhì)分析測試儀,檢測對照組為蒸餾水,分析采用的標(biāo)準(zhǔn)是《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)[2],見表 1。
表1 地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)基本項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)限值 mg/L
3.1.1 禿尾河理化指標(biāo)檢測結(jié)果。以地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)限值為標(biāo)準(zhǔn),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(biāo),符合第Ⅳ類水體標(biāo)準(zhǔn)。而采樣點(diǎn)1 和采樣點(diǎn)3 氨氮含量超標(biāo),其中樣點(diǎn)3-3 氨氮含量高達(dá)5.26 mg/L,嚴(yán)重超標(biāo);錳含量在采樣點(diǎn)1、2、3 均超標(biāo),其中超標(biāo)最嚴(yán)重的是樣點(diǎn)3-1,高達(dá)0.28 mg/L;鉻含量在采樣點(diǎn)1、2、3 均超標(biāo),其中嚴(yán)重超標(biāo)的是樣點(diǎn)2-3,高達(dá)0.48 mg/L(見表2)。結(jié)果表明,禿尾河溶解氧、pH 值、銅、鐵符合第Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn),而氨氮、錳、鉻嚴(yán)重超標(biāo)。
表2 禿尾河理化指標(biāo)檢測結(jié)果 mg/L
3.1.2 窯灣河理化指標(biāo)檢測結(jié)果。以地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)限值為標(biāo)準(zhǔn),窯灣河水屬于第Ⅳ類水體。窯灣河pH 值、銅未超標(biāo),都符合第Ⅳ類水體標(biāo)準(zhǔn),而溶解氧在樣點(diǎn)1-3、2-3、3-3 只能達(dá)到第Ⅴ類水體標(biāo)準(zhǔn)。河流樣點(diǎn)3-2、3-3 氨氮超標(biāo),達(dá)到2.97 mg/L;錳含量在采樣點(diǎn)1、2、3 均超標(biāo),其中在樣點(diǎn)2-3 高達(dá)0.39 mg/L;鐵含量在樣點(diǎn)2-3 和3-1、3-2 有超標(biāo)現(xiàn)象,其中樣點(diǎn)3-1高達(dá)0.59 mg/L;鉻含量在采樣點(diǎn)1、2、3 都超標(biāo),其中樣點(diǎn)3-2 超標(biāo),高達(dá)0.49 mg/L(見表3)。結(jié)果表明,窯灣河pH 值、銅符合第Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn),溶解氧只符合第Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn),而氨氮、錳、鐵、鉻嚴(yán)重超標(biāo)。
表3 窯灣河理化指標(biāo)檢測結(jié)果 mg/L
3.1.3 利濟(jì)河理化指標(biāo)檢測結(jié)果。以地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)限值為標(biāo)準(zhǔn),利濟(jì)河水屬于第Ⅳ類水體。利濟(jì)河溶解氧、氨氮、pH 值、銅、鐵未超標(biāo),都符合第Ⅳ類水體標(biāo)準(zhǔn)。錳含量采樣點(diǎn)1、2、3 都超標(biāo),其中樣點(diǎn)1-1、2-2 高達(dá)0.25 mg/L;鉻含量采樣點(diǎn)1、2、3 都超標(biāo),其中樣點(diǎn)2-3 高達(dá)0.56 mg/L(見表4)。結(jié)果表明,利濟(jì)河溶解氧、氨氮、pH 值、銅和鐵符合第Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn),而錳、鉻嚴(yán)重超標(biāo)。
由上述結(jié)果可知,3 條河流溶解氧、pH 值和銅符合標(biāo)準(zhǔn),而氨氮、鉻、錳和鐵有超標(biāo)現(xiàn)象,河流出現(xiàn)不同程度的污染。經(jīng)調(diào)查分析,污染原因有如下幾點(diǎn)。
3.2.1 居民環(huán)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(yè)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(shù)居民素質(zhì)較低,環(huán)保意識不強(qiáng),加劇了水體污染。
3.2.2 農(nóng)藥、化肥使用。3 條河流的上游均有農(nóng)戶種植農(nóng)產(chǎn)品,如蘋果、青菜等。農(nóng)戶把農(nóng)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(jīng)過雨水沖刷、滲透進(jìn)入河流。這些物質(zhì)通過降低水體的溶解氧含量,導(dǎo)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(zhì)量的提高,人們出行、貨物的搬運(yùn)大部分都選擇機(jī)動車,而機(jī)動車尾氣中含氨,一旦滲入水體中,長時(shí)間會使水體中的氨氮含量超標(biāo)。
3.2.4 河域兩岸的硬質(zhì)材料。昭陽區(qū)河流兩側(cè)大部分采用的是硬質(zhì)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(dǎo)致河流污染越來越嚴(yán)重[3]。
如何對城市受損河流生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù),使河流重新回到健康狀態(tài)已成為人們亟待解決的環(huán)境問題之一[4]。城市河流水污染成因十分復(fù)雜,需從不同方面著手,采取多種方法進(jìn)行治理[5]。
城市人口在大幅度增加,居住環(huán)境相對密集,城市居民排放污水量也大大上升。相關(guān)部門必須提高監(jiān)管能力,擴(kuò)大污水處理廠的規(guī)模,從而控制污水亂排的現(xiàn)象,提高污水處理效率。另外,對排水系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)改造,加快污水收集管網(wǎng)建設(shè)[6],做到污水應(yīng)收盡收;將雨水管與合流管分離,減少進(jìn)入污水系統(tǒng)的雨水量,將雨水管引入河道,實(shí)現(xiàn)雨水就近排放;建設(shè)調(diào)蓄池,對合流污水進(jìn)行過程調(diào)蓄[7]。
據(jù)調(diào)查,河流周圍居民環(huán)保意識薄弱,會往河里丟垃圾。對此,可制定相互監(jiān)督機(jī)制,對亂丟垃圾、不按規(guī)定排放污水的人員進(jìn)行罰款,讓居民形成一種“誰污染,誰治理”的意識[8]。
研究結(jié)果表明,禿尾河、窯灣河都有氨氮超標(biāo)的情況,其中禿尾河較為嚴(yán)重。生活污水中含有大量的含氮有機(jī)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(biāo)的主要原因,可通過對污水處理廠進(jìn)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(diào)查發(fā)現(xiàn),河流下游的底泥積累比較嚴(yán)重,有些靠人力難以清除,可選擇挖掘機(jī)結(jié)合人力共同進(jìn)行清理;也可以投放生物制劑(通過優(yōu)選的微生物菌種和特選生物酶復(fù)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(chǎn)生二次污染,既高效又方便[10]。另外,還可建設(shè)調(diào)蓄池,對合流污水進(jìn)行過程調(diào)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(huán)境。另外,還可通過人工曝氣或投放具有氧化性的化學(xué)劑,加速水體污染物氧化,減少水中的污染物,從而改善水質(zhì)。