滆湖水污染治理对策研究

来源:优秀文章 发布时间:2023-03-23 点击:

胡国仲,巢 波

(江苏常环环境科技有限公司,江苏 常州 213022)

滆湖位于太湖流域西部,是苏南仅次于太湖的第二大淡水湖,总面积为164 km2,滆湖死水位为2.50 m,相应库容为0.80×108m3,正常蓄水位为3.30 m,相应蓄水面积为143.75 km2,相应库容为1.93×108m3,横跨江苏省常州市武进区和无锡宜兴市,是苏南太湖湖群的重要组成部分[1]。滆湖全湖大部分水域位于常州市武进区境内(占总面积的71.4%),担负着沟通长江、太湖两大水体,进行水量调节、防洪防涝、输送清水的重要功能。近年来,随着滆湖周边区域经济的快速发展和城市化进程的加快,滆湖水体污染和富营养化等生态恶化现象也日趋严峻[2-4],整个生态系统已偏离湖泊健康状态。2007年以来,滆湖从“清水草型”湖泊彻底退化成了“浊水藻型”湖泊,蓝藻水华暴发成为常态,湖体自净能力严重下降,总磷持续超标。为推进流域水污染治理,不断提升滆湖水环境质量,本文对武进滆湖及入湖河流水质现状、主要污染来源进行了分析,分析存在的主要水环境问题,并提出相应的环境保护措施,以期为滆湖富营养化控制提供决策参考。

1.1 滆湖水生态环境质量

2021年滆湖北国控断面监测数据显示,滆湖水质类别为V类,定类指标为总磷,总磷年均浓度0.154 mg/L,未达III类标准要求(≤0.05 mg/L),其他指标年均值可达III类标准要求。滆湖营养状态为轻度富营养,滆湖富营养化指数高值主要分布于滆湖东部太滆运河区附近。近年来,滆湖沉水植物的分布面积和生物量急剧下降,物种多样性减少[5],上世纪90年代初,滆湖沉水植物覆盖度达到90%以上,受藻类迅速繁殖影响,沉水植物覆盖度锐减,滆湖中大部分沉水植物已消失,总覆盖度不足全湖面积的1%,沉水植物的逐步消亡打破了原有的生态平衡,滆湖的自净能力大幅下降。

1.2 主要入滆湖河流水质现状

根据《江苏省地表水(环境)功能区划修编(2021-2030年)》[6],滆湖上游北干河、湟里河、夏溪河、孟津河和中干河2030年水质目标均为III类,扁担河2030年水质目标为IV类。2021年监测数据显示,北干河、扁担河、湟里河、夏溪河、中干河、孟津河水质均达III类,但湖库总磷指标考核严于河流标准,各入湖河流总磷浓度均高于湖泊III类标准。

1.3 滆湖底泥监测

按均匀布点原则,本研究在滆湖武进范围内布设12个底泥监测点位,监测结果显示,滆湖底泥总氮的浓度范围为1000~2120 mg/kg;
滆湖北部揽月湾及滆湖中心底泥总氮含量最低,浓度范围为1000~1390 mg/kg;
湟里河入湖口和太滆运河口总氮浓度较高,浓度范围为1800~2120 mg/kg。滆湖底泥总磷的浓度范围为478~909 mg/kg,总体上滆湖北部底泥总磷浓度高于南部。

2.1 数据获取及核算说明

数据采用全国第二次污染源普查数据,辅以现场调查进行优化。污染物核算系数依据《太湖流域主要入湖河流水环境综合整治规划编制技术规范》[7]、《江苏省2020年度主要水污染物总量减排核算有关要求》[8]等文件确定。

2.2 城乡生活污染情况分析

城镇生活污水收集管网建设不到位,其中西湖街道污水管网建设比较完善,污水总体能够得到有效收集;
嘉泽镇、湟里镇、牛塘芦家巷片区污水管网建设相对滞后;
夏溪、厚余、成章、村前、东安等撤并乡镇主管网虽已铺设,但支管网建设滞后。区域内部分污水处理厂处于低负荷运行状态,湟里污水处理厂污水处理负荷约为40%,生活污水及工业污水处理难以得到保证,尾水排入湟里河。

农村生活污水治理率仍偏低,研究范围内的河流主要河道及支浜沿线分布有大量村庄,人口基数较大,已截污纳管或建有农村生活污水处理设施的自然村比例仍较低,生活污水直排现象较普遍。研究范围内共有自然村835个,生活污水治理率75.2%,其中,生活污水采用截污纳管处理的161个;
采用分散式污水处理设施治理的199个;
采用三格式化粪池+资源化利用处理的268个。西湖街道、湟里镇、牛塘镇、嘉泽镇生活污水治理率分别为100%、93.6%、67.5%和63.4%,牛塘镇和嘉泽镇生活污水治理率偏低。

经核算,研究范围内的生活污水直排量约为390万 t/a,生活源化学需氧量、氨氮、总氮、总磷年入河量分别为569.18 t、84.32 t、126.49 t和4.2 t。

2.3 工业污染情况分析

研究范围内共有涉磷企业223家,部分涉磷企业环境管理水平低,污染负荷大。区内共有3家直排企业,其中2家电镀企业、1家医药企业,直排企业污水经厂内污水处理设施处理后排入河流,污水入河量为18.45万 t/a,化学需氧量、氨氮、总氮、总磷年入河量分别为14.76 t、0.93 t、0.095 t和1.86 t。

2.4 农业面源污染情况分析

研究范围内种植业分布较广,共有种植业用地22.92万亩,其中湟里镇南星村、武宜村及嘉泽镇三星村、周庄村等种植业用地面积最大。区域苗木、草坪种植发达,湟里镇是全国土地面积最大、品种最多的草皮卷种植基地之一,常年种植草坪面积超过2万亩;
嘉泽镇为花木种植之乡,约有70%农户从事花木种植,有各类花卉苗木企业400余家。种植业使用农药、化肥,遇到降雨天气或水稻田退水等,土壤中未吸收的氮肥等便集中进入河道,影响河水水质。区域种植业面源污染防治措施薄弱,测土配方施肥工作仍然停留在宣传上,措施尚未真正落地。经核算,区域内种植业化学需氧量、氨氮、总氮、总磷的年入河量分别为179.12 t、30.43 t、298.73 t、36.36 t。

研究范围内共有水产养殖面积262.92亩,水产养殖每年季节性换水也会产生大量污水,水产养殖户进行清塘作业,会导致内塘富营养水进入河道,影响河水水质。经核算,水产养殖业化学需氧量、总氮、总磷污染物年入河量分别为0.79 t、1.06 t、0.122 t。

2.5 船舶污染情况分析

区域内孟津河兼有航运功能,船舶生活污水及含油废水、货运码头污水直接排入孟津河,对河流水质造成一定影响。目前航运污染的监管依然是污染控制的薄弱环节。整治范围内缺乏对船舶垃圾、生活污水、含油废水的集中收集和处理,支浜沿线可见以船为家的渔民住户,露天洗浴等生活废水直接入河,是孟津河日常污染物来源之一。区域内共有船舶港口码头2个,年吞吐量20万 t,主要作业货种包括矿粉、废钢铁。

2.6 内源污染情况分析

滆湖历史上长期作为养殖区使用,底泥富营养化严重。滆湖北底泥总磷、总氮含量均值分别是太湖的2.6倍和2.7倍,淤积最深约1.5 m,均值35 cm。此外,滆湖上游大量泥沙通过河流入湖,导致湖中底泥氮、磷富积量逐渐增加,含有丰富营养物质的淤泥成为水体潜在的内源污染源,在适当的条件(如温度、溶解氧、pH等)下,其内在的营养物可释放出来进入水体,增加上层水营养负荷,底泥内源污染源已成为滆湖不可忽视的氮磷污染源。由于湖底沉淀的底泥发生强烈的污染物释放,污染物会重新进入水体,将导致水质直接受到污染,水体感官指标也会迅速下降[9]。

3.1 加强城镇生活污染治理

3.1.1 加大污水处理厂配套管网建设力度

聚焦污水管网空白区、污水直排、雨污水管网错混接等突出问题和薄弱环节,突出污水源头收集和污染源头管控;
完善夏溪、厚余、成章、村前、东安等老集镇支管网建设,消除污水管网空白区,提升区域生活污水收集能力;
管网建设工程要跟上污水处理设施扩建工程的步伐,最大限度发挥污水处理厂的环境效益。

3.1.2 提升污水管网检测修复和养护管理水平

推进管网高质量建设,强化排查检测及整治修复,推动污水处理提质增效。对已建污水管网开展检查,及时修补存在破损现象的污水管网,降低污水漏损率,建立5~10年为一个管网排查周期的长效机制和费用保障机制。

3.2 加强农村生活污水处理设施建设与管理

3.2.1 加大农村生活污水治理投入力度

统筹城乡区域生活污水治理,优先对孟津河、湟里河、夏溪河、北干河、扁担河等入滆湖河道两侧自然村实施生活污水接管工作,有条件的优先选择接入城镇污水处理厂,不能接管的需建设农村生活污水治理设施,提高处理设施覆盖率;
建立以第三方托管为基础的长效管护机制,加强设施的日常管护工作,对站点设备、污水管网及环境卫生进行巡查维护,定期对所有设施进行水质检测,发现问题及时整改,保障设备和污水管网长期有效运行;
提高信息化监管能力,运用物联网技术实现对农村生活污水治理设施运行状况的实时监控,已建设施全部接入农村污水信息化管理系统,确保治理设施长效稳定运行。

3.2.2 做好已建农村生活污水处理设施的问题排查与整改工作

从配套管网建设、工程质量、农户覆盖率等方面全面排查已建农村生活污水处理设施存在的问题,并落实整改。

3.3 加强工业企业污染整治

3.3.1 开展涉磷企业调查及整治

摸清工业总磷污染基本情况,全面建立涉磷企业本底清单,从企业的原辅材料、生产废水、回用水、固体废物、产品等环节查清总磷的来源和去向,并纳入信息化管理平台;
开展涉磷重点行业企业污染排查、整治,切实提升涉磷企业的工艺装备和运行管理水平,大幅降低总磷污染负荷、减少环境风险隐患,促进水环境质量提升。

3.3.2 完善工业污水集中处理设施

推进工业废水处理能力建设,以现有电镀、化工等涉氮磷排放企业为重点,推进工业废水与生活污水分开收集、分质处理,优化升级生产及治理设施,提高特征水污染物处理能力和处理效率。

3.3.3 定期开展专项执法检查

加强对滆湖上游工业企业、工业园区、污水处理厂等重点污染源达标排放的执法监管,采取日常巡查、抽查、暗查等方式,严防并打击排污单位偷排、漏排或船舶水上流动排污等违法行为。

3.4 控制农业面源污染

3.4.1 创建生态循环化农业

积极探索生态循环农业发展模式,推进生态循环农业示范基地和项目建设;
鼓励、引导种养大户、家庭农场、农民合作社和农业产业化龙头企业等新型主体发展现代生态循环农业,推广实施农业生产废弃物循环利用、大田循环农业和秸秆大棚生态种植,实现种养有机结合,农牧循环发展。

3.4.2 开展化肥、农药零增长行动

建立完善科学施肥管理及技术体系,大力推广测土配方施肥、绿肥种植和有机肥的使用;
实行农艺、农机融合,基肥、追肥统筹,提高肥料利用率,切实减少化学肥料施用;
加强绿色投入品应用,积极推广缓释肥料、水溶肥料、微生物肥料等新型肥料,拓宽畜禽粪污、秸秆和种植绿肥的还田渠道;
推广应用高效、低毒、低残留农药,提高农药利用率,逐步提升科学用药水平;
在高标准农田建设试点的基础上,推进排灌系统生态化改造,推广大、中型高效植保机械,促进农田生态环境的改善。

3.4.3 加强水产养殖污染治理

鼓励采用生态养殖技术和水产养殖病害防治技术,推广低毒、低残留药物,开展养殖投入品管理专项整治,依法规范使用抗生素等化学药品;
大力推进池塘标准化改造,推广水产生态健康养殖技术模式,促进养殖尾水达标排放,加强养殖水体和尾水的水质监测。

3.5 加强船舶污染控制

深入开展船舶水污染物整治,按要求实施船舶污染物流动收集、上岸处理,依法强制报废超年限船舶,落实船舶污染物接收、转运、处置联合监管和联单制度,推进实施防治船舶及其有关作业活动污染水域环境应急能力建设规划;
可购置多功能船舶污染接收处置船,免费流动收集处理通航河道船舶垃圾、生活污水、油污水,提高船舶生活污水收集率;
加强港口码头环境保护长效监管,确保港口码头生产生活污水依法依规收集处置。

3.6 开展生态清淤及蓝藻打捞工作

对滆湖淤积严重区域实施生态清淤工程,减少内源污染物释放。优先对滆湖备用水源地周边以及底泥总氮、总磷浓度较高的湟里河入湖口、太滆运河出湖口、滆湖北部等区域实施生态清淤工程。建议清淤优先选用新型环保绞吸式清淤船作业,利用环保绞刀头进行全方位封闭式清淤,挖泥区需设置防淤帘,减少底泥中污染物的释放,避免大量高浓度泥水下泄,造成清淤二次污染。

加大蓝藻打捞力度,按照“重点区域蓝藻日生日清、可视范围内无明显蓝藻聚集、无明显臭味”的要求,配置打捞队伍及设备,及时出动机动打捞力量,强化对重点区域近岸湖面的蓝藻打捞,提高打捞效率,确保不因蓝藻堆积导致水体发黑发臭。

针对滆湖的富营养化整治,相关部门应注重对滆湖上游污染源的控制和水生态系统的恢复,加强对生活污染源、农业面源、工业源污染及船舶污染的控制,对重点区域实施清淤并加大蓝藻打捞力度,削减内源污染;
强化监测预警能力,密切关注区域水质动态,对水质异常情况启动快速反应;
不断推进湖体生态恢复工程,培养水生植物群落,提升滆湖自净能力。

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