烏江遵義河段磷污染調(diào)查分析研究

宋 進(jìn) 羅應(yīng)鵬(遵義市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)中心站，遵義 563000)

烏江遵義河段磷污染調(diào)查分析研究

宋 進(jìn) 羅應(yīng)鵬
(遵義市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)中心站，遵義 563000)

本文通過對(duì)烏江遵義段磷污染形式進(jìn)行調(diào)查分析，研究沿江渡、構(gòu)皮灘、大烏江鎮(zhèn)斷面總磷和可溶性總磷變化規(guī)律和趨勢(shì)，以及磷酸鹽的存在形式。并對(duì)當(dāng)前烏江磷污染控制提出了相應(yīng)的建議，對(duì)進(jìn)一步保障烏江水環(huán)境質(zhì)量安全具有重要意義。

烏江；磷污染；環(huán)境質(zhì)量

烏江流域貴州段是典型的喀斯特地貌，生態(tài)環(huán)境脆弱，地下溶洞較多，地下補(bǔ)給水豐富，高濃度含磷廢水進(jìn)入地下水后外涌進(jìn)入流域水體，以及磷石膏廢棄物中0.1%～3%的可溶性磷化物經(jīng)雨水長(zhǎng)年溶解、沖淋等帶入烏江大、小支流[1]。2009年至2010年，由于磷礦污染，烏江流域貴州段死魚事件不斷發(fā)生。2011年3月，環(huán)保部發(fā)布環(huán)辦[2011]22號(hào)文規(guī)定，總磷指標(biāo)納入水質(zhì)考核評(píng)價(jià)。根據(jù)總磷指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)，烏江干流水質(zhì)從以前的Ⅰ、Ⅱ類變?yōu)閂類和劣V類，超過執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)(地表水Ⅲ類)的499倍，烏江總磷污染問題逐漸引起廣泛重視[2]。貴州省政府把烏江治理列為一號(hào)環(huán)保工程和環(huán)保十二件實(shí)事之一，指出 “保護(hù)烏江，一定要作為貴州環(huán)保的重中之重來抓”。按照貴州省領(lǐng)導(dǎo)對(duì)烏江水污染治理工作的批示要求，各級(jí)政府及環(huán)保部門采取了一系列措施，切實(shí)加強(qiáng)烏江水污染治理，確保完成“到2017年烏江干流出境斷面水質(zhì)達(dá)到水環(huán)境功能區(qū)規(guī)定類別”的目標(biāo)[3]。

相關(guān)歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，烏江流域總磷污染主要出現(xiàn)在息烽河口以下至余慶大烏江鎮(zhèn)河段[4-5]。該河段大小支流有:息烽河、烏江大壩下34號(hào)泉眼、魚塘河、洋水河、谷撒河、湘江、清水河、甕安河、石蓮河、敖溪河、瀘塘河、水車河。分析各支流污染輸出負(fù)荷(入河量)是揭示受納水體各種污染來源的科學(xué)基礎(chǔ)。調(diào)查烏江支流磷污染物濃度總體水平，研究其變化規(guī)律和趨勢(shì)，為磷污染控制提供技術(shù)支撐和決策依據(jù)，對(duì)進(jìn)一步保障烏江水質(zhì)安全和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量具有重要意義。

1 樣品的采集與分析

1.1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)位設(shè)置與評(píng)價(jià)

本次調(diào)查分別在息烽河、烏江大壩下34號(hào)泉眼、魚塘河、洋水河、谷撒河、湘江、清水河、甕安河、石蓮河、敖溪河、瀘塘河、水車河河口沿各支流上游100 m處設(shè)置一個(gè)監(jiān)測(cè)斷面；沿江渡、構(gòu)皮灘大壩前斷面設(shè)三個(gè)水層(表層0.5m、中層20 m、深層40 m)；大烏江鎮(zhèn)斷面為流動(dòng)河流，設(shè)三條垂線(左、中、右)，只采表層(0.5 m)水樣。采樣斷面如圖1所示。水質(zhì)評(píng)價(jià)執(zhí)行GB 3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)烏江水庫(kù)污染的特征，評(píng)價(jià)方法采用單因子指數(shù)評(píng)價(jià)法。

圖1 監(jiān)測(cè)斷面示意圖

1.2 采樣

本次調(diào)查分別于2014年7月29日至8月14日對(duì)息烽河口至大烏江鎮(zhèn)河段11個(gè)支流及34號(hào)泉眼采集水樣，2015年9月14日至12月21日對(duì)烏江干流沿江渡斷面、構(gòu)皮灘大壩斷面、大烏江斷面利用深水采樣器分別收集不同深度的水樣。按照《地表水和污水監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》( HJ/T91—2002)，水樣采集后未經(jīng)過濾，立即加H2SO4(1 mol/L)酸化保存，即為總磷水樣。水樣采集后用0.45 μm 微孔濾膜過濾,不加任何保存劑，于2～5℃冷處保存，即為溶解性總磷水樣。按照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)[4]，分析測(cè)定過濾水樣以及未過濾水樣中磷，測(cè)定結(jié)果分別為水質(zhì)總磷濃度和總?cè)芙鈶B(tài)磷(TDP)濃度。監(jiān)測(cè)儀器為紫外分光光度計(jì)T6型。

2 結(jié)果與討論

2.1 烏江總磷來源

污染源的調(diào)查主要對(duì)該河各支流(地下水)的污染情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，根據(jù)水量和水質(zhì)總磷濃度，計(jì)算出各支流(地下水)對(duì)烏江總磷的貢獻(xiàn)量和貢獻(xiàn)率(表1)。結(jié)果表明，烏江總磷污染主要來源占比依次為:烏江大壩下34號(hào)泉眼占總量75.45%，洋水河占總量9.77%，息烽河占總量6.56%，甕安河占總量6.04% ，谷撒河占總量2.17%；此四條支流以及34號(hào)泉眼排入總磷占全部支流排入總磷的99%，此四條支流以及34號(hào)泉眼是由貴陽市和黔南州流入。

表1 2014年7月29日至8月14日調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計(jì)

2.2 烏江總磷時(shí)間分布

遵義市流入烏江支流中，水車河和鰲溪河總磷超標(biāo)，兩支流濃度低、水量小，總磷輸出負(fù)荷對(duì)烏江水質(zhì)變化影響較小，基本可以忽略。

根據(jù)歷史監(jiān)測(cè)結(jié)果(表2)，烏江干流沿江渡斷面、大烏江鎮(zhèn)斷面在2011年之前的總磷濃度表現(xiàn)為平水期>枯水期>豐水期；而從2012年開始，逐步表現(xiàn)出枯水期>平水期>豐水期；同時(shí)，兩監(jiān)測(cè)斷面的枯、平、豐水期濃度變化有較好的一致性，到2015 年在V類水質(zhì)濃度上下波動(dòng)；總磷枯、平、豐水期濃度變化有較好的一致性，沿江渡斷面在Ⅲ類水質(zhì)濃度限值0.2 mg/L上下波動(dòng)，年均值0.179 mg/L；大烏江鎮(zhèn)斷面在Ⅳ類水質(zhì)濃度限值0.3 mg/L上下波動(dòng)，年均值0.286 mg/L。烏江這兩個(gè)斷面總磷濃度變化是水質(zhì)對(duì)環(huán)境污染響應(yīng)的一種顯著表現(xiàn)，2011年5月烏江渡水庫(kù)及其支流息烽河爆發(fā)“烏江水污染事件”后，貴州省從2011年開始加大對(duì)磷礦企業(yè)的污染整治力度，隨后幾年烏江沿線總磷濃度開始逐年降低。

表2 2011年至2016年沿江渡斷面和大烏江鎮(zhèn)斷面總磷監(jiān)測(cè)結(jié)果 單位：mg/L

注：枯水期：1-4月，豐水期：5-9月，平水期：10-12月

2.3 磷在不同水層的分布形態(tài)

據(jù)表3監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，沿江渡斷面總磷和可溶性總磷最高濃度出現(xiàn)在20m層，濃度分別為0.41 mg/L和0.33 mg/L；構(gòu)皮灘斷面總磷最高濃度出現(xiàn)在40m水層，濃度為0.32 mg/L；可溶性總磷在20m至40m無明顯分層現(xiàn)象，濃度均為0.22 mg/L。

沿江渡至構(gòu)皮灘大壩斷面過程中濃度有所降低，由0.34 mg/L降至0.28 mg/L；構(gòu)皮灘水庫(kù)50m處放水后，流至大烏江鎮(zhèn)斷面，該斷面濃度隨深度變化無明顯分層現(xiàn)象，總磷濃度回升至0.36 mg/L。

表3 沿江渡、構(gòu)皮灘、大烏江斷面總磷、可溶性總磷監(jiān)測(cè)結(jié)果 單位：mg/L

從2016年沿江渡和大烏江鎮(zhèn)總磷濃度變化趨勢(shì)可知(圖2)，沿江渡斷面總磷濃度在豐水期最低，在平水期和枯水期較高。由于經(jīng)沿江渡水庫(kù)50m處放水，且所處河段梯度的不同，水流較為湍急，底泥中的部分磷酸鹽重新溶解或豐水期水動(dòng)力條件的改變致使部分含磷底泥形成懸浮物進(jìn)入水體等因素的影響，大烏江鎮(zhèn)斷面受枯、平、豐水期的影響較小。

圖2 2016年沿江渡和大烏江鎮(zhèn)總磷濃度變化趨勢(shì)

2.4 pH對(duì)可溶性正磷酸鹽的沉淀影響分析

為了解水中pH對(duì)可溶性正磷酸鹽的沉淀影響情況，2015年12月22日對(duì)沿江渡水樣用氫氧化鈣澄清液進(jìn)行pH調(diào)試，當(dāng)pH調(diào)試到9時(shí)，靜置12小時(shí)，上清液總磷的濃度為0.02～0.03 mg/L；當(dāng)pH調(diào)試到10時(shí)，靜置12小時(shí)，上清液總磷的濃度未檢出。實(shí)驗(yàn)表明，可溶性正磷酸鹽在水中靜置時(shí)隨pH升高而不斷轉(zhuǎn)化為不可溶性正磷酸鹽并逐步沉降，并由此形成總磷濃度分層現(xiàn)象。同時(shí)沉降是一個(gè)較緩慢的過程。

3 結(jié)論與建議

3.1 研究結(jié)論

結(jié)合本次調(diào)查研究結(jié)果與該河段歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果，得到以下結(jié)論：

(1)從流域總磷負(fù)荷污染來源解析可知，遵義市流入烏江支流中，只有濃度低、水量小的水車河和鰲溪河總磷超標(biāo)，但總磷輸出負(fù)荷對(duì)烏江水質(zhì)變化影響較小，基本可以忽略。烏江大壩下34號(hào)泉眼、洋水河、息烽河、甕安河以及谷撒河總磷輸出負(fù)荷總和占全部支流總磷輸出負(fù)荷的99%。

(2)烏江流域中，總磷污染有部分的不溶性顆粒狀總磷懸浮于水體中，占總磷總量的20.7%～33.9%。沿江渡斷面的總磷最大濃度在20m水層，從沿江渡經(jīng)幾十公里流動(dòng)到構(gòu)皮灘大壩過程中，懸浮物向下沉淀，總磷濃度在水層間形成分層現(xiàn)象，在垂直方向上各形態(tài)磷濃度向下遞增，在40m水層達(dá)到最大濃度。

(3)貴州省從2011年開始加大對(duì)磷礦企業(yè)的污染整治力度，使烏江干流沿線總磷濃度逐年降低，從2015年開始逐漸接近Ⅲ類水質(zhì)。

(4)烏江干流水體pH處于7.82-8.62之間，烏江流域中的磷主要以正磷酸鹽的形式存在。

3.2 相關(guān)建議

根據(jù)以上調(diào)查結(jié)論提出如下建議：

(1)34號(hào)泉眼治理現(xiàn)狀及深度治理建議

2012年和2013年,貴陽中化開磷有限責(zé)任公司先后建成烏江水污染治理工程1號(hào)、2號(hào)回抽污水管線；2015年2月,與烏江水污染治理工程配套的深度治理設(shè)施正式投入使用,烏江水質(zhì)得到好轉(zhuǎn)。監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示：總磷平均濃度0.47mg/L(《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定,Ⅲ類水質(zhì)總磷限值為0.2mg/L)，從總磷濃度超標(biāo)上百倍降至超標(biāo)1倍多。通過治理取得了一定的效果，但出水依然超標(biāo)，持續(xù)對(duì)烏江水質(zhì)構(gòu)成影響。另外，每小時(shí)處理污水能力3000m3,涌出的污水基本得到處理。但由于降雨等原因,34號(hào)泉眼在雨季涌水量大增,最高時(shí)達(dá)到每小時(shí)5800 m3,多余的污水來不及處理,被直接排入烏江，更增加下游水體水質(zhì)發(fā)生變化的不確定因素。

建議加大污水處理能力，做到應(yīng)收盡收；二是改進(jìn)污水處理工藝，確保水質(zhì)達(dá)標(biāo)排放。從而徹底解決烏江34號(hào)泉眼對(duì)烏江水質(zhì)的影響。

(2)重點(diǎn)整治洋水河、甕安河

烏江流域有磷礦和磷化工企業(yè)28家,其中絕大部分集中在開陽縣境內(nèi)的洋水河、甕安縣境內(nèi)的甕安河沿岸。洋水河和甕安河長(zhǎng)期為劣Ⅴ類水質(zhì),其突出問題仍是總磷超標(biāo)。除一些大型磷化工企業(yè)建有規(guī)范的治污設(shè)施外,一些小型磷礦企業(yè)隨意排出的污水成為兩條河流最重要的污染源。

加大磷化工企業(yè)排污整治力度，所有磷化工企業(yè)必須“一廠一治理方案、一廠一處理設(shè)施”，并嚴(yán)格督促正常運(yùn)行，確保水質(zhì)達(dá)標(biāo)排放。

(3)多措并舉，強(qiáng)化責(zé)任

積極推進(jìn)“河長(zhǎng)制”工作。由各級(jí)人民政府主要負(fù)責(zé)人分別擔(dān)任各自轄區(qū)內(nèi)河流環(huán)境保護(hù)“河長(zhǎng)”。將河流水質(zhì)達(dá)標(biāo)責(zé)任按行政區(qū)域分別落實(shí)到人，明確具體的權(quán)責(zé)劃分。強(qiáng)化監(jiān)管，多方聯(lián)動(dòng)。流域上下游各級(jí)政府、各部門之間要加強(qiáng)協(xié)調(diào)，建立定期會(huì)商制度和協(xié)作應(yīng)急處置機(jī)制，形成流域環(huán)境保護(hù)合力。嚴(yán)格執(zhí)法監(jiān)管作為防治烏江流域水污染的重要手段，實(shí)行嚴(yán)查、嚴(yán)管、重罰。嚴(yán)格考核制度，生態(tài)環(huán)境考核與政績(jī)掛鉤，強(qiáng)化各級(jí)政府主要負(fù)責(zé)人環(huán)保責(zé)任；對(duì)落實(shí)環(huán)保責(zé)任不力加強(qiáng)問責(zé)，嚴(yán)格區(qū)域限批。發(fā)揮社會(huì)力量在治水中的作用，引入第三方服務(wù)、公益環(huán)保類非政府組織以及公眾參與。提高公眾護(hù)水自律意識(shí)和監(jiān)督意識(shí)，健全公眾監(jiān)管激勵(lì)機(jī)制，參與并監(jiān)督烏江水環(huán)境保護(hù)，進(jìn)一步保障烏江水質(zhì)安全和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。

[1] 常近時(shí). 烏江干流總磷污染的嚴(yán)峻形勢(shì)與環(huán)保對(duì)策 [J]. 畢節(jié)學(xué)院學(xué)報(bào)， 2012, 30(4)：74-79.

[2] 尹真真. 三峽庫(kù)區(qū)干流總磷濃度變化趨勢(shì)分析研究 [J]. 環(huán)境科學(xué)與管理, 2016,41(9): 56-59.

[3] 黃運(yùn). 保護(hù)烏江從磷開始 [N].中國(guó)環(huán)境報(bào)，2016-09-19.

[4] 貴州省環(huán)境保護(hù)廳. 2008-2015年度貴州省環(huán)境狀況公報(bào)[R]. 貴陽： 2008-2015.

[5] 遵義市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站.大烏江總磷超標(biāo)成因分析調(diào)查監(jiān)測(cè)報(bào)告[R].遵義：2014-2015.

[6] 吳世喜. 淺談“十三五規(guī)劃”縣級(jí)環(huán)境監(jiān)測(cè)站服務(wù)能力建設(shè)[J]. 環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展, 2016, 41(3):70-72.

Investigation and analysis of Phosphorus pollution in Zunyi Reach of Wujiang River

Song Jin, Luo Yingpeng
(Environmental Protection Monitoring Center of Zunyi, Zunyi 563000, China)

In this paper, the investigation and analysis of the forms of phosphorus pollution in Zunyi of Wujiang River were carried out. The regularities and trends of total phosphorus and soluble total phosphorus in the section along the Yangtze River, Goupitan and Dawu Town were studied, and the forms of phosphate were studied. And it also put forward the corresponding suggestions on the current pollution control of Wujiang River, which is of great significance to further guarantee the safety and quality of Wujiang water environment.

Wujiang; phosphorus pollution; environmental quality

2017-03-21； 2017-07-17修回

宋進(jìn)(1981-)，男，工程師，從事環(huán)境監(jiān)測(cè)工作。E-mail：337578374@qq.com

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