遼河流域水污染現(xiàn)狀及對(duì)策研究

曹 雨

（沈陽建筑大學(xué) 市政與環(huán)境工程學(xué)院，遼寧 沈陽 110168）

遼河，中國七大河流之一，源于河北省平泉縣七老圖山脈的光頭山，流經(jīng)河北、內(nèi)蒙古、吉林、遼寧，而后注入渤海。受氣候的影響，遼河流域內(nèi)洪水頻發(fā)，平均2～3年一次，再加上不合理的排水及未達(dá)標(biāo)污水廠區(qū)的排水，致使遼河污染加重。20世紀(jì)90年代，遼河被列為重點(diǎn)治理的河流。遼河流域干流的水質(zhì)為IV類水或V類水，一級(jí)支流的水質(zhì)多為劣V類水，經(jīng)過國家“十一五”、“十二五”的治理，水污染的情況有所緩解，但仍不容樂觀。與此同時(shí)，水資源比較匱乏。有關(guān)資料表明，遼寧省人均水資源擁有量約800m3，是全國水資源人均占有量的1/3，約為世界人均占有量的1/12，屬于重度缺水地區(qū)。因此，無論從國家政策的角度，還是從保護(hù)水資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的角度而言，遼河流域的治理都是我們亟需解決的問題。

1 遼河流域水污染現(xiàn)狀

2009年，遼河流域中，約69.2%的干流斷面及65.8%的支流均超出地表水V類水的水質(zhì)，其中氨氮為主要污染物［1］。遼河流域2010年廢水排放量約為17.63億t；廢水中COD主要來源于城鎮(zhèn)生活污水和農(nóng)業(yè)污水，排放量為92.74萬t；氨氮排放量為7.54萬t，其中大部分的氨氮來源于生活污水，僅有18.5%來源于農(nóng)業(yè)［2］。2012年底，遼寧省遼河流域斷面監(jiān)測(cè)點(diǎn)處總磷和總氮的數(shù)據(jù)表明，約16.67%的監(jiān)測(cè)點(diǎn)總磷含量超過V類水的標(biāo)準(zhǔn)，58.33%的監(jiān)測(cè)點(diǎn)總氮含量超過V類水的標(biāo)準(zhǔn)［3］。2014～2016 年，遼河流域水質(zhì)整體處于Ⅲ類至劣V類之間，如曙光大橋斷面，2014～2016年，全年平均水質(zhì)從Ⅳ類水變?yōu)棰箢愃雌诘乃|(zhì)比較好，2016年汛期的水質(zhì)可以達(dá)到地表水Ⅱ類水的標(biāo)準(zhǔn)［4］。

2 水污染成因

王輝等［5］分析了遼河水體時(shí)空變化特征，并指出該流域NH3-N嚴(yán)重超標(biāo)；武江越等［6］對(duì)遼河流域重金屬的分布進(jìn)行研究分析，研究表明，與國內(nèi)其它水系相比，遼河水系重金屬含量處于低等水平，其中Ba、Zn污染程度較高，且枯水期的水質(zhì)不佳。造成水污染的原因，主要有以下幾點(diǎn)。

2.1 接納上游過多的污水

遼河流域，不僅是流域內(nèi)居民的飲用水源，同時(shí)也是沿河城市排放污水的受納水體。遼河流域盤錦段控制單元接收來自上游的污水，上游的來水未經(jīng)處理或者處理不達(dá)標(biāo)，導(dǎo)致污染物含量超過了水體的環(huán)境容量，從而使水質(zhì)變差、污染加劇。

2.2 不完善的排水設(shè)施

盤錦市的排水管道比較老舊，部分管道存在漏水的現(xiàn)象；排水管道系統(tǒng)并不完善，大多地區(qū)采用合流制排水，僅有少數(shù)地區(qū)采用雨污分流。因此當(dāng)雨季來臨時(shí)，會(huì)受降雨量的影響，部分雨水及污水未經(jīng)處理直接從溢流井溢出，流入河流中。農(nóng)村地區(qū)因其人口數(shù)量少，人口密度低，基本上未設(shè)排水管網(wǎng)及污水處理廠。大部分居民都采用就地排放或者直接排入附近的河流，污染物積少成多，造成河流的黑臭現(xiàn)象，使水體污染更為嚴(yán)重。

2.3 農(nóng)村的面源污染

一方面，為了使作物長勢(shì)更好，農(nóng)村大面積噴灑農(nóng)藥、施加氮肥。氮肥中僅有小部分氮元素被作物吸收利用，其余大部分隨農(nóng)田的灌溉水滲入地下，沿著地下徑流進(jìn)入地下水中，另一部分則是隨著降落的雨水，由地表徑流流入河流、湖泊中，造成水體的總氮含量超標(biāo)。另一方面，農(nóng)村飼養(yǎng)的雞、鴨等家禽產(chǎn)生的糞便、村民的糞便以及生活產(chǎn)生的固體垃圾等，均可能隨降雨流入河中造成污染，使水體中氨氮、COD等含量過高。這種面源污染，污染源來源廣泛，不僅包括施加的化肥，還包含畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的污水及糞便等；具有一定的區(qū)域差異性，不同地區(qū)污染的成因及程度都有所不同；由于污染源的不確定性，污染監(jiān)測(cè)工作不易進(jìn)行。

2.4 工業(yè)廠區(qū)的不合理排放

遼寧不僅是農(nóng)業(yè)大省，還是重工業(yè)生產(chǎn)基地，鋼鐵、石油化工等產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)各個(gè)城市及遼寧省的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。伴隨著經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，產(chǎn)生了越來越多的環(huán)境污染問題。受附近工業(yè)企業(yè)的影響，水體的污染程度也略微加重。有些企業(yè)為了省下污水處理費(fèi)用，將產(chǎn)生的工業(yè)廢水直接通過排放口排入河中，使水體呈現(xiàn)各種顏色，色度急劇增加。煤礦產(chǎn)業(yè)使水中的化學(xué)需氧量增加；印染廢水使水體的色度增加；重金屬廢水使水體中金屬含量超標(biāo)，這些都加重了對(duì)水生生物的毒害作用。

2.5 旅游業(yè)的過度開發(fā)

旅游產(chǎn)業(yè)與一個(gè)國家的國民經(jīng)濟(jì)息息相關(guān)，是國家的支柱產(chǎn)業(yè)之一。為了實(shí)現(xiàn)國民經(jīng)濟(jì)又好又快增長，旅游業(yè)逐步發(fā)展起來，也推動(dòng)了餐飲業(yè)、酒店等行業(yè)的發(fā)展。雖然帶來了經(jīng)濟(jì)上的效益，但也產(chǎn)生不少環(huán)境問題。到景區(qū)旅游的游客隨手扔出的紙巾或塑料袋等垃圾，極易隨風(fēng)飄落景觀湖或附近水體中，從而造成水體生態(tài)環(huán)境的破壞。更有一些開發(fā)商，只顧追逐高額利潤，將景區(qū)內(nèi)產(chǎn)生的污水直接排入臨近水體中，造成河流的直接污染。

3 國內(nèi)外的河流治理方法

對(duì)深圳坪山河進(jìn)行治理，采用海綿和濕地等綠色生態(tài)設(shè)施，恢復(fù)其生態(tài)斷面；嚴(yán)格按照河流的環(huán)境容量，控制流入水體中各污染物的含量；由設(shè)定的河流整治目標(biāo)倒推，計(jì)算出截流規(guī)模和處理程度［7］。對(duì)于巢湖流域城市水體的治理，采用集成化的綜合治理技術(shù)，增強(qiáng)水質(zhì)水量的調(diào)度，建設(shè)人工濕地，疏通底泥，種植植物［8］。為了初步消除河道的黑臭現(xiàn)象，對(duì)水體的水質(zhì)進(jìn)行修復(fù)，吳霞等［9］采用直接投菌法，即在河流水體及底泥中分兩次直接加入本源微生物菌劑。試驗(yàn)表明，剛開始水體中各項(xiàng)指標(biāo)并不穩(wěn)定，甚至有些出現(xiàn)惡化現(xiàn)象。經(jīng)過幾天的適應(yīng)階段，甘坑河各項(xiàng)污染物的濃度逐漸降低，TP和COD的去除率最終均可穩(wěn)定在40%以上。因此，這種方法可用于河道水質(zhì)的初步改善。英國的泰晤士河通過采用完善城市的排水系統(tǒng)以及全流域的管理模式，使其重新回歸干凈的狀態(tài)［10］。

4 對(duì)策與方法

根據(jù)水污染的成因，可以直接從污染水體入手，也可以在進(jìn)入河流前進(jìn)行截污凈化，從而轉(zhuǎn)變河流污染物濃度過高的狀態(tài)。

4.1 種植水生植物及底泥疏通

氮的去除主要是通過硝化細(xì)菌將含氮有機(jī)物在缺氧的狀態(tài)下轉(zhuǎn)化為NOx，而后在有氧的狀態(tài)下通過反硝化細(xì)菌的作用形成氮?dú)猓瑢?shí)現(xiàn)污染物的去除。韓士群等［11］利用固定光合細(xì)菌等微生物豐富水中藻類的種類、增加水中浮游動(dòng)物的種類和數(shù)量，從而間接去除水體中的氮。劉璐嘉等［12］對(duì)青萍去除水體中的氮進(jìn)行研究，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，青萍具有一定的氮、磷吸收能力；隨水深的增加，pH降低，不利于青萍的生長，易降低氮的去除效率。謝朦等［13］也對(duì)浮萍的凈化能力進(jìn)行了研究，研究發(fā)現(xiàn)，這三種浮萍Spirodela polyrhiza、Lemna aequinoctialis和 Landoltia punctata對(duì)總氮的去除率分別為80.3%、73.7%和83.8%，是比較理想的凈化水體的植物。韓國的清溪川通過清除水泥封蓋和河床淤泥進(jìn)行疏浚清淤，再加上全面截污和保持水量的處理方式，使清溪川重回清澈［14］。

4.2 完善排水系統(tǒng)

首先，對(duì)于老城區(qū)而言，應(yīng)對(duì)之前鋪設(shè)的排水管網(wǎng)進(jìn)行篩查，疏通堵塞的管道，必要時(shí)應(yīng)更換新管道。其次，應(yīng)重點(diǎn)處理農(nóng)村污水的排放問題。受農(nóng)村的自然因素及現(xiàn)實(shí)條件所困，不宜照搬城市的處理方法，但可以在農(nóng)村應(yīng)用一體化的處理設(shè)備，各家各戶將自家產(chǎn)生的污水通過管道或暗溝輸送到污水處理設(shè)備，處理合格后再統(tǒng)一進(jìn)行排放。最后，對(duì)于剛建的新城區(qū)而言，進(jìn)行雨污分流，采用海綿城市的思想，設(shè)置綜合管廊，鋪設(shè)滲水路面，建造人工湖等，從滯水和滲水入手，避免大雨量來臨時(shí)污水與雨水直接溢流進(jìn)入河流。

4.3 污水廠升級(jí)改造

傳統(tǒng)的污水處理廠基本可以達(dá)到一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)如今常用的A2/O工藝、SBR工藝、氧化溝等，都可以到達(dá)良好的處理效果。尤會(huì)春［15］將改良的A2/O工藝、并結(jié)合深度處理工藝（高密度沉淀池+微濾機(jī)+紫外線消毒）用于大連污水廠，研究結(jié)果表明，出水水質(zhì)完全符合一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，部分指標(biāo)在個(gè)別月份可以達(dá)到地表水Ⅲ類水的標(biāo)準(zhǔn)。為了解決包頭市某生活污水處理廠出水氨氮含量偏高的問題，李衛(wèi)平等［16］采用上流式曝氣生物濾池（BAF），該裝置的生物填料為新型聚乙烯SDC，裝置穩(wěn)定運(yùn)行后，可以保證80%以上的NH4+-N去除率。采用活性炭海綿作為膜基材，楊小麗等［17］研發(fā)了新型材質(zhì)的動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器，試驗(yàn)結(jié)果表明，活性炭海綿動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器出水中NH3-N的濃度低于1.4mg/L，TN濃度低于10.2mg/L。但對(duì)于將處理水質(zhì)提升至地表水V類水的標(biāo)準(zhǔn)，仍需再進(jìn)行升級(jí)改造。如將A2/O工藝與曝氣生物濾池相結(jié)合、將A2/O做成多級(jí)串聯(lián)、A2/O與膜生物反應(yīng)器相結(jié)合等，均可以提高出水水質(zhì)。

4.4 國家政策保障

治理水污染問題、改善河水水質(zhì)，離不開國家的法律保障。國家相繼出臺(tái)了環(huán)境保護(hù)法、水污染防治法、水污染防治行動(dòng)計(jì)劃等一系列法律法規(guī)。遼寧省第十三屆人大常委會(huì)第十次會(huì)議中提出，要做好污染防護(hù)治理工作，重點(diǎn)開展遼河流域的治理，加快城鎮(zhèn)污水處理廠提標(biāo)改造。除此之外。國家對(duì)于偷排的企業(yè)應(yīng)予以嚴(yán)重的懲罰，從根本上遏制這種不良風(fēng)氣。對(duì)于那些污染嚴(yán)重的工業(yè)企業(yè)，應(yīng)進(jìn)行整頓改造。

5 結(jié)語

（1）對(duì)于遼河污染的治理問題，應(yīng)從截留污水和河流治理兩方面入手。以國家政策、法律法規(guī)為保障，在全國樹立保護(hù)水生態(tài)環(huán)境的意識(shí)。

（2）通過種植水生生態(tài)植物，如浮萍，吸收水中一定量的污染物，降低水體中氮的含量。

（3）通過對(duì)現(xiàn)在運(yùn)行的污水處理廠增添深度處理設(shè)備、對(duì)污染嚴(yán)重的小型企業(yè)適當(dāng)進(jìn)行關(guān)停處理，使出水水質(zhì)達(dá)到地表水V類水的標(biāo)準(zhǔn)。