佳木斯市城区地表水水质监测与评价.docVIP

第 25 卷第 3 期黑龙江水专学报V o l. 25 N o. 31998 年 9 月Jo u rna l o f H e ilo ng jiang H yd rau lic E ng inee r ing Co llegeSep t. 1998佳木斯市城区地表水水质监测与评价3赵孟芹侯炳江任友山( 佳木斯水文水资源勘测局, 佳木斯, 154002)摘要根据佳木斯市城区 1994 1996 年的水质水量监测资料, 对城区废污水的污染现状、污染程度 及对城区水环境带来的影响进行了分析和评价。 指出对污染源的治理已迫在眉睫。关键词地表水水质评价污染源污染物质0前言佳木斯是北方新兴工业城市, 位于松花江下 游南岸。 随着改革开放力度的加大, 地方经济的 发展, 人口不断增加, 每天都有大量的废污水排 出, 致使水污染状况越来越严重, 加重了城区水 环境的负担。 为了改善和保护城区水环境, 使环 境与经济发展同步, 有必要开展城区水质监测和 评价工作。在 佳 木 斯 市 政 府、黑 龙 江 省 水 利 厅 的 支 持 下, 水利部水文司下达了佳木斯市城市水资源精测评价课题, 把地表水水质监测与评价列为课题内容之一。本文根据 3 年的水质监测成果撰 写而成。1监测系统1. 1站网布设及采样频率 根据佳木斯市城区污染源特点及地表水的分布情况共设 31 处水质监测点, 详见图 1。佳木斯 ( 中)、音达木河 ( 下)、英格吐河 ( 下)全年采样 12 次, 佳木斯上、下断面 5 10 月份采 样各 1 次, 其它江河断面和排污口分丰、平、枯 3 次采样。112监测项目废污水选择了 pH、悬浮物、COD cr、BOD 5、氨收稿日期: 1998- 06- 103 水利部、黑龙江省水利厅、佳木斯市人民政府资 助项目氮、挥发酚、氰化物、六价铬、砷化物、铜、锌、铅、镉 13 个 监 测 项 目, 江 河 水 增 加 了 总 硬 度、氯 化 物、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮。113评价方法及水质标准评价方法: 江河水质采用综合指数法1, 废水 采用直观对照法。水质标准: 江河水质采用 GB 3838- 88地面 水环境质量标准, 废污水采用 GB 8978- 88第一 类污染物最高允许排放浓度和第二类污染物最高允许排放浓度中的一级标准。图 1水质监测站点分布图2污染源概况211面污染源来自城区的面源污染主要有: 地面上的固体 废弃物、燃料、建筑材料和废渣等的雨水淋溶物;来自城区以外的污染主要为带有农药、化肥或植 物残体的农田排水或雨水淋溶物。212污染点源佳木斯市的点源污染主要是生活污水和工 业废水。 点源的排放主要通过三种途径: 通过46黑龙江水专学报第 25 卷企业直排污水口排污, 该系统除排放自身的废水外, 还有一部分是其它企业的废水和生活污水。通过市政管网排污, 该系统排出的废污水包含 佳木斯市区所排生活污水的绝大部分, 也含有极少数工业废水。 通过境内河网排污, 即通过英格吐河和音达木河排污。这三种排污途径最终受 纳水体都是松花江。废污水排放主要以工业废水为主, 年排放量约占废污水总排放量的 93 % 以上, 且量值的大小由几家大型企业控制, 废水排 放量占佳木斯市年废水排放总量的 90 % 以上。3地表水质的分析与评价311废污水的水质分析与评价31111废污水的污染程度分析引用污染 因子的等标指数 IM 1和“污染程 度”的概念, IM 值越大, 表示水的污染程度越重,即 IM = C i ?C s。式中 C i 为污染因子的实测浓度; C s为 污染因子的最高允许排放浓度。以 等 标 指 数110 为中心点, 各以 1、2、3、4 个单位为半径画同心 圆, 反映了各超标排污口受各污染因子的污染程 度 及范围。点据越偏向外侧, 水污染程度越重。并人为给其分区 2 线以内为轻污染, 2 3 线之间为中污染, 3 4 线之间为重污染, 4 线以外为严重 污 染。从图 2 可知: 有 5518 % 的超标点据集中在一区, 二区占 3112 % , 三区占 1219 % 。4412% 的 点 据 在 2 线 以 内, 且 其 中 的 40 % 在 二 区,2314 % 的点据在 2 3 线之间, 其中的 8313 % 集 中在一区, 1117 % 在 3 4 线之间, 且二区占 60% , 4 线以外点据占 2017 % , 其中 8617 % 点据在 一区。 4 线以外糖厂排污口占 6010 % , 造纸厂和石化公司各占 1313 % 。 超标点据中 1994、1995 和 1996 年分别占 3910 % 、2919 % 和 3112% , 其 中 COD cr 占 年 点 据 的 40. 0 % 、6916 % 和6215 % , SS 为 4313 % 、2611 % 和 2018 % ,BOD 5为 1617 % 、413 % 和 1617 % 。从以上分析数据不 难得出如下结论: 受污染的排污口废水中, 受污染因子 COD cr 污染的频率较高。 废污水中受 轻污染者占较大比重, 且多为悬浮物污染; 受中污染者占有一定比重, 且主要为 COD cr 污染; 受重 污染比重较小; 受严重污染的废污水的比重大于前者, 主要因子是 COD cr。受严重污染的废污水 中糖厂排污口所占比重较大, 造纸厂和石化公司占有一定比重。废污水的污染程度随时间呈缓慢加重趋势。图 2入江排污口主要污染物污染强度示意图31112主要污染源分析为了便于分析, 根据佳木斯市城区排污方式 的具体特点及地域分布, 把沿江排放的 24 个排污口划分为三个区, 即西工业区、生活排污区和 东工业区, 详见图 3。根据 3 年的统计资料计算出各工业区占全市污染物的等标污染负荷比2: 东工业区为 0159, 西工业区为 0131, 生活排污区为0110。 东工业区的工业污染源中, 造纸厂的等标 污染负荷比为 0120, 占东工业区的 0134。 在西工业区中友谊糖厂的等标污染负荷比为 0116, 占西图 3市区各排污口等标污染负荷直方图工业区的 0152。 音达木河的等标污染负荷比为0122, 英格吐河的等标污染负荷比为 0112。 综合 以上数据, 东工业区 西工业区 生活排污区。 东工业区是全市的主要污染源, 其中造纸厂的负荷比最大, 故它是东工业区的主要污染源。 从全市的等标污染负荷比的比较中, 音达木河 造纸 厂 友谊糖厂 英格吐河。音达木河是由多家企第 3 期赵孟芹等 1 佳木斯市城区地表水水质监测与评价47业废水和生活污水共同形成的全市最大的污染源, 但不是主要的工业污染源。31113主要污染物在 所 监 测 的 工 业 废 水 的 11 个 因 子 中, COD cr、SS 和 BOD 5 3 项污染因子的等标污染负荷比的和 3 年均占全市的 0192 以上, 在城区几个较大 的 污 染 源 中, 这 3 项 污 染 因 子 所 占 比 重 相 当 大, 详见表 1、图 4。废水中这 3 项污染因子含量和 排放量的多少, 在一定程度上决定着全市的污染物排放量及废污水的污染状况, 因此可以说它们是主要的污染物。从三者的主次地位上看, COD cr占主要地位, SS 居次要地位, 但 COD cr 并不是在 所有的废水中都起主要作用, 它在造纸厂、英格吐河和音达木河废水中是主要的污染物质, 在糖厂废水中尤为突出; 发电厂废水中 COD cr 则居次 要地位, SS 是主要的污染物质。图 4市区主要污染因子等标污染负荷图312江河水水质评价31211评价方法 江河水水质评价采用国内比较常用的综合指数法。 所选用的污染因子为 COD cr、BOD 5、氨 氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氯化物、砷化物、六价铬和挥发酚。 综合指数法公式为2:nQ i = W iP i P i = C i ?C si= 1式中 Q i 为水质综合指数 (地表水水质质量分级见表 22) ; W i 为各种污染物所占权重 (均权计算) ;C i 为污染物实测浓度; C s 为地表水三级标准。31212 城区内河流水质评价 城区内的河流指英格吐河和音达木河。这两条 河流上的上断面没有点污染源, 它的主要成份 是上游来水、沿途的农田排水、大气降水以及雨水冲刷物。上游断面的水质, 受面源污染的影响 较大。面源污染的大小又受到降雨强度、降雨历时及雨量大小的控制, 1994 1996 年分别为丰水年、平水年、平水偏枯年份, 其综合指数呈逐年下 降趋势。其污染程度详见表 3。断面的主要污染因子是 COD cr、挥发酚和 BOD 5 。 英格吐河及音达木河进入市区以后水质恶化。河 水 中 除 主 要 污 染 因 子 COD cr、挥 发 酚 和BOD 5 的含量常年超过地面水五级标准外, 氨氮、 六 价铬、总铅和砷化物也超过了地面水的三级标准。降水量充沛的丰水年份, 丰水期音达木河的水 质要好于英格吐河, 此时水污染程度暂时得到 一定的缓解, 但综合污染指数还是相当高。枯水期 水污染加重。从主要污染物质的含量和综合污染 指数的逐年上升趋势, 可以判断出这两条河流 的水质在逐年恶化。31213 松花江佳木斯江段水质评价(1) 松花江上断面 (四合屯)该断面为松花江进入佳木斯市境内的入境 断面, 其水质主要受上游来水、农田排水和其它 一 些面源的影响, 这个断面水质较好, 1994、1995年为清洁水质, 能够满足饮用、养鱼和灌溉等一系 列用水需求, 1996 年水质有所下降, 为尚清洁 水。污染综合指数呈逐年增大的趋势 ( 主要受乡镇企业的排污影响)。表 1主要污染因子等标污染负荷比统计表 (3 年平均)污染因子造纸厂发电厂糖厂音达木河英格吐河全市区COD C r0. 1230. 0380. 1340. 0670. 0540. 494BOD 50. 0310. 0170. 0060. 0130. 0160. 105SS0. 0360. 0850. 0180. 1250. 0470. 339总和0. 1900. 1400. 1580. 2050. 1170. 938其它0. 0100. 0300. 0020. 0150. 0030. 062最大值0. 1230. 0850. 1340. 1250. 0540. 494 因子 COD C r SS COD C r SS COD C r COD C r48黑龙江水专学报第 25 卷表 2地表水水质质量分级表水质指数污染程度分级标准 2. 0严重污染相当于全部检出项目的检出值超过标准 (2) 松花江中断面 (佳木斯水文站)该断面是松花江进入市区后的污染中断面,它主要承纳市区亚麻厂、糖厂、纺织厂和英格吐 河排入的废污水及两岸面源污染。这个断面年承纳废污水量约为全市废污水排放量的 25 % 。 污 染程度除 1994 年为清洁水质外, 1995、1996 年皆为尚清洁水质, 污染综合指数分别为 0118、0136和 0130。 该断面水质的主要影响因子是挥发酚,其次是 IM n。丰水期河水流量大, 稀释自净作用明 显, 水质较好; 枯水期水质状况下降, 即丰水期水质 好 于 平 水 期 水 质, 平 水 期 水 质 好 于 枯 水 期 水 质。(3) 松花江下断面 (宏力断面)该断面为松花江流出城区的出口断面, 也是 了解佳木斯市废污水对松花江水污染状况的控制断面。该断面 1994 1996 年的综合指数分别是0120、0138、0140, 污染程度分别为清洁、尚清洁和 尚清洁。主要影响因子是挥发酚和 IM n。1996 年的综合指数接近于轻污染, 松花江佳木斯江段的水质状况在逐年下降。 以上分析详见表 3。 两条境内河流下断面的水质严重污染, 是区间工业企业长期大量排污造成的结果。 河床淤积, 洪水时漫溢两岸, 枯水时水发绿, 散发出难闻 的气味, 这些都是 SS 和 COD cr 积累的结果。 这种状况的存在和发展, 已经影响和威胁着城市的生存环境和自身的泄洪能力。 松花江做为城区废污水的最终受纳水体, 从入 境 断 面 到 出 境 断 面, 随 着 城 市 废 污 水 不 断 排 入, 其污染指数从清洁到尚清洁, 水质状况逐年下降, 废污水中的主要超标物质 COD cr 和 SS 已构 成了对松花江水质的严重威胁 (COD cr、SS 和挥发酚是地表水的主要影响因子, 其中挥发酚是废污水大量长期积累的结果)。 1996 年出境断面的污 染指数已经接近了污染的下限, 与上述对废污水 状况的分析是一致的。这是大量废污水共同作用的结果, 但主要污染源起着关键作用。表 3佳木斯市各江河水质综合指数计算表年份指标松花江松花江松花江音达木河英格吐河 英格吐河( 上)( 中)( 下) 松兴桥( 下) 陆家岗王三五( 上)( 下)1994综合指数 污染程度0. 08清洁0118清洁0120清洁1163重污染4152严重污染1188重污染1182重污染2147重污染6115重污染1995综合指数011901360138018431812124117911677111污染程度清洁尚清洁尚清洁中污染严重污染 严重污染重污染重污染严重污染1996综合指数污染程度0. 21尚清洁0130尚清洁0140尚清洁1107重污染8165严重污染1126重污染2139严重污染1146重污染7175严重污染4结语通过对佳木斯城区的入江排污口、境内河流 及其最终受纳水体松花江的水质监测资料进行 分析与评价, 认为大量废污水的超标排放不但使两条境内河流完全丧失了其原有的水体功能, 成为二次污染源, 也给城区水环境造成严重负担, 直接影响到松花江的水质。佳木斯市民饮用水源 为潜层地下水, 且水源地大多在松花江沿岸, 地 表水和地下水的补排关系明显, 松花江的水质污第 3 期赵孟芹等 1 佳木斯市城区地表水水质监测与评价49染将直接威胁到地下水。 此外, 地表水中的有害成 份还会沉积底泥或随食物链 ( 蔬菜或水产品) 造成对人民生活长远的更严重的危害。扼制污染 的发展势头, 改善现有的废污水的水质状况已迫在眉睫。应采取的对策:(1) 实施企业单项污染物排放总量限制, 加 强 对 主 要 污 染 源 的 治 理 和 主 要 污 染 物 质 的 控制3。( 2) 对境内河流进行综合治理, 清淤河道, 限 制污水排放量。(3) 加大水行政执法力度和宣传力度, 加强 废水排放的质和量的监督管理, 不达标水质决不允许向外排放。(4) 建立大型污水处理厂, 对工厂排放的废 水进行一级处理, 对生活污水进行二级处理。参考文献1熊广政 1 南京市城区环境质量评价研究. 环境科学, 1979, ( 6) : 6 112方子云 1 水资源保护手册 1 南京: 河海大学出版社, 1986. 200 201, 392 3933杨存信, 崔广柏 1 城市水资源与水环境保护 1 南京: 河海大学出版社, 1996. 28 34M o n ito r in g an d E va lu a t i