南水北調(diào)東線江蘇段水污染治理工程的應(yīng)用

南水北調(diào)東線江蘇段水污染治理工程的應(yīng)用

目前，江蘇省南部一條重點(diǎn)職業(yè)工程的102個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)完成，引水線沿線的水質(zhì)基本達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。隨著東線江蘇段周邊地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展和城市化進(jìn)程的大力推進(jìn),主要污染物來源已經(jīng)由原來點(diǎn)源逐步轉(zhuǎn)變成為點(diǎn)源和面源并重,呈現(xiàn)結(jié)構(gòu)性污染的復(fù)雜特征［１］。本文研究在分析東線江蘇段的實(shí)施手段和治污效果的基礎(chǔ)上,探討了東線江蘇段水污染深化治理的重點(diǎn)方向和針對(duì)性措施,有助于進(jìn)一步深化開展治污工作,確保輸水干線水質(zhì)持續(xù)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。1江蘇省江蘇省2011年污水處理工程和效果1.1各類工程基本概況根據(jù)《南水北調(diào)東線工程江蘇段控制單元治污實(shí)施方案》(2005年),南水北調(diào)東線江蘇段水污染治理,實(shí)施“治理、截污、導(dǎo)流、回用、整治”的一體化綜合治污,實(shí)現(xiàn)工程治污與生態(tài)建設(shè)的有機(jī)結(jié)合,確保東線江蘇段輸水干線清水廊道的建設(shè)［２］［３］。目前,東線江蘇段已完成治污工程項(xiàng)目102項(xiàng),實(shí)際總投資70.24億元。其中工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整項(xiàng)目16項(xiàng),工業(yè)綜合治理項(xiàng)目49項(xiàng),城鎮(zhèn)污水處理及再生利用項(xiàng)目26項(xiàng),流域綜合整治項(xiàng)目6項(xiàng),截污導(dǎo)流項(xiàng)目5項(xiàng)［４］。各類工程基本概況見表1。由表1可知,治污工程項(xiàng)目102項(xiàng)中,城鎮(zhèn)污水處理及再生利用項(xiàng)目投資比例最大,為53.42%;其次是截污導(dǎo)流工程項(xiàng)目投資比例為21.95%;工業(yè)綜合治理項(xiàng)目投資比例為16.38%;流域綜合整治項(xiàng)目投資比例為5.42%;工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整項(xiàng)目投資比例為2.83%。1.2江蘇省東部地區(qū)污染防治1.2.1城鎮(zhèn)污水處理及再生利用項(xiàng)目治污貢獻(xiàn)率南水北調(diào)東線江蘇段各類治污項(xiàng)目實(shí)施后的污染物(考核指標(biāo)為COD、氨氮)削減量與貢獻(xiàn)率,見表1。由表1可知,治污工程項(xiàng)目102項(xiàng),COD、氨氮分別削減13.92萬t和1.16萬t。其中城鎮(zhèn)污水處理及再生利用項(xiàng)目治污貢獻(xiàn)率最大,COD、氨氮分別為54.8%和73.0%;其次是截污導(dǎo)流項(xiàng)目治污貢獻(xiàn)率,COD、氨氮分別為24.1%和20.8%?？梢钥闯?東線江蘇段實(shí)施“治、截、導(dǎo)、用、整”的一體化綜合治污,為全面提升輸水水質(zhì)、穩(wěn)定達(dá)標(biāo)提供了支撐。1.2.2水質(zhì)達(dá)標(biāo)率分析按照《南水北調(diào)東線治污規(guī)劃》(2001年)［５］和《南水北調(diào)東線控制單元治污實(shí)施方案》(2005年)要求,南水北調(diào)東線江蘇段14個(gè)考核控制斷面,一期工程輸水干線水質(zhì)必須穩(wěn)定達(dá)到地表水Ⅲ類水質(zhì)。根據(jù)2004年-2012年東線江蘇段14個(gè)控制斷面的6個(gè)水質(zhì)考核指標(biāo)(溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、五日生化需氧量、石油類和揮發(fā)酚)的年均值濃度［６］,與《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)的Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)值比較分析,可以確定東線江蘇段14個(gè)控制斷面的水質(zhì)類別,見表2和圖1,可以發(fā)現(xiàn):2004年以來,南水北調(diào)東線江蘇段14個(gè)考核控制斷面水質(zhì)逐年改善,綜合達(dá)標(biāo)率逐年提高;Ⅳ類、Ⅴ類水質(zhì)所占的比例逐年下降。2004年-2009年期間,水質(zhì)達(dá)標(biāo)率由最初38.5%上升到85.7%,2010年-2012年期間水質(zhì)達(dá)標(biāo)率穩(wěn)定在100%;2004年-2005年,Ⅳ類、Ⅴ類水體比例從60%以上迅速減小到36%,2010年-2012年水質(zhì)全部達(dá)到Ⅲ類水要求。2深化治污,保障排水系統(tǒng)污染治理雖然南水北調(diào)東線江蘇段污染治理取得了很大成效,水質(zhì)得到根本改善,2013試通水時(shí)輸水干線水質(zhì)達(dá)到目標(biāo)要求,但是部分控制斷面在有些時(shí)段(月、旬)污染物指標(biāo)仍然存在超標(biāo)的情況,需要針對(duì)治污的重點(diǎn)行業(yè)、重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行研究,深化治污,將治污工作提高到新的高度,保障輸水干線持續(xù)穩(wěn)定(全斷面、全時(shí)段)達(dá)標(biāo)。2.1明金魚入河總量《南水北調(diào)東線江蘇段水質(zhì)達(dá)標(biāo)綜合技術(shù)研究》［７］在2013年建立了東線江蘇段污染源排排放與水質(zhì)響應(yīng)關(guān)系的水環(huán)境容量模型,對(duì)沿線區(qū)域所有污染源概化了27個(gè)排污口,采用實(shí)測資料對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行了率定,計(jì)算了沿線區(qū)域各水環(huán)境功能區(qū)的納污能力和輸水干線的COD和氨氮入河量見表3、表4,結(jié)果顯示2013年東線江蘇段輸水干線COD入河總量為55890t,氨氮入河總量為4588.4t,其中:COD入河量中,養(yǎng)殖業(yè)貢獻(xiàn)量最大,為2.18萬t,占38.9%;其次是農(nóng)村生活,為1.28萬t,占22.9%;其后依次為農(nóng)田種植、工業(yè)、城鎮(zhèn)生活、徑流和垃圾的入河貢獻(xiàn)量,分別為0.83萬t(14.9%)、0.58萬t(10.3%)、0.47萬t(8.5%)、0.25萬t(4.5%)。氨氮入河量中,農(nóng)田種植和農(nóng)村生活貢獻(xiàn)量均很大,分別為1205.4t(26.3%)、1202.5t(26.2%),其后依次是養(yǎng)殖業(yè)、城鎮(zhèn)生活、工業(yè)、徑流和垃圾的貢獻(xiàn)量,分別為769.4t(16.8%)、719.3t(15.7%)、470.5t(10.2%)、221.4t(4.8%)。上述結(jié)果反映了隨著東線江蘇段治污工程的實(shí)施,工業(yè)企業(yè)等點(diǎn)源污染得到了有效控制,未來污染治理的重點(diǎn)方向?yàn)轲B(yǎng)殖業(yè)、農(nóng)村生活、城鎮(zhèn)生活和農(nóng)田種植等。2.2賦予個(gè)體程序以存依關(guān)系契約下的后續(xù)救濟(jì)由表4可見,2013年東線江蘇段沿線各區(qū)域COD入河總量為55890t,氨氮入河總量為4588.4t,可以看出如下結(jié)果。在COD入河量中,徐州貢獻(xiàn)量最大(2.13萬t,占38.0%),其后依次是淮安(1.26萬t,占22.5%)、揚(yáng)州(1.17萬t,占21.0%)、宿遷(0.73萬t,占13.1%)、泰州(0.3萬t,占5.3%)。在氨氮入河量中,徐州貢獻(xiàn)量最大(1436.8t,占30.3%),其后依次是淮安(1157.2t,占25.2%)、揚(yáng)州(1047.1t,占22.8%)、宿遷(562.7t,占12.3%)、泰州(384.6t,占8.4%)。說明隨著東線江蘇段治污工程的實(shí)施,各區(qū)域治污取得了很大成效,COD、氨氮污染排放量得到了有效控制,但徐州水污染治理仍然是重點(diǎn)區(qū)域,其次為淮安和揚(yáng)州。3江蘇省東部區(qū)域深化污染防治的方法和重點(diǎn)措施3.1農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)域據(jù)前文分析,實(shí)施深化治污的治污重點(diǎn)行業(yè)依次為養(yǎng)殖業(yè)、農(nóng)村生活、城鎮(zhèn)生活、農(nóng)田種植和工業(yè)企業(yè)等,重點(diǎn)區(qū)域?yàn)樾熘?、淮安和揚(yáng)州等。據(jù)此,制定了東線江蘇段深化治污的總體實(shí)施途徑與手段,見圖2。3.2防治和污水經(jīng)東線江蘇段治污工作的深化,需要針對(duì)治污重點(diǎn)區(qū)域和治污重點(diǎn)行業(yè)采取相應(yīng)的具體措施,從而削減COD和氨氮入河量,確保東線江蘇段輸水干線水質(zhì)持續(xù)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。3.2.1推行生態(tài)養(yǎng)殖規(guī)模建設(shè),控制養(yǎng)殖污水排放(1)東線江蘇段沿線區(qū)域嚴(yán)格養(yǎng)殖業(yè)的空間管理,包括設(shè)立禁養(yǎng)區(qū)、限養(yǎng)區(qū)和養(yǎng)殖集中區(qū)等,提高養(yǎng)殖業(yè)的規(guī)模效益與空間集約度。(2)東線江蘇段沿線區(qū)域規(guī)模養(yǎng)殖一般離鎮(zhèn)區(qū)較遠(yuǎn),污水產(chǎn)生量較大,若不能并入城鎮(zhèn)污水處理廠的規(guī)模較大的養(yǎng)殖場應(yīng)建立專門的污水處理設(shè)施進(jìn)行單獨(dú)處理。分散養(yǎng)殖污水產(chǎn)生量少,可以并入農(nóng)村生活污水進(jìn)行處理。對(duì)于養(yǎng)殖(場)戶相對(duì)集中,點(diǎn)多量少的養(yǎng)殖區(qū)域,推行生態(tài)畜牧養(yǎng)殖規(guī)模建設(shè),以龍頭企業(yè)或園區(qū)為主體,做到畜禽糞尿等廢棄物集中收集、集中處理、集中利用、達(dá)標(biāo)排放,養(yǎng)殖規(guī)模區(qū)應(yīng)與種植業(yè)配套建設(shè),種植結(jié)合實(shí)現(xiàn)對(duì)能量與物質(zhì)的循環(huán)利用,實(shí)現(xiàn)畜禽排泄物生物無害化處理和資源化、生態(tài)化利用［８］。(3)對(duì)于區(qū)內(nèi)水產(chǎn)養(yǎng)殖,嚴(yán)格執(zhí)行各地關(guān)于圍網(wǎng)養(yǎng)殖的管理規(guī)定,強(qiáng)化對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的管理,嚴(yán)禁隨意排放。養(yǎng)殖廢水的處理與資源化,可采用生態(tài)工程手段,或結(jié)合農(nóng)田灌溉,提高養(yǎng)殖肥水中有效肥份的綜合利用率,降低最終排入環(huán)境水體的水產(chǎn)尾水中的污染負(fù)荷。3.2.2污水優(yōu)先加入污水處理廠東線江蘇段沿線區(qū)域農(nóng)村居民的居住分為集中小區(qū)化居住和分散居住兩種情況。(1)對(duì)于集中居住的農(nóng)村居民點(diǎn),可統(tǒng)一收集,集中處理。若靠近鎮(zhèn)區(qū)、居住較集中,且滿足城鎮(zhèn)污水收集管網(wǎng)接入要求,則污水優(yōu)先納入污水處理廠污水收集處理系統(tǒng)。要提高居民生活污水處理設(shè)施建設(shè)水平和覆蓋率,尤其要重視近岸農(nóng)村居民點(diǎn)生活污水的控制與治理。(2)對(duì)于分散居住的10戶以下農(nóng)村居民點(diǎn),其污水排放量達(dá)不到集中處理的規(guī)模,宜采用土地處理技術(shù)和人工濕地技術(shù),實(shí)施農(nóng)村沼氣、改水改廁等項(xiàng)目建設(shè),以較低的成本、較小的土地占用、較為簡便的技術(shù)進(jìn)行有效處理［９］。3.2.3建立生態(tài)文明制度,推進(jìn)城鎮(zhèn)生活污水深度處理(1)目前徐州市城鎮(zhèn)生活污水接管率相對(duì)較低,應(yīng)該將城鎮(zhèn)生活污水接管率提高到70%,同時(shí)提高污水收集覆蓋率和處理率。有條件的城鎮(zhèn)盡可能采用改進(jìn)的A２/O(Anaeroxic-Anoxic-Oxic,生物脫氮除磷技術(shù))、腐殖質(zhì)生物濾池、膜技術(shù)等深度處理工藝技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)城鎮(zhèn)生活污水的深度處理,推廣中水回用等。(2)全面推廣節(jié)水型用水器具,對(duì)公共場所采取限期強(qiáng)制更換措施,特別對(duì)飲業(yè)、洗浴業(yè)、洗車業(yè)、游泳館、建筑施工等高耗水、高污染服務(wù)業(yè),按照定額進(jìn)行用水和排污監(jiān)管。(3)加強(qiáng)文明消費(fèi)、文明用水的宣傳,提高節(jié)節(jié)約用水的觀念。注重經(jīng)濟(jì)手段節(jié)水,制定水價(jià)政策促進(jìn)節(jié)水,實(shí)行“超額加價(jià)”、“累計(jì)收費(fèi)”的水價(jià)機(jī)制控制用水,減少污水排放。3.2.4面源污染綜合整治對(duì)于東線江蘇段沿線區(qū)域的農(nóng)田和經(jīng)濟(jì)林地的面源污染控制,重點(diǎn)在于通過科學(xué)耕作、合理施肥,退水生態(tài)凈化等措施,降低污染物排放。(1)大力發(fā)展綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)未來的農(nóng)業(yè)主要趨勢,通過調(diào)整種植、養(yǎng)殖結(jié)構(gòu),培育特色無公害農(nóng)副產(chǎn)品,減量施用化肥和化學(xué)農(nóng)藥,減少土肥流失造成的面源污染。(2)強(qiáng)化節(jié)水灌溉、科學(xué)化肥和農(nóng)藥污染防治,推廣精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)耕作和灌溉,減少退水量,實(shí)施測土配方施肥,提高化肥利用效率,開展農(nóng)藥減量增效控污區(qū)建設(shè)［１０］。(3)推進(jìn)支流污染治理及生態(tài)建設(shè),加強(qiáng)區(qū)域內(nèi)主要河流兩岸的親水漫坡、植被緩坡、林木植物固岸建設(shè),阻滯農(nóng)田面源污染物進(jìn)入河流,止河岸水土流失,促進(jìn)河道水體自然生態(tài)修復(fù)。(4)實(shí)施攔截農(nóng)田排水,將排水渠改造為生態(tài)溝渠,或者利用廢棄河道,對(duì)攔截的農(nóng)田排水利用多水塘技術(shù)、植被緩沖帶技術(shù)、人工濕地技術(shù)進(jìn)行凈化,降低污染物濃度,削減污染物入河量［１１］。3.2.5工業(yè)主導(dǎo)階段t東線江蘇段沿線的化工、造紙、釀造、印染、采礦等高污染、高耗水企業(yè)較多。隨著治污項(xiàng)目實(shí)施,點(diǎn)源得到了有效控制,城鎮(zhèn)工業(yè)發(fā)展逐步進(jìn)入產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、提升產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平的階段,工業(yè)企業(yè)污染防治逐步進(jìn)入了以提標(biāo)、清潔生產(chǎn)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)工業(yè)為特征的治理階段。針對(duì)污染型產(chǎn)業(yè)主導(dǎo)或顯著污染的龍頭企業(yè)(強(qiáng)勢工業(yè)主導(dǎo)行業(yè)污染)和一般工業(yè)行業(yè)污染分別進(jìn)行治理［１２］。(1)對(duì)于主導(dǎo)行業(yè)為化工、造紙、印染等污染型行業(yè)或者重污染行業(yè)企業(yè),宜將工業(yè)企業(yè)集中到相應(yīng)的工業(yè)園區(qū),并由骨干企業(yè)或者專業(yè)水務(wù)公司建設(shè)具有行業(yè)針對(duì)性的工業(yè)污水處理廠。在條件許可的情況下,可由工業(yè)污水處理廠接納城鎮(zhèn)污水進(jìn)行合并處理,也可以建立專門的城鎮(zhèn)污水處理廠,用于處理城鎮(zhèn)生活污水以及部分經(jīng)過處理的工業(yè)尾水。(2)對(duì)于一般工業(yè)行業(yè)污染,可將工業(yè)廢水與城鎮(zhèn)生活污水合并處理,建設(shè)規(guī)模稍大的城鎮(zhèn)集中污水處理廠(部分企業(yè)需要對(duì)污水進(jìn)行預(yù)處理后排入污水處理廠)。而且對(duì)污水處理廠的出水,采用工藝回用、中水回用(綠化、沖廁、景觀)等資源化方式進(jìn)行利用。3.2.6生態(tài)浮床的升級(jí)針對(duì)東線江蘇段沿線區(qū)域工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢污水、城鎮(zhèn)污水處理廠尾水,以前置庫、生態(tài)河道、生物操縱、微泡曝氣、固定化脫氮菌、生態(tài)浮床等近自然生態(tài)削減和強(qiáng)化生態(tài)削減技術(shù),進(jìn)行污染物的削減和水土凈化［１３］。通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、空間布局、技術(shù)革新、污染治理和環(huán)境建設(shè)等多種手段,全面控制城鎮(zhèn)生活、工業(yè)企業(yè)、農(nóng)村生活、畜禽及水產(chǎn)養(yǎng)殖、農(nóng)田及果林等污染源的排放,采用各類深度治理和生態(tài)凈化修復(fù)手段,最大限度保護(hù)東線江蘇段沿線區(qū)域重要環(huán)境水體水質(zhì),保證重要水環(huán)境功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)。3.2.7建立生態(tài)文明體系,強(qiáng)化干部素質(zhì)管理(1)實(shí)施東線江蘇段調(diào)水工程優(yōu)化調(diào)度。根據(jù)調(diào)水的需求、水文等條件的變化,在調(diào)水工程信息管理的平臺(tái)上,建立水質(zhì)水量優(yōu)化調(diào)度模型和預(yù)警系統(tǒng),編制各級(jí)提水泵站的優(yōu)化調(diào)度方案,解決啟動(dòng)調(diào)水河槽蓄水污染、突發(fā)水污染等問題,并通過調(diào)度利用干線輸水的自凈能力提升輸水水質(zhì)［１４］。(2)強(qiáng)化東線江蘇段沿線地方政府的環(huán)境質(zhì)量管理責(zé)任制。新修訂的《水污染防治法》在強(qiáng)化地方政府責(zé)任方面已經(jīng)明確提出“縣級(jí)以上地方人民政府應(yīng)當(dāng)采取防治水污染的對(duì)策和措施,對(duì)本行政區(qū)域的水環(huán)境質(zhì)量負(fù)責(zé)”。在強(qiáng)化責(zé)任的