抚仙湖流域城镇污染源调查与分析

抚仙湖流域城镇污染源调查与分析

福贤湖是高原湖中最明亮的玉石。目前，它仍然属于i类水质，但近年来，水质逐渐下降，靠近i类水质的边缘。近年各级政府部门对抚仙湖保护治理及科研开展了大量工作,但对城镇污染的调查相对欠缺。随着经济社会的发展和城市化进程的加快,城镇污染源逐渐成为抚仙湖流域污染源的重要组成部分,对城镇污染源调查与分析是弄清抚仙湖流域主要污染源的必然要求,该工作的开展亦为制定城镇污染源控制方案提供了科学依据及数据支撑。1城镇功能区抚仙湖流域内城镇主要分布在澄江县范围,包括凤麓、龙街、右所、海口4个城镇,其中凤麓、龙街、右所3个城镇建成区位于抚仙湖北岸澄江县中心坝子,各相距约3km,海口镇集镇建成区位于抚仙湖东岸海口河出流处,紧邻抚仙湖。2调查与研究内容该工作以原始资料采集和分析汇编为主,除收集整理大量地方部门资料外,多项资料需通过系统扎实的现场调查、监测、采样、分析等获得。主要调查与研究内容有:城镇生活污染、城镇径流污染及污水处理设施等。城镇生活污染分析包括基础状况、生活污水污染物浓度、生活污水量及污染物排放量等内容;城镇径流污染分析包括径流污染物浓度、径流量及污染物排放量等内容;污水处理设施分析主要是建设及运行状况等。3结果与分析3.1污染城市(1)镇、合肥镇澄江县城镇建成区现状总人口3.5万人,其中县城区2.4万人、龙街镇1.1万人、右所镇0.6万人、海口镇0.4万人。目前澄江县城镇区域有4家大型的宾馆酒店,共有床位495个、餐厅容量990人、服务人员199人,主要私人餐馆、旅馆8家,有效处理或并网收集的污水合计约4000m3/a,简易处理或直接排放的污水合计约3080m3/a。(2)污水处理厂进出过污水县城区域三条河道穿城而过,由东向西分别为马房支沟、护城河、马料河。根据地形地势,县城区被3条河道分成相对独立的4个排水区域,分别为:老城区、振兴路片区、澄波路片区、仙湖路以西新城片区。4个片区的生活污水分别汇集到两条污水干管—北正街延长线污水干管和仙湖路污水干管,最终进入污水处理厂处理。龙街、右所集镇区部分污水均汇入到污水干管进入污水处理厂处理。海口集镇区污水排入海口河,不进入抚仙湖。(3)城镇生活污水水质采样点共4个,其中县城区域2个,均为主干管,涵盖了新老城区污水汇流;龙街镇1个,为五中西侧污水干管;右所镇1个,为右所小学门前干管。分析时间2010年上半年4次,分析项目及结果见表1。经测试分析,城镇生活污水水质基本为《污水综合排放标准》(GB8978-1996)二级和三级标准,而相对于《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)各类指标超出Ⅴ类标准限值数十倍。在不同区域生活污水污染物浓度有所差异,总体来看污染物浓度大小关系为:右所镇>县城老城区>县城新城区>龙街镇,其中右所镇污水浓度较高的原因为污水蒸发渗漏较大,收集率低,排放通道不畅,停留时间长;从不同时段生活污水污染物浓度分布来看,县城区污水量及污染物浓度基本稳定,龙街镇1月份旱季污水量较小,污水污染物浓度较高,其他月份污水量及污染物浓度相对稳定。不同城镇区域生活污水主要污染物浓度对比见图1～图4。(4)患者检验方法污水排放系数取0.8,结合供水量及自备水源调查,计算得城镇污水日均排放量县城区6400m3、龙街镇2011m3、右所镇1097m3,澄江县北部三镇城镇污水日均排放量9508m3。经计算城镇生活污染物总排放量CODCr、BOD5、TN、TP、SS分别为396.2t/a、134.7t/a、96.6t/a、6.6t/a、372.7t/a,参照2009年污水处理厂污染物消减量CODCr、BOD5、TN、TP、SS分别为352.58t/a、113.01t/a、17.61t/a、5.37t/a、359.42t/a,最终核算的城镇生活污水主要污染物排放量CODCr、BOD5、TN、TP、SS分别为43.62t/a、21.69t/a、78.99t/a、1.23t/a、13.28t/a。3.2污染城市(1)暴雨后主要污染物的变化采样点共4个,即凤麓镇3个降雨径流汇集点及龙街镇1条雨水渠。分析时间2010年雨季共4场雨,每场雨间隔1h采2个样,主要分析项目及结果见表2。经测试分析,城镇地表径流基本为地表水劣Ⅴ类水,主要污染因子为COD、TN、TP,但重金属及其他有机化合物没有明显污染。从降雨过程分布看,暴雨后主要污染物浓度大部分区域COD、NH3-N、TN明显高于中到大雨期间浓度,而TP、SS则反之。从同一场雨降雨过程看,随着降雨过程的进行,COD、TP、SS污染物浓度有明显降低,而NH3-N、TN浓度则变化不大。径流污染时空变化见图5～图8。(2)地表径流汇水区县城地表径流汇水区包含建成区及北部面山区,汇水区总面积3.167km2,其中公园和绿地0.2078km2、各种硬化路面及屋面2.9592km2;龙街、右所、海口3镇地表径流汇水区主要为建成区,分别为0.45km2、0.5km2、0.4km2,镇区主次干道均硬化,公园和绿地较少。参照《室外排水设计规范》(GB50014-2006)表3.2.2-1规定取值,径流系数各种屋面及硬化路面取0.90、公园及绿地取0.15,径流区多年平均降水量953.14mm,计算得4城镇多年平均径流量372.572万m3,则径流污染物CODCr、BOD5、TN、TP、SS分别为210.77t/a、37.19t/a、21.61t/a、2.28t/a、849.02t/a。3.3网配套工程施工澄江县城镇污水处理设施主要为县污水处理厂,设计能力1万t/d,2000年5月投入试运行,处理工艺为ICEAS工艺,主管网配套工程于2001年6月竣工投入使用,2008年实施了配套管网扩建工程。配套管网扩建投入使用后,进一步提高了污水处理厂的污水收集处理率,污水收集率由原来的45%提高到现在的68.86%,污水浓度提高近2倍,近3a运行效果对照见表3。3.4污染物排放量及其构成城镇污染源主要由城镇生活污染和地表径流污染构成,抚仙湖流域城镇污染源主要污染物排放量及其构成情况见表4。对照生活污水污染物源头排放量,可看出生活污水主要污染物排放量在总排放量中占较大比重,但悬浮物则反之,如图9所示。对照生活污水最终核算污染物排放量,地表径流多项污染物则在排放量中占较大比重。4控制城市污染的战略4.1污水处理厂—完善县城污水收集系统建设与管理机制对县城马料河西边的污水支管网进行改造和完善,进一步解决污水从马料河排放的问题。对县城至抚仙湖的马房直沟和锁水桥沟进行改造,在靠近污水处理厂处设置闸门、修建旁通沟渠,将2条沟内的污水引入窑泥沟进入污水处理厂处理,实现有效收集马料河以东大部分城区污水。另外应加强对污水主干管运行管理监督,控制农业生产节水灌溉,组织实施管道清理,实现管道通畅。4.2净化扩大工程抚仙湖径流区城镇垃圾收集处理系统已经初步建立,但很不健全,县垃圾填埋场已接近饱和。应在澄江县规划新建1个规模至少100t/d以上的垃圾处置场,以覆盖整个抚仙湖北岸城镇地区。另外,应加强监督管理,完善环卫编制,扩充环卫工人及配套设施,实现城镇垃圾日产日清。4.3公园和绿地城镇径流污染与基质及清洁度直接相关,据以上分析地表径流系数公园和绿地远小于硬化基质,增加公园绿地的建设不但可绿化美化环境,还可有效减少地表径流流失。因此,加强城市区域日常清洁卫生,增加城市绿化率,也是一个减少城镇面源污染排放的有效途径。4.4经济效益、环境效益目前我国在城镇污水处理厂增设中水回用系统在技术上已比较成熟,其带来的经济效益、环境效益十分可观。通过对城镇污水处理厂的污水进行深度处理,实行中水回用,可一定程度增加流域环境补给水