浅谈菏泽市水环境问题与水环境保护对策

2013-11-19侯艳玲

环境科学导刊 2013年1期

侯艳玲

(北京清华城市规划设计研究院，北京100085)

1 研究区域概况

菏泽市位于山东省西南部，地处“鲁苏豫皖”4省交界的行政边缘地区。一直以来是山东省相对欠发达地区，2010年GDP为1227亿元，三产的比例是19∶52∶29。市辖牡丹区、曹县、定陶、成武、单县、巨野、郓城、鄄城、东明等1区8县和1个省级经济开发区，面积12239km2。菏泽正处于工业化初期阶段，工业还比较落后，对农业、建筑业和第三产业的带动力不大。

菏泽市除黄河滩区379 km2为黄河流域外，其余均为淮河流域。市域内主要有洙赵新河、万福河、东鱼河、太行堤河、黄河故道5条河流，均流入南四湖。

2 水环境问题分析

2.1 水环境质量现状

近年来，伴随着城镇化和工业化进程的加快，菏泽市水环境污染问题日渐突出。菏泽市环境监测中心站对市辖区内的洙赵新河、万福河、东鱼河等3条主要河流及其支流共13个监测断面进行例行监测，监测结果见表1。

洙赵新河综合污染指数为4.745，污染分担率占全市河流的43.34%，在3条主要出境河流中位居第一。主要超标项目为化学需氧量、生化需氧量、氨氮和高锰酸盐指数。

万福河综合污染指数为3.406，污染分担率占全市河流的31.11%，在3条主要出境河流中位居第二。主要超标项目为生化需氧量、化学需氧量、氨氮和高锰酸盐指数。

东鱼河水质综合污染指数为2.797，污染分担率占全市河流的25.55%，在3条主要出境河流中位居第三。主要超标项目为化学需氧量、高锰酸盐指数、生化需氧量和氨氮。

从水环境质量现状来看，以市域中北部地区污染较重，污染特征以有机污染为主。近年来，3条主要河流综合污染指数变化情况如图1所示。

2.2 水环境容量现状

菏泽是全国著名的“牡丹之乡”，处于南水北调东线上游，绝大部分地区属于淮河流域南四湖水系，全市产生的工业废水和生活污水分别通过洙赵新河、东鱼河和万福河流入南四湖。

由于菏泽市水环境污染物主要排入河流中，本文暂不考虑对湖泊和水库的影响，只计算河流水环境主要污染物承载率，用以表征水环境容量承载现状。

考虑到指标的可得性以及当地水污染的实际情况，选取COD和氨氮作为主要评价指标，参考相关资料和文献，得到菏泽市COD和氨氮的环境容量值。假定在一定时期内水环境容量为定值，计算菏泽市水环境中主要污染物的承载率。

由计算可知，2010～2011年菏泽市COD环境容量承载率为9.30～9.60，氨氮环境容量承载率为7.90～8.30，污染物入河量远远大于当地的水环境容量。

从山东省地表水环境污染现状来看，山东省COD环境容量承载率为2.5～5.0，氨氮环境容量承载率为5.0～11.0［1］，COD和氨氮等主要污染物排放量位居全国前列。污染物入河量远远大于水环境容量，处于超载状态。而菏泽市化工行业企业繁多，人口密度大，污水处理设施配套不够，使得大量污染物进入水体，加之河流水环境容量偏小，现状水环境处于严重超载状态。

表1 2011年菏泽市主要河流水质监测结果 (mg/L)

表2 菏泽市河流水环境主要污染物承载率计算

2.3 污染源识别

根据菏泽市历年来污染源普查数据［2］:农业源是菏泽市最主要的水污染排放源，农业源COD排放量约占全市COD排放总量的50%以上，氨氮约占总量的40%;其次是工业源和生活源，以及固体废物处置场产生的少量污染物。

从区域废水排放量来看，以牡丹区和东明县排放量最大，其次是巨野县和曹县;工业废水排放量以东明县和巨野县最大，其次为牡丹区和鄄城县。

从行业废水排放量来看，全市工业归属为23个行业，废水排放量最大的是造纸及纸制品行业，其次是化学原料及化学品制造业和农副产品加工业。

2.4 水环境污染原因识别

(1)经济增长速度加快，带来环境污染的加剧。2005～2010年，菏泽市国内生产总值年均增长22.3%，是近三十年以来发展最快的时期，人民生活水平也有所提高。水环境质量也随着工业废水和生活污水排放量的增多而变差。

(2)产业结构趋于重型化，排放控制压力大增。根据菏泽市的产业发展规划，以煤炭、石油为主的重化工业将优先发展。以东明、巨野化工产业带为主的化工业，基本上均为高耗能、高污染的产业，产业链低端，结构性污染严重。

(3)工业污染治理设施建设滞后，污染物达标排放不稳定。重点工业企业排污口达标水平低，很多重点企业均存在超标问题。原因既有工艺水平问题，也存在企业内部环境监管问题。工业污染治理设施滞后，是造成排放不达标的一项重要原因。

(4)生活污水管网建设不配套，污水处理设施不足。菏泽市中心城区老城区合流制管段较多，新城区污水管道覆盖率低，造成污水收集率低。部分县城污水处理厂没有预留备用地，远期难以扩建。现有污水处理厂规模不能满足生活污水的收集和处理需求。

(5)农业面源污染严重。现代农业和农村工业发展以及农民生活的改善会导致农村面源污染加剧。化肥、农药的不合理施用，带来河流水环境污染加重。

3 水环境保护策略探讨

从菏泽市未来发展的空间布局来看，不同地区水环境保护的重点应有所侧重:北部地区重点是资源开发和重化工业发展过程中的水环境保护，南部地区重点是农业发展过程中的水环境保护，中部地区主要是生活污水的防治。

3.1 工业水污染防治对策

3.1.1 造纸及纸制品业

造纸企业应通过在生产过程中实施清洁生产配合末端深度治理，达到国家新排放标准的要求［3］。

(1)开展清洁生产审核，保障造纸企业达到清洁生产一级水平。根据菏泽市造纸企业分类现状，分别对木制浆造纸企业和废纸造纸企业提出强制性清洁生产审核要求 (菏泽市现状无麦草浆造纸企业)。木制浆造纸企业参照硫酸盐化学木浆生产工艺造纸工业清洁生产标准［4］，废纸造纸企业参照废纸制浆造纸工业清洁生产标准［5］。

(2)加大末端治理，保障主要污染物浓度达到国家新排放标准要求。造纸废水末端治理一般采用物化+生化联合处理方法。参考山东某企业的成功治理经验，在好氧生化处理的基础上串联深层厌氧系统，经厌氧处理后去除40%左右的COD，且改变了废水的BOD/COD比，提高废水的可生化性。经由该系统处理后的出水浓度能够稳定在100mg/L以下［6］。如果物化+生化两级处理后没有达到良好效果，后续可再串联一级物化处理单元，深度去除一些悬浮物、污泥和其中的有机物。

(3)加强节能减排，提高资源综合利用水平。重视废纸回收和二次纤维资源利用。贯彻落实国家发改委、科技部等六部委联合发布的《中国资源综合利用技术政策大纲》(2010年第14号)，明确废纸在资源节约、环境保护和制浆造纸等方面的重要地位，规范废纸分类、收购、打包、销售行为，建立合适的废纸回收利用体系。

3.1.2 化工原料及化学制品制造业

(1)加快化工产业集聚步伐，建立生态化工园区。生态工业园区使得“废弃物”可以被其他企业作为有用资源投入生产，减少总体资源消耗，获得更大的经济效益和环境效益。菏泽市处于工业化发展的起步阶段，应把握发展时机，将推进生态工业园区建设的理念贯穿于规划、设计、建设、运营的全过程。建设过程中可重点依托现有的工业园区，结合当地的资源优势和产业优势，促进污染项目集中布点、集中治理和达标排放。

(2)依托绿色开采技术，减少资源开采区的水环境污染。未来一段时间菏泽市的煤炭资源开发力度将会明显加大，应大力推广绿色开采技术，合理开发利用资源，减少对水环境的影响，减缓矿区水环境的恶化。

(3)加强末端治理。化工废水中含有易分解有机物和难分解有机物，易分解有机物包含苯类化合物和酚类化合物，还有萘、砒咯、吠喃类等;难分解物包含咔唑、联苯类等。目前国内外主要采用物化、生化结合的方法处理煤化工废水，在经过气浮、隔油等物化预处理措施之后，采用缺氧、好氧生物法进行再处理，多采用A/O工艺。其中好氧生物法处理后的煤化工废水的COD不能稳定达标，因为废水中的杂环类和多环类化合物较难被去除。浊度和色度很高是生化法处理过的煤化工废水的另一个缺点，需要进一步深度处理，降低COD、浊度和色度以及氨氮等指标。

3.1.3 农副产品加工业

农副产品加工业废水的特点是有机物质和悬浮物含量高，可生化性能较高。目前这类废水处理方法主要有物化法和生化法。物化处理通常采用混凝法、气浮法和吸附法等，主要是对水中悬浮物质、胶体物质及溶解物质的去除，作为生化处理工序的预处理或后续处理工序。常见的处理工艺有氧化沟法、生物接触氧化法、活性污泥法和深井曝气法。

3.2 生活源水污染防治对策

菏泽市近几年加大了城市生活污染物的治理力度，在各县、区建设了污水处理厂，但生活污水的处理距生态市的要求还有较大的差距。今后工作的重点是加快完善城市排水设施，建立城市污水管网系统。

在排水量大的区县 (如:牡丹区、曹县和单县)，应建设集中式生活污水处理设施，或对已有处理设施进行扩建和工艺改进;在排污量规模较小的区县，应采取氧化塘、湿地等小型、生态的处理方式。在具备条件地区应推进污水资源化工作，应将污水厂退水回用于城镇绿化、浇洒道路等用途。同时，应妥善处置污水处理过程中产生的污泥，防止二次污染。