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鄱阳湖滨湖区污染控制区划与防治对策研究

2014-09-08彭昆国刘志刚冯明雷

江西科学 2014年4期
关键词:滨湖区县区鄱阳湖

喻 杰,彭昆国,刘志刚,冯明雷,王 伟

(江西省环境保护科学研究院,330029,南昌)

鄱阳湖滨湖区污染控制区划与防治对策研究

喻 杰,彭昆国,刘志刚,冯明雷,王 伟

(江西省环境保护科学研究院,330029,南昌)

实行分区污染控制与管理是开展鄱阳湖滨湖区污染综合防治的有效措施。基于鄱阳湖滨湖区主要污染物来源分析和污染控制区划原则,对鄱阳湖滨湖区的污染控制区划进行了探讨,在各类型污染源分区叠加基础上,确定滨湖区污染控制区划,并根据各分区污染负荷特征提出了相应的分区控制措施。结果表明,鄱阳湖滨湖区主要污染物氮、磷、CODCr和氨氮主要来源于畜禽养殖和城镇生活污染。依据各类型污染源影响,可将鄱阳湖滨湖区划分为工业与生活污染控制区、农业养殖污染控制区和农业种植面源综合整治区。并将各区进一步细分为重点控制区和一般控制区。针对各区污染特征提出了相应的污染控制对策,以期为鄱阳湖滨湖区污染防治工作提供帮助。

鄱阳湖滨湖区;等标污染负荷;控制区划;防治对策

0 引言

鄱阳湖是我国第一大淡水湖,其上承赣江、抚河、信江、饶河、修水五河之水,下汇长江,构成完美的鄱阳湖独立水系。鄱阳湖流域总面积16.2万km2,其中江西境内面积为15.7万km2,占江西省国土面积94.2%,因此,保护鄱阳湖“一湖清水”一直受到江西省委省政府的高度重视。本文以鄱阳湖第2次科学考察为依托,结合国家批复的《鄱阳湖生态经济区规划》、《鄱阳湖生态经济区“两区一带”详细规划》以及滨湖区污染源普查数据,采用等标污染负荷计算与实际情况相结合的方法分析鄱阳湖滨湖区污染排放情况,并依此开展滨湖区污染控制区划与防治对策研究。

根据《鄱阳湖生态经济区规划》功能分区规划,鄱阳湖生态经济区分为湖体核心保护区、滨湖控制开发带和高效集约发展区。滨湖控制开发带的主要区域功能为:构建生态屏障,严格控制开发。依据《鄱阳湖生态经济区“两区一带”分区详细规划》,滨湖控制开发带涉及南昌、九江、上饶、抚州4个设区市的13个滨湖县市区(南昌市的进贤县、新建县、南昌县,九江市的都昌县、湖口县、星子县、德安县、共青城市、永修县、庐山区,上饶市的余干县、鄱阳县,抚州市的东乡县)。但根据卫星遥感影像及鄱阳湖区周边水系分布可知,东乡县县区范围内未涉及鄱阳湖入湖的信江和抚河等2条主要干流,而不属于滨湖控制开发带范围的南昌市区及万年县,由于区域境内有赣江和乐安河等主要入湖河流,且南昌市区赣江河段接纳了主城区大量的生活污水及工业废水,生猪养殖也是万年县的农业主导产业之一,因此,为有利于鄱阳湖湖区水环境保护和污染防治。本次滨湖区污染控制范围以1998年7月30日鄱阳湖最高水位线为内边界线,在《鄱阳湖生态经济区规划》所提出的13个县域滨湖控制开发带范围基础上,删除东乡县,增补南昌市区(即东湖区、西湖区、青山湖区、青云谱区和湾里区)和万年县,即沿湖18个县区,外边界延伸至上述县区外边界止。

根据2012年鄱阳湖滨湖区18个县区的污染源普查数据得知,滨湖区主要污染类型有工业、生活、畜禽养殖、农业种植和水产养殖等。经统计,2012年滨湖区18个县区废水排放总量为5.73亿t,CODcr污染物排放总量为14.22万t,氨氮污染物排放总量为1.75万t,总氮污染物排放总量为3.9万t,总磷污染物排放总量为0.37万t。从污染源类型组成来看,城镇生活污染排放量占比最大,其次为畜禽养殖污染,种植业污染位列第3,水产养殖和工业源污染占比较小。从区域分布分析,位于鄱阳湖南部和东部区域的南昌县、进贤县、青山湖区、鄱阳县、新建县和余干等县区主要污染排放量最大,合计其等标污染排放占比66%以上。因此,从污染物排放区域分布来看,鄱阳湖南部和东部县区污染排放量要高于北部和西部,这也与前面鄱阳湖湖区水质评价结果有较好的呼应。

因此,开展污染物来源、构成和排放量的定量分析以及对污染关键源区的空间识别是进行鄱阳湖湖泊治理的重要前提[1]。在国内相关污染控制分区方面,何介南[2-3]等开展了洞庭湖湿地污染物的来源分析,但在针对滨湖区污染负荷的空间识别及污染控制区划等方面缺少深入研究。本次研究对象鄱阳湖滨湖区由于地域广阔,地貌类型复杂,所涉及相关县区间社会经济发展程度、产业布局和污染物产生源等差异较大,而这些因素是造成污染负荷空间变异大的重要原因[4-5]。因此,开展鄱阳湖滨湖区污染关键源区的空间识别及控制区划,是因地制宜地开展控制策略研究的关键。目前,有关环境污染控制区划的研究并不多见,多数国家并不强调综合性的区划研究,在少量相关研究中,着重针对某种污染源对流域的影响开展具体的区划研究[6-9],我国则采用区域划分法或类型划分法对五里湖流域[10]、九龙江流域[5]、于桥水库流域[11]和汉阳[12]和洞庭湖[13]等地区进行过流域或城市非点源和农村环境[14]污染控制区划的相关研究,为有针对性地控制环境污染提供了科学依据。目前,针对鄱阳湖滨湖区的综合性污染控制区划研究鲜见报道。本文以鄱阳湖生态安全保障思路与理念为依据,遵从《鄱阳湖生态经济区规划》中滨湖污染控制带的分区功能定位,在鄱阳湖滨湖区主要污染物来源分析的基础上,采用等标污染负荷方法进行分区污染控制,分析鄱阳湖滨湖区各类型污染源中CODCr、氨氮、氮和磷等主要污染物的来源和污染负荷空间分布特点,提出了相应的分区控制措施。

1 研究区域及研究方法

1.1研究区域概况

鄱阳湖位于江西省北部,是长江流域最大通江湖泊,也是我国第一大淡水湖,其上承赣、抚、信、饶、修五大河(简称“五大水系”),下接长江,是长江流域极为重要的调蓄滞洪区、国际重要湿地、我国重要的淡水资源储备地及著名的“鱼米之乡”。在行政区划上,鄱阳湖滨湖区涉及南昌市区、南昌县、新建县、鄱阳县、万年县等18个县(区),土地面积达21 317.85 km2,2012年底人口523万人,占全省总人口的11.6%。鄱阳湖滨湖区也是我国重要的商品粮、棉、麻、畜牧和水产品生产基地,区域内耕地总面积72.95万hm2,规模化畜禽养殖场1 157个。研究区域范围具体见图1。

图1 鄱阳湖滨湖区污染控制区划研究范围及水系分布图

1.2研究方法

1.2.1 污染源调查与统计方法 对鄱阳湖滨湖区主要污染源和环境特征进行调查,包括工业企业、城镇生活、农村生活、农田径流、畜禽养殖和水产养殖等主要类型。农业面源主要包括种植业和养殖业污染[15],种植业污染主要指农田污染,养殖业污染包括畜禽养殖和水产养殖污染。调查基准年为2012年。考虑到滨湖区每个县区中存在多个污染源及其排放的多种污染物,为确定主要污染源和主要污染物,通常采用等标污染负荷作为统一比较的尺度,对各污染源和各污染物的环境影响大小进行比较。等标污染负荷计算方法如下:

等标污染负荷排放量=∑i(污染物i的排放量/污染物i的环境质量标准限值)

污染源调查的相关统计数据采用2012年江西省污染源普查更新数据,结合江西省统计年鉴以及各相关部门资料。污染排污系数参照《第一次全国污染源普查产排污系数手册》确定。

1.2.2 污染控制区的划分原则 根据鄱阳湖生态经济区“两区一带”详细规划和污染控制总体要求,按以下原则进行控制区划分[13]。

1)控制目标相近性原则。相近来源、相近入湖方式的污染物,采用相近的控制方式。

2)社会经济发展水平相近性原则。社会经济发展程度、城镇化水平与产业结构布局和规模决定着环境改造、生态破坏的性质和程度,影响着环境保护的方向和对策。

3)地貌类型相近性原则。地貌因素影响土地利用类型、强度与植被状况,与径流的形成过程和迁移途径密切相关。

4)可持续性原则。控制区划分应具有前瞻性,应为地区生态建设、生态保护和资源开发提供指导,促进地区可持续发展。

2 鄱阳湖滨湖区污染源特征分析

2.1各类型污染源等标负荷分析

根据2012年全省污染源普查更新数据,采用等标污染负荷计算方法,可以计算得出鄱阳湖滨湖区18个县区工业、生活、畜禽养殖、水产养殖和农业种植业等5大类污染源等标污染排放量。具体计算结果见表1。

表1 鄱阳湖滨湖区5大类污染源等标污染排放量一览表/106m3·a-1

从区域分布来看,鄱阳湖滨湖区18个县区中,南昌县、进贤县、青山湖区、鄱阳县、新建县和余干县等6个县污染物总量贡献率占整个滨湖区的66%,其余12个县区污染物贡献率合计仅占滨湖区总量的34%。因此,上述6个县区是鄱阳湖滨湖区污染排放较大县区,属于重点实施污染控制区域。

从污染源类型分析,鄱阳湖滨湖区中,城镇生活污染贡献率位列5大类污染源之首,其等标污染负荷占比为38%;其次为农业畜禽养殖污染源,其等标污染负荷占比为37.5%;排名第3位的是农业种植污染源,其等标污染负荷占比为19.1%;其后分别是水产养殖和工业污染源,其等标污染负荷占比分别为3.5%和1.9%。具体见图2和图3。

2.2鄱阳湖滨湖区污染控制区划

根据控制目标相近性原则,畜禽和水产养殖属于农业养殖污染,可通过采取规模化、集约化养殖方式,集中开展农业养殖污染控制,因此可将畜禽养殖和水产养殖合并为农业养殖污染控制,设置农业养殖污染控制区。工业和城镇生活污染由于其污染处置方式主要为建立集中式污水处理设施,因此处理方式相近,同样可以合并设置工业和生活污染控制区。种植业由于涉及农业径流改造、农业化肥科学合理施用等技术,污染形式主要以农田径流面源污染为主,因此可将其归入农业种植面源综合整治区。

图2 鄱阳湖滨湖区各县区等标污染负荷情况

图3 鄱阳湖滨湖区各类型污染源等标污染负荷情况

因此,根据各类污染源对鄱阳湖滨湖区的影响,本次污染控制区划共划分为3个大区,分别是以工业和城镇生活为主要污染影响的工业与生活污染控制区,以畜禽和水产养殖为主要污染影响的农业养殖污染控制区和以农业种植业为主要污染影响的农业种植面源综合整治区。

2.2.1 工业与生活污染控制区划 根据滨湖区18个县区工业和城镇生活污染源等标污染负荷计算结果,南昌市青山湖区污染物排放贡献率最高,其等标污染负荷占比为23.1%,其次分别为西湖区、东湖区、鄱阳县和青云谱区等。上述5个县区污染物排放累积排放对区域水环境质量贡献率之和占比超过6成以上,达到60.3%,属于主要污染贡献县区,因此本次规划将上述5个县区划分为工业与生活污染重点控制区,尤其是以位于青山湖区的南昌经济技术开发区和高新技术开发区等2个国家级开发区为工业污染防治的重中之重,其余13个县区为工业与生活污染一般控制区。具体见图4~图6。

图4 鄱阳湖滨湖区工业与生活合计等标污染负荷排序情况

图5 鄱阳湖滨湖区工业与生活合计等标污染负荷占比情况

图6 鄱阳湖滨湖区工业与生活污染控制区划图

2.2.2 农业养殖污染控制区划 根据滨湖区18个县区农业畜禽和水产养殖污染源等标污染负荷计算结果,南昌县污染物排放贡献率最高,其等标污染负荷占比为34.2%,其次分别为进贤县和万年县。上述3个县区污染物排放累积排放对区域水环境质量贡献率之和占比超过6成以上,达到62.3%,属于主要污染贡献县区,因此本次规划将上述3个县区划分为农业养殖污染重点控制区,其余15个县区为农业养殖污染一般控制区。具体见图7~图9。

2.2.3 农业种植面源综合整治区划 根据滨湖区18个县区农业种植污染源等标污染负荷计算结果,鄱阳县污染物排放贡献率最高,其等标污染负荷占比为20.7%,其次分别为南昌县、新建县、进贤县和余干县。上述5个县区污染物排放累积排放对区域水环境质量贡献率之和占比超过6成以上,达到67.9%,属于主要污染贡献县区,因此本次规划将上述5个县区划分为农业种植污染重点控制区,其余13个县区为农业种植污染一般控制区。具体见图10~图12。

图7 鄱阳湖滨湖区农业畜禽和水产养殖合计等标污染负荷排序情况

图8 鄱阳湖滨湖区畜禽与水产养殖合计等标污染负荷占比情况

图9 鄱阳湖滨湖区农业养殖污染控制区划图

3 鄱阳湖滨湖区污染分区控制对策

3.1工业与生活污染控制区

加快区域城镇污水处理设施建设。加快生活污水处理厂和配套设施建设,增加脱氮除磷工艺,开展污水处理厂剩余污泥的资源化或无害化处置。在5个重点县区应完善县城雨污分流管网体系,做到雨污分流,提高污水处理深度和效率,重点县区内新建小区应鼓励建设中水回用网络,提高水资源利用率。

强化工业污染防治。以南昌市青山湖区、南昌县和庐山区等地区为重点,以昌北经济开发区、高新经济开发区、小蓝经济开发区和姑塘化纤纺织工业基地为突破口,加强汽车零部件制造、食品、医药、纺织和化工等主要污染行业的治理,淘汰能耗高、污染重的小企业和落后工艺设备,加快建立高技术、低能耗的工业产业体系。抓好区域重点企业和工业园区的循环经济试点示范工作,推进循环经济的发展,大力促进清洁生产,扶持企业建设节能减排、污染物“零排放”和污水回用工程,实现源头预防和全过程污染控制。

3.2农业养殖污染控制区

加强畜禽养殖污染防治。引导畜牧业从传统散养向规模化、集约化转变,推进畜禽规模化养殖场和生态养殖小区建设。到2020年,重点区域规模化畜禽养殖场粪便综合利用率应达到90%,一般区域规模化畜禽养殖场粪便综合利用率应达到80%。推广集中治污,实施规模化养殖场排污许可、排污申报和排放总量控制制度。以“减量化、无害化、资源化”为原则加强对畜禽排泄物的处理,在南昌县、进贤县和万年等重点区域县建立“畜禽养殖零排放基地”,实施清洁生产及农牧结合的生态治理,推广“畜禽-果园”、“畜禽-鱼塘”、“畜禽-生化池”等生态模式,发展绿色食品,实现畜禽养殖污染物综合利用。

图10 鄱阳湖滨湖区农业种植等标污染负荷排序情况

图11 鄱阳湖滨湖区农业种植等标污染负荷占比情况

图12 鄱阳湖滨湖区农业种植面源综合整治区划图

加强水产养殖污染防治。建立健全水产养殖法规和许可证制度,制订渔业用水排放标准,加强对养殖环境、饲料、渔药和养殖用水排放等的全面管理,禁止在鄱阳湖投肥养殖及投毒捕鱼。全面规划养殖区域,评估环境影响,确定养殖容量。优化养殖结构,推广混养、轮养等立体养殖和生态养殖方式,推广生态营养饲料,减小残饵污染。加强养殖废水净化和资源化利用,以南昌县、都昌县和鄱阳县为示范点,构建生态、低耗的循环水养殖系统,养殖废水经人工湿地净化后作为养殖或灌溉用水循环利用。

3.3农业种植面源综合整治区

加强农业面源综合整治。探索土地流转新思路,推进农业标准化建设和产业化经营,推动农业现代化转型。大力发展生态农业,合理利用湖洲、水面、平原等湿地资源,构建粮、棉、油、渔、林综合生态农业模式。实施“沃土工程”和“农田径流整治工程”。在鄱阳、南昌县、进贤、新建和余干等重点区域内严禁使用剧毒、高毒高残留或具有三致毒性(致癌、致畸、致突变)的农药,优化用肥结构,提倡使用畜禽粪便等有机肥,推广秸秆还田综合利用; 一般区域内禁止或限制使用农药和化肥,科学施药,推广高效、低毒、低残留农药。开展农村环境综合整治,在农田内侧修建田间蓄水沟和土埂,在沿湖滨水地区可建立滨水缓冲带,用以拦截控制地表径流,减少农业面源污染排放;开展农村生活污水处理工程建设,对居住较集中的村庄可结合当地池塘洼地因地制宜采用人工湿地或氧化塘方式处理,对居住人数相对分散的村落可采用黑水、灰水分别处理的方式,鼓励“厌氧+好氧”等组合式简易处理技术的应用,改善农村居住环境。

[1]孟伟.中国流域水环境污染综合防治战略[J].中国环境科学,2007,27(5):712-716.

[2]何介南,康文星,袁正科.洞庭湖湿地污染物的来源分析[J].中国农学通报,2009,25(17):239-244.

[3]席宏正,康文星.洞庭湖湿地总氮总磷输入与滞留净化效应研究[J].灌溉排水学报,2008,27(4):106-109.

[4]Goetz R U,Zilberman D.The dynamics of spatial pollution:the case of phosphorus runoff from agricultural land[J].J Econ Dyn Control,2000,24(1):143-163.

[5]黄金良,洪华生,张珞平.基于GIS和模型的流域非点源污染控制区划[J].环境科学研究,2006,19(4):119-124.

[6]Pravdic V.The chemical industry in the Croatian Adriaticregion:identification of environmental problems,assessment of pollution risks,and the new policies of sustainability[J].Sci Total Environ,1995,171(1/3):265-274.

[7]Zhang Y L,Bartenb P K.Watershed forest managementinformation system (WFMIS)[J].Environ Modell Softw,2009,24(4):569-575.

[8]Leone A,Ripa M N,Boccia L,etal.Phosphorus export from agricultural land:a simple approach[J].Biosyst Eng,2008,101(2):270-280.

[10]年跃刚,李英杰,宋英伟,等.太湖五里湖非点源污染物的来源与控制对策[J].环境科学研究,2006,19(6):40-44.

[11]张淑荣,陈利顶,傅伯杰.于桥水库流域农业非点源磷污染控制区划研究[J].地理科学,2004,24(2):232-237.

[12]杨柳,马克明,郭青海,等.汉阳非点源污染控制区划[J].环境科学,2006,27(1):31-36.

[13]秦迪兰,黄哲,罗岳平,等.洞庭湖区污染控制区划与控制对策[J].环境科学研究,2011,24(7):748-755.

[14]段华平,朱琳,孙勤芳,等.农村环境污染控制区划方法与应用研究[J].中国环境科学,2010,30(3):426-432.

[15]张利民,刘伟京,尤本胜,等.太湖流域漕桥河污染物来源特征[J].环境科学研究,2009,22(10):1150-1155.

PoyangLakePollutionControlDivisionoftheLakeDistrictandPreventionCountermeasures

YU Jie,PENG Kunguo,LIU Zhigang,FENG Minglei,WANG Wei

(Jiangxi Academy of Environmental Sciences,330029,Nanchang,PRC)

Implementation of pollution control and management partition is to carry out effective measures to Poyang Lake District integrated pollution prevention and control.The main sources of pollutants based on analysis of Poyang Lake District and pollution control division principle,the pollution control division Poyang Lake area were discussed,in various types of pollution overlay district on the basis of the Lake District to determine the pollution control division,and according to the district pollution load characteristics put forward the corresponding sub-control measures.The results showed that the main pollutants is nitrogen,phosphorus,CODcr and ammonia.Poyang Lake area,mainly come from livestock breeding and domestic pollution towns.Based on various types of pollution affect the Poyang Lake region can be divided into industrial and domestic pollution control,agricultural farming and farming Pollution Control District Comprehensive Improvement District area source.And districts are further subdivided into key control areas and general control areas.Pollution characteristics for districts proposed the corresponding pollution control measures in order to provide help for the Poyang Lake area of pollution prevention.

Poyang Lake District;the same standard pollution load approach;control division;prevention countermeasures

2014-05-07;

2014-06-09

喻 杰(1980-),男,江西南昌人,硕士,高级工程师,研究方向:环境工程。

10.13990/j.issn1001-3679.2014.04.032

X524

A

1001-3679(2014)04-0557-08

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