城市排污河水环境及生物修复技术
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第2章 南排污河的水环境现状及水质评价

2.1南排污河概况

南排污河建于1958年,北起陈台子排污河顶端,流经天津市南开区、西青区、津南区、塘沽区,最终在南口入渤海,全长83.6km,是海河改造工程的重要组成部分。南排污河上有支渠,其中,纪庄子排污河东起纪庄子污水处理厂,西至西青区四号房,长3.7km,先锋排污河从北端双林泵站始,向南穿外环线过双港镇、南马集,至巨葛庄泵站止,全长12.5km。两河分别汇入南排污河,三条排污河总长83.6km。

2.1.1 南排污河现状

南排污河建成至今,经历了多次改造、拓宽,增加自巨葛庄至东南泵站段(32.4km)过水流量,扩建了南排污河泵站,增建了入海河口节制闸。加大了河道断面,使上口达到了30~60m,河底8~20m,提高堤顶至2.8~4.3m。但是自1966年改造后,至今未彻底治理过,导致河道断面减小,底泥淤积严重,底泥中重金属富集,沿河构筑物损坏严重。在汛期经常造成污水漫溢、倒灌,影响市区及沿河乡镇企业正常排水,给东、西沽地区人民生命财产安全和企业生产安全带来极大威胁。

南排污河东南泵站的水体类别为劣Ⅴ类,其中氟化物、溶解氧、化学需要量、高锰酸盐指数、生化需氧量和挥发酚均超过Ⅴ类水体标准。

2.1.2 南排污河面临的主要问题

南排污河面临的主要问题有三个:河道淤积严重,河道断面减小,河道污染严重、水质恶化。

南排污河河底平均淤泥深度达2m左右,最深的达2.5~2.8m。多年来市区段几乎没有进行过清淤工作,西青区虽每年都拿出40多万元进行清淤工作,但只有外环线九号桥段很小的一段,每年清淤1km左右,这往往是群众反映比较强烈的地方,这种清淤工作一般都是间断进行,缺乏一定的计划性,其结果并不十分满意。通过现场调查,有多处河段河底的水草已经长出水面。

由于河流淤积严重,管理不善,没有定期维护,河流上游的居民区及企业数量迅速增加,污水排放量逐年呈上升趋势,沿途村庄的生活污水、乡镇企业的生产废水以及农业沥水和咸水的排入等原因,导致了南排污河河水断面减小,过流能力锐减,不能满足排放水量的要求。

南排污河河水呈深黑色、深褐色,有时呈红色或绿色,且带有明显臭味,夏季高温时几十米外就能闻到,对沿途小区、村庄造成很大危害。分析原因,主要有以下几点。

(1)河道的淤积破坏了原有设计坡度,污水在河道中壅水严重,流动缓慢,高浓度污水在河道内停留时间长,导致水质进一步恶化。

(2)沿途大量工业废水的排入,尤其是一些大型化工、造纸企业的生产废水,含有大量固体废弃物,加剧了南排污河的污染程度。

(3)沿河靠近公路,毗邻农村的分段河道,附近居民向河里乱泼乱倒废弃物,使整个河面布满垃圾,管涵与倒虹管的进口和出口被垃圾堵塞。

基于上述原因,南排污河水质极为恶劣,尤其是春夏两季,伴随大风和高温天气,河水蒸发,臭气弥漫,蚊蝇滋生。而且从位于南开区的咸阳路泵站、密云路泵站至外环线八号桥段河道,由于城市建设的发展需要,河道两侧已建成大批住宅小区。因此,从环保方面来讲,该河道已严重影响了两侧居民的生产和生活。另外,西青、津南及塘沽三区很多村庄直接利用河水灌溉农田,致使农田受到污染,直接影响了人民群众的身心健康。

2.1.3 主要污染源分析

南排污河除接纳市区咸阳路、纪庄子、双林三个系统的污水和咸阳路、纪庄子部分雨水外,尚接纳沿途郊区乡镇的污水及部分农田沥水和咸水。对天津市的污水排放起着至关重要的作用。

2.1.3.1 工业污染源

工业废水是南排污河的主要点源污染源之一。表2-1是2002年和2003年南排污河流经各区县工业企业废水及污染物的排放情况。

监测结果显示,2003年,塘沽区的南化工厂万年桥泵站排污口的化学需氧量浓度为439mg/L,超标[《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)二级标准]2.93倍,氨氮浓度为15.5mg/L,未超标。长芦集团河南路泵站排污口的化学需氧量浓度为148mg/L,氨氮浓度为12.6mg/L,均未超标。西青区的现代化工厂排污口的化学需氧量浓度为130mg/L,氨氮浓度为3.30mg/L,也均未超标。由表2-1可知,各区县工业废水排放量、COD、氨氮都呈明显上升趋势。

表2-1 2002年和2003年南排污河流经各区县工业企业废水及污染物排放情况  

排入南排污河的工业废水主要分布在化工及化学药品制剂制造业、造纸及纸制品业、蜜饯业、染料及颜料制造业、轻革业等行业,其主要污染物是氨氮和化学需氧量。2004年排入南排污河的重点工业污染源排放情况见表2-2。可见,对于南排污河来说,点源治理的重点是某石油化工公司乙烯厂,其废水年排放量占了重点工业废水排放量的64%。其中,COD的年排放量占了重点工业废水COD年排放量的62%。

表2-2 2004年排入南排污河的重点工业污染物排放情况  单位:t/a

从对工业污染源的分析可以看出,排入南排污河的各种工业污水中,有机物和氨氮的含量都非常高。有机物和氨氮的存在会消耗水中溶解氧,这也是造成水质恶化的一方面原因。

2.1.3.2 生活污染源

由于近年来天津市发展进程加快,人民的生活水平不断提高,同时全市常住人口数也逐年增加,导致生活污水和生活垃圾的产生量越来越大。

南排污河接纳的生活污染源主要是来自纪庄子污水处理厂、咸阳路污水处理厂、北仓污水处理厂、津南环兴污水处理厂、西青开发区污水处理厂和塘沽区南化污水治处理厂。其中,纪庄子污水处理厂和咸阳路污水处理厂对南排污河污染物的贡献最大,污水排放量占到了总污水排放量的75%。

表2-3和表2-4分别给出了2002年和2003年排入南排污河的市区污水量以及污染物排放量。由此可知,2002年市区排入南排污河的污水量和COD排放量分别为21068.5万吨和43945t,估算出COD排放浓度为49mg/L。2003年分别为21668.3万吨和50863t,估算出COD排放浓度为44mg/L。可见,虽然市区排放的污水排放总量和COD排放量有明显上升趋势,但COD排放浓度却有所下降,这也表明了近年来污水处理厂污水排放质量有所提高。

表2-3 2002年排入南排污河的市区污水量及污染物排放量  单位:t/a

表2-4 2003年排入南排污河的市区污水量及污染物排放量  单位:t/a

同时,沿途城镇生活污水大多未经处理就直接排放入河,且排放量逐年上升。建议建立单独的污水处理设施,如污水处理设备、小型的污水处理站,或污水再生站等,改善排水水质。

2.1.3.3 地表径流、雨水及农业面源

天津市降雨相对较少,丰水期河流水质污染会受到地表径流的影响,但影响不是很大。附近乡镇的部分农田沥水及咸水也会对水质也有一定影响。近年来,沥水越来越多,对流量的要求越来越大,造成污水所占的比例越来越少,平日流速越来越低,河道成为大沉淀池,淤积现象相当严重。