石井河水污染现状及调查研究一、石井河流域污染现状一 石井河流域情况简介 石井河发源于龙归镇元庄,经石马等地,沿途汇集马务涌,均和涌等河涌,最后流入珠航道的增步河,全长27 .6公里,集水面积38平方公里,上游宽1至2米,中游宽30至50米,下游宽80至100米见图1。据当地居民反映,十多年前,这里的水清澈见底,鱼虾丰富,至今尚存的捕鱼设施仍可反映当时的繁华景象。据统计,石井河流域区的自然村有人口14万,新增的生活小区如花园、汇侨新城等约有20万人,加上外来人口,该流域常住人口及流动人口约计35万人左右。随着社会主义市场经济的迅速发展,改革开放的不断深入,石井河两岸变得更加热闹。流域,河岸上两旁建起了各种各样的工厂、企业,兴建了不少生活小区。可惜的是源源不断的污水染黑了它的清白,鱼虾也消失了踪影。近十几年来,石井河流域的经济发展模式已从传统的农业、渔业为主,逐步转向以工业、房地产开发、第三产业为主体的经济发展模式。其中工业发展以建材、化工、制鞋等污染较为严重的中小规模厂和企业为主。而房地产开发以建设人口规模在5-10万左右的住宅小区为主要发展方向,相应地带动了当地的第三产业,尤其是服务业的发展,加速了流域农用耕地向商业用地的转化。二石井河流域污水排放与水质现状 1 污水排放情况 根据白云区环境保护局提供的1998年统计资料显示,石井河流域主要污水来源如下： 1居民所排放的生活污水。按目前市人均排放污水0.54立方米每人每日的标准计算,那么污水排放量约6949万吨/年。如此大量的污水怎能不把河水变浊呢？可见生活污水是最大的污染源,也是治理石井河流域污染的首要对象。 2第三产业所排放的污水。按市环境监理所统计,目前排入石井河的第三产业企业共32家。排放量112万吨/年。但据白云区环保局统计,约有60家,排放量约200万吨/年。3工业污染源。排入石井河的工业废水主要来自石井、新市、龙归一带的建材、化工、制鞋等30家企业。污水排放量1037.5万吨/年。见图2综上所述,石井河流域年排放生活污水和工业废水量总计共8100万吨/年左右。各类污染源的数量及排放情况,参见表1。表1:石井河流域各类污染源、污水排放量情况一览表1998.7-12类型数量个废水/污水排放量主要超标污染物备注市属工厂企业59581001COD=80.9BOD=37.6主要超标行业：电镀、机械加工与维修、饮料食品加工、啤酒生产、塑料、皮革制品及加工、橡胶制品及加工、电子设备、水泥及成品、餐饮业、五金加工、服装、针织、玩具加工。白云区属工厂企业200283562COD、BOD平均超标：3-4倍新增大型生活小区1770447.8BOD2水质情况 在每年排放入石井河的各类污染物中,化学需氧量CODcr的排放量为7632.1-9976.3吨,生化需氧量BOD5排放量为11380.5-15368.3吨。排入石井河的污染物已经远远超过其自身的环境容量,主要水质指标中的石油类、溶解氧、氨氮、化学需氧量、高锰酸盐指数、生化需氧量、总磷、大肠杆菌等浓度均已超标。石井河的污染特点是以溶解氧贫缺为特征的有机污染。据白云区环境监测所得数据,石井河1998年与1988年的水质指标变化较大,并且呈恶化趋势见表2 根据市水环境功能区区域和市饮用水源保护区,饮用水源保护和新饮用水源控制区区域的规定,自科甲水向西往萝岗村、平沙转向南至夏茅、小坪沿京广线至火车站的西部地域水源属于二级保护区,执行地面II类水质标准。然而,由上表的数据可见,10年间,化学需氧量CODcr上升21.76倍,氨氮含量增加13.14倍,石油类增加3.53倍,污染相当严重,已经超过IV类地面水标准。溶解氧接近零,更超出V类地面水标准。表2：石井河1998年与1988年的水质指标对比单位为mg/l项目1988年石井河水质1998年石井河水质*地面水环境质量标准IIIV类化学需氧量CODcr6.241421520生化需氧量BOD50.6414.7336溶解氧4.630.2353氨氮0.7610.750.020.2石油类0.642.90.050.5*地面水环境质量标准GB-3838-88三存在的问题及原因分析 造成石井河污染严重的原因归纳主要有以下几方面：1排放的生活污水和生产废水量大,远远超过了水体的承受能力,尤其以生活污水为甚。 目前,人均生活用水量为0.54立方米/人.天,如此大量的污水难以处理,其治理率不足一成,几乎为直接排放。这是石井河变黑发臭,污染严重的主要原因。石井河受工业废水污染相对较轻,工业废水的治理率达90%,达标率达70%,但工业有机污染治理成效被城市生活污水持续增长、处理滞后所遮掩,有机污染指标继续保持在较高水平上。2石井河上游径流被截,河道得不到新水的补给,使河道严重淤积,污水停留时间过长,削弱了水体的自净能力。见图3 由于石井河污染日益严重,为了防止枯水期河水反灌入流溪河河道造成更大的污染,当地村民筑起一道固定的闸门,切断石井河与流溪河的联系,河水因此变成一潭死水,石井河也变成了排污沟。由于没有了活水的补充,从而对河涌自净能力的自然恢复造成极不利的影响。据检测,石井河河道底泥中重金属铬含量为590mg/kg,对照标准值4.18mg/kg高出甚多,造成严重的二次污染。3城市污水设施的建设远远落后于城市污水的迅猛增长。 石井河流域的大部分村镇地区均未铺设排污管道,生活污水基本上未经处理直接排入河流,其量约占总排入污水的75.89%,河涌基本上变成了城市污水的纳污通道。许多饮食服务的污水也仅做简单的初级处理后,为河涌所接纳。某些工厂在交纳了城市污水集资费后便将生产废水直接排入水体,而不设污水处理系统,这也增加了河道的污染。目前的城市污水处理厂仅为大坦砂污水处理厂一家,其日处理量仅为15万吨,城市污水处理率仅为7.8%,城市污水厂的建设严重滞后。4 城市规划布局不合理。某些污染严重的工厂设在河流的上游,影响饮用水水质。某些企业环境意识薄弱,偷偷将污水排入河流. 石井河是水源二级保护区,连通流溪河、卫生河,下游的出口是西航道,这些河流是市居民的生活用水水厂取水的所在地。石井河的污染如此严重已危及市的饮用水源。所以石井河的治理刻不容缓。 四目前已采取或计划采取的措施 从1998年起,市环境保护局、白云区环境保护局,市水利局等职能部门为整治石井河流域的污染问题,进行了转向研究和治理,主要采取的措施如下：1落石马闸,切断石井河与流溪河的联系,确保流溪河的水质不会受到石井河严重污染的影响,从而保证出在流溪河下游的西村自来水厂和石门水厂的取水质量。此为舍车保帅的措施,对石井河本身并无利处,反而加剧了石井河的水质恶化状况。2堤岸整治。石井河的最初用途为灌溉和防洪之用,只因经济发展,市政排水措施无法满足需求,而逐步演变成排污为主的防洪设施。加上管理上的无序导致堤岸围违章建筑多,污水直排严重,河岸生态破坏较为严重。针对这个现象,水利局、环保局和城监部门联合对堤岸进行整治,拆迁违章建筑、沿岸的餐饮业,加强绿化,美化堤岸,改善沿岸景观,恢复原有的生态环境。目前已取得较好的成绩,堤岸景观有较大的改善。3计划建立大型污水处理厂。目前规划在横沙建立大型污水处理长,污水厂服务围涵盖：龙归-新市-三元里-景泰-西场-石井。受益人口近百万,污水厂计划设计日处理量在50万吨/天。污水厂目前正处于报批阶段,如一旦建成,可有效的改善石井河流域的水质质量和减轻污染程度。4进一步加强对工厂企业的三同时管理。白云区环境保护局在白云区人民法院等部门的配合下,对区无法限期完成治理的企业,则依法进行勒令关停,而对于有条件进行整改的企业,则予以技术和资金方面的支持。从而使得流域的工业废水的控制与治理取得较好的成绩。二、工程技术的对策 针对石井河流域水质现状及污染来源的特点,我们觉得应从工程技术和环境管理两方面着手,使得石井河流域的水污染满足减污和增容的目标。（一） 一 污水管网的铺设和污水厂的选址与建设根据市和白云区的规划,初步决定在西北部的横沙建立污水处理厂。横沙位于市西北部,且在白沙河和沙贝海汇集处上游附近,珠江的西岸。规划中的污水厂需要服务的围是：龙归-新市-三元里-景泰-西场-石井以及西岸的横沙地区。从图2可以看出,该处理厂不但服务围大,而且污水厂与目标围相隔两岸。对比于国众多的污水厂,我们发现计划建设的水厂在地理位置上有起特殊性,从而决定了其将面临的较大的难题。1首要的问题就是如何将污水管铺设在桥底过江。由于污水处理量大,因此对排水管网的设计和铺设不仅要满足处理要求,而且还必须以合理的方式铺设过江。一般的管道过江方式有两种：（1） 1 管道以桥梁为依托过江。现在珠航道上已有的过江大桥已建成多年,设计时并未考虑到承担拟建污水厂管道的过江负荷。如按照日处理50万吨污水计算,污水输送的主干管需要2.5米至3米的规模,现有桥梁是难以承受的。（2） 2 管道从江底过江,我们认为是比较可行的方案。如果污水管从江底过江,施工难度会较大,并且由于该河段是一条航道,当遇到吃水深的一点的船,就有破损管道的危险。但是我们认为采取一些必要措施,譬如,在过江污水管所在位置的上下游河段设置醒目的标志牌,限制过往船只的吨位,以确保污水管的安全。2存在的另一个问题是污水厂出水口的位置。由于污水厂的选址位于珠江段的中上游,其下方有自来水厂的取水口,因此出水口的位置必须谨慎对待。如果出水口设在污水厂附近,下游的珠江游泳场的水质将明显受到影响。另外,珠江的退涨潮将会推动出水口处的水流溯流而上,直接影响到卫生河河口附近的西村水厂的取水水质。目前的设计方案是将出水口通过管道长距离输送至现大坦沙污水厂出口平行处。这一处理可以避免对取水口和泳场的污染和影响,但是施工难度大,且长距离管道输送的渗漏和管道破裂造成的二次污染必须作好防,否则会对沿途的环境和生态造成较大的影响。二常规污水处理工艺的介绍据有关资料显示,石井河现时的水质状况与国的许多大城市的河流状况相近。从目前国外常规的生活污水处理工艺中,主要采用活性污泥法。主要的典型工艺类型有：1. 传统活性污泥法。这是目前国外普遍采用的生活污水处理工艺,其特点是工艺成熟,出水质量相对稳定,但污泥的产量偏高。典型工艺流程图参见图 6。例如XX市新建东郊污水处理厂就是采用此种工艺。它的设计处理能力为400000m3/d,设计上消化吸收了国外发达国家20世纪80年代先进技术：对少量污水进行缺氧脱氮处理,污泥采用中温二级消化和机械脱水,沼气用于烧锅炉和发电。主要工艺步骤分预处理工序、生物处理工序、污泥处理工序、沼气利用工序。此项工程工艺的设计的主要特点是：十分重视污水的预处理、采用了前置缺氧脱氮新工艺、对二沉池进行了重大改进,以提高出水水质。此外,例如市高碑店污水处理厂的一、二期工程亦采用同类工艺。2A、B两段式活性污泥法。AB法与传统活性污泥法相比,具有以下优点：1AB法具有很高的有机物去除率,对于一般的城市污水,BOD5去除率可达95%,COD去除率90%左右,而且出水值稳定。 2A段细菌具有很高的繁殖和变异能力,为B段微生物提供了良好的环境条件,有利于提高出水水质,并使出水水质稳定。 3