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发布时间:2023-11-24
焦点提醒:三峡库区重庆市内重点工业园区氮、磷排放特点曹伟, 秦延文*, 马迎群, 杨晨晨, 刘志超援用本文曹伟, 秦延文, 马迎群, 等. 三峡库区重庆市内重点工业园区氮、磷排放特点[J]. 情况项目手艺学报, 2018,8(6): 617-626.CAO Wei, QIN Yanwen, MA Yingqun, et al. Characteristics of nitrogen and phosphorus discharge of main industrial parks in Chongqing in Three Gorges Reservoir Area[J].Journal of Environmental Engineering Technology, 2018,8(6): 617-626.Doi:10.3969/j.issn.1674-991X.2018.06.082Permissions三峡库区重庆市内重点工业园区氮、磷排放特点曹伟, 秦延文*, 马迎群, 杨晨晨, 刘志超摘要要害词:三峡库区;工业园区;污水排放;氮、磷污染中图分类号:X524 文章编号:1674-991X(2018)06-0617-10Characteristics of nitrogen and phosphorus discharge of main industrial parks in Chongqing in Three Gorges Reservoir AreaCAO Wei, QIN Yanwen, MA Yingqun, YANG Chenchen, LIU ZhichaoAbstractKeyword:Three Gorges Reservoir Area;industrial parks;sewage discharge;nitrogen and phosphorus pollution文章图片 三峡水库是我国最年夜的水利项目, 也是我国主要的淡水资本宝库, 其生态情况庇护与扶植是三峡水利关键久长平稳运转和长江中下流流域生态平安的保障。作为今朝世界上最年夜的人工调蓄水库, 其水情况质量遭到普遍存眷[1,2,3,4]。三峡水库蓄水后, 已对长江三峡段的水文形式发生了显著影响, 河道流速变缓, 滞留时候增加, 使河道输送氮、磷养分物资的功能受阻, 蓄水后库区水体中的TN、TP浓度偏高, 部门次级河道回水段水体已呈现富养分化, 局部河段部门时候屡次爆发水华[5,6,7,8,9,10,11,12,13,14]。跟着三峡库区城市化历程的加速, 库区城市糊口污水排放量年夜年夜增添, 同时因为区域内年夜量的农业面源和污染严峻的小企业的具有, 形成三峡水库的氮、磷等污染物入库负荷快速增添, 若不采纳有用办法, 水库产生富养分化的可能性将加年夜。 《长江经济带成长计划》中指出, 对峙以共抓年夜庇护、不弄年夜开辟为导向加速推动长江经济带成长。重庆市作为长江上游最主要的经济和工业中间, 经济勾当频仍, 制造业发财, 且三峡库区85.6%的面积位在重庆市内, 是以重庆市是对三峡水库水质影响最年夜的城市。重庆市有40多个工业园区, 较为典型的有长命工业园区、涪陵工业园区和万州工业园区。这些园区年夜多座落在三峡水库两岸, 排污口散布十分稠密, 入江首要排污口有79个, 各企业自备排污口更多, 排放污水性质和排放特点也不尽不异。因为长江重庆段位在三峡库尾的回水影响区, 按照三峡水库调剂方案, 10月今后蓄水, 直至翌年2— 3月, 一向保持在高水位状况运转, 此时水深增添, 流速变小, 水体的稀释分散能力削弱, 晦气在重庆各排污口的污水排放, 有可能形成入库河道水体中污染物浓度增添, 对库区水质形成影响[15,16]。 以重庆长命工业园区、涪陵工业园区和万州工业园区为研究对象, 阐发重点园区各首要污水处置厂排水口、排污口、入库河道和邻接长江畔流中氮、磷浓度, 和污水排放近况, 以期为进一步领会三峡库区重点工业园区污水排放对库区水质的影响奠基根本。 为领会三峡库区重点工业园污水排放近况, 在2015年3月在重庆长命工业园区、涪陵工业园区和万州工业园区各首要污水处置厂排水口、排污口、入库河道和邻接长江畔流共设置48个采样点, 对其水质进行阐发。采样点散布如表1和图1所示。 现场采样时先放失落少许水样, 混匀, 取一部门水样当即装在聚乙烯瓶中, 4 ℃冷藏保留; 取一部门水样当即经0.45 μ m醋酸纤维滤膜过滤, 滤液装在聚乙烯瓶中, 插手2滴氯仿, 4 ℃冷藏保留; 另取250 mL水样当即经0.70 μ m博璃纤维滤膜过滤, -20 ℃冷冻保留。 水样氮、磷养分盐的测定:取上述经0.45 μ m滤膜过滤的水样, 采取QUAATRO型养分盐主动阐发仪(德国BRAN LUEBBE公司)测定消融态无机氮(DIN)浓度, 包罗NH+4H4+-N、NO−2O2--N、NO−3O3--N浓度; 采取GB 17378.4— 1998《海洋监测规范》划定的磷钼蓝分光光度法测定水样中PO43−O43--P浓度。别离取过滤后水样和未过滤原水样, 采取碱性过硫酸钾法消解后用QUAATRO型养分盐主动阐发仪测定总消融态氮(TDN)和TN浓度; 采取过硫酸钾法消解后用磷钼蓝分光光度法别离测定总消融态磷(TDP)和TP的浓度。总颗粒态氮(TPN)浓度为TN浓度减去TDN浓度所得; 总颗粒态磷(TPP)浓度为TP浓度减去TDP浓度所得; 消融态无机氮(DON)浓度为TDN浓度减去DIN浓度所得; 消融态无机磷(DOP)浓度为TDP浓度减去PO43−O43--P浓度所得。 2.1.1 氮浓度特点 邻接长江畔流各形态氮浓度和其占好比图2和图3所示。 从图2和图3能够看出, 重点工业园区邻接长江畔流采样点中TN浓度为3.11~8.06 mg/L, 平均浓度为5.12 mg/L, 为GB 3838— 2002《地表水情况质量尺度》劣Ⅴ 类水质, 万州工业园区邻接长江畔流MY4采样点TN浓度最高, 为8.06 mg/L, 涪陵工业园区邻接长江畔流MY2采样点的浓度最低, 为3.11 mg/L。整体来看, 库区上游的MY1和MY4采样点TN浓度高在库区下流的采样点。 NH+4H4+-N浓度为0.24~0.50 mg/L, 平均浓度为0.32 mg/L, 占TN浓度的6.64%, 为Ⅱ 类水质。涪陵工业园区邻接长江畔流MY3采样点NH+4H4+-N浓度为0.50 mg/L, 为Ⅲ 类水质, 其余各采样点均为Ⅱ 类水质。 NO−3O3--N为重点工业园区邻接长江畔流水体中氮的首要形态, 其浓度为1.25~1.81 mg/L, 平均浓度为1.55 mg/L。除MY1、MY3和MY4采样点外, 其余采样点水体中的氮均以NO−3O3--N为首要的赋存形态, 其浓度占TN浓度的40%以上。 所有采样点中的NO−2O2--N均有检出, 浓度占TN浓度的2.05%。在空间上, NO−2O2--N浓度表示出从上游的涪陵工业园区邻接长江畔流到下流的万州工业园区邻接长江畔流逐步增年夜的趋向。 DON的平均浓度为2.12 mg/L, 在MY1和MY3采样点的浓度较高, 别离为5.68和4.13 mg/L, 占TN浓度的78.43%和64.41%。DON首要来历在农业用水排放、细菌代谢发生的可溶性微生物产品、藻类的代谢产品和泥土中具有的无机氮[17], 工业园区邻接长江畔流沿程可能采取工农业和糊口污水, 且由于污水处置厂的处置率较低, 污水中的DON较难去除, 形成MY1和MY3采样点的DON浓度较高。 除MY1采样点未检出TPN外, 其余的采样点均有检出, 浓度为0.38~3.21 mg/L, 平均浓度为1.12 mg/L。河水的汇入引发长江畔流水体底泥的再悬浮、堆积物中的氮的吸附/解析等, 和河道沿岸地盘遭到雨水冲洗感化, 使年夜量的泥土颗粒物进入河段, 致使水体中悬浮颗粒物浓度增高[18]。 2.1.2 磷浓度特点 邻接长江畔流各形态磷浓度和其占好比图4和图5所示。 从图4和图5能够看出, 重点工业园区邻接长江畔流采样点中, TP浓度为0.17~0.33 mg/L, 平均浓度为0.22 mg/L, 整体为Ⅳ 类水质。长命工业园上游邻接长江畔流MY1采样点TP浓度最高, 为0.33 mg/L, 为Ⅴ 类水质, 该采样点可能受重庆市主城区污水排放影响较年夜, 致使TP浓度较高; MY2、MY3和MY6采样点TP浓度为Ⅳ 类水质; 其他采样点TP浓度均为Ⅲ 类水质。 各采样点PO43−O43--P浓度为0.09~0.16 mg/L, 平均浓度为0.13 mg/L, PO43−O43--P是磷的首要赋存形态, 平均占比为59.29%。从区域散布来看, 各园区邻接长江畔流水体中PO43−O43--P浓度表示为万州工业园区(0.82 mg/L)> 涪陵工业园区(0.33 mg/L)> 长命工业园区(0.28 mg/L)。 2.2.1 氮浓度特点 首要入库河道各形态氮浓度和其占好比图6和图7所示。 从图6和图7能够看出, 重点工业园区首要入库河道TN浓度为2.68~35.56 mg/L, 平均浓度为12.89 mg/L, 为劣Ⅴ 类水质。万州工业园区永生河上游的MT22、中游的MT23和五桥溪下流的MT18采样点TN浓度显著高在其他采样点, 别离为35.56、31.84和30.25 mg/L, 永生河和五桥溪为万州工业园区的首要污水受纳河道, 污水的不法无序排放, 是致使河道四周采样点TN浓度偏高的首要缘由; 而涪陵工业园区MT7~MT9采样点TN浓度最低。各园区入库河道的TN浓度表示为万州工业园区(19.48 mg/L)> 长命工业园区(12.96 mg/L)> 涪陵工业园区(7.92 mg/L)。 采样点中各形态氮首要以DIN情势具有, 其平均占比为53.83%。此中, NH+4H4+-N和NO−3O3--N为首要赋存形态, NO−2O2--N浓度较低, 良多采样点未检出。 各采样点NH+4H4+-N浓度为0.31~31.46 mg/L, 平均浓度为5.48 mg/L, 整体为劣Ⅴ 类水质, 浓度占比为34.69%。NH+4H4+-N浓度显现较着的空间变同性。万州工业园区永生河中游MT23采样点的NH+4H4+-N浓度最高, 为31.46 mg/L, 是Ⅴ 类水质尺度限值(2.0 mg/L)的15.73倍; 涪陵工业园区小清河入乌江河口MT15采样点NH+4H4+-N浓度次之, 为22.56 mg/L。别的, 万州工业园区龙宝河的MT16、五桥溪下流的MT18、苎溪河中游的MT20和下流的MT21、涪陵工业园区李渡园区的MT10、长命工业园区的MT1~MT3采样点NH+4H4+-N浓度也较高, 均为劣Ⅴ 类水质。其余各采样点NH+4H4+-N浓度为0.31~0.99 mg/L, 为Ⅱ~ Ⅲ 类水质。从研究区域来看, 各工业园区首要入库河道NH+4H4+-N浓度表示为长命工业园区(9.44 mg/L)> 万州工业园区(7.10 mg/L)> 涪陵工业园区(3.28 mg/L)。 NO−3O3--N浓度为0~6.23 mg/L, 平均浓度为1.46 mg/L, 占比为17.66%。此中涪陵工业区中的龙河上中下流的MT4~MT6、苎溪河上游的MT19、小清河上游的MT13和小亭溪的MT14采样点的NO−3O3--N浓度较高。从研究区域来看, 各工业园区首要入库河道NO−3O3--N浓度表示为涪陵工业园区(1.78 mg/L)> 万州工业园区(1.36 mg/L)> 长命工业园区(0.49 mg/L)。 TPN浓度为0~33.48 mg/L, 平均浓度为4.51 mg/L, 占TN浓度的25.56%。34个采样点中有31个采样点检出TPN。最高点呈现在万州工业园区的永生河上游MT22采样点; 万州工业园区的五桥溪的MT18和苎溪河的MT19采样点的TPN浓度也较高。 2.2.2 磷浓度特点 首要入库河道各形态磷浓度和其占好比图8和图9所示。 从图8和图9能够看出, 首要入库河道各采样点TP浓度为0.11~3.92 mg/L, 平均浓度为0.78 mg/L, 整体为劣Ⅴ 类水质, 此中, 跨越Ⅴ 类水质尺度限值(0.4 mg/L)的采样点有13个, 超标率为54.17%, 跨越Ⅲ 类水质尺度限值(0.2 mg/L)的采样点有19个, 超标率达79.17%。万州工业园区皇帝园区永生河的MT23采样点TP浓度最高, 为3.92 mg/L, 是Ⅴ 类水质尺度限值的9.79倍。从区域散布来看, 各园区入库河道TP浓度表示为万州工业园区(1.07 mg/L)> 长命工业园区(0.98 mg/L)> 涪陵工业园区(0.51 mg/L)。 各采样点PO43−O43--P浓度为0.06~2.97 mg/L, 平均浓度为0.51 mg/L。入库河道各采样点中磷首要以PO43−O43--P情势具有, 此中有15个采样点的PO43−O43--P占比跨越70%。从区域散布来看, 各园区入库河道PO43−O43--P浓度表示为万州工业园区(0.82 mg/L)> 涪陵工业园区(0.33 mg/L)> 长命工业园区(0.28 mg/L)。 2.3.1 氮浓度特点 首要污水处置厂排水口各形态氮浓度和其占好比图10和图11所示。 从图10和图11能够看出, 污水处置厂排水口TN平均浓度为13.91 mg/L, 到达GB 18918— 2002《城镇污水处置厂污染物排放尺度》一级A尺度。各工业园区采样点TN浓度不同较年夜。因为采取了年夜量的工业废水和糊口污水, 涪陵工业园区工业污水处置厂IW3采样点TN浓度高达20.44 mg/L, 未到达一级B尺度; 涪陵工业园区糊口污水处置厂MW4采样点浓度次之, 为19.86 mg/L; 重庆市主城区糊口污水处置厂MW2和长命工业园区糊口污水处置厂MW3采样点TN浓度也较高, 别离为18.68和17.07 mg/L, 均未到达一级A尺度; 万州工业园区的三阳化工场污水处置厂IW5采样点TN浓度较低, 为4.43 mg/L。从区域散布来看, 各园区TN浓度表示为涪陵工业园区(15.59 mg/L)> 长命工业园区(15.07 mg/L)> 重庆市主城区(14.92 mg/L)> 万州工业园区(10.21 mg/L)。从污染源类型来看, 糊口污水处置厂排水口(MW1~MW4)的TN浓度整体上年夜在工业污水处置厂(IW1~IW7)。 各污水处置厂排水口NH+4H4+-N浓度为0.20~7.89 mg/L, 平均浓度为2.58 mg/L, 以涪陵工业园区MW4、IW3和IW2 3个采样点浓度较高, 别离为7.89、7.05和5.29 mg/L。从区域散布来看, 各污水处置厂排水口NH+4H4+-N浓度表示为涪陵工业园区(5.36 mg/L)> 重庆市主城区(1.73 mg/L)> 长命工业园区(1.16 mg/L)> 万州工业园区(0.37 mg/L)。从污染源类型来看, 糊口污水处置厂排水口MW4采样点NH+4H4+-N浓度最高, 工业污水处置厂排水口IW2和IW3采样点次之。 NO−3O3--N作为各采样点中无机氮的首要赋存形态, 占TN浓度的55.03%, 浓度遍及较高, 平均浓度为7.84 mg/L。除龙桥污水处置厂IW2采样点(0.95 mg/L)和三阳化工场污水处置厂IW5采样点(2.25 mg/L)浓度较低外, 其余各采样点NO−3O3--N的浓度均在7 mg/L以上, 最高点呈现在万州工业园区的宜化化工场污水处置厂IW7采样点, 浓度为11.15 mg/L, 该厂四周排放的污水呈黑臭状况, 污染严峻。 2.3.2 磷浓度特点 首要污水处置厂排水口各形态磷浓度和其占好比图12和图13所示。 从图12和图13能够看出, 各污水处置厂排水口TP浓度为0.08~0.84 mg/L, 平均浓度为0.43 mg/L。与TN浓度表示类似, 较高点呈现在涪陵工业园区工业污水处置厂IW4和糊口污水处置厂MW4采样点, 别离为0.84和0.78 mg/L; 重庆市主城区糊口污水处置厂MW2和长命工业园区糊口污水处置厂MW3采样点TP浓度稍低, 别离为0.75和0.71mg/L; 万州工业园区工业污水处置厂IW5采样点TP浓度最低, 为0.08 mg/L。 各采样点的PO43−O43--P浓度为0.02~0.65 mg/L, 平均浓度为0.24 mg/L。作为TP的首要赋存形态(占TP浓度的44.67%), 表示出与TP浓度类似的空间散布趋向。 2.4.1 氮浓度特点 首要排污口各形态氮浓度和其占好比图14和图15所示。 从图14和图15能够看出, 首要排污口的TN浓度转变很年夜, 万州工业园区排污口的DW5和DW6采样点TN浓度别离高达60.22和52.67 mg/L, 而涪陵工业园区排污口的DW4采样点TN浓度仅为2.54 mg/L。排污口的位置、外形和排污负荷城市影响排污量, 是以形成各排污口污染差别较年夜。从研究区域来看, 各园区首要排污口TN浓度表示为万州工业园区(36.27 mg/L)> 涪陵工业园区(15.59 mg/L)。 首要排污口水体中的NH+4H4+-N作为TN的首要赋存形态(占TN浓度的54.72%), 其浓度表示出较着的区域性差别, 万州工业园区排污口的DW3采样点NH+4H4+-N浓度最高, 为32.23 mg/L, DW5和DW6采样点浓度稍低, 别离为24.26和24.27 mg/L; 涪陵工业园区排污口的DW1采样点NH+4H4+-N浓度最低, 为0.98 mg/L。万州工业园区首要排污口NH+4H4+-N平均浓度为25.42 mg/L, 是涪陵工业园区(5.79 mg/L)的4.39倍。 NO−2O2--N和NO−3O3--N浓度最高值均呈现在涪陵工业区排污口的DW2采样点, 浓度别离为4.28和7.69 mg/L; 其余采样点浓度较低, 此中万州工业园区首要排污口NO−2O2--N均未查抄, NO−3O3--N在DW5和DW6采样点未检出, DW3和DW4采样点检出浓度较低, 别离为0.23和0.10 mg/L。 各采样点DON浓度为0~11.72 mg/L, 平均浓度为5.04 mg/L。除万州工业园区排污口的DW4采样点未检出外, 其余采样点均有检出, 万州工业园区排污口的DW5采样点浓度最高。 各采样点TPN浓度为0~24.23 mg/L, 平均浓度为8.36 mg/L。万州工业园区排污口的DW5和DW6采样点的浓度较高, 别离为24.23和22.67 mg/L; DW3采样点未检出; 其余采样点浓度均较低。 2.4.2 磷浓度特点 首要排污口各形态磷浓度和其占好比图16和图17所示。 从图16和图17能够看出, 各园区首要排污口水体中TP浓度转变与TN类似, 即DW5和DW6采样点TP浓度较高, 别离为13.12和7.41 mg/L; DW4采样点TP浓度最低, 为0.15 mg/L。从研究区域来看, 万州工业园区的TP浓度是涪陵工业园区的7.39倍。按照调研, 万州工业园区排污口四周的人造板制造厂和啤酒厂等出产废水的无序排放是形成TP浓度高的首要缘由。 PO43−O43--P为TP的����APP首要赋存形态, 其平均浓度为2.26 mg/L, 占比别离为54.06%; DOP和TPP占比别离为22.13%和22.81%。这3种赋存形态的磷散布特点与TP类似。 拔取GB 3838— 2002中的评价目标NH+4H4+-N、TN和TP浓度与本研究进行比力。各类型水体中NH+4H4+-N、TN和TP浓度表示出较着的差别性(图18)。 从图18能够看出, 邻接长江畔流水体NH+4H4+-N浓度为Ⅱ 类水质, TN和TP浓度均为劣Ⅴ 类水质, 以TN超标最为严峻。首要污水处置厂排水口、排污口和入库河道的NH4+H4+-N、TN和TP浓度均跨越Ⅴ 类尺度限值, 为劣Ⅴ 类水质。 首要入库河道、污水处置厂排水口和排污口的NH+4H4+-N、TN和TP浓度均高在邻接长江畔流水体的浓度, 首要排污口的NH+4H4+-N、TN和TP浓度最高, 别离是邻接长江畔流的59.59、5.74和19.89倍; 污水处置厂排水口NH+4H4+-N、TN和TP浓度别离是邻接长江畔流的8.13、2.72和1.93倍; 首要入库河道NH+4H4+-N、TN和TP浓度别离是邻接长江畔流的17.31、2.52和3.49倍。高浓度的污水排放, 假如输入水量较年夜, 将会对三峡库区水体养分盐浓度形成影响。 2015年, 重庆市的工业园区中以化工、电镀、医药等行业为主的老工业企业工艺程度低, 跑冒滴漏现象凸起, 整体来讲, 重庆市污水处置举措措施具有废水排放不完全达标、处置工艺针对性较差和污水处置举措措施不足等问题, 没法完全处置废水中的各类污染物。因为污水处置举措措施不足等问题, 各工业园区均具有或多或少的污水直排口, 这些污水未经任何处置就被间接排入下流河流, 对三峡库区水质发生较年夜影响。建议应强化工业园区污水处置举措措施的提标革新, 并周全展开工业污染源自行监测和消息公然, 成立企业情况治理台账轨制, 完美企业自行监测和消息公然轨制, 成立重点污染源监测数据治理系统。依照排污许可证轨制实行的要求, 展开自行监测或拜托第三方监测, 当令向社会公然监测数据、排污状态。 (1)重点工业园区邻接长江畔流氮、磷污染严峻, TN浓度均为GB 3838— 2002劣Ⅴ 类水质, TP浓度也为Ⅴ 类水质。重点工业园区年夜量工业废水和糊口污水的排放多是形成重点工业园区邻接长江畔流氮、磷浓渡过高的首要缘由之一。 (2)重点工业园区首要入库河道中的TN、TP浓度均为GB 3838— 2002劣Ⅴ 类水质, 特殊是各园区的首要污水受纳河道中的氮、磷浓度很是高。污水的不法、无序排放, 是致使河道四周采样点氮、磷浓度偏高的潜伏缘由之一。 (3)重点工业园区首要污水处置厂排水口和排污口TN、TP污染很是严峻, 是邻接长江畔流的1.93~59.59倍。 三峡水库的建成, 促使沿岸地域石油、化工、能源、城镇燃气和交通等行业成长迅猛, 特别是重庆成为西南经济成长中间, 沿江扶植鱼嘴化工城, 长命、涪陵和万州等几年夜工业园区, 且工业园区未周全扶植集中污水处置举措措施, 很多中小型工业企业具有的环保问题还需要实行深度管理。建议按照分歧的工业行业类型所发生的工业废水特征, 设想分歧的污水处置工艺和提防办法, 同时经由过程加年夜园区根本举措措施扶植与投资, 成立合用在分歧工业行业废水类型的集中式污水处置厂, 建立工业废水的分类处置轨制, 严酷节制工业废水的达标排放, 削减入河污染负荷总量, 下降库区水情况风险。 The authors have declared that no competing interests exist.