湘江长株潭区段水环境现状研究

2022-09-12

随着人口的增长社会经济的发展, 用水量不断增加。同时, 水污染现象频繁出现, 加剧了水资源紧缺的局面。水是生命的源泉, 是人类生存和发展的必要因素。因此水环境的研究和保护具有重大的意义。湘江是长江七大支流之一, 水量丰富支流众多。本文以湘江长株潭区域作为研究对象, 探讨其水环境的变化趋势以及变化原因, 将为该区域水环境保护以及科学合理的水资源利用规划提供相关参考。

1 研究区域概况及研究方法

1.1 研究区域介绍

湘江下游途经株洲、湘潭、长沙等地此区域人口众多城镇密集是湖南工农业生产较发达地区。此地海拔多在500m以下为典型的亚热带湿润季风气候。年均气温16.15℃～17.13℃年降水量1195mm～1492mm。长株潭地处中南有着得天独厚的区位优势历史悠久文化、工农业发达。湘江干流长株潭区域集中了清水塘和竹埠港二个重要工业区并有钢铁、冶炼、化工、轻工、机械等行业的重点废水污染源五百多个每年工业废水及生活污水排放量巨大。

其中长沙市地处湘中偏北。地形地貌为山地丘陵, 平原山地各占50%。株洲市位于湖南省东部, 湘江中下游, 全境的面积中, 山区39.60%, 丘陵占21.61%, 岗地占19.61%, 平原占14.96%, 水域占4.2%。湘潭市位于湖南省中部偏东, 湘江中下游, 全市地形山丘环绕, 总部相对平坦, 东北部开阔, 湘江从南至北呈S型流经湘潭市区[1]。

1.2 研究方法

选择湘江下游水域有代表性的监测地点进行监测利用地表水环境质量标准 (GHZB 1～1999) 来评价各项水质指标分析1995年及2000年湘江中下游水质的变化情况得出水质污染的原因为湘江流域水环境保护提供参考。河流水质监测的常规项目较多文中选取:高锰酸盐指数、五日生化需氧量、溶解氧、氨氮、总磷、大肠菌群、总汞、总铅、总砷等指标进行分析。

2 湘江下游水质分析

在湘江下游设置11个监测断面, 它们分别是湘江株洲江段的枫溪、白石、霞湾湘潭江段的马家河、五星、易家湾长沙江段的昭山、暮云市、猴子石、三叉矶和乔口断面。监测情况如表1所示。

总体来说下游的五日生化需氧量、高锰酸盐指数、溶解氧含量、总铅和总砷含量情况较佳在1995年及2000年均达到了地表水环境质量标准II类标准。但其余指标监测情况很差超标情况比较严重。特别是大肠菌群数、总磷含量、总汞含量。所有监测断面1995年及2000年的大肠菌群数指标均未达到II类标准半数以上断面为劣五类水质;其次总磷含量2000年较1995年更加严重有半数以上断面为IV水质;汞含量超标情况也较严重接近半数监测断面为III类水质并且2000年较1995年并没有好转。

3 湘江下游水污染原因分析

3.1 工业废水

湘江干流长株潭区域集中了清水塘和竹埠港二个重要工业区, 并有钢铁、冶炼、化工、轻工、机械等行业的重点废水污染源507个。每年排放工业废水28402万吨, 其中COD排放量47956万吨/年, 氨氮16754万吨/年, 汞1.71吨/年, 镉4.43吨/年, 铅17.62吨/年, 砷20.15吨/年, 六价铬3.94吨/年[2]。废水排放量占湘江流域的59.66%, COD排放量占73.28%, 氨氮占79.93%, 汞占88.60%, 六价铬占84.32%, 镉占23.65%, 砷占21.68%。特别是汞的排放量很大, 占全国排放总量的31.22%。

3.2 城市生活污水排放

长、株、潭三市城镇人口数为566.91万人, 城镇生活污水产生量39159万吨/年, 占全省的30.9%。生活污水中COD排放量129639吨/年, 氨氮10567吨/年, 城市生活污水处理率, 长沙为50.39%, 株洲为13.63%, 湘潭为1.79%, 三市平均为31.90%。而江苏、浙江、广东等省部分城市污水处理率已超过90%[3]。

3.3 农业非点源污染

据不完全统计, 长株潭地区每年施用化肥20.42万吨, 农药12654吨左右。农药、化肥施用期正值降雨季节, 每年经雨水中冲洗带入径流, 辗转汇入湘江[4]。农村居民生活排污、畜禽养殖、乡镇企业等每年排放的废水量19801.4万吨。其中COD入河量16283.8万吨, 氨氮入河量2416.4万吨。这些污水基本未经处理而外排, 对湘江流域水体造成严重污染。

3.4 城市径流污染

由于自然降水造成城市地表污染物的流失对水环境的影响, 长、株、潭三市城市径流COD入河量为28.4吨/年, 氨氮2.9吨/年。湘江沿岸存在垃圾乱堆乱放的垃圾围城现象, 经雨水浸泡, 随径流带入湘江或渗入土壤。更有甚者, 在岸边堆存工业废物或直接向湘江倾倒固体废物, 从而加剧了湘江的污染。经初步统计, 长、株、潭三市废水污水排放量约56393万吨, 其中COD为19.47万吨, 氨氮为4.44万吨。