松花江水污染的危害及防治對策

松花江水污染的危害及防治對策

松花江是中國七大主要河流之一，全長95公里，流域面積55.68萬公里，總面積56969萬（2000年）。流經(jīng)黑龍江省、吉林省和內(nèi)蒙古東部省。2005年11月13日,位于吉林省吉林市的中國石油天然氣股份有限公司吉林石化分公司雙苯廠(101廠)的苯胺車間發(fā)生劇烈爆炸并引起大火,導(dǎo)致大量含有苯和硝基苯的污水繞過了專用的污水處理通道,通過吉林石化分公司的東10號線排污口直接進(jìn)入了松花江,導(dǎo)致松花江硝基苯和苯嚴(yán)重超標(biāo),形成了長達(dá)80km的污染帶,造成重大環(huán)境污染事件,致使松花江下游沿岸的哈爾濱、佳木斯,以及松花江注入黑龍江后俄羅斯的哈巴羅夫斯克市等面臨嚴(yán)重的城市生態(tài)危機(jī)。此次污染不僅可能產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的危害,將成為東北地區(qū)老工業(yè)基地振興與可持續(xù)發(fā)展的障礙,而且對國際界河黑龍江污染而引發(fā)了國際糾紛。本文全面分析了此次松花江水污染特點(diǎn)及其危害,并有針對性地提出了松花江水污染防治對策,為松花江水污染防治工作的開展提供思路。1松花江此次污染以苯、硝基苯為主。據(jù)黑龍江環(huán)保局監(jiān)測,肇源斷面2005年11月23日1時(shí),苯濃度為0.0154mg·L-1,未超標(biāo)。由此可見,進(jìn)入黑龍江省境內(nèi)的主要污染物為硝基苯,但由于繼續(xù)沉降、吸附等作用,硝基苯濃度呈現(xiàn)逐步削減趨勢,進(jìn)入松花江哈爾濱段后,將匯入呼蘭河、湯旺河、牡丹江等較大支流,流量會有所增大,稀釋、沉降、吸附等物理、化學(xué)作用增強(qiáng),硝基苯的濃度將進(jìn)一步降低(圖1)。2松花江污染2.1水土保持工程松花江是哈爾濱城市供水主要水源,由于吉林石化爆炸使得大量的有毒物質(zhì)排入松花江,嚴(yán)重影響了城市水源地的水質(zhì),一是影響地表飲用水水源水質(zhì),二是影響沿江由松花江補(bǔ)給的淺層井水水質(zhì),使得松花江流域在嚴(yán)重缺水的同時(shí),水質(zhì)又受到嚴(yán)重污染,可利用的水資源進(jìn)一步減少,加劇了松花江水資源的短缺,直接影響到黑龍江省社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。2.2對人類可疑致病性的劃為藥物設(shè)施的參考定義,其也可證指的是人體方面的三價(jià)鐵-紅字茶酯,則對江中金屬酶的三價(jià)鐵硝基苯可毒害人和動(dòng)物,破壞血液循環(huán)和神經(jīng)系統(tǒng),引起貧血甚至死亡。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中有充分的證據(jù)證明硝基苯有致癌性,國際癌癥研究機(jī)構(gòu)(IARC)已將其劃為2B組致癌物,即對人類可疑致癌物;葛建中(2001)的研究表明,硝基苯被人體吸收后被還原為亞硝基苯和苯基羥胺,苯基羥胺氧化能力強(qiáng),因而形成高鐵血紅蛋白的作用強(qiáng),高鐵血紅蛋白中的三價(jià)鐵與羥基結(jié)合牢固,失去攜氧能力,高鐵血紅蛋白還可引起谷胱甘肽減少,使細(xì)胞膜不能保持正常功能,導(dǎo)致紅細(xì)胞破裂和肝細(xì)胞損害,發(fā)生溶血和肝損傷。長期飲用受污染的江水的沿江居民癌病發(fā)病率高于遠(yuǎn)離江邊的居民。可見水污染嚴(yán)重威脅沿江人民的身體健康。2.3硝基苯磺酸鹽pa抑制魚體酶活性松花江水中的污染物不僅直接危害江中各種魚類,導(dǎo)致中毒死亡,而且影響魚類的生存繁殖環(huán)境,對漁業(yè)資源造成嚴(yán)重的破壞。據(jù)人民網(wǎng)2005年11月24日報(bào)道,在哈爾濱向國家申請水庫開閘放水之前,松花江已經(jīng)出現(xiàn)了魚類大量死亡現(xiàn)象。硝基苯等有機(jī)物能抑制魚類過氧化氫酶、腺苷三磷酸酶等的活性[5、6];薛良義等(2005)研究發(fā)現(xiàn),硝基苯還可以對魚的DNA造成損傷,影響到魚類遺傳,由此可見其對漁業(yè)資源的破壞是非常嚴(yán)重的。施氏鱘(Acipenserschrenckii),俗稱七粒浮子,屬鱘形目,鱘科,鱘屬,屬于《瀕危野生動(dòng)植物物種國際貿(mào)易公約》附錄Ⅱ保護(hù)的野生動(dòng)物物種,1993年被我國林業(yè)部核準(zhǔn)為國家保護(hù)的瀕危野生動(dòng)物,是黑龍江省特有保護(hù)品種,也被列入世界瀕危物種;同時(shí)也入選《中國生物多樣性保護(hù)和行動(dòng)計(jì)劃》中國優(yōu)先保護(hù)物種名錄。目前松花江內(nèi)的野生施氏鱘資源嚴(yán)重衰竭,已到了瀕臨絕跡的邊緣。吉林石化爆炸導(dǎo)致的松花江水污染造成的水中含有大量的有毒物質(zhì),一方面直接造成施氏鱘的中毒死亡;二是破壞其棲息環(huán)境,使其喪失適宜的棲息環(huán)境而更加瀕臨滅絕。2.4灌溉水中硝基苯濃度對小麥生長發(fā)育的影響硝基苯對生物具有毒性。灌溉水中的硝基苯濃度為100mg·L-1時(shí),小麥葉片出現(xiàn)枯斑;濃度為400mg·L-1時(shí),麥苗干枯并出現(xiàn)部分死亡。當(dāng)小麥生長到三葉期,灌溉總量為68L·m-2時(shí),灌溉水中硝基苯濃度為100mg·L-1時(shí),小麥葉片枯死面積進(jìn)一步增大;400mg·L-1時(shí)使小麥發(fā)育延緩,仍停留在二葉期。當(dāng)小麥生長進(jìn)入分蘗期,灌溉水總量為102L·m-2時(shí),灌溉水中硝基苯濃度為100mg·L-1時(shí),小麥有1/5葉片枯死;濃度為400mg·L-1時(shí)小麥全部死亡;且小麥穗數(shù)隨著灌溉水中硝基苯濃度增加而減少;此外,硝基苯明顯地抑制小麥種子萌發(fā)和幼苗的生長,受害程度隨硝基苯濃度增加而加重。黑龍江省作為中國重要的產(chǎn)糧基地,吉林石化爆炸導(dǎo)致的松花江水體受到嚴(yán)重污染,必將影響到黑龍江省的糧食的產(chǎn)量與質(zhì)量。2.5硝基苯污染水體太陽島坐落于哈爾濱市松花江北岸,與繁華的市區(qū)隔水相望,屬江漫灘濕地草原型風(fēng)景名勝區(qū),是黑龍江省著名風(fēng)景名勝旅游區(qū),全國著名的旅游避暑勝地,哈爾濱市旅游業(yè)的金字招牌。在此次重大水污染事件中,由于排放進(jìn)入松花江水體的硝基苯在水中具有極高的穩(wěn)定性,而且硝基苯的密度大于水,進(jìn)入水體的硝基苯會沉入水底,長時(shí)間保持不變;又因其在水中有一定的溶解,所以造成的水體污染會持續(xù)相當(dāng)長的時(shí)間。據(jù)中國環(huán)保網(wǎng)對硝基苯的毒性實(shí)驗(yàn)介紹表明,當(dāng)硝基苯濃度為5mg·L-1時(shí),被污染水體呈黃色,有苦杏仁味;當(dāng)濃度達(dá)100mg·L-1時(shí),水幾乎是黑色,并分離出黑色沉淀。因此,松花江水體必然長期受到硝基苯持久地污染,而以松花江水體為主要水源的太陽島風(fēng)景區(qū)的景觀也必然遭受持續(xù)地破壞,對旅客的吸引力會減少,影響到哈爾濱的旅游業(yè)的發(fā)展。2.6潛在的生態(tài)危害硝基苯在環(huán)境中較難降解,可經(jīng)食物鏈富集進(jìn)入人體,危害人類健康。目前,國內(nèi)外研究已經(jīng)證明硝基苯可以在水生生物體內(nèi)的富集以及可引起的毒性,在高濃度的情況下,可直接導(dǎo)致生物體死亡,在濃度低的情況下,會累積在生物體內(nèi),通過食物鏈最終危及人類,由此會造成松花江流域長期的潛在生態(tài)危害。3松花江污染防治對策3.1加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測在地表水環(huán)境監(jiān)測方面,每周對沿江的集中式引用水源地水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測分析;在化冰期,每日在各例行監(jiān)測斷面采集地表水和集中式引用水源地水樣,分析苯和硝基苯含量;在地下水環(huán)境監(jiān)測方面,對事故發(fā)生點(diǎn)下游沿江各地地下水水質(zhì)實(shí)行周報(bào)制度。在土壤、農(nóng)產(chǎn)品及空氣質(zhì)量監(jiān)測方面,應(yīng)分別于春耕前第一次農(nóng)灌后和第一次農(nóng)業(yè)收獲之后采集典型用地土壤進(jìn)行全面分析。此外,要做好春季江面解凍時(shí)的水質(zhì)監(jiān)測工作,確保飲用水安全,并及時(shí)向社會發(fā)布有關(guān)監(jiān)測信息。要對松花江沉積物樣和水生生物樣進(jìn)行全面分析,準(zhǔn)確地掌握松花江的水質(zhì)污染狀況,為松花江水污染防治提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。3.2微生物指標(biāo)應(yīng)對松花江水污染事件生態(tài)環(huán)境影響進(jìn)行深入細(xì)致的研究,包括松花江特征污染物存在形態(tài)、分布與環(huán)境特征分析,污染對松花江水產(chǎn)品食用安全及農(nóng)副產(chǎn)品質(zhì)量的影響評估,城市安全供水應(yīng)急凈化技術(shù)方案研究、特征污染物的人體健康風(fēng)險(xiǎn)評估、松花江生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究等;針對污染物的遷移轉(zhuǎn)化、冰凍后污染物吸附、滯留以及對環(huán)境影響和飲用水、漁業(yè)安全等問題提出預(yù)案等,為政府決策提供科學(xué)依據(jù)。3.3污染源總量控制制定和實(shí)施水污染綜合防治規(guī)劃是保護(hù)松花江水質(zhì)的重要措施。全流域?qū)嵤┕I(yè)廢水達(dá)標(biāo)排放和總量控制、排放污染物的企業(yè)實(shí)行申報(bào)制度和排污許可證制度,所排放的廢水中污染物必須達(dá)到國家或地方排放標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)也必須滿足流域污染物總量控制的要求。3.4加強(qiáng)環(huán)境科學(xué)研究和監(jiān)測,提高環(huán)境監(jiān)測能力和質(zhì)量監(jiān)測能力在環(huán)境圍繞松花江流域水質(zhì)污染綜合防治、深化污染物總量控制和流域環(huán)境管理,進(jìn)一步增強(qiáng)了環(huán)境科學(xué)研究和監(jiān)測能力建設(shè)。開展污染防治的科學(xué)研究項(xiàng)目,加大松花江水質(zhì)監(jiān)測和科研的投資。通過先進(jìn)的技術(shù)和現(xiàn)代化的手段,努力爭取廣泛的國際合作,為松花江污染防治決策提供科學(xué)依據(jù)。3.5大力減輕生活污水污染據(jù)黑龍江省環(huán)保局統(tǒng)計(jì),松花江哈爾濱段每日接納來自第二松花江和嫩江的工業(yè)廢水、生活污水約450萬m3,且呈逐年上升趨勢,其中含有大量的有機(jī)污染物;目前,哈爾濱市城市二級污水集中處理率只有16.25%,外縣(市)只有延壽有污水處理廠,其余地方都沒建污水處理廠,大量未經(jīng)處理的生活污水直接排入松花江中,增加了松花江的污染負(fù)荷。為減輕松花江水質(zhì)污染,應(yīng)依據(jù)《水污染防治法》、《黑龍江省環(huán)境保護(hù)條例》、《哈爾濱市水污染防治管理辦法》等法律法規(guī),加強(qiáng)對松花江流域的環(huán)境管理。一是積極與長春、吉林、齊齊哈爾等上游城市及松遼委協(xié)調(diào),加快對吉林化工等重點(diǎn)污染源的治理,加大枯水期豐滿水庫放流量,努力減少下泄污染。二是加大治理工作,對工業(yè)污水堅(jiān)持“誰污染、誰治理”的原則;對造成污染的工程項(xiàng)目,要堅(jiān)決限期整改;對新建、改建、擴(kuò)建項(xiàng)目嚴(yán)格實(shí)行建設(shè)項(xiàng)目水資源論證制度和環(huán)境影響分析;沿河工礦企業(yè)的入河排污口必須嚴(yán)格實(shí)行達(dá)標(biāo)排放;城市生活污水必須集中處理后排放;對中小河流污染嚴(yán)重的河段開展河床清理等。3.6水體生物生態(tài)修復(fù)技術(shù)利用生物進(jìn)行污染治理是一種有效的手段,它是利用培育的植物或培養(yǎng)、接種的微生物的生命活動(dòng),對水中污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化及降解,從而使水體得到凈化的技術(shù)。該技術(shù)近年來發(fā)展迅速,在國外已經(jīng)達(dá)到工程實(shí)用化的程度,并且積累了系列觀測數(shù)據(jù)。水體的生物生態(tài)修復(fù)技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):首先是處理效果好;其次,水體生物生態(tài)修復(fù)技術(shù)的工程造價(jià)相對較低,不需耗能或低耗能,運(yùn)行成本低廉,所需的微生物具有來源廣、繁殖快的特點(diǎn),如能在一定條件下,對其進(jìn)行篩選、定向馴化、富集培養(yǎng),可以對大多數(shù)有機(jī)物質(zhì)實(shí)現(xiàn)生物降解處理;另外,這種處理技術(shù)不需向水體中投放藥劑,不會形成二次污染。因此,這種廉價(jià)實(shí)用技術(shù)十分適合松花江水污染治理。國內(nèi)外眾多研究者通過富集培養(yǎng)等技術(shù)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了許多能夠降解硝基苯的微生物(表1)。3.7濕地床有機(jī)物污染物的去除廢水中的不溶性有機(jī)物通過濕地的沉淀、過濾作用,很快地被截留進(jìn)而被微生物利用;廢水中可溶性有機(jī)物則可通過植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代謝降解過程而被分解去除。隨著處理過程的不斷進(jìn)行,濕地床中的微生物也繁殖生長,通過對濕地床填料的定期更換以及對濕地植物的收割而將有機(jī)污染物從系統(tǒng)中去除。濕地植物對污染物都具有吸收、代謝、累積作用,對A1、Fe、B、Cu、Pb、Zn等均有富集作用,一般植物的長勢越好、密度越大,凈化水質(zhì)的能力越強(qiáng)。松嫩平原、三江平原現(xiàn)有大面積的可供利用的濕地,根據(jù)實(shí)際情況,科學(xué)規(guī)劃,合理利用濕地的進(jìn)一步凈化功能,可降低對