劉 潘，吳林鍵

（重慶交通大學(xué) 河海學(xué)院，重慶 400074）

2004年，重慶市70條主要次級(jí)河流的172個(gè)監(jiān)測(cè)斷面中，不能滿足水域功能的斷面比例為47.1% ，2005年，不能滿足水域功能的斷面比例為35%，污染較為嚴(yán)重。特別是城市河流污染十分嚴(yán)重，大多已成為城市的排污溝，不僅對(duì)城市環(huán)境造成極為不利的影響，同時(shí)也成為重慶市及三峽庫(kù)區(qū)水環(huán)境安全的嚴(yán)重威脅［1］。作為主城區(qū)14條次級(jí)河流之一的花溪河就是其中的典型實(shí)例。根據(jù)重慶市環(huán)保局于2011年多次發(fā)布主城區(qū)14條綜合整治次級(jí)河流各月份水質(zhì)調(diào)查報(bào)告，整治后的花溪河水質(zhì)雖有好轉(zhuǎn)，但基本情況仍不樂觀，各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)均超過標(biāo)準(zhǔn)值。因此，開展花溪河水質(zhì)污染的研究，對(duì)改善當(dāng)前不樂觀的形勢(shì)作出較為清晰的認(rèn)識(shí)，為長(zhǎng)江次級(jí)河流的水環(huán)境質(zhì)量研究提供參考。

1 花溪河概況

花溪河（圖1）是重慶市主城區(qū)內(nèi)14條次級(jí)河流之一，位于重慶市巴南區(qū)，主流發(fā)源于巴南區(qū)石崗鄉(xiāng)碑埡巖口，干流流經(jīng)巴南區(qū)南彭鎮(zhèn)，界石鎮(zhèn)，南泉鎮(zhèn)，花溪鎮(zhèn)，至李家沱街道辦事處馬王坪匯入長(zhǎng)江［2］。該流域?yàn)槿A鎣山西南延伸支脈，流域面積約268.46 km2，河流全長(zhǎng)63.62 km，是長(zhǎng)江的一級(jí)支流，為穩(wěn)定可靠的灌溉水源［3］。河流流經(jīng)川東平行嶺谷區(qū)；中游在流經(jīng)南泉鎮(zhèn)虎嘯口時(shí)，河水陡然下降，形成虎嘯峽；下游地勢(shì)較為平坦，河流蜿蜒曲折［4］。

圖1 花溪河流域

近年來，在重慶市發(fā)展大都市圈的戰(zhàn)略背景下，花溪河流域所在地區(qū)依托優(yōu)越的區(qū)位條件，良好的工業(yè)基礎(chǔ)和先天的自然資源，以花溪鎮(zhèn)市級(jí)工業(yè)園，南泉農(nóng)家樂為龍頭的第二、三產(chǎn)業(yè)快速崛起，人口快速增長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展。與此同時(shí)，大面積的農(nóng)作物區(qū)沿河岸分布，這些都勢(shì)必會(huì)加重花溪河流域內(nèi)水體的自凈負(fù)荷，形成水體污染與富營(yíng)養(yǎng)化，對(duì)該流域的生態(tài)環(huán)境帶來重大影響。

2 流域總體污染情況

自20世紀(jì)80年代以來，伴隨著花溪河沿岸城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，各種工業(yè)廢水，生活污水，農(nóng)業(yè)代謝產(chǎn)物未經(jīng)處理直接排向河內(nèi)，使得河水逐漸變渾濁、發(fā)臭，河中魚類銳減且已不能食用。三峽蓄水以后，該流域受干流水位頂托，形成回水區(qū)，導(dǎo)致水流速度大幅減慢，水中挾帶的有機(jī)物、污質(zhì)大量沉積，形成富營(yíng)養(yǎng)化。短時(shí)間內(nèi)，花溪河從水質(zhì)清澈、透明變成了呈墨綠色、散發(fā)著惡臭的臟河。

據(jù)調(diào)查，僅在花溪村境內(nèi)重慶理工大學(xué)至花溪二橋2 km范圍內(nèi)，發(fā)現(xiàn)有大管徑排污口2個(gè)、小水溝9個(gè)，所排污水伴隨著刺鼻的氣味。事實(shí)上，根據(jù)2012年1月重慶市巴南區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)站對(duì)花溪河內(nèi)多個(gè)斷面所測(cè)到的數(shù)據(jù)顯示，河水中的五日生化需氧量（BOD5）、化學(xué)需氧量（COD）、氨氮（NH3－N）、溶解氧（DO）、p H值等5項(xiàng)指標(biāo)均已超標(biāo)，見表1，所有監(jiān)測(cè)斷面全部為劣Ⅴ類水質(zhì)，不能滿足相應(yīng)水域功能要求，且枯水期尤為嚴(yán)重。雖然多年來政府制定并實(shí)施［5］了一系列旨在治理花溪河水污染問題的措施與方案，也興建了李家沱污水處理廠、石崗污水處理廠及一些垃圾處理中轉(zhuǎn)站，在一定范圍內(nèi)緩解了水環(huán)境狀況，但都沒能從根本上遏制花溪河的污染，其水污染問題仍令人堪憂。

表1 2012年1月巴南區(qū)花溪河水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果

3 污染成因分析

根據(jù)實(shí)地走訪與文獻(xiàn)［6］分析可知，花溪河屬于山區(qū)河流，影響花溪河水質(zhì)污染負(fù)荷的直接原因是工業(yè)點(diǎn)污染源、城鎮(zhèn)生活點(diǎn)污染源及由農(nóng)田徑流和淹沒耕地污染物釋放所構(gòu)成的農(nóng)業(yè)面污染，同時(shí)也參考水質(zhì)的背景輸入對(duì)水污染的影響。

3.1 工業(yè)點(diǎn)源污染

花溪河流域面積所覆蓋的范圍內(nèi)，分布有重鋼集團(tuán)鋼管有限責(zé)任公司、重慶江南橡膠廠、重慶蓄電池隔板廠、重慶耐德工業(yè)股份有限公司等大大小小幾十家企業(yè)和工廠，主要集中在界石鎮(zhèn)、南泉街道及花溪街道境內(nèi)。近年來，重慶市政府和巴南區(qū)政府加強(qiáng)了對(duì)花溪河沿岸重點(diǎn)污染源的整治，沿河兩岸修建排污管網(wǎng)，將重點(diǎn)監(jiān)察企業(yè)的工業(yè)廢水統(tǒng)一排放。但由于管徑過小、污水量較大，排污管道經(jīng)常被堵塞，降雨時(shí)出現(xiàn)倒灌等現(xiàn)象，污水仍會(huì)直接排向河中，因此，所取得的成效不顯著。同時(shí)，依然有部分中小企業(yè)或工廠未進(jìn)入排污管網(wǎng)，存在有直接排污的情況。據(jù)調(diào)查，界石鎮(zhèn)、南泉街道、花溪街道境內(nèi)存在大量小作坊等私營(yíng)企業(yè)將未經(jīng)處理的廢水排放到河流中，且排放量較為巨大，造成河中 NH3－N、BOD5含量超標(biāo)［5］，見表3，對(duì)下游水質(zhì)造成影響。

表2 花溪河斷面超標(biāo)情況及超標(biāo)來源

據(jù)預(yù)測(cè)，僅花溪鎮(zhèn)工業(yè)廢水排放量2015年可達(dá)554.4萬t／a，工業(yè)廢水中的重要污染物BOD5的排放量為223.4 t／a，CODCr為744.8 t／a，SS為521.3 t／a，NH3－N 為111.7 t／a［7］。由于花溪河處于回水區(qū)且年平均徑流量較小，河水的自凈能力弱，這些工業(yè)廢水必定會(huì)惡化花溪河的水環(huán)境，成為花溪河水質(zhì)污染的重要原因之一。

3.2 城鎮(zhèn)生活點(diǎn)污染

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，走城市化的道路必然會(huì)給環(huán)境帶來巨大副作用。在花溪河流域沿岸的居民由少到多，由分散到集中的過程中，配套的污水、垃圾集中處理設(shè)施因資金、規(guī)劃等問題而沒有及時(shí)完善，大量的生活污水遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過環(huán)境自凈的極限，與未城鎮(zhèn)化時(shí)期形成鮮明對(duì)比。雖然部分新建居民區(qū)的生活污水經(jīng)過化糞池簡(jiǎn)單處理后排放，但絕大部分的老舊建筑、農(nóng)舍仍不經(jīng)處理直接排污。

根據(jù)實(shí)地走訪調(diào)查，鋼管廠家屬區(qū)生活污水直接排放；從岔路口方向排來的生活污水在花溪二橋處形成一個(gè)大型排污口；理工大學(xué)宿舍區(qū)生活廢水直接排放；沿岸幾家修理廠污水和臨時(shí)搭建的簡(jiǎn)易廁所的糞便直接排放。這些場(chǎng)鎮(zhèn)及沿岸生活污水嚴(yán)重污染花溪河水質(zhì)。據(jù)檢測(cè)，花溪河八星橋斷面BOD5超標(biāo)0.04倍；黃角樹斷面BOD5超標(biāo)0.63倍，NH3－N超標(biāo)3.34倍；入長(zhǎng)江上游200 m斷面BOD5超標(biāo)0.24倍，NH3－N超標(biāo)3.74倍［5］。

目前來看，流域內(nèi)城鎮(zhèn)污水基本上以點(diǎn)污染源形式排放居多，即使短期內(nèi)只存在對(duì)局部水域的明顯污染，但在長(zhǎng)期處于緩慢流速的回水區(qū)的情況下將使河流的污染負(fù)荷絕對(duì)量變得十分巨大。根據(jù)文獻(xiàn)［7］，估算出了花溪鎮(zhèn)各規(guī)劃年生活污水主要污染物負(fù)荷情況（集中處理前），見表3。

3.3 農(nóng)業(yè)面污染

花溪河流域流經(jīng)之處大部分處于城鄉(xiāng)結(jié)合部，沿河兩岸為農(nóng)田種植區(qū)。在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)不斷進(jìn)步和發(fā)展且市場(chǎng)需求不斷擴(kuò)大的背景下，大量的農(nóng)藥、化肥被使用，最終流向河水中，成為該流域農(nóng)業(yè)面污染的主要污染源。據(jù)了解，在農(nóng)民施用的化肥中，只有35%左右能夠被農(nóng)作物正常吸收利用，另有33%左右進(jìn)入大氣中，剩余部分則殘留在土壤和水體中，而其中的主要成分氮、磷等會(huì)在長(zhǎng)期的降雨過程、灌溉過程以及滲透過程中隨著地表徑流未經(jīng)任何處理直接進(jìn)入水環(huán)境，造成水體富營(yíng)養(yǎng)化，破壞農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境［8－9］。

表3 花溪鎮(zhèn)生活污水污染負(fù)荷（處理前，t／a）

此外，花溪河屬于山區(qū)河流，水位易暴漲暴落。河水經(jīng)常淹沒農(nóng)田，造成未被吸收的有機(jī)物直接釋放到水體中，使面源污染更加嚴(yán)重。

3.4 其他成因

河岸兩旁存在有零散的白色垃圾、建筑材料廢棄物等固體垃圾，隨著雨水的沖刷將產(chǎn)生大量的污水。此外，花溪河流域修建有花溪電站、南泉電站等小型水工建筑物，加之下游地區(qū)進(jìn)行河道改道整治，壅高水位，因此在局部地區(qū)會(huì)導(dǎo)致河水流速大幅減緩，不利于污染物的擴(kuò)散。與此同時(shí)，河流上游流量較大且流經(jīng)人口稠密、工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)的部分支流加重了花溪河的污染負(fù)荷，因此，背景輸入也是河流污染的一大來源［6］。

4 治理措施

4.1 加強(qiáng)監(jiān)管，合理規(guī)劃

目前，重慶市“碧水行動(dòng)”已將包括花溪河在內(nèi)的5條次級(jí)河流納入重點(diǎn)整治范圍，政府將加大對(duì)污染河流的治理力度［10］。在此背景下，一方面應(yīng)積極加強(qiáng)環(huán)保部門對(duì)企業(yè)的監(jiān)管，全面排查流域內(nèi)排污量大、有不良記錄的企業(yè)和工廠，對(duì)未進(jìn)入統(tǒng)一排污管網(wǎng)的單位進(jìn)行限期整治，封堵其偷排漏排管道及出口，從排污源頭上攔截污水；另一方面要強(qiáng)化公眾監(jiān)管，建立公眾參與機(jī)制，讓民眾自覺制止、抵制污染行為。同時(shí)，合理規(guī)劃整個(gè)花溪河流域生態(tài)環(huán)境建設(shè)，以生物化肥、綠色農(nóng)藥的開發(fā)利用加強(qiáng)對(duì)化肥、農(nóng)藥使用的有效控制；在河流沿岸大力推行清潔生產(chǎn)，不擴(kuò)建、新建有不達(dá)標(biāo)污染物排放的工業(yè)項(xiàng)目，引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)和諧化發(fā)展；并且在已建成投入使用部分污水處理廠的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步擴(kuò)大污水處理廠的能力輻射范圍，提速構(gòu)建沿岸居民生活排污統(tǒng)一管網(wǎng)，大幅減少點(diǎn)污染源。

4.2 建立人工濕地系統(tǒng)

人工濕地系統(tǒng)是一種通過對(duì)自然濕地的模擬來達(dá)到污水凈化的污水處理技術(shù)，發(fā)展于20世紀(jì)70年代。系統(tǒng)包括填料床和在床體上種植的植物，及在水中、填料中生存的動(dòng)物、微生物，因其具有處理能力強(qiáng)、高效、方便管理等特點(diǎn)而被廣泛使用。其原理是當(dāng)污水流經(jīng)床體表面和床體填料縫隙時(shí)，通過過濾、吸附、沉淀、離子交換、植物吸收和微生物分解等方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物質(zhì)特別是有機(jī)污染物的凈化處理［11］。

由于花溪河水質(zhì)污染存在多方面因素共同作用，走單一治理途徑定會(huì)收效甚微，因此，還應(yīng)加強(qiáng)從環(huán)境本身出發(fā)，尋求控制污染源與生態(tài)修復(fù)相結(jié)合的方法。從花溪河流域污染檢測(cè)結(jié)果來看，主要超標(biāo)物為BOD5，NH3－N，COD等。研究數(shù)據(jù)表明，人工濕地對(duì)BOD5的去除率高達(dá)85%～95%，對(duì)N的去除率可達(dá)80%，對(duì)COD的去除率可達(dá)80%以上［11］。相對(duì)于過去采用的其他處理方式，建立人工濕地可有針對(duì)性地對(duì)花溪河水質(zhì)起到事半功倍的效果。

在具體實(shí)施過程中，建議先集中對(duì)污染最為嚴(yán)重的少部分河段以建立人工濕地的形式進(jìn)行處理，仔細(xì)分析污水處理數(shù)據(jù)，驗(yàn)證該方法在花溪河流域的時(shí)效性。若結(jié)果可以滿足要求，則進(jìn)一步在整個(gè)流域范圍內(nèi)推廣和應(yīng)用［12］。同時(shí)，也應(yīng)加強(qiáng)對(duì)濕地的日常維護(hù)和管理，避免因其填料床中的土壤、沙、石的流失而對(duì)濕地本身和下游河道造成負(fù)面影響。

4.3 利用美人蕉浮床凈化污水

植物浮床技術(shù)是以浮床作為載體，把高等水生或陸生植物種植到受污染水體中，通過植物在生長(zhǎng)過程中對(duì)水體中氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收，以及植物根系和浮床基質(zhì)等的吸附作用，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)受污染水體的原位修復(fù)技術(shù)［13］。在植物的選擇上，美人蕉因其能夠吸收有害污物，且反應(yīng)敏感、抗性較好，常被選擇作為環(huán)境污染監(jiān)測(cè)器；同時(shí)，美人蕉也具有適應(yīng)性強(qiáng)、管理粗放、蟲害少等特點(diǎn)。據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，美人蕉浮床系統(tǒng)對(duì)NH3－N去除率最高可達(dá)95.45%［13］。因此，以利用美人蕉浮床技術(shù)來強(qiáng)化對(duì)水污染的治理就具有很高的可行性與適應(yīng)性。

在花溪河流域，由于其河道較窄宜采用小面積浮床作為載體，同時(shí)，根據(jù)所處地段河流的污染超標(biāo)情況布置相應(yīng)的美人蕉覆蓋率，并定期對(duì)美人蕉進(jìn)行收割，防止因桿葉腐爛而減弱凈化效果。

目前，市場(chǎng)上每株美人蕉價(jià)格為0.5元左右，這對(duì)正處于較低經(jīng)濟(jì)條件下的花溪河流域會(huì)帶來更小的治理成本，加之具有高生物量的美人蕉收獲后可作有機(jī)肥使用，在替代化肥使用減輕農(nóng)業(yè)面污染的同時(shí)也大大產(chǎn)生了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。因此，與人工濕地相比，利用美人蕉浮床凈化污水將強(qiáng)化生態(tài)保護(hù)與經(jīng)濟(jì)效應(yīng)的相互聯(lián)系，共同推動(dòng)彼此成效的最優(yōu)化。

［1］付永川，楊海蓉.對(duì)重慶市次級(jí)河流水污染綜合整治的思考［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，35（18）：5535－5536.

［2］方明建，鄭旭煦，余純麗.重慶花溪河水環(huán)境質(zhì)量與鄉(xiāng)鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展研究［J］.重慶工商大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2004，21（4）：329－332.

［3］何先偉，劉聰林，亢 洋，等.小流域水體污染對(duì)周邊環(huán)境影響研究——以花溪河流域?yàn)槔跩］.國(guó)土與自然資源研究，2009（3）：43－44.

［4］重慶工商大學(xué)綠色天使環(huán)保協(xié)會(huì).花溪河沿岸工廠污染排放調(diào)研［R］.重慶，2010.

［5］重慶市巴南區(qū)人民政府.重慶市巴南區(qū)人民政府辦公室關(guān)于一品河、花溪河1月份水質(zhì)情況的通報(bào)［Z］.重慶：重慶市巴南區(qū)人民政府，2012.

［6］胥昌純.巴南區(qū)次級(jí)河流回水區(qū)水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)狀及對(duì)策［OL］.重慶市巴南區(qū)環(huán)境保護(hù)局，2008.

［7］何錦峰，鄒 翔，楊清偉，等.快速城市化地區(qū)的河流水環(huán)境保護(hù)［J］.人民長(zhǎng)江，2009，40（15）：13－15.

［8］王春生，李 賀，趙樹茂，等.庫(kù)區(qū)農(nóng)業(yè)污染成因分析及對(duì)策［J］.農(nóng)業(yè)環(huán)境與發(fā)展，2007，24（4）：78－80.

［9］馮湘云，李 進(jìn)，郭玉華.農(nóng)村水體污染原因及處理防治對(duì)策［C］.中國(guó)化學(xué)會(huì)第八屆水處理化學(xué)大會(huì)暨學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集，2006.

［10］李 偉.清水溪梁灘河大溪河花溪河一品河五年有望實(shí)現(xiàn)清水流［N］.重慶晚報(bào)，2008－10－21（06）.

［11］張一丁，王本德，劉 偉，等.利用人工濕地法解決哈爾濱信義溝水污染問題［J］.長(zhǎng)春工程學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2005，6（1）：20－21.

［12］吳林鍵.梁灘河流域污染原因分析及改善措施探討［J］.重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2011，30（3）：456－460.

［13］張彥海，羅固源，許曉毅，等.美人蕉浮床去除臨江河N、P的動(dòng)態(tài)試驗(yàn)研究［J］.三峽環(huán)境與生態(tài)，2009，2（2）：30－35.