趙 穎

(連云港市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，江蘇 連云港 222001)

根據(jù)連云港市的廢水排放情況調(diào)查，薔薇河水體污染主要原因有三：一是上游來水污染，二是工業(yè)點(diǎn)源污染，三是非點(diǎn)源污染。所謂“非點(diǎn)源污染”，是相對(duì)于工業(yè)點(diǎn)源污染而言的，美國(guó)《聯(lián)邦水污染控制法(1972)》解釋它有3個(gè)不確定性：不確定的時(shí)間內(nèi)，通過不確定的途徑排放不確定數(shù)量的污染物質(zhì)［1］。非點(diǎn)源污染主要包括生活源和農(nóng)村面源。農(nóng)村面源污染是指在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中，氮素和磷素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、農(nóng)藥以及其他有機(jī)或無機(jī)污染物質(zhì)，通過農(nóng)田的地表徑流和農(nóng)田滲漏形成的水環(huán)境污染，主要包括畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)廢水、農(nóng)田回歸水和水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水污染［2］。

近年來，水環(huán)境保護(hù)措施的有力實(shí)施，使得薔薇河上游污水及工業(yè)廢水得到有效控制，但監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，薔薇水環(huán)境質(zhì)量仍承受巨大的污染壓力。隨著城市化進(jìn)程的進(jìn)一步發(fā)展，非點(diǎn)源污染逐漸成為薔薇河水體污染的主要因素。

1 生活污水排污量分析

1.1 計(jì)算依據(jù)

根據(jù)《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》(第五分冊(cè))及城鎮(zhèn)居民生活污水及污染物的排放系數(shù)，確定薔薇河流域生活污水及污染物的排放系數(shù)，見表1。

表1 薔薇河流域生活污水排污系數(shù)值

城鎮(zhèn)居民生活污水及污染物的排放量按下式核算：

式中：GC、GP——城鎮(zhèn)居民生活污水或污染物排放量，萬t/a或t/a;N——城鎮(zhèn)居民常住人口，萬人;FC、FP——城鎮(zhèn)居民生活污水或污染物排放系數(shù)，L/(人·d)或 g/(人·d)。

1.2 計(jì)算結(jié)果

2010年薔薇河流域共有人口20.74萬人，據(jù)此核算出薔薇河流域生活污水及主要污染物排放情況，詳見表2。

表2 生活污水及主要污染物排放情況

2 畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)排污量分析

2.1 畜禽糞尿排污量

根據(jù)2000年國(guó)家環(huán)保總局提供的產(chǎn)污系數(shù)測(cè)算，薔薇河流域畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生糞尿總量為173 833 t，糞尿含化學(xué)需氧量5 017 t、氨氮393 t、總磷450 t、總氮1 054 t。具體詳見表3。

表3 薔薇河流域畜禽糞尿排污量

2.2 畜禽養(yǎng)殖過程廢水污染物排放量分析

2.2.1 廢水排放量

各養(yǎng)殖場(chǎng)因生產(chǎn)方式和管理水平的不同，用水量和廢水排放量均存在較大的差異。在文獻(xiàn)檢索的基礎(chǔ)上，通過走訪踏勘、實(shí)地測(cè)量以及綜合平衡等手段，確定薔薇河流域各類畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)的單位用水與廢水產(chǎn)生系數(shù)，核算出薔薇河流域各類畜禽養(yǎng)殖的廢水排放量為60.78萬t，詳見表4。

表4 薔薇河流域各類畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)廢水排放情況

2.2.2 污染物排放量

對(duì)各類養(yǎng)殖場(chǎng)進(jìn)行比較、篩選，選取有代表性的養(yǎng)殖場(chǎng)，對(duì)其外排廢水進(jìn)行采樣監(jiān)測(cè)［3］，確定畜禽養(yǎng)殖廢水中污染物濃度，計(jì)算薔薇河流域畜禽養(yǎng)殖廢水污染物排放量。詳見表5。

表5 薔薇河流域畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)廢水及污染物排放量

實(shí)地調(diào)查數(shù)據(jù)表明，薔薇河流域畜禽養(yǎng)殖廢水排放總量的10%左右直接排入薔薇河，據(jù)此估算出直接排入薔薇河的畜禽養(yǎng)殖廢水排放量為6.08萬t，主要污染物排放量為化學(xué)需氧量84 t、氨氮 6.6 t、總磷 1.2 t、總氮 9.8 t。

3 水產(chǎn)養(yǎng)殖排污量分析

據(jù)連云港市海洋與漁業(yè)局提供資料，薔薇河水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水排放情況見表6。

表6 薔薇河流域范圍水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水排放情況調(diào)查結(jié)果

4 農(nóng)田回歸水排污量分析

4.1 農(nóng)田回歸水污染負(fù)荷的計(jì)算

農(nóng)田回歸水的排污量與農(nóng)田徑流深度、徑流中污染物濃度、產(chǎn)流面積等3個(gè)因素有關(guān)。計(jì)算方法如下［4］：

式中：Qi——農(nóng)田回歸水中i污染物的年污染負(fù)荷量，t/a;Ci——i污染物的濃度，mg/L;S——產(chǎn)流面積，hm2;D——徑流深度，mm/a。

4.1.1 徑流深度

以美國(guó)SCS法徑流深度的計(jì)算方法作為依據(jù)。具體計(jì)算方法為［4］：

式中：P——降雨總量，mm;D——徑流深度，mm;S'——農(nóng)田當(dāng)時(shí)的可能最大滯留量，即農(nóng)田飽和儲(chǔ)水量，mm;CN(Curve Number)——徑流曲線值是一個(gè)無量綱參數(shù)，一般為10～18。根據(jù)薔薇河流域農(nóng)田土壤特點(diǎn)和土地利用方式確定CN值為12。

連云港市的年均降水量為960 mm，根據(jù)公式4計(jì)算出徑流深度為140.8 mm。

4.1.2 農(nóng)田源強(qiáng)系數(shù)

計(jì)算農(nóng)田徑流污染源排放量時(shí)，按常用耕地面積進(jìn)行計(jì)算，污染源產(chǎn)生量采用國(guó)家推薦方法，通過調(diào)查各水環(huán)境功能區(qū)的農(nóng)田面積、土地坡度、農(nóng)作物類型、輪作類型、土壤類型、化肥施用量、年降水量，然后通過確定源強(qiáng)系數(shù)，估算農(nóng)田徑流污染物排放量。

所謂標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田為平原、種植作物為小麥、土壤類型為壤土、化肥施用量為25～35 kg/(畝·a)，降水量在400～800 mm，標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田源強(qiáng)系數(shù)為化學(xué)需氧量10 kg/(畝·a)，氨氮2 kg/(畝·a)。根據(jù)薔薇河流域農(nóng)田的實(shí)際情況，修正后的農(nóng)田源強(qiáng)系數(shù)為化學(xué)需氧量15.6 kg/(畝·a)，氨氮3 kg/(畝·a)。

4.2 農(nóng)田回歸水排污量計(jì)算結(jié)果

通過衛(wèi)星遙感技術(shù)，確定薔薇河流域農(nóng)田面積為228.64 km2，根據(jù)公式3計(jì)算出薔薇河流域內(nèi)農(nóng)田回歸水排放量為3 219萬t，化學(xué)需氧量排放量為5 350 t，氨氮排放量為1 029 t。

5 薔薇河非點(diǎn)源排污量匯總分析及建議措施

5.1 匯總分析

根據(jù)上述分析結(jié)果，核算出薔薇河流域非點(diǎn)源廢水排放總量為6 740萬t，主要污染物化學(xué)需氧量排放總量為13 517 t，氨氮排放總量為1 857 t。詳見表7。

表7 薔薇河流域非點(diǎn)源排污量匯總

采用污染分擔(dān)率法對(duì)各類非點(diǎn)源排污量進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，計(jì)算公式如下［5］，計(jì)算結(jié)果見表8。

式中：Ki——第i項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)在第j類廢水污染源中的污染負(fù)荷;Pi——第i項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)在第j類廢水污染源中的排放量。

由表8可見，農(nóng)田回歸水的廢水排放量、化學(xué)需氧量排放量和氨氮排放量三項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)在各類污染源中的負(fù)荷均最大，分別達(dá)47.7%，39.5%，55.4%，由此可見，農(nóng)田回歸水污染已成為薔薇河水體非點(diǎn)源污染的主要因素，應(yīng)引起有關(guān)方面重視，加強(qiáng)對(duì)其管理控制。

表8 薔薇河流域非點(diǎn)源排污量評(píng)價(jià)計(jì)算結(jié)果及排序 %

5.2 建議措施

5.2.1 建設(shè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水處理設(shè)施

由于各鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民分布情況及排水情況千差萬別，應(yīng)因地制宜，積極推廣人工濕地、微型生活污水處理裝置等污水處理工藝，力爭(zhēng)將排入薔薇河水環(huán)境的生活污水污染降到最低化，從而減輕生活污水對(duì)水體的污染壓力。

5.2.2 開展農(nóng)業(yè)廢水集中處理工程

利用廢棄塘口、魚塘、河口灘地、低產(chǎn)農(nóng)田等建設(shè)人工濕地處理系統(tǒng)，通過人工濕地、植被過濾帶和草地、河岸緩沖帶、暴雨蓄積池和沉淀塘等處理農(nóng)田回歸水等面源廢水，確保入河水質(zhì)有所改善。

5.2.3 建立集約化養(yǎng)殖場(chǎng)污水集中處理系統(tǒng)

解決養(yǎng)殖業(yè)水污染問題的出路就是大力發(fā)展集約化養(yǎng)殖，將污水導(dǎo)入鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠合并處理，或以養(yǎng)殖廠建設(shè)污水處理系統(tǒng)，同步解決鄉(xiāng)鎮(zhèn)或集鎮(zhèn)生活污水，降低污水處理費(fèi)用。

［1］鮑全盛，王華東.我國(guó)水環(huán)境非點(diǎn)源污染研究與展望［J］.地理科學(xué)，1996，16(1)：66-71.

［2］路學(xué)軍，郭亞偉，汪軍濤.連云港地區(qū)非點(diǎn)源污染的調(diào)查分析［J］.環(huán)境監(jiān)控與預(yù)警，2010，2(2)：35-39.

［3］徐謙，朱桂珍，向俐云.北京市規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場(chǎng)污染調(diào)查與防治對(duì)策研究［J］.農(nóng)村生態(tài)環(huán)境，2002，18(2)：24-28.

［4］潘瑗，王亮，劉恩玲，等.溫瑞塘河流域地表徑流污染負(fù)荷的調(diào)查與評(píng)價(jià)［J］.溫州農(nóng)業(yè)科技，2006(3)：24-25.

［5］談旭初.依據(jù)污染分擔(dān)率劃分地表水污染類型的方法［J］.環(huán)境科學(xué)與管理，2009(4)：15-18.