周琳 陳學(xué)強 邵甜

摘要：污染源調(diào)查與分析是流域水環(huán)境治理的一項基礎(chǔ)工作。為解決環(huán)巢湖小流域水污染問題，以某小流域為研究對象，以水質(zhì)現(xiàn)狀監(jiān)測資料為基礎(chǔ)，對流域內(nèi)的點源、面源、內(nèi)源污染物進行了詳細的調(diào)查分析，得到流域內(nèi)水污染物的主要來源、貢獻率和空間分布，進而為下一步提出有針對性的水環(huán)境治理措施打下堅實的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：巢湖;小流域;污染源調(diào)查

Abstract：Investigation and analysis of pollution sources is a basic work for water environment control in river basins.To Solve the Water Pollution Problem in the Small Watershed around Chaohu Lake，this paper takes a small watershed as the research object，based on the monitoring data of water quality status，the point source，non-point source and endogenous pollutants in the basin were investigated and analyzed in detail，the main sources，contribution rates and spatial distribution of water pollutants in the basin are obtained，and then lay a solid foundation for the next step to put forward targeted water environment control measures.

Key words：Chaohu;Small watershed;Investigation of pollution sources

巢湖位于安徽省腹地、長江流域下游左岸，是我國5大淡水湖之一。流域人口稠密、社會經(jīng)濟較發(fā)達，受地形、降水及人類活動等影響，巢湖流域水旱災(zāi)害、水質(zhì)污染、水系萎縮、濕地消失、生態(tài)退化等問題較為突出。巢湖污染負荷高、總磷總氮超標嚴重，湖泊水體自凈能力衰退，是我國最早進入富營養(yǎng)化的湖泊之一，20世紀70年代，巢湖部分水體已出現(xiàn)了富營養(yǎng)現(xiàn)象，20世紀90年代全湖處于重富營養(yǎng)，成為了全國藍藻年年嚴重暴發(fā)的“三湖”（太湖、巢湖、滇池）重災(zāi)區(qū)之一[1]。

從以往治理的經(jīng)驗來看，主要措施是通過控源截污、減少氮磷入湖，加強污染源頭治理。但由于其污染源分布廣且水污染成因復(fù)雜，流域內(nèi)共有大小河流近90條，每一條入湖河流攜帶的污染物都構(gòu)成了巢湖的污染源。因此，治理巢湖的污染，需要從每個入湖的小流域入手，將入湖河流的污染源調(diào)查分析清楚，制定針對性的對策措施，從而進行源頭控制，最終達到全流域治理的目的。

譚茜通過對環(huán)巢湖14個小流域污染源進行分類調(diào)查，結(jié)果表明，城鎮(zhèn)生活污水、農(nóng)村生活和畜禽養(yǎng)殖廢水、城鎮(zhèn)建成區(qū)地表徑流對巢湖流域污染貢獻比例較大[2]。高斌友等研究表明，巢湖的污染特性表現(xiàn)為點源和面源并重，總磷和總氮為主的入湖污染結(jié)構(gòu)，提出“治湖先治河，治河先治污，治污先治源”的治水方略[3]?？镂涞纫猿埠饔蚴謇锖訛檠芯繉ο?，對巢湖小流域進行了污染源分析，并提出了相應(yīng)的對策措施[4]。

本研究以巢湖流域的某河為例，對流域內(nèi)點源、面源、內(nèi)源污染物進行了調(diào)查分析，得到流域內(nèi)水污染物的主要來源、貢獻率和空間分布，分析其污染特征，為下一步探索有針對性的水環(huán)境治理措施打下堅實基礎(chǔ)。

1 流域概況

某河屬于巢湖流域派河的左岸支流，處于巢湖流域中上游位置。河道長6.48km，流域面積28.34km2，多年平均徑流量約940萬m2，占派河徑流量的4.8%。流域內(nèi)有小水庫1座，總庫容354.9萬m3。根據(jù)《合肥市水功能區(qū)劃》的要求，某河近期（2020年）水質(zhì)目標為IV類水。河長制斷面常規(guī)監(jiān)測的汛期及非汛期水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)見表1。監(jiān)測結(jié)果表明，2014—2018年河道汛期水質(zhì)均能達到水質(zhì)目標要求，但非汛期基本為Ⅴ～劣Ⅴ類水，主要超標因子為氨氮、總氮，其次為COD等，不能達到水質(zhì)目標要求。

為系統(tǒng)評價全流域水質(zhì)、底泥情況，本次在河道干流和支渠共設(shè)置了14個檢測點，于2017年雨天及非雨天分別對流域水質(zhì)、底泥進行取樣監(jiān)測。監(jiān)測結(jié)果表明，上游水質(zhì)比下游水質(zhì)差，主要超標因子為氨氮、總氮，COD和總磷有不同程度超標。這與上游工商業(yè)及居民區(qū)較為密集有很大關(guān)系。

2 污染源的調(diào)查任務(wù)、內(nèi)容及步驟

2.1 調(diào)查任務(wù) 流域污染源調(diào)查的任務(wù)有以下幾個方面：（1）摸清河道水質(zhì)的時間及空間特點;（2）摸清污染源類型、空間分布及污染負荷;（3）為流域（區(qū)域）水質(zhì)與污染源響應(yīng)關(guān)系提供數(shù)據(jù)支撐;（4）為后續(xù)污染物總量控制、水質(zhì)達標提供依據(jù);（5）為流域水環(huán)境治理設(shè)計方案提供設(shè)計依據(jù);（6）為非工程措施的選擇提供參考依據(jù);（7）為流域水環(huán)境管理提供基礎(chǔ)資料。

2.2 調(diào)查原則

2.2.1 客觀真實 調(diào)查結(jié)果應(yīng)能客觀、真實地反映區(qū)域內(nèi)污染源現(xiàn)狀和排放水平。對存在污水直排、管網(wǎng)錯接漏接、下墊面污染嚴重等情況的位置重點調(diào)查。

2.2.2 全面系統(tǒng) 本次調(diào)查工作應(yīng)做到不留死角，采用“排口普查、重點排查、輔助探查、全面調(diào)查”的方式，在整個流域范圍內(nèi)，全面、系統(tǒng)地對污染源進行梳理和統(tǒng)計。

2.2.3 標準統(tǒng)一 為保證調(diào)查結(jié)果的統(tǒng)一性和科學(xué)性，流域內(nèi)各區(qū)域的污染源調(diào)查需實行統(tǒng)一的技術(shù)路線、數(shù)據(jù)統(tǒng)計和評價用語等。

2.2.4 重點突出 工作分點源、面源和內(nèi)源污染調(diào)查3個方面進行，有重點地進行污染源調(diào)查。點源污染調(diào)查主要在排口普查的基礎(chǔ)上，對存在旱流污水的排口進行上溯追查，查詢污染來源;面源污染主要對重點污染區(qū)段、重點行業(yè)、有突出污染特征因子的排放企業(yè)和單位進行重點調(diào)查;內(nèi)源主要對污染河段底泥進行調(diào)查分析。

2.3 調(diào)查內(nèi)容

2.3.1 點源 清查流域內(nèi)所有點源污染，包括雨水口、污水口、雨污混接口等所有入河湖排口和支渠。（1）排口形式：形狀、材質(zhì)、尺寸。（2）點源的排放特點：排放時間是分散還是集中排放;排放口的定位及排放去向。（3）排放數(shù)據(jù)：調(diào)查BOD5、COD、氨氮、總氮、總磷、特征污染物等主要水質(zhì)參數(shù)的濃度、排放量、排放時間及變化規(guī)律等方面的數(shù)據(jù)。（4）排放來源：對于水質(zhì)差水量大的排口，明確污水排放來源，應(yīng)按照工業(yè)廢水、生活污水等不同種類污水的性質(zhì)分別調(diào)查。

2.3.2 面源

2.3.2.1 農(nóng)業(yè)面源 對于農(nóng)業(yè)面源主要調(diào)查以下幾個方面：（1）農(nóng)村生活污染源：村莊居住區(qū)面積、人口情況;農(nóng)村生活污水處置方式。（2）農(nóng)業(yè)種植業(yè)污染源：調(diào)查各村鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)、面積、農(nóng)藥、化肥施用量等。（3）畜禽水產(chǎn)養(yǎng)殖調(diào)查：調(diào)查畜禽、水產(chǎn)養(yǎng)殖企業(yè)規(guī)模、數(shù)量、廢水和糞便產(chǎn)生量、利用情況，處理及排放情況等。

2.3.2.2 城市面源污染 城市面源污染調(diào)查應(yīng)按照不同下墊面情況分類調(diào)查，調(diào)查城市各地類用地面積，包括工業(yè)用地面積、商業(yè)用地面積、居住區(qū)用地面積、綠地面積、路面面積、水面面積等。選取不同地類的代表性地塊進行初期雨水的水質(zhì)、水量監(jiān)測，掌握初雨濃度和變化規(guī)律。

2.3.3 內(nèi)源 內(nèi)源污染主要為底泥污染，底泥調(diào)查應(yīng)明確流域內(nèi)底泥污染、淤積嚴重河段，調(diào)查底泥物理化學(xué)性質(zhì)、含水率、厚度等。

2.3.4 管網(wǎng)溯源排查 管網(wǎng)排查主要是對小流域和管網(wǎng)匯入單元存在雨水管道混有各類污廢水的排口進行“溯源”式的管網(wǎng)排查，查明污廢水的排放單位，同時查明污水量、污染濃度等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。通過對排水管網(wǎng)進行全面摸查與重點調(diào)查相結(jié)合的方法，查清管網(wǎng)平面位置、高程、走向、管徑、材質(zhì)、水流方向、水位、管道性質(zhì)和連接關(guān)系，以及管道內(nèi)存在的結(jié)構(gòu)性缺陷和功能性缺陷，為下一步開展治河治污，以及加強排水管網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)和管理提供基礎(chǔ)資料。

2.4 調(diào)查步驟 污染源調(diào)查的參與方包含治理工作的各相關(guān)方：設(shè)計單位、檢測公司、業(yè)主單位、政府/企業(yè)/社會各利益相關(guān)方等。污染源調(diào)查的步驟見圖1。

2.5 污染源解析 污染源解析是將收集和監(jiān)測到的污染物數(shù)據(jù)用一定的方法計算出源強，得到污染物負荷。污染物從產(chǎn)生源頭至河道的輸移過程由于蒸發(fā)、滲漏、沉降、降解等因素衰減，最終進入河流的污染物總量可通過一定的入河系數(shù)確定。

3 結(jié)果與分析

3.1 點源污染 根據(jù)點源調(diào)查結(jié)果，沿河雨天和非雨天共計取樣32個排口。根據(jù)對排口的水質(zhì)分析，多數(shù)排口水質(zhì)超標，其中雨天較非雨天水質(zhì)差，說明初雨污染或雨天溢流污染嚴重，其中COD最大超標5.1倍，氨氮最大超標8.6倍，TP最大超標4.9倍。多數(shù)排口工作日較非工作日入河污染物濃度大，說明水質(zhì)污染與生產(chǎn)有較大關(guān)系。根據(jù)排口監(jiān)測數(shù)據(jù)計算得到的點源污染負荷見圖2。

從空間分布分析：32#、31#排口的COD貢獻率最大，全部位于上游片區(qū)，其中32#排口COD貢獻率達43%，氨氮貢獻率25%，總磷貢獻率15.4%。其次是29#排口，COD貢獻率達7.6%，氨氮貢獻率11.4%，總磷貢獻率18.4%。對于以上貢獻率較大的32#、31#排口，本次進行了匯流區(qū)域的管網(wǎng)溯源調(diào)查，探測管線總長度為78.65km。共查出39處晴天有污水的雨水井，調(diào)查區(qū)域主要以小區(qū)和工業(yè)園區(qū)為主，用戶雨污水管網(wǎng)錯接亂排現(xiàn)象明顯，據(jù)調(diào)查排水方式存在管線設(shè)計不規(guī)范，后期運行管理不嚴格等眾多問題。雨污水管網(wǎng)排查范圍圖見圖3。

3.2 面源污染 本流域位于城市建成區(qū)，不同地塊的初雨污染物濃度采用實測數(shù)據(jù)。本流域內(nèi)基本不存在農(nóng)業(yè)面源，除了城市面源以外均為未利用地，未利用地主要為雜草地和荒地，對于其初期雨水濃度難以掌握，監(jiān)測的可操作性差。有研究單位做過類似實驗，效果均不理想。另外，考慮到草地等植物對雨水具有凈化作用，是初雨凈化的措施之一，起到正向功能，因此本次不將其作為污染源進行負荷計算。

通過表2和圖4各地塊的污染物貢獻率，COD入河量中，居民小區(qū)（39%）>行政辦公單位及學(xué)校（24%）>工業(yè)區(qū)污染輕區(qū)域（23%）;氨氮入河量中，工業(yè)區(qū)污染重區(qū)域（31%）>居民小區(qū)（27%）>行政辦公單位及學(xué)校（16%）;TP入河量中，居住小區(qū)（54%）>行政辦公單位及學(xué)校（17%）>工業(yè)區(qū)污染輕區(qū)域（16%）。從面源污染物的空間分布來看，上游片區(qū)污染負荷普遍較高，是城市面源的主要來源，這與河道上游水質(zhì)較下游差是相符的。

3.3 內(nèi)源污染 以《全國河流湖泊水庫底泥污染狀況調(diào)查評價》為標準，對底泥中的有機質(zhì)進行評價，各個取樣斷面中TP和TN指標為1級斷面，有機質(zhì)指標基本為1級斷面或2級斷面，有機質(zhì)污染程度較低。河道取樣的4個斷面中除了Cd以外其他重金屬污染物指標均不超標。Cd平均超標倍數(shù)為2.61，超標原因可能與環(huán)境背景值偏高有關(guān)。

綜上所述，由于該流域在環(huán)巢湖生態(tài)清潔小流域建設(shè)2期、3期工程中已經(jīng)進行過底泥清淤治理，經(jīng)過清淤后河道底泥各項污染物含量較低，基本不存在底泥污染問題，因此內(nèi)源污染可以忽略不計。

4 結(jié)論

根據(jù)污染源調(diào)查結(jié)果，流域內(nèi)COD入河總量為406.89t/a，氨氮入河總量為14.57t/a，總磷入河總量為3.21t/a。其中COD入河總量中點源、面源占比分別為18%和82%;氨氮入河總量中點源、面源占比分別為45%和55%;總磷入河總量中點源、面源占比分別為56%和44%。

由此可見，該流域COD、氨氮主要來源于面源，而TP主要來源于點源，內(nèi)源貢獻微小可以忽略不計。面源污染中，居住小區(qū)和工業(yè)區(qū)是主要的污染源。點源污染主要來自于流域雨污水管網(wǎng)錯接漏接或損壞導(dǎo)致的污水通過雨水排口進入河道。

根據(jù)以上調(diào)查結(jié)果，在進行水環(huán)境治理措施設(shè)計時，要因地制宜地開展初雨面源污染治理工程以及城市雨污水管網(wǎng)正本清源等工程，同時進行河道生態(tài)修復(fù)，提高水體的自凈能力，以削減污染負荷，改善水質(zhì)，達到治湖先治河的目的。

參考文獻

[1]朱喜，胡明明，朱金華，等.巢湖水環(huán)境綜合治理思路和措施[J].水資源保護，2016，32（1）：120-124.

[2]譚茜.環(huán)巢湖支流污染結(jié)構(gòu)及治理方向[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，44（17）：77-82.

[3]高斌友，仰禮信，宋超.巢湖治理與保護總體策略和創(chuàng)新實踐[J].生物學(xué)雜志，2016，33（2）：1-7.

[4]匡武，吳蕾，王翔宇.巢湖小流域污染源解析及對策措施研究——以十五里河為例[J].環(huán)境保護科學(xué)，2015，41（5）：67-72.

（責(zé)編：張宏民）