吳洋
摘要:加強(qiáng)河流水系保護(hù)體系、打造良好的水生態(tài)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)流域生態(tài)改善的探索與研究,已成為當(dāng)前水生態(tài)領(lǐng)域熱點(diǎn)問題,而建立小流域綜合治理模式,對流域水環(huán)境治理具有積極的意義。文章針對成都市金堂縣楊溪河,在實(shí)地污染調(diào)查、入河污染物來源分析、水環(huán)境容量計(jì)算的基礎(chǔ)上,綜合運(yùn)用控源截污、面源治理、活水保質(zhì)、生態(tài)修復(fù)等措施,對小流域水環(huán)境綜合整治措施進(jìn)行了探索與研究。
關(guān)鍵詞:水環(huán)境;小流域;環(huán)境容量;綜合治理;生態(tài)修復(fù)。
1 引言
2016年1月,習(xí)近平在重慶召開推動長江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展座談會上強(qiáng)調(diào)“當(dāng)前和今后相當(dāng)長的一個(gè)時(shí)期,要把修復(fù)長江生態(tài)環(huán)境擺在壓倒性位置,共抓大保護(hù),不搞大開發(fā)”。而目前,加強(qiáng)河流水系保護(hù)體系、實(shí)現(xiàn)流域生態(tài)改善的探索與研究,也已成為當(dāng)前水生態(tài)領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題。但傳統(tǒng)意義的河流水系治理,一般以行政區(qū)界為邊界條件,針對某一特定河段進(jìn)行水環(huán)境治理,缺乏全局性、系統(tǒng)性,對全流域的環(huán)境改善具有一定的局限性。
對小流域而言,以天然分水嶺為流域邊界,橫跨多個(gè)行政區(qū)劃,根據(jù)小流域自然和社會經(jīng)濟(jì)狀況以及區(qū)域國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求,建立小流域綜合治理模式,對流域水環(huán)境治理具有積極的意義。
2 流域現(xiàn)狀分析與評價(jià)
2.1 河流概況
沱江為長江的一級支流,成都市沱江流域共劃分為湔江流域、青白江流域、人民渠流域等7個(gè)流域單元,結(jié)合成都市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的行政邊界,最終細(xì)化出楊溪河、萬家溝、絳溪河等45個(gè)小流域單元,總面積為6 458km2。
楊溪河小流域?qū)俪啥际秀饔?5個(gè)小流域單元之一,主要位于成都市金堂縣轄區(qū)中部,涉及金堂縣白果鎮(zhèn)、高板鎮(zhèn)、隆盛鎮(zhèn)、平橋鄉(xiāng)和五鳳鎮(zhèn)共5個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),長度約34.1km,流域總面積約69.2km2,現(xiàn)狀河道寬度為20m~35m,河道縱坡約為0.12%,如圖1所示。
2.2 水質(zhì)現(xiàn)狀
依據(jù)《成都市沱江流域水生態(tài)綜合治理規(guī)劃》,楊溪河執(zhí)行地表水IV類環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。而自2016年6月至2019年2月成都市金堂縣楊溪河15次監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,除2017年7月、2018年7月外水質(zhì)達(dá)標(biāo)外,劣V類水質(zhì)月份共13次,占比約86.7%,水質(zhì)污染問題極為嚴(yán)重,水環(huán)境問題急需改善。主要超標(biāo)污染物化學(xué)需氧量(COD)、氨氮、總磷中,氨氮及總磷超標(biāo)均十分嚴(yán)重,超標(biāo)率達(dá)84.6%,其中氨氮超標(biāo)倍數(shù)最高為8.8倍,總磷超標(biāo)倍數(shù)最高為5.8倍,COD超標(biāo)率為15.4%,超標(biāo)倍數(shù)最高為1.43倍。
2.3 污染負(fù)荷測算及環(huán)境容量分析
綜合楊溪河流域居民生活污染源、污水處理廠尾水、城市面源污染、工業(yè)污染、農(nóng)村生活污染、畜禽養(yǎng)殖、農(nóng)村面源污染的污染物入河情況,測算得到流域現(xiàn)狀COD入河量為415.57t/a,氨氮入河量為63.28t/a,總磷為8.50t/a,如表1所示。
流域內(nèi)白果鎮(zhèn)、五鳳鎮(zhèn)、平橋鄉(xiāng)三個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)主要為農(nóng)村地區(qū),高板鎮(zhèn)、隆盛鎮(zhèn)包含場鎮(zhèn)及農(nóng)村地區(qū)。流域內(nèi)農(nóng)村面積約占88.7%,耕地面積廣袤,約42286畝,農(nóng)村種植及養(yǎng)殖業(yè)為流域內(nèi)主要產(chǎn)業(yè),農(nóng)村居民生活污水大多未經(jīng)處理就直接排放。此外,高板場、隆盛鎮(zhèn)場鎮(zhèn)管網(wǎng)建設(shè)仍需完善,居民生活污水收集處理率偏低。因此流域內(nèi)主要的污染來源為居民生活污染,以及農(nóng)村面源污染、畜禽養(yǎng)殖污染等農(nóng)村污染,上述污染源也是流域水環(huán)境治理的重點(diǎn)領(lǐng)域。
根據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)各類別污染物濃度限值》,地表水IV類環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求化學(xué)需氧量(CODCr)≤30mg/L,氨氮(NH3-N) ≤1.5mg/L,總磷(以P 計(jì))≤0.3mg/L??紤]到楊溪河河道長寬比相對較大,可以忽略污染物沿河寬的變化,依據(jù)楊溪河水質(zhì)目標(biāo),選取一維水質(zhì)模型進(jìn)行水功能區(qū)環(huán)境容量的分析。
如表2所示,以IV類標(biāo)準(zhǔn)臨界值進(jìn)行計(jì)算的情況下,楊溪河COD、氨氮、總磷的水環(huán)境容量均嚴(yán)重不足,其中氨氮及總磷超標(biāo)形勢尤為嚴(yán)峻。流域治理需采取措施對各類污染源進(jìn)行削減,而污染消減中氨氮及總磷消減尤為重要,并考慮一定的補(bǔ)水措施以增加河道水環(huán)境凈容量。
3 小流域水環(huán)境綜合整治策略分析
3.1 總體策略
成都市金堂縣楊溪河流域水生態(tài)綜合治理,以流域出口水質(zhì)達(dá)到地表水IV類為目標(biāo),以控源截污、面源治理、活水保質(zhì)、生態(tài)修復(fù)為主軸,科學(xué)制定流域綜合治理工程與非工程措施,推動流域水生態(tài)功能修復(fù)、水環(huán)境質(zhì)量改善。
3.2 控源截污
3.2.1 城鎮(zhèn)污水體系建設(shè)
在預(yù)測流域內(nèi)高板鎮(zhèn)、隆盛鎮(zhèn)不同規(guī)劃期流域內(nèi)近遠(yuǎn)期常住人口數(shù)量基礎(chǔ)上,經(jīng)計(jì)算,2035年,高板鎮(zhèn)污水廠需在原規(guī)模(0.07萬m3/d)基礎(chǔ)上擴(kuò)容至0.12萬m3/d,隆盛鎮(zhèn)生活污水處理廠需在原規(guī)模(0.02萬m3/d)基礎(chǔ)上擴(kuò)容至0.05萬m3/d。排水管網(wǎng)系統(tǒng)整治思路為雨污分流、支管網(wǎng)延伸及打通,通過截污納管,杜絕城鎮(zhèn)污水直接排放入河。排水體制選擇方面,對于新場鎮(zhèn)采用完全分流制,直接根據(jù)規(guī)劃配套建設(shè)相關(guān)管網(wǎng)。對舊場鎮(zhèn)排水系統(tǒng),建議近期仍保留原有合流制排水體制,杜絕“一刀切”式改造,遠(yuǎn)期結(jié)合舊城改造,逐步改造為分流制排水系統(tǒng)。
3.2.2 農(nóng)村院落污水治理
對于農(nóng)村院落聚集點(diǎn)生活污水治理,要慎重選擇好相應(yīng)的處理措施,應(yīng)針對農(nóng)村地區(qū)各方面條件,探索因地制宜的農(nóng)村污水收集處理方式:
(1)對于近郊區(qū)、靠近城鎮(zhèn)可接入市政管網(wǎng)的院落聚集點(diǎn),將聚居區(qū)內(nèi)污水經(jīng)污水管道集中收集后,統(tǒng)一接入鄰近市政污水管網(wǎng),經(jīng)污水處理廠統(tǒng)一處理。
(2)對于集中居住、遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)、不便于接入市政管網(wǎng)的聚集區(qū),特別是大型農(nóng)村聚集點(diǎn),可自成體系,采用污水集中收集處理設(shè)施。
(3)對于農(nóng)村零散院落,因地制宜,結(jié)合廁所革命、旱廁改造,采用沼氣池、化糞池等自然方式處理生活污水后還田。
據(jù)統(tǒng)計(jì)楊溪河流域共計(jì)農(nóng)村院落聚集點(diǎn)284個(gè),根據(jù)以上方案:近郊區(qū),靠近城鎮(zhèn)可接入市政管網(wǎng)的聚居點(diǎn)14個(gè);集中居住、可自成體系,建設(shè)微污站進(jìn)行處理的院落聚集點(diǎn)共計(jì)21個(gè);采取農(nóng)村旱廁改造等措施的零散院落聚集點(diǎn)共計(jì)249個(gè)。
3.2.3 全流域排污口整治
楊溪河流域主要涉及楊溪河干流、秧溪河等主要支流。通過沿河道兩岸進(jìn)行實(shí)地下河排口調(diào)查,楊溪河干流兩岸共有雨水下河口29處、支溝匯入58處、各類污水排口25處,主要支流秧溪河兩岸共有雨水下河口1處、支溝匯入34處、各類污水排口4處。應(yīng)依托城鎮(zhèn)污水體系建設(shè)、農(nóng)村院落污水治理、排污口專項(xiàng)整治等行動,杜絕河道兩岸污水直排下河現(xiàn)象。
3.3 面源治理
3.3.1 城鎮(zhèn)面源污染治理
目前楊溪河流域內(nèi)城鎮(zhèn)面積約0.84km2(其中高板鎮(zhèn)城鎮(zhèn)面積約0.51km2,隆盛鎮(zhèn)城鎮(zhèn)面積約0.33km2),城鎮(zhèn)面源污染治理主要以城鎮(zhèn)初期雨水徑流污染控制為抓手,主要包含以下幾個(gè)方面:
(1)源頭治理。包括源頭初期雨水棄流,加強(qiáng)雨水綜合利用,以及利用下凹式綠地、透水鋪裝、雨水花園等措施將初期雨水海綿化處置及凈化。
(2)過程控制。在城鎮(zhèn)徑流運(yùn)動的過程中,通過增大截流倍數(shù)、完善已有排水系統(tǒng)和構(gòu)建生態(tài)排水模式等措施對雨水量和污染物總量進(jìn)行控制。
(3)末端治理。由于高板鎮(zhèn)、隆盛鎮(zhèn)城鎮(zhèn)面積較小且用地條件緊張,故不建議設(shè)置初期雨水調(diào)蓄沉淀池儲蓄及處置初期雨水,可利用河道兩岸規(guī)劃綠帶設(shè)置濱河緩沖帶過濾凈化下河的雨水。
3.3.2 農(nóng)村面源污染治理
對于楊溪河流域農(nóng)村面源污染的治理,主要可采取以下幾種途徑:
(1)全面推廣鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農(nóng)村垃圾定點(diǎn)收集處理,按“戶收集、村集中、鎮(zhèn)轉(zhuǎn)運(yùn)、縣統(tǒng)籌處理”的農(nóng)村生活垃圾收運(yùn)處理模式,逐步實(shí)現(xiàn)農(nóng)村生活垃圾收集處理全覆蓋。
(2)科學(xué)施用農(nóng)藥和化肥,建立安全用藥制度,推廣高效低毒低殘留農(nóng)藥。并推廣測土配方施肥及秸稈綜合利用,增加有機(jī)肥施用量,減少化肥用量,提高肥料利用率。
(3)大力推行生態(tài)養(yǎng)殖模式,鼓勵(lì)對畜禽糞便實(shí)行綜合利用。并根據(jù)環(huán)境的承受能力適時(shí)控制養(yǎng)殖規(guī)模,設(shè)立禁養(yǎng)區(qū)、適度養(yǎng)殖區(qū)等。
(4)在農(nóng)業(yè)種植區(qū)域建設(shè)生態(tài)溝渠、生態(tài)塘、植被緩沖帶等設(shè)施,對農(nóng)田損失的氮磷養(yǎng)分進(jìn)行有效攔截,凈化農(nóng)田排水及地表徑流。
3.4 活水保質(zhì)
3.4.1 清淤疏浚
對流域干支流內(nèi)源污染嚴(yán)重河段進(jìn)行清淤疏浚,依據(jù)《金堂縣11條黑臭水體治理工程清淤工程可行性研究報(bào)告》《成都市沱江流域水生態(tài)綜合治理規(guī)劃》以及現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù),楊溪河底泥深度約為20cm~60cm,平均淤積深度約為40cm,需清淤量約為29.5萬m3;秧溪河底泥深度約為10cm~50cm,平均淤積深度約為25cm,需清淤量約為1.6萬m3。
3.4.2 生態(tài)補(bǔ)水
由于楊溪河流域無有大型污水處理廠,無可靠充足的再生水資源,因此暫不考慮中水回補(bǔ)方案。該流域處于九龍灘提灌站灌區(qū),主要灌溉水來源于九龍灘提灌站,九龍灘提灌站水量為7.0m3/s,可為該周邊446.7km2區(qū)域提供農(nóng)業(yè)灌溉用水,全年可提供補(bǔ)充楊溪河河道水量為0.6m3/s,為楊溪河提供充足的水量保證,如圖2所示。
3.5 生態(tài)修復(fù)
3.5.1 生態(tài)濕地建設(shè)
人工濕地是由人工建造和控制運(yùn)行的與沼澤地類似的地面,將水流有控制的投配到經(jīng)人工建造的濕地上,利用多重協(xié)同作用對水體進(jìn)行處理的一種技術(shù)。針對楊溪河流域,結(jié)合用地規(guī)劃,可設(shè)置高板鎮(zhèn)濕地(55畝)、只岔溝濕地(30畝)、淮州新城(白果鎮(zhèn))楊溪湖濕地(1600畝)三處工程。其中高板鎮(zhèn)濕地、高板鎮(zhèn)只岔溝濕地可近期實(shí)施,而淮州新城楊溪湖濕地由于地處淮州新城遠(yuǎn)期實(shí)施范圍內(nèi),近期周邊均為廣袤農(nóng)村,建議遠(yuǎn)期實(shí)施。濕地均為伴河型濕地,采用表面流形式,通過植被、生物、砂石及復(fù)合地形等多重協(xié)同作用,對各類污染物進(jìn)行去除凈化。
3.5.2 生態(tài)河道建設(shè)
生態(tài)河道建設(shè)工程通過“以結(jié)構(gòu)換空間”的生態(tài)修復(fù)技術(shù)來彌補(bǔ)江河自然河道的缺失,包括生態(tài)駁岸、濱水緩沖帶等。楊溪河流域生態(tài)河道建設(shè)主要針對楊溪河干流、支流秧溪河,其中高板鎮(zhèn)段楊溪河從起點(diǎn)青龍村至終點(diǎn)只岔溝共計(jì)約7.5km,該段河道主要穿越高板鎮(zhèn)場鎮(zhèn)區(qū)域,可針對已建成堤防進(jìn)行生態(tài)化改造。高板鎮(zhèn)秧溪河從起點(diǎn)高板鎮(zhèn)石龍社區(qū)至高板鎮(zhèn)楊溪河匯口共計(jì)約6.2km,該段河道現(xiàn)狀基本為天然土質(zhì)岸坡,可局部采用斜坡式生態(tài)護(hù)岸,搭配蘆葦?shù)韧λ参铩;粗菪鲁菞钕又饕挥跅钕又邢掠味?,從起點(diǎn)白果鎮(zhèn)正云村至終點(diǎn)白果鎮(zhèn)回龍橋村共計(jì)約7km,河道兩岸為廣袤農(nóng)村地區(qū),于河道岸邊設(shè)置濱河緩沖帶。
4 治理效益分析
根據(jù)實(shí)地污染調(diào)查、入河污染物來源分析、水環(huán)境容量計(jì)算,金堂縣楊溪河流域污染嚴(yán)重,自身已無環(huán)境容量,需要從源頭削減排污量。可通過各類工程及非工程措施,提升流域水環(huán)境,整體消減入河污染物總量,以達(dá)到河流生態(tài)健康、環(huán)境平衡和諧的目的,如表3所示。
5 結(jié)語
文章針對楊溪河小流域,在實(shí)地污染調(diào)查、入河污染物來源分析、水環(huán)境容量計(jì)算基礎(chǔ)上,綜合運(yùn)用控源截污、面源治理、活水保質(zhì)、生態(tài)修復(fù)等措施,對小流域水環(huán)境綜合整治措施進(jìn)行探索與研究,對于國內(nèi)其他同類河流治理具有一定的啟發(fā)與借鑒意義。此外,由于治水工作涉及面廣、時(shí)效性長,實(shí)際流域綜合整治在合理運(yùn)用工程措施基礎(chǔ)上,還應(yīng)突出水務(wù)、環(huán)境部門監(jiān)管職責(zé),“三分治、七分管”,以期最終實(shí)現(xiàn)小流域水環(huán)境的長治久清。
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