巢湖污染現狀分析與治理研究

金 玥

（合肥市行政學院，安徽 巢湖 238000）

1 巢湖污染現狀及其主要指標

巢湖是我國五大淡水湖之一，水域面積約800平方公里，流域面積約1.35萬平方公里。進入本世紀以來，伴隨流域經濟社會快速發展，巢湖湖泊富營養化日益嚴重，目前已經成為國家水污染重點治理的“三河三湖”之一。

湖泊富營養化是一種氮、磷等植物營養物質含量過多所引起的水質污染現象。巢湖的富營養化以靠近合肥的西半湖污染最重，呈中度富營養狀態；靠近巢湖市的東半湖污染其次，呈輕度富營養狀態；全湖呈輕度富營養狀態。巢湖西半湖主要出入河流有6條（圖1），分別為合肥市境內的南淝河、十五里河、派河、塘西河，六安市舒城縣境內的杭埠河、豐樂河，其中杭埠河入湖水量最大，約占總量的60%左右。環西半湖河流中水質為劣Ⅴ類的河流有4條，分別為南淝河、十五里河、塘西河、派河。

由于巢湖富營養化狀況嚴重，水體中氮、磷含量豐富，造成藍藻在夏秋季節大量繁殖，形成“水華”，導致水質明顯惡化。近10年來，巢湖水質一直屬于劣Ⅴ類水體，很長一段時間處于重度富營養化狀態。2000年巢湖流域工業污染源達標排放后,污染程度有了一定的改善，但總磷、總氮等指標依然嚴重超標，水質持續惡化，富營養化程度未能得到有效改善，加強巢湖的綜合治理已刻不容緩。

1.1 化學需氧量

化學需氧量（COD）往往作為衡量水中有機物含量多少的指標。化學需氧量越大，說明水體的有機物污染越嚴重。與另外兩個反映有機物含量的指標，高錳酸鹽指數和生化需氧量相比，化學需氧量能更好地反映水中有機物的總量。從圖1可以看出，杭埠河、豐樂河有機物污染較輕，COD指標基本達到IV類標準，屬輕度污染。派河COD指標達到V類標準，屬中度污染。塘西河、十五里河、南淝河COD指標達到劣V類標準，屬重度污染。

1.2 總氮量

總氮指的是水中有機氮、氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮的總和。水中的總氮含量是衡量水質的重要指標之一，其測定有助于評價水體被污染和自凈狀況，控制水體中總氮的含量是保護水質的必要措施。從圖2可以看出，總氮超標相當嚴重，巢湖西半湖6條主要河流的總氮指標全部達到地表水劣V類水體標準，屬重度污染。

1.3 總磷排放量

對湖泊水體的研究結果表明，總磷濃度是限制浮游藻類生長的重要因素。磷的控制已成為我國當前湖泊富營養化治理的首選措施之一。從圖3可以看出，杭埠河、豐樂河總磷指標基本達到II類標準，派河總磷指標達到III類標準，基本無磷污染。塘西河、十五里河、南淝河總磷指標達到劣V類標準，屬重度污染。

1.4 氨氮排放量

氨氮是水體中的營養素，可導致水富營養化現象產生，是水體中的主要耗氧污染物，對魚類及某些水生生物有毒害。氨氮主要來源于餐廚垃圾以及人和動物的排泄物，農用化肥的流失也是氨氮的重要來源。從圖4可以看出，杭埠河、豐樂河氨氮指標基本達到II類標準，基本無污染。派河、塘西河、十五里河、南淝河氨氮指標達到劣V類標準，屬重度污染。

1.5 揮發酚排放量

含揮發酚濃度高的廢水不宜用于農田灌溉，否則會使農作物枯死或減產。揮發酚的主要污染源有黑色金屬冶煉及壓延加工業、化學原料及化學制品制造業、石油加工煉焦業、農副食品加工業、電力燃氣及水的生產和供應業的工業廢水。從圖5可以看出，揮發酚指標全部達到III類水標準，符合農田灌溉水質標準（1 mg/l），基本無揮發酚污染。

2 巢湖污染主要成因分析

2.1 城鎮生活污染

監測結果顯示，流經城市地區的南淝河、十五里河、塘西河、派河河口均為劣V類水質，屬重度污染。根據《第一次全國污染源普查公報》，城鎮生活源是巢湖流域化學需氧量、氨氮、總氮和總磷排放的主要污染源，分別占各自排放總量的58%、82%、52%和68%；從各市污染物排放量來看，合肥市總磷、總氮和化學需氧量分別占流域排放總量的55.9%、74.0%和63.2%，可見合肥市是巢湖流域水污染治理的重點地區；從主要污染物入湖量分布來看，南淝河污染物入湖量最大，總磷、總氮和化學需氧量分別占流域入湖總量的26.9%，36.4%和40.1%，十五里河和塘西河污染物入湖總量小，但強度大，導致湖體難以有效稀釋流入的污染物，從而在局部形成嚴重污染。

巢湖流域生活源化學需氧量排放量為10.73萬噸，氨氮1.08萬噸；工業源化學需氧量排放量為1.06萬噸,氨氮0.095萬噸。在兩個單項指標上，巢湖流域生活污染是工業污染的10倍。從實際情況來看，對巢湖水體造成污染的工業污染源包括釀酒、食品等八個部門。自2000年以來，工業造成的污染已經得到有效的治理，對湖水的污染有限，而且這類點污染源相對也較容易通過污水處理的方式進行控制。目前，巢湖流域工業造成的水污染比率不到20%，大部分的污染是城鎮生活污染造成的。

2.2 農村面源污染

監測結果顯示，流經農村地區的杭埠河、豐樂河水質較好，河口水質基本達到IV類標準，屬輕度污染。但考慮到杭埠河、豐樂河流量較大，兩河入湖水量占總量的60%以上，其帶入巢湖的污染物總量還是相當可觀的。

造成農村面源污染的主要原因是傳統農業的城鄉物質循環系統被打破，而現代農業城鄉物質循環系統沒有建立。一方面，城市內部幾乎沒有農業植被，園林綠化也不使用有機肥料，致使原本用于農村耕地的有機肥隨著城市的下水道和地面徑流流入城市周邊的水體，造成城市有機廢物對水體的污染。另一方面，農村耕地得不到足夠有機肥的補償，只好使用由城市生產的大量化學肥料補充地力。而化肥在土壤中只有約30%被莊稼吸收，剩余部分則隨著農田退水和地面徑流而流入河流和湖泊，造成農村面源染。農村面源污染問題，是長期以來城市和農村之間的物質循環始終是單方向運動的結果。要想從根本上解決問題，必須從污染源頭治理，盡快實現城鄉物質的雙向良性循環。

2.3 污水處理不徹底

總的來看，合肥市已先后建成王小郢、望塘、朱磚井等十多座大、中、小型城市污水處理廠，日處理能力達上百萬噸。但是南淝河等流經城鎮地區的河流依然污染嚴重，說明依然存在污水不經處理直接排放和污水處理廠凈化能力有限的問題。

我國城市污水處理標準分為二級：一級處理是去除污水中的固體懸浮物；二級處理是去除水中溶解性物質，使之達到排放標準。典型的二級生物處理包括厭氧—缺氧—好氧三個階段，通過聚磷菌吸收磷和反硝化菌轉換氮達到脫氮除磷的目的（圖六），也稱A2O模式，適用于城市生活污水處理。

二級處理無法完全去除污水中的污染物，即使處理水達到了一級A排放標準，其中仍然含有一定量的氮、磷和有機物（表一），造成污染。要比較徹底的去除污染物，就必須對污水進行更進一步的自然生態處理。

目前治理城市污水主要依靠污水處理廠的凈化功能。但是污水處理廠現有能力無法完全去除污水中的污染物，現有管網也沒有完全實現雨污分流，城市排水仍然會對水體造成污染。同時小城鎮缺少污水處理廠，部分污水不經處理就直接排放。以上種種問題，加劇了巢湖污染。

3 治理巢湖污染的對策建議

巢湖污染治理始終是全省乃至國家層面高度重視的問題，各個方面從不同角度進行了大量深入的研討和實踐，特別是，巢湖行政區劃調整以后，過去長期制約巢湖污染治理和開發利用的體制障礙徹底得到解決，有利于合肥市統籌考慮巢湖的保護、治理和開發利用。

歸結起來，巢湖綜合治理的總體思路應當是：從全流域入手，湖內和湖外相結合，內源和外源相結合，工程措施和生物措施相結合，綜合采取生態管理、生態調控、生態修復和生態重建等多種手段，促進人與自然的和諧，維護湖泊流域的生態平衡和實現資源的可持續利用。

3.1 以污染源控制和資源化利用為重點，加強巢湖外源污染控制

3.1.1 提高城鎮污水處理水平

加快流域城鎮污水處理設施建設，重點加強污水收集管網建設，逐步推進雨污分流，提高污水收集處理率，努力不讓一滴沒有處理的污水進入相關河流。積極推進污水處理廠污水處理工藝改造升級，提升污水處理標準，最大限度減少污染物的排放。

3.1.2 推廣污水自然生態處理技術

自然生態處理技術在歐美等發達國家已有較大規模的應用，主要是通過構建人工濕地，利用自然生態圈的自我修復與水質凈化功能來處理污水。我國的多個項目如北京奧林匹克公園、深圳洪湖公園、云南撫仙湖均采用了該項技術。巢湖市也有效利用了該技術，自2000年以來先后開展三期巢湖污染底泥疏挖工程，用清理出的淤泥灌入圍堰構建人工濕地，有效改善了巢湖市水源地水質和生態環境。

表1 加人工濕地處理后與污水處理廠出水水質比較

污水濕地處理在城市郊區具有很好的發展前景，其在水源調蓄、氣候調節、水質凈化、物種保存等方面可發揮重要作用，而運行費用只有常規工藝的10%-50%。濕地能夠消浪,促使沉積,降低沉積物的再懸浮,大量吸收水體和沉積物中的營養物,改變水生網絡結構,同時又有資源利用價值?！笆濉逼陂g，合肥將完成十大濕地建設，其中塘西河濕地和派河濕地等六大濕地的構建工程已經開始。

為此，在城鎮治污工程的基礎上，開展入湖河道尾水濕地恢復與構建工作，進一步攔截剩余氮磷。在入湖口清理淤泥,建立人工濕地，種植蘆葦、水葫蘆等植物，適當放養經過選擇的魚類，利用生態控制技術吸收水中氮磷等污染物質,抑制藻類的繁殖。在巢湖沿岸建立環湖濕地保護帶,恢復和重建湖泊濱岸水生植物,實現長效生態調控和管理。

3.1.3 推廣污染物資源化技術

近年來，城市生活垃圾和污水處理廠的污泥量不斷增長，已成為急需解決的現實問題。目前對此類污染物的處理主要采用填埋、堆肥、焚燒等方法。但這些方法僅僅是將污染物轉移，沒有消除污染，環境風險大，二次污染問題嚴重。只有循環利用生活垃圾和污泥，變污染物為資源，才能徹底解決問題。

為此，根據實際情況和需要，選擇合適的處理工藝將有機垃圾和污泥轉化為沼氣、生物柴油、有機肥等可商品化的資源。在農村地區以有機肥取代化肥。我國化肥使用強度高，但有效使用率低，大量流失的氮和磷導致水體富營養化?？赏ㄟ^測土配方、因土施肥來減少化肥農藥的使用量。同時把城市有機垃圾和污泥轉化生成的有機肥運往農村，用于替代化肥，變廢為寶。通過以有機肥取代化肥的方法，農村地區可減少化肥和農藥的用量，降低農業生產成本，提高農產品的品質，培養土壤肥力，真正有利于農業的可持續發展。

同時，大力推廣沼氣工程。對于單個農戶，積極推廣戶用沼氣。農村戶用沼氣以“一池三改”為主要建設內容 （建一口沼氣池，改廚、改廁、改圈），實現人畜糞便無害化處理和污染物零排放。產生的沼渣、沼液是優質有機肥，可以大大減少化肥農藥的使用量，遏制農村面源污染。對于人口相對集中和畜禽養殖規模比較大的地區，推廣大中型沼氣工程。采用集合多種技術手段的綜合性處理模式,把有機生活垃圾、禽畜糞便、餐飲業餐廚垃圾以及污水處理廠污泥等污染物轉化為沼氣、沼渣沼液、再生水等資源。沼氣提煉、罐裝后用作汽車燃料，富含磷的沼渣沼液作為有機肥料返還農田，凈化生活污水產生的再生水用于工業和農業。這種模式逐步推廣到巢湖流域，可以根治巢湖污染，為解決巢湖流域及全國類似污染問題提供示范和借鑒。

3.2 以實施生物操縱為重點，加強巢湖內源污染治理

生物控制是湖泊內源污染的治本措施。常用的生物控制方法有種植并收獲水生或濕生植物、回收利用藻類及放養魚類等。綜合考慮巢湖的自然、水文特點及各種現實性因素，放養魚類可能是實施生物控制的比較可行的方法。放養魚類治理水體污染技術又稱為生物操縱，即通過調控湖泊中生物之間的食物鏈關系控制或減輕湖泊污染負荷。如在湖泊中放養鰱鳙會大大降低藻類現存量。魚類捕撈后，可從湖水中除去可觀的營養負荷。

生物操縱將漁業措施與污染治理結合起來，是生物工程和系統工程的結合，它有以下主要優點：一是可操作性強。除治污效果需仔細監測以調整漁業規模外，當漁業規模確定，漁業基礎設施建成以后，基本操作可按漁業生產方式進行，因此，操作簡便易行。二是作用范圍大。不僅可在湖泊局部水域進行，而且可以在全湖開展，由于魚類的運動能力強，其本身的分布不受水位變化的影響。三是綜合效益較好。漁業措施與其他一些工程措施和生物措施相比，各類投入相對較低，在降低水體營養物質含量，減輕或消除藍藻危害的同時，也會帶來的漁業的發展，而且漁業產品具有較高的后續利用價值。

在實施生物操縱治理巢湖內源污染的同時，應著眼我省，積極推進引江濟巢等工程建設。引江濟巢不僅是優化巢湖水環境的重要工程性措施，而且也是遠期規劃建設的引江濟淮重大水利工程的組成部分。但是，由于引江濟巢工程浩大，應當進行充分科學的論證，確保工程經得起實踐和歷史的檢驗。