白馬湖面源環境調查評估及防治對策研究

張　娟　郝達平　鞠　偉

白馬湖面源環境調查評估及防治對策研究

張娟郝達平鞠偉

從污染物排放總量來看，面源污染占一定優勢，已成為引起水環境污染的重要來源。所謂面源污染是指在農村生活、畜禽養殖、農田種植、水產養殖等活動中，化肥、農藥及其他有機、無機污染物通過地表徑流、農田滲漏，使大量污染物進入水體形成環境污染。由于受降雨、地理因素、土地利用方式等影響，面源污染具有形成的隨機性、影響的滯后性、影響因素的復雜性和存在的廣泛性等特點，因此，面源污染治理是一個長期、艱巨而復雜的過程。

白馬湖是江蘇省十大淡水湖泊之一，是南水北調東線工程輸水干線，是淮安市第二水源地。隨著經濟的快速發展，白馬湖周邊城市生活、工業污廢水等點源污染已得到有效控制，面源污染造成水環境進一步惡化。目前，我國對面源污染的形成、環境效應、污染防治、管理與控制措施缺乏有機結合型研究，面源污染治理仍存在治標不治本現象。2012年，江蘇省水利科技項目“白馬湖周邊農村面源污染控制研究”，對農田種植不同施肥模式試驗及農村生活污水處理新工藝等方面開展研究，取得一定成果。筆者通過調查研究白馬湖周邊各類面源污染狀況，結合出入湖河道、湖體水質現狀，分析污染物來源及組成成分，為其污染防治提出相關控制管理措施及對策，達到保護水環境的目的，為面源污染控制研究提供借鑒。

一、調查范圍、內容及方法

1.調查范圍

白馬湖地處淮河流域下游，位于淮安市境東南邊緣，分屬淮安市金湖縣、洪澤縣、淮安區和揚州市寶應縣。調查范圍為洪澤湖大堤以東，蘇北灌溉總渠以南，里運河以西，白馬湖隔堤和洪金北干渠以北，總面積994km2。

2.調查內容

采用查閱資料與實地查勘相結合的方式，調查白馬湖周邊面源污染情況，主要包括農村生活、農田種植、畜禽養殖、水產養殖等，同時對白馬湖及其周邊主要河流進行水質采樣分析。

3.各類面源負荷計算方法

計算數據來源于《2015年淮安市統計年鑒》《第一次全國污染源普查手冊》及現場查勘補充監測資料。方法如下：

農村生活污染物入河量=農村人口×農村生活排污系數×農村生活污染物入河系數；

畜禽養殖污染物入河量=畜禽飼養量×飼養期×畜禽日產糞尿量×畜禽糞尿中污染物含量×畜禽養殖污染物入河系數；

農田種植污染物入河量=耕地面積×種植排污系數×污染物入河系數；

水產養殖污染物入河量=水產養殖面積×排污系數。

4.水質分析方法及斷面設置

水質分析方法：化學需氧量（CODCr），小型密封管法（ISO15705-2002）；氨氮（NH3-N），納氏試劑分光光度法（HJ535-2009）；總磷（TP），鉬酸銨分光光度法（GB/T11893-1989）；總氮（TN），堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法（HJ636-2012）。

監測斷面布設：入湖河流花河、潯河、草澤河入湖口區域，出湖河流新河出湖口區域，以及湖區北部、中部和南部區域，共設9個監測點。

二、結果與分析

1.調查結果

（1）農村生活污水

2015年白馬湖周邊鄉村人口共27.30萬。其中，洪澤縣16.45萬，淮安區9.83萬，金湖縣1.02萬，農村生活污水CODCr、NH3-N、TN、TP入河量分別為1068.58t/a、149.75t/a、188.61t/a、14.35t/a。

（2）畜禽養殖

白馬湖周邊規模化養殖的生豬養殖場有4家，家禽養殖場有1家。2015年白馬湖周邊畜禽存欄量：豬12.33萬頭，家禽 269.71萬只，畜禽養殖業 CODCr、NH3-N、TN、TP入河量分別為912.31t/a、11.52t/a、38.44t/a、10.56t/a。

（3）農田種植

2015年淮安市農作物總播種面積796470 hm2，農用化肥施用量40萬t，化肥施用水平502kg/hm2。白馬湖周邊秋收耕地面積為50.48萬畝，秋播耕地面積為51.31萬畝，農田種植業CODCr、NH3-N、TN、TP入河量分別為504.8t/a、230.2t/a、289.9t/a、22.1t/a。

（4）水產養殖

近年來淮安市政府加大了退漁還湖力度，白馬湖的圍網養殖面積0.6萬畝，水產養殖業CODCr、NH3-N、TN、TP入河量分別為2.60t/a、1.30t/a、2.29t/a、0.17t/a。

2.面源污染負荷總量及來源

經計算，2015年白馬湖周邊農村面源污染物入河總量CODCr為2488.33t/a，NH3-N為 196.56t/a，TN為 564.11t/a，TP 為38.04t/a，以農村生活、畜禽養殖、農田種植污染為主，極少部分來自水產養殖污染，見表1。與2012年比較，白馬湖面源污染物入河總量有緩慢上升趨勢。

（1）化學需氧量主要來源

化學需氧量主要來源于農村生活、畜禽養殖、農田種植，三者污染物貢獻率分別為42.94%、36.66%、20.29%。由于當地農村居民生活、畜禽養殖分布散亂，沒有配套的污水處理系統，大部分居民生活污水、人禽糞便未經處理隨意排入河湖；農田種植化肥使用量大、養分流失率高，大量的有機污染物進入周邊水體，直接或間接地造成白馬湖面源污染。2006年，有研究認為淮安地區農業面源污染為化肥污染為主，隨著近十年的社會經濟發展，農村生活、畜禽養殖、農田種植產生等面源污染已不容忽視。

表1　白馬湖周邊農村面源污染物構成統計表

（2）氮磷主要來源

氮磷主要來源為農村生活、農田種植，污染物貢獻率范圍分別為33.43%～76.19%、17.29%～59.34%，畜禽養殖產生的污染較小，污染物貢獻率范圍為5.86%～27.76%。由于居民生活污水隨意排放，以及農田種植對化學肥料的依賴性較高，施用量較大，農家肥施用量較少（因其存在運輸難度大、浪費勞力等問題），區域降雨量豐富等影響，導致氮磷流失量大，進入湖體的氮磷污染負荷較大。

3.白馬湖及其周邊主要河流水質現狀

根據水質監測成果，2015年白馬湖入湖河道花河、潯河、草澤河及出湖河道新河水質較差，綜合類別均為劣Ⅴ類，其中入湖河道CODCr超標倍數為0.1～0.5，NH3-N超標倍數為0～4.1，TN超標倍數為1.1～5.6；出湖河道CODCr超標倍數為0～0.1，NH3-N超標倍數為0～1.4。湖區5個斷面水質類別為Ⅲ～劣Ⅴ類，CODCr超標倍數為0～0.1，NH3-N超標倍數為0～0.2，TN超標倍數為0.2～2.3，TP超標倍數為0.1～0.5。經富營養化評價，白馬湖處于輕度富營養狀態。可以看出，面源污染調查結果與水質評價結果基本相符。

三、污染防治對策

根據調查發現，面源污染CODCr及N、P元素對湖體富營養化影響較大，主要來自農村生活污水、畜禽養殖、農田種植，極少部分來自水產養殖，考慮對污染源進行有效控制，可采取以下防治措施：

1.農村生活污染控制措施

加強農村基礎設施建設，加大環境整治力度，提高污染物處理效率，從而減少農村生活面源污染。農村生活垃圾管理與控制，可在農戶生活區配置垃圾桶、垃圾站，集中對垃圾進行分類、衛生填埋處理，避免出現隨意丟棄垃圾污染環境的現象。農村生活污水處理與排放控制，由于生活污水具有分散型、水量波動大、隨意排放等特點，建設和運行村鎮集中污水處理系統難度較大，可推廣分戶建設成本較低的生活污水凈化槽，它是集預處理、二級處理和深度處理于一體的中小型污水處理一體化裝置，可對污廢水進行無害化處理，達到農田灌溉用水標準，同時配套建設農田灌溉溝渠系統，實現水資源循環高效利用。

2.農田種植污染控制措施

調整施肥模式，減少農藥使用量，以源頭控制為原則進行面源污染控制。針對不同植物和土壤類型，進行測土配方科學施肥，積極發展和推廣施用新型肥料，改變現有粗放式施肥方式，減少氮磷養分的流失，提高肥料利用率，提高農產品產量。積極發展生態農業，減少農藥使用量，嚴格控制高毒、高殘留農藥使用量，推廣病蟲害綜合防治技術，提高農藥使用水平和防治效能。

3.畜禽養殖污染控制措施

對大中型畜禽養殖場應配套建設畜禽糞便污水處理設施，嚴格控制污染物排放，同時積極發展一定規模的畜禽養殖，提高規模效益，減少散養的數量，逐漸將放養模式轉變為一定規模的圈養，可合理處置散養的污染物排放。畜禽養殖有機廢棄物不合理堆放和有機肥濫用產生的污染問題，可通過提高養殖戶環保意識，強化農業清潔生產，減輕末端治理壓力，采用畜禽糞便的堆肥技術、干燥技術、厭氧發酵技術等，大力推進畜禽糞便的資源化綜合利用，提高有機肥養分利用效率，保障生產經濟效益的同時有效削減了農村面源污染。

4.水產養殖控制措施

采用退圩還湖、退漁還湖、生態修復、生態清淤等綜合治理措施，提倡生態漁業養殖，科學投放餌料，降低水產養殖污染，將生物操縱與人工濕地等技術相結合，創建集水產養殖、種（栽）植、凈化水質、休閑于一體的生態示范工程，改善白馬湖的水生態環境，達到農民經濟發展與水環境保護雙贏的局面。

5.相關管理措施

不斷完善農業法律法規，推進綠色補貼政策，強化面源污染防治管理措施。我國現有制定的農業污染防治法規主要有《環境保護法》《農業法》《基本農田保護條例》等，關于農業面源污染防治立法還不夠完善，可制定一些關于農田氮、磷等營養元素允許投入量、流失率等方面的限制制度，采取經濟、行政、法律等手段，教育和引導農民改進落后的生產模式，使農業面源污染得到有效治理■

（作者單位：江蘇省水文水資源勘測局淮安分局223005）

（專欄編輯：張婷）