引灤入津工程黎河沿岸農業污染源特征分析

周海明，梁秋云，蔣 錕

（天津市引灤工程黎河管理中心，河北 遵化 064200）

引灤入津工程黎河全長56.95 km，沿岸現有8個行政鄉鎮、79個自然村，其中臨近或近靠河道的有35個村，人口49 611人。與堤岸距離小于50 m的村落有11個，共計5 566戶，人口22 312人。經過水環境污染源系統調查分析，農業非點源污染來源廣泛，主要有農田徑流流失、農村村落生活面源、畜禽養殖。沒有排污管網的村莊排出的含有氮和磷養分、農藥、化肥等非點源污染物，是影響河流水質的重要因素。

1 農田污染源

農業施肥是引起地表水污染的重要原因。在我國，大量使用低質化肥，如碳酸氫銨，極易溶解，被沖入水體中造成水污染。另外，農田氮肥與磷、鉀肥的施用不成比例，造成肥料的利用效率低，土壤中殘留的大量氮、磷易隨地表徑流流失，造成水體污染。研究表明，一個地區進入地表水體和地下水體中的氮、磷含量往往與施肥量成正比，施肥量越大進入水體的氮、磷越多。

引灤入津工程黎河流域為山地丘陵地區，流域周邊農田面積占全流域面積的32%，是一個典型的農業耕作區，作物以玉米、小麥為主，還種植棉花、蔬菜、果樹等，詳見表1。化肥施用和農田管理方式為粗放型。根據農戶調查數據分析發現，化肥施用時間主要集中在3、4、7、10月。從化肥品種看，該地區農業生產施肥主要有尿素、碳酸氫銨、磷酸二銨、復合肥、過磷酸鈣等，其中尿素、碳酸氫銨主要施用于小麥、玉米和蔬菜上，復合肥主要施用于小麥、蔬菜和果樹上。區域內單位耕地面積的化肥施用量與作物生產有關，蔬菜化肥施用量較高，其次是糧食作物，再次是林果類作物，詳見表2。不同坡度耕地土壤養分流失程度不同，坡度越大養分流失量越多。不同坡度坡耕地養分流失相關研究表明，丘陵地區坡耕地氮素、磷素流失量分別按照1 250、360 kg/km2粗略估算。農田徑流產生的COD和氨氮的入河量按照如下公式進行計算：

式中：W入為污染物入河量（t/a）；M為耕地面積（hm2）；α為農田排污系數（kg/hm2·a），COD為150 kg/（hm2·a），氨氮為30 kg/（hm2·a）；β為農田徑流污染物入河系數，一般取0.15～0.4，在此取0.25；γ為農田施用肥流失系數，一般取1.0～1.2，在此取1.1；η為修正系數，一般取1.2～1.5，在此取1.35。

表1 黎河流域2007年各鄉鎮土地利用情況

通過折純計算，農田施肥總氮入河量為306.32 t/a、總磷入河量為88.22 t/a，農田徑流COD入河量為1 363.97 t/a、氨氮入河量為272.80 t/a，詳見表3。

表2 流域內幾種主要作物化肥平均用量 kg/hm2

表3 農田徑流污染物年入河量

2 分散生活污染源

生活排污是非點源污染的重要來源之一。生活污水主要來自人們日常生活，如淘米洗菜、洗衣洗澡和排泄物等。引灤入津工程黎河流域村莊人口分散，基本沒有建設排污管網，造成富含氮、磷等營養物質的污水通過塘、渠、支流等直接排入河道，或通過降雨形成的地表徑流、淋溶作用、地下滲漏等方式間接進入黎河水體。調查研究發現，生活污水中含有的一定數量的氮、磷等營養物主要來自人糞尿和生活污水。其中，氮主要來自人體食物中蛋白質代謝的廢棄產物，磷來自人體代謝廢棄物和居民大量使用的含磷合成洗滌劑。根據人均污水產生量及污染物流失系數計算黎河流域生活污染物入河量，其計算公式如下：

式中：W（t）為區域生活污染物入河量（t）；k（t）為污染物流失率（%），取值詳見表4；Q（t）為污染物產生系數，取值詳見表5；M（t）為區域人口（人）。

黎河流域周邊地區有9個鄉鎮，總人口27.76萬人，經計算得出黎河流域生活污染源產生的TN流失量為258.19 t/a、TP流失量為54.54 t/a。

表4 污染物流失率%

表5 污染物產生系數kg/人

生活污水中COD、氨氮的排污系數和入河系數以《全國水環境容量核定技術指南》給定的標準為依據，具體指標詳見表6。由此計算出生活污水中COD和氨氮的入河量，詳見表7。

表6 生活污水中COD和氨氮的入河量標準

表7 生活污染源產生的污染物入河量

3 畜禽養殖污染源

畜禽養殖業是農民增收的重要途徑，但其發展缺乏必要的引導和規劃，畜禽糞便和污水等廢棄物沒有進行無害化處理，造成環境污染。黎河流域周邊區域畜禽養殖主要包括牛、羊、豬和雞、鴨禽類等，采用分散和圈養2種方式，詳見表8。畜禽糞尿不加收集處理，降雨時隨徑流直接進入河道或通過滲漏間接進入黎河水體，是一種主要的農村面污染源。選擇牛、羊、豬、家禽這4種動物計算污染物的產生量，其計算公式如下：

式中：W畜禽為畜禽污染物入河量（t/a）；N畜禽為畜禽折算成豬后的養殖數（頭），畜禽養殖量需換算成豬，換算關系如下：30只蛋雞=1頭豬，60只肉雞=1頭豬，3只羊=1頭豬，5頭豬=1頭牛，50只鴨=1頭豬，40只鵝=1頭豬，60只鴿=1頭豬；λ為畜禽排污系數，COD取50 g/（頭·d），氨氮取10 g/（頭·d）；η為畜禽污染物入河系數，COD和氨氮一般取0.5～0.8，此處取0.65。

表8 黎河流域畜禽年產量

經過折算計算出黎河流域畜禽養殖COD入河量為77.6 t/a，氨氮入河量為15.5 t/a。

根據以上農業面源污染特征分析發現，引灤入津工程黎河沿岸農業污染源主要通過支流排入黎河河道。農田農藥化肥的使用、農村生活污水以及畜禽養殖，是引起黎河水體TN、TP、COD、氨氮等污染物超標的主要原因。因此，防控黎河沿岸農業污染對確保黎河水質和改善黎河水環境具有重要意義。