城市郊區小流域污染源調查及分析—以南京市江寧區團結河為例

黃玉瑩，祖白玉，張瑞斌

（1.江蘇龍騰工程設計股份有限公司，南京 210001；2.南京市雨污水資源化利用工程技術研究中心，南京 210001；3.南京市生態河道工程技術研究中心，南京 210000）

城市郊區小流域污染源調查及分析—以南京市江寧區團結河為例

黃玉瑩1、2、3，祖白玉1，張瑞斌1、2、3

（1.江蘇龍騰工程設計股份有限公司，南京 210001；2.南京市雨污水資源化利用工程技術研究中心，南京 210001；3.南京市生態河道工程技術研究中心，南京 210000）

以南京市團結河為例，研究細化小流域污染源計算方法。將團結河流域的主要污染物排放量及入河量量化處理，分析流域主要污染物的來源及其構成，明確辨別流域內各片區及各類污染源的污染物貢獻率，為特定目標下的流域污染物削減量計算奠定基礎，使后續環境整治更有針對性和目標性。

污染源；小流域；污染物排放量；污染物入河量；污染物貢獻率

隨著城市不斷擴大、城郊快速發展，帶來了嚴重的水環境污染問題。發達地區城郊的小流域污染物來源復雜，生活、農業、工業、商業等污染源同時存在。如何快速準確識別導致流域水質無法達標的主要原因，也是當前重要的研究工作。依據《水體達標方案技術編制指南》（環辦污防函〔2016〕563號），流域污染源現狀調查與分析是進行水環境綜合整治的基礎和前提。

南京市江寧區團結河流域內地處蘇南河網地區，近年來區內的水體環境質量明顯下降，全年水質為Ⅳ～劣Ⅴ類。本文詳細調查了團結河流域水環境污染源類型，并對各類污染源進行量化分析，識別出流域內主要污染源和污染嚴重的區域，反映蘇南地區小流域水污染現狀，為污染來源復雜的小流域水體達標方案編制提供了依據。

1 研究方法

1.1 研究區概況

團結河位于江寧區祿口街道，秦淮河水系上游，全長5.3km，河面寬15～20m，河底高程5.5～9m，底寬4m；堤頂高12.5～13.2m，頂寬3～4m。上游為回龍坳水庫和排駕口水庫，水質為地表Ⅲ類水。主要支浜有達練港河、團結圩中心溝、回龍坳水庫溢洪河，支浜總長度約15.2 km。按照地形、河道水系、地表徑流走向和行政區劃等劃出流域內，涉及祿口街道的溧塘社區、謝村社區、銅山社區、桑園社區、陳巷社區、尚洪社區、石埝社區、徒蓋社區8個社區，34個村，總面積為15.95km2，流域內范圍見圖1。

圖1 團結河匯水范圍

1.2 數據來源及調查內容

數據提供主要來自祿口街道環保所及祿口街道的統計年鑒及實地勘查收集的數據，調查內容包括流域內的工業企業及居民的生活污水排放量，區域內市政管網現狀，城鎮污水處理廠及農村污水分散處理設施的進出水情況，餐飲、住宿、洗浴、醫院、農貿市場、公共廁所等公共場所的污水排放量，以及農業的面源排放情況等。

1.2.1 工業污水排放情況

流域內的排污工業企業共17家，主要分布在石埝社區、謝村社區和尚洪社區，工業廢水年排放量4.42萬t，根據《工業污染源產排污系數手冊》[1]，結合企業生產規模，確定各企業的污染物排放系數，估算流域內工業企業主要污染物的年排放量分別為COD25.93t、氨氮1.24t、總氮1.79t、總磷0.06t。

1.2.2 居民生活污水排放情況

流域涉及8個社區的34個村，以及3所高等院校和兩所中小學，其中銅嶺新村、南航金城學院、銅山中學、銅山小學、京華學院、金肯職業技術學院南校區的生活污水接入祿口街道污水處理二廠，污水處理廠設計規模5000t/d，實際處理水量約106.21萬t/a，2016年尾水水質見表1；謝村社區的張業村和山業村建有污水分散處理設施，設計規模共60t/d，實際處理水量1.98萬t/a，出水水質執行城鎮污水處理廠污染物排放一級B標準；其余村莊（小區）居民（涉及人口1.68萬人）生活污水經化糞池處理后進入附近溝渠，最后進入河道，是造成河流水體污染重要原因。

表1 祿口污水處理二廠尾水出水水質

由公式①，估算流域居民生活污水主要污染物年排放量分別為COD 31.86t、氨氮1.59t、總氮6.90t、總磷0.42t。

式中：

E生—生活污染物排放量；

N直排—生活污水直排人數；

α1—生活排污系數，查《城鎮生活源產排污系數手冊》[2]確定；

θ—污水處理廠及分散處理設施尾水中排放的污染物量。

1.2.3 商業場所污水排放情況

區域內有3所高校，毗鄰祿口機場，分布在石埝社區和謝村社區，商業繁榮，餐館、旅館等密集。據當地環保部門提供的數據及現場調查統計，區域內大小餐館158家，污水排放量為25.97萬t；賓館69家，污水排放量為34.36萬t；浴室14家，年污水排放量約50萬t；公共場所主要包括2家農貿市場和3個公廁，年污水排放總量14.60萬t。以上場所的污水經化糞池處理后排放至周邊水體，對水體造成嚴重污染。根據相關污染源產排污系數手冊[1]，確定行業主要污染物排放系數，進而估算得到各行業污染物排放量。

1.2.4 公共場所污水排放情況

公共場所主要包括2家農貿市場和3個公廁，年污水排放總量14.60萬噸，分布在謝村社區。農貿市場屠宰污水和水產污水是主要的污水來源，根據《工業源產排污系數手冊》[1]確定相關污染物排放系數。公廁污水經化糞池處理后排入周邊水體，參考《江蘇農村“三格式”化糞池污水處理效果評價》[3]的相關研究成果，蘇南農村地區廁所化糞池出水水質為：COD641mg/L、氨氮40mg/L、總氮73mg/L、總磷7.7mg/L。

1.2.5 農業面源污染物排放情況

農業面源污染是指農村在生產過程中產生的氮素和磷素等營養物、農藥以及其他有機或無機污染物，通過地表徑流和農田滲漏引起控制河流的有機污染、水體富營養化和有毒有害等其他形式的污染。流域內現有旱地1.67km2、水田8.35km2，不同類型農田的面積與南京地區相應類型農田的產污系數相乘，得到不同類型農田的年污染負荷。根據相關研究成果[4]，確定南京地區農田的產污系數如表2。

表2 南京市不同土地利用類型的產污系數 （單位：kg/hm2·a）

目前區域內僅石埝社區有一家生豬規模為930頭的養殖場；水產養殖以魚、蝦等淡水產品為主，養殖面積1200畝。通過對相關單位的研究[4、5]分析，結合江蘇當地的養殖品種及方式，確定生豬養殖及水產養殖的排污系數，見表3。

表3 生豬養殖及水產養殖的排污系數

由種植/養殖數量乘以相關系數，計算得到農業面源主要污染物排放量分別為COD108.4t/a、氨氮11.86t/a、總氮34.47t/a、總磷0.22t/a。

1.2.6 污染源污染物入河量計算

由公式②測算得到團結河流域內污染物入河量。

式中：

Wi— i類污染源污染物入河量；

Ei— i類污染源污染物排放量；

βi— i類污染源污染物入河系數。

參考相關研究結果[4]，確定工業污染源入河系數取1.0，生活污水入河系數取0.8，餐飲、住宿、洗浴行業污水入河系數取0.8，公共場所入河系數取0.8，種植業入河系數取0.2，畜禽養殖業入河系數取0.6，水產養殖業入河系數取0.6，測算得到團結河流域內污染物的入河量。

2 調查結果分析

2.1 不同類型污染源污染物入河量分析

從污染源角度分析，各類污染源對入河COD的貢獻率由高到低依次為生活污水、餐飲業、公共場所、洗浴業、農業面源、工業污水和住宿業。生活污水、餐飲業和公共場所對入河COD貢獻率之和達84.38%，是流域內入河COD的主要來源；入河氨氮主要來源于生活污水，其貢獻率達64.08%，其次來源于公共場所，貢獻率為18.61%；入河總氮主要來源于生活污水，貢獻率達54.5%，其次來源于公共場所，貢獻率為21.86%；入河總磷主要來源于生活污水，貢獻率達46.31%，其次來源于農業面源、餐飲業和公共場所，三者的貢獻率之和達44.21%。見圖2。

圖2 污染源污染物貢獻率

2.2 各社區污染源污染物入河量分析

從社區角度分析，COD入河量由高到低排名為謝村社區、銅山社區、石埝社區、陳巷社區、尚洪社區、徒蓋社區、溧塘社區、桑園社區，謝村社區是入河COD的主要來源；氨氮入河量由高到低排名為謝村社區、銅山社區、石埝社區、陳巷社區、尚洪社區、徒蓋社區、溧塘社區、桑園社區，氨氮主要源于謝村社區和銅山社區；總氮入河量由高到低排名為謝村社區、銅山社區、石埝社區、陳巷社區、尚洪社區、徒蓋社區、溧塘社區、桑園社區；總磷排放量由高到低排名為謝村社區、石埝社區、銅山社區、陳巷社區、尚洪社區、徒蓋社區、溧塘社區、桑園社區。

團結河小流域主要污染源是生活污水，主要原因是該地區的人口稠密，污染物產量大，而地區管網覆蓋不健全，導致污水接管率低，大部分污水未經處理直接排放，對流域水體造成嚴重污染。其次為公共場所和餐飲業污染，屠宰廢水、公廁污水和餐飲廢水污染物濃度負荷高，高濃度有機廢水未經處理直排入河，是導致流域水環境惡化的主要原因之一。團結河小流域涉及的8個社區中，謝村社區、銅山社區和石埝社區污染物入河量較大，對河流的污染較為嚴重，主要原因是由于這3個社區人口的密度較大，工商業發達，污染物排放量高。

3 結論與建議

團結河小流域的主要污染源是生活污水、公共場所和餐飲業廢水，是蘇南城市郊區普遍存在的污染問題。本研究在詳細調查流域內各類污染源污染物排放方式及排放去向的基礎上，參考了相關污染源產排污系數手冊及相關研究，確定相關污染源產排污及入河系數，將流域各類污染物排放量及入河量量化處理，從而分析出流域造成水體污染的污染源構成及貢獻率。

針對小流域污染問題，建議相關部門統一規劃區域管廊設計，加快管網建設步伐，同時對未納管的老舊小區、高校及商業街、公共場所等，實施嚴格的雨污分流改造，對已建成的化糞池加強管理，定期清理維護。

[1] 國務院第一次全國污染源普查領導小組辦公室，第一次全國污染源普查工業污染源產排污系數手冊[S]. 2010.

[2] 國務院第一次全國污染源普查領導小組辦公室.第一次全國污染源普查城鎮生活源產排污系數手冊[S]. 2010.

[3] 王玉華，方毅，焦雋.江蘇農村“三格式”化糞池污水處理效果評價[J].生態與農村環境學報，2008，24（4）：80-83.

[4] 江蘇省環境科學研究院.太湖流域主要入湖河流水環境綜合整治規劃編制技術規范[S].2008.

[5] 全國污染源普查水產養殖業污染源產排污系數測算項目組.第一次全國污染源普查水產養殖業污染源產排污系數手冊[S].2010.

Investigation and Analysis on Pollution Sources in Small Watersheds of City Suburbs —A Case Study of Tuanjie He of Jiangning District, Nanjing City

HUANG Yu-ying1,2,3, ZHU Bai-yu1, ZHANG Rui-bin1,2,3
(1.Jiangsu Long-leaping Engineering Design Co., Ltd, Nanjing 210001;2.Nanjing Engineering amp; Technical Research Center for Rain Sewage Recycling and Use, Nanjing 210001;3.Nanjing Engineering amp; Technical Research Center of Ecological Riverway, Nanjing 210000, China)

By taking Tuanjie He of Nanjing city as an example, this paper studies the calculating method of the pollution sources in the small watersheds. The paper quantizes the major pollutant discharge amounts and river intakes, analyzes the sources and their compositions of the major pollutants in the watersheds. The paper identi fi es the contribution rates of pollutants in each area and various pollution sources in the watershed in order to lay a foundation for the calculation of the removal of pollutants in the river basin under a speci fi c target, so that subsequent environmental remediation shows its pertinence and target.

pollution source; small watershed; pollutant discharge amount; pollutant river intake; contribution rate of pollutant

X522

A

1006-5377（2017）11-0033-04

南京市科技計劃項目（201608023）；江蘇省自然科學青年基金項目（BK20140603）。