派河支流污染源解析及對策措施研究

方春霞 張瀏

摘要?以派河支流五老堰河為例，分析五老堰河小流域水質空間變化，有效解析五老堰河小流域污染源;針對不同污染源及水環境問題，提出了沿河流域生活及養殖污水處理和管網建設工程、河湖濱岸生態空間保護、下游河道原位水質保障工程、增加河道下游自動監測斷面等對策措施，以期為派河其他支流水體污染的控制治理及水生態系統的修復提供思路與研究，也為減輕巢湖西半湖水體污染提供有效防治途徑。

關鍵詞?派河;五老堰河;污染源解析;對策措施

中圖分類號?X522文獻標識碼?A

文章編號?0517-6611（2019）22-0052-04

Abstract?Taking Wulaoyan River that flows into Paihe for an example， the spatial variation of water quality in the Wulaoyan River small watershed was analyzed， and the pollution source of the Wulaoyan River small watershed was effectively analyzed.Countermeasures and suggestions were put forward according to various pollution sources and water environmental problems， including domestic and aquaculture sewage treatment and pipe network construction projects along the river basin， ecological space protection along the bank of the river， insitu water quality guarantee projects in downstream rivers， and increasing automatic monitoring sections in downstream rivers. It provides ideas and research for the control and control of water pollution in other tributaries of Paihe River and the restoration of water ecosystems， and also provides an effective way to reduce the pollution of water bodies in the western half of Chaohu Lake.

Key words?Paihe;Wulaoyan River;Pollution source apportionment;Countermeasure

巢湖是我國五大淡水湖之一，以忠廟—姥山—齊頭咀為界劃分為東西兩大湖區。由于西半湖流域承載了合肥市、肥東和肥西縣城的大部分生活污水流入，近年來富營養化程度比東半湖嚴重[1-5]。派河是入巢湖西半湖的主要支流之一，派河水質常年處于劣Ⅴ類，上游來水污染明顯，受支流影響中下游污染嚴重，中下游監測斷面水質指標濃度遠大于上游對照斷面，派河水質狀況對巢湖西半湖富營養化有非常重要的影響，一直也是研究者的熱點[6-10]。然而派河支流缺乏系統的研究，五老堰河是派河的一級支流，位于派河中游右岸。因此，研究五老堰河小流域水質空間變化，解析五老堰河流域污染源，識別流域內水環境問題，提出針對性的解決措施，對入派河其他支流的環境綜合整治，改善入派河其他支流水質狀況，進而為改善巢湖西半湖水質提供有效防治途徑。

1?河流概況

五老堰河小流域西南部為丘陵地區，地勢較高，東北部為平原地區，地勢較低。五老堰河小流域河網密布，水系發達（圖1）。五老堰河是派河主要支流之一，位于派河中游右岸，中上游分為南北兩支。南支發源于紫蓬鎮燈山桃樹堰，經大團山、紅土山至唐下灣與北支匯合;北支發源于李陵山東麓，經北瓦屋臺，東流經油坊郢、唐上灣與南支匯流，經楊圩入焦頭背水庫，在朝東郢處入派河。五老堰小流域內主河道長度16.6 km，流域面積53.3 km2。

2?水質空間變化分析

通過實地踏勘調研（圖2）和實驗室分析（圖3）相結合發現，五老堰河流域水質空間變化規律為上游（包括南支和北支）水質良好，基本滿足IV類水質要求。其中北支中安徽省外國語學院（站點B2）和沈聯養豬場排口段（站點B3）外源污染物的輸入導致了五老堰河氨氮的突變（從Ⅲ類直接惡化到劣IV類）;隨后，通過對五老堰塘及其出口（站點B4和B5）水質分析發現，氨氮濃度降低，氨氮水質指標提升為Ⅲ類;但堰墩、董灣、唐上灣—中灣等村民聚集點的生活污水隨意排放導致站點B6（堰墩）和站點B7（唐大橋）斷面氨氮濃度上升，水質出現局部惡化。與北支相比，五老堰河南支氨氮和總磷（TP）水質略優于北支水質，南支氨氮指標處在Ⅲ類水平，且總磷指標處在Ⅱ類水平（除唐中灣外），而有機污染物（COD）水質指標處在IV類水平。

五老堰河下游（下灣橋以東），COD和TP均處在IV類水平;氨氮含量逐步升高，氨氮指標從Ⅲ類惡化至V類，在入派河口呈現出劣V類水質，導致這種現象的可能原因為交頭背水庫的水產養殖（網箱養魚）和畜禽養殖（養鵝場），養殖業的發展導致入河氨氮的升高。盡管五老堰下游總磷均在Ⅱ類或Ⅲ類水平，但也有惡化的趨勢。

3?污染源現狀調查及分析

3.1?污染源現狀

五老堰河流域內主要污染源有農村生活源、農村養殖源、農業面源和城市面源。

農村廁所大部分為旱廁，旱廁內的黑水大部分回田利用，農村內的生活污染主要為居民生活的灰水，因此農村生活污染濃度較低，農村生活源COD、NH3-N和TP入河污染量分別為137.40、17.63和1.76 t/a;農村養殖源主要為流域內7家規模化養殖場，COD、NH3-N和TP入河污染量分別為33.56、17.04和4.47 t/a;五老堰河流域農業用地面積2 732 hm2，農業面源COD、NH3-N和TP入河污染量分別為270.61、11.24和1.41 t/a。

根據五老堰河土地利用規劃、各類土地類型的面積以及不同的土地利用類型的地表徑流污染物濃度，五老堰河流域城市面源COD、NH3-N和TP入河污染量分別為168.25、5.14和1.29 t/a（表1）。

3.2?污染負荷分析

將五老堰河流域各污染源COD、NH3-N和TP年入河量構成做圖分析，由圖4可知，五老堰河流域在污染源年入河量中，COD主要以農業面源污染源為主，占44.4%;城市面源和農村生活源也占有比較大的比重，所占比例分別為27.6%和22.5%;氨氮主要以農村生活源和農村養殖源為主，達67.9%，農業面源和城市面源所占比例分別為22.0%和10.1%;總磷主要以農業面源為主，占50.1%。

4?水環境存在的問題

4.1?農村分散、無序排放污水亟待處理

通過現場踏勘調研和模型計算，五老堰河流域農村居民生活污水是當前該流域入河污染物的主要方面。然而，流域內行政村、居民點的生活污水仍處于分散式的無序排放狀態。

4.2?五老堰上游清水產流能力有待提高

五老堰河道上游兩側用地均為苗木種植（占流域面積的58%），且存在一定的地形差，導致河流上游流速快。同時，五老堰河屬于雨源型河流，流域面積小，匯流時間短，汛期需發揮防洪功能。旱季則缺水嚴重，旱季河道補水主要來自于沿程旱流污水排放，客水水質差，對收納水體水質影響較大;同時沿程旱流污水量相對于河流來說水量較少，若沒有其他補水水源則可能會出現斷流現象。

4.3?城鎮面源污染日益嚴重，雨水資源需妥善利用

隨著城鎮化速度的加大，城市面源污染日益嚴重。目前，五老堰河流域當前雨水管網雖然有建成區，然而在排水體制和雨水問題上，主要還停留在單純“排放”的思考上，簡單地傾向于靠分流制來解決點源污染的控制，而忽視雨水資源的保護利用與城市生態的關系[11-12]。建成區雨水仍然是直接排向五老堰河水體，特別是初期雨水對于五老堰河水體水質的影響將會繼續加重。

4.4?河流生態功能需進一步提升

五老堰河流水系上游無清潔補水來源，流域水系客水量小，主要靠降雨來補充水量，加之部分居民聚集點隨處傾倒垃圾，出現部分河段堵塞，水生植被大量繁殖，導致水流不暢;另外，流域上游山水水質較好，但由于河床高程差異大，水流流速快，難以得到有效利用。

5?對策措施

五老堰河以華南城將軍嶺路為界，以上的南、北支均為天然河道、未進行過治理;以下河段已納入華南城水系調整中，其中，華五路至河口處1.0 km河段已治理。結合當前五老堰河流域特征和在上述工程的基礎上提出水質達標措施，具體如下。

5.1?流域生活及養殖污水處理和管網建設工程

強化畜禽養殖分區管理，2017年底前，全面關停取締小流域內禁養區一定規模的生豬養殖以及限養區不具備整治條件的畜禽養殖場（戶），基本完成其他類型畜禽養殖污染整治，實現達標排放。

結合五老堰河流水質要素空間分布特征，建議對農村人口密集、畜禽養殖業發達的居住點，規劃建設12座分散污水與零散畜禽養殖廢水混合處理工程，覆蓋紫蓬社區、燒脈村、永久村、羅壩村、白衣村、燎原社區、西安社區、周壩社區共8個行政村或社區（圖1），減輕農村生活污染源和畜禽養殖廢水對河流水質的污染。

全面加強污水收集管網建設，強化流域內城中村、老舊城區和重點單位的污水截流、收集。

5.2?河湖濱岸生態空間保護

5.2.1?建設目標水體濱岸緩沖帶。

建設河道緩沖帶主要內容包括：①對目標水體全線兩岸實行生態坡岸建設或改造，并劃定水陸交接線兩側100 m范圍濱岸緩沖帶空間;②對目標水體水陸交錯帶進行保護，設置禁填區和設立保護標志牌，查處填占和侵害濱岸帶的行為;③建立濱岸帶監管機制，對濱岸帶進行監測、維護綜合管理。

一個健康的河道生態系統除了兩岸緩沖帶的構建與保護之外，還有河道內污染底泥的清除與鈍化、岸線基底的重構與改良、水生植被的優化與鑲嵌，因此應開展五老堰河淤塞河道生態清淤，在此基礎上進行基底與植被修復（圖5）。

5.2.2?丘陵地區人工林清水涵養工程。

針對五老堰河流域上游地處丘陵地帶，河流兩側種植了大量苗木（占流域面積50%以上），且河浜、溝塘水系發達，具有良好的水源涵養基礎?；诖耍謇涎呱嫌卧谛笄蒺B殖廢水與生活污水綜合處理后，若能將苗木種植基地的化肥農藥進行削減，將會孕育出五老堰河上游山間清水水源涵養地。

5.3?下游河道原位水質保障工程

針對紫云湖水庫水面較寬、流速緩、自凈能力不足等特點，擬設置生態浮床濕地強化河流自凈能力，面積達30 hm2。原位生態凈化工藝包括入湖污染源濕地生態攔截+水面浮床微曝氣脫氮+深度除磷單元吸附，該套工藝組合生態安全性高、運行管理簡便，特別適合開敞水面水質凈化，同時還可適當投加底棲動物和水生魚類（無餌放養），進一步調節與恢復水域健康生態結構。

5.4?增加河道下游自動監測斷面

在紫云湖水庫中游和五老堰河下游入派河口設置在線監測系統，可對水質、流量或水位在線監測系統，并將水質、水文實時信息無線傳輸至派河流域水質智慧管控平臺中心控制系統（圖6）。中心控制系統通過實時掌握各支流河道水質水文狀況，可對水質惡化狀況進行及時處置，確保河道生態需水及考核斷面水質達標。

6?結論

（1）五老堰河水質空間變化：上游（包括南支和北支）水質良好，基本滿足IV類水質要求;下游（下灣橋以東）氨氮含量逐步升高，氨氮指標從Ⅲ類惡化至V類，在入派河口呈現出劣V類水質，COD、總磷均控制在IV類水平。

（2）五老堰河小流域污染源主要有農業面源、城市面源、農村生活源和農村養殖源。按照不同污染源各類污染物入河貢獻比例分析，五老堰河流域主要以農業面源為主。

（3）五老堰河小流域水環境存在的主要問題是農村分散、無序排放污水、上游清水產流能力弱、城鎮面源污染日益嚴重、雨水未妥善處理、河流生態能力較差等。

（4）針對五老堰河小流域不同污染源和有效解決水環境問題，提出沿河流域生活及養殖污水處理和管網建設工程、河湖濱岸生態空間保護、下游河道原位水質保障工程、增加河道下游自動監測斷面等對策措施。

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