華 晨
(江蘇省水文水資源勘測局常州分局,江蘇常州213022)
溧陽市位于江蘇省南部,太湖流域上游湖西區,山丘區庫塘密布、平圩區河網織連。全市匯水邊界相對封閉,降雨徑流主要匯入境內干河和水庫塘壩中,部分滯留在湖蕩中。溧陽市平圩區淺層地下水資源相對豐富,地下水供水以分散供水為主,多用于農村生活用水,開發利用率較低,現有3處集中式飲用水源地,生態紅線區域總面積為405.1 km2。
溧陽市地處北亞熱帶邊緣,屬北亞熱帶海洋性濕潤季風氣候,四季分明,春季干燥少雨,夏季高溫高濕,雨量集中,秋季涼爽,冬季寒冷干燥。年平均氣溫15.5℃,多年平均降雨量1174.6 mm,降雨量空間變化總體趨勢為由北向南遞增、年內時間分布不均,降雨量主要集中在5月~9月,多年平均蒸發量897.0 mm,主要氣象災害有暴雨、洪澇、干旱、寒潮等。
溧陽市境內共分兩批次劃定省級水功能區38個,其中第一批32個、第二批6個,其中19個為省級重點水功能區,其中第一批17個、第二批2個,共涉及湖泊1個、水庫10個、河流22條。
根據溧陽市“十三五”規劃2020年水質管理目標,采用《地表水環境質量標準》(GB 3838-2002),使用雙指標(高錳酸鹽指數、氨氮)方法進行評價,第一批水功能區采用2014年~2016年監測資料、第二批水功能區采用2017年監測資料。根據單項標準指數評價原則,其中一項指標不合格即為不達標。第一批水功能區各年度評價結果見表1,第二批6個水功能區評價結果為全部達標,達標率為100%。

表1 第一批水功能區評價結果
根據評價結果,溧陽市轄區內省級重點水功能區水質達標率明顯優于一般水功能區,2014年~2016年水功能區達標率總體呈上升趨勢。2016年水功能區達標率增幅較大,主要是因為2016年年內雨水偏多導致。因此溧陽市水環境總體呈好轉趨勢,但改善程度仍有不足。
溧陽市轄區內19個省級重點水功能區中穩定達標的水功能區有10個(其中第二批2個重點水功能區均能穩定達標),其余9個水功能區未能穩定達標,均為河道水功能區,其中4個已有專項整治計劃,本次對剩余5個省級重點水功能區開展達標整治,具體名錄為:①胥河溧陽保留區;②周城河溧陽工農業用水區;③朱淤河溧陽工農業用水區;④溧戴河溧陽工農業用水區;⑤南河溧陽工農業用水區。根據2014年~2016年監測資料統計,5個不達標水功能區每年監測12次,其各年度達標次數統計見圖1,可知各功能區達標次數總體成上升趨勢。

圖1 各功能區年度達標次數統計圖
以胥河溧陽保留區為例,對不達標水功能區現狀進行分析。
2.4.1 水質分析
胥河自郎溧界至河口段為胥河溧陽保留區,水功能區長度為11 km,2020年水質目標為Ⅲ類,主要用途為農業用水。沿岸以村莊、農田、魚塘為主,無工業企業。水功能區水質主要受上游來水、農業面源和水產養殖影響。功能區水質監測斷面位于落棚灣橋,斷面所處河段水質分布均勻,流速穩定,斷面附近無入河排污口,不處于死水區、回水區。功能區沿線共有2條支流,分別為黃家港和章家邊引水河,水質綜合類別均為Ⅳ類,主要超標項目均為化學需氧量。

表2 胥河支流河道水質類別評價表
胥河溧陽保留區2014年~2016年斷面氨氮濃度變化統計見圖2,高錳酸鹽指數濃度變化統計見圖3。結果顯示,該功能區汛期水質明顯優于非汛期,三年內氨氮指標超標18次,高錳酸鹽指數指標超標19次。

圖2 落棚灣橋斷面氨氮濃度變化統計圖

圖3 落棚灣橋斷面高錳酸鹽指數濃度變化統計圖
2.4.2 污染源調查
不達標水功能區污染物主要來源有點源污染、面源污染和內源污染。
點源污染主要為入河排污口排放,經調查,不達標的5個水功能區沿線共有40個工業企業入河排污口,主要分布在南河、溧戴河和周城河沿線,朱淤河與胥河全程無工業企業入河排污口。
面源污染主要包括未接管集中處理的生活污染、農業種植污染和畜禽養殖污染,生活污染采用人口數量與產物系數計算,同時結合生活污水處理情況確定直排生活污染負荷;農業種植污染根據耕地面積與化肥農藥流失參數估算;禽畜養殖污染按行政區調查畜禽養殖種類和數量,根據典型調查資料或經驗系數估算畜禽養殖污染物排泄量。
內源污染主要包括底泥污染、水產養殖污染及航運污染。底泥釋放采用釋放系數法進行估算;水產養殖采用經驗公式法,測算殘餌、代謝物、藥物產生的污染量;航運污染經調研總量極小可忽略不計。
2.4.3 污染物計算
①工業污染物入河量:W工=W工p+θ1×β1
式中:W工為工業污染物入河量;W工p為工業污染物直排量;β1為工業污染物入河系數;θ1為污水處理廠排放的工業污染物量。
②農村生活污染物入河量:W生1=N農×α1×β2
式中:W生1為農村生活污染物入河量;N農為農村人口數;α1為農村生活排污系數;β2為農村生活污染物入河系數。
③城鎮生活污染物入河量:W生2=N城×α2-θ2×β3
式中:W生2為城鎮生活污染物入河量;N城為城鎮人口數;α2城鎮生活排污系數;θ2為被污水處理廠處理掉的城市生活污染物量;β3為城鎮生活污染物入河系數。
④農業面源污染物入河量:W種=M×α3×β4×γ1
式中:W種為種植業污染物入河量;M為耕地面積;α3為種植業排污系數;β4為種植業污染物入河系數;γ1為修正系數,農田化肥畝施用量在25 kg左右取1.0。
⑤禽畜養殖污染物入河量:W禽畜=N禽畜×α4×β5
式中:W禽畜為禽畜養殖污染物入河量;N禽畜為折換成豬后的養殖頭數;α4為禽畜排污系數;β5為禽畜養殖污染物入河系數。
⑥水產養殖污染物入河量:W水產=M水×α5×β6
式中:W水產為水產養殖污染物入河量;M水為水產養殖面積;α5為水產養殖排污系數;β6為水產養殖污染物入河系數。
⑦底泥污染物排放量根據河道水體污染底泥面積、底泥污染程度等,采用相關關系數測算COD、氨氮排放量。COD、氨氮污染物釋放強度分別取為26.3 t/(km2·a)、2.60 t/(km2·a)。區域內支流底泥污染物排放一并折算至水功能區計算。
經計算,不達標水功能區污染物COD入河總量為4565.94 t/a,氨氮入河總量為491.54 t/a。其中胥河溧陽保留區COD入河量為583.91 t/a,氨氮入河量為63.76 t/a,其計算成果見表3,占比分析見圖4。

表3 胥河溧陽保留區污染物計算成果表

圖4 胥河溧陽保留區污染物占比分析圖
2.4.4 污染源特性分析
根據不達標水功能區污染物入河總量計算成果,5個水功能區整體來看,COD污染物主要來源為畜禽養殖,占污染物總量的37.3%;其次為生活污染,占污染物總量的34.6%。氨氮污染物主要來源為生活污染,占污染物總量的49.4%;其次為畜禽養殖,占污染物總量的29.6%。綜合COD和氨氮兩項,禽畜養殖與生活污染物排放量占絕大部分。
以胥河溧陽保留區為例,河道沿岸的村鎮畜禽養殖業產生的畜禽糞便直接入河、農村居民沿河聚集居住生活污水未經處理直接排放入河、河道兩岸農田農業種植污染對河道水質主要產生影響。
2017年溧陽市制定全市產業轉型升級方案,分年度壓減過剩產能、淘汰低端低效產能任務,截至2019年底,全市共關停重污染企業32家,整合小型企業15家,確保整合后的生產制造企業污染物排放均經凈化處理。
點源污染治理即入河排污口整治,提高工業企業污水處理率,推廣中水回用,削減污染物排放量,改善水環境質量。主要措施包括重點行業入河排污口整治、分散工業源治理工程、工業集中區污水管網建設工程。
面源污染治理以減少畜禽養殖和農業種植過程污染為目標,提高城鎮與農村生活污水收集率和處理效率,有效削減面源污染入河量,改善水環境質量。主要措施包括農業生態養殖和綠色種植推廣、禁養區畜禽養殖場關閉搬遷、畜禽養殖場治理改造、區域治污一體化工程、鄉鎮生活污水收集管網建設、農村分散式污水處理設施建設、生活垃圾分類收集等。
內源污染控制即減少河道內源污染、提高河道自凈能力,減少道路田地等存在的面源污染進入河道,有效控制水體污染的產生。主要措施包括農村河塘溝渠疏浚整治。
通過水系連通與水生態修復,加強水功能區周邊中小河道水系連通能力,提高河道自凈能力及環境容量。主要措施包括中小河流治理重點縣綜合整治和河道水系連通工程,城區河段水環境綜合整治,建設生態浮島等工程。
以胥河溧陽保留區為例,整治方案見表4。

表4 胥河溧陽保留區整治方案
通過以上措施的實施,截至2019年底,各類污染物入河量大量消減,5個水功能區削減后的污染物入河量均不超過水功能區納污能力,以胥河溧陽保留區為例,各類污染物消減量統計見表5。

表5 胥河溧陽保留區污染物消減量統計表
本文通過對溧陽市不達標水功能區進行現狀調查,根據單項標準指數評價原則,采用雙指標法對污染物排放量和污染源開展計算和分析,得到了較為客觀的不達標水功能區評價成果。通過對污染源及污染物排放特性進行分析,制定了符合地區實際的整治規劃,以推動地區產業結構調整升級、采取點源污染、面源污染治理、內源污染控制和水系連通、調水引流及水生態修復等措施為五大方向,制定和實施了水功能區達標整治規劃。實測結果表明,溧陽市水功能區的污染物排放量有明顯的降低,消減后的污染物入河總量已穩定低于河道納污能力,水環境和河道生態逐年改善。