茂名市小東江水質污染調查研究

張健端 紀紅 陳修文 廖樹峰

(廣東石油化工學院 理學院 地理系，廣東 茂名 525000)

水體污染是當前環境污染的主要組成部分，水體污染問題在廣東省比較突出。據2017年相關河流水質調查顯示，全省監測評價河流總長度為11 928km，Ⅰ至Ⅲ類水質的河長占77.3%，劣Ⅴ類占9.4%，其中，粵西諸河中的小東江為Ⅴ至劣Ⅴ類水質，水質較差。近年來，茂名市政府陸續出臺了一系列政策及措施整頓小東江的污染。例如，茂名市政府于2015年以來投入約3億元對小東江進行整治，建設大小污水處理廠4座、焚燒發電廠1座、垃圾填埋場3座[1]，并通過市區河道清淤及市區段綠化修復等措施治理市區段河水污染。但是隨著污染源及污染物復雜程度的擴大，目前的治理方法對小東江水體污染的效果有限，且時有反復，小東江部分斷面的水質依然為V類至劣V類，流域水污染形勢嚴峻。可見，明確小東江流域水體污染存在的問題，提出相應的治理方案對保障小東江流域水資源與水環境健康，促進茂名乃至粵西地區社會經濟可持續發展具有重要意義。

本文通過系統的收集資料、實地調研，利用調查法、綜合評價法、樣本分析法整理出小東江的污染程度及相關污染源，分析小東江流域污染與周邊水土流失的關系，并提出小東江水體治理措施。研究結果可對小東江及類似水體的治理提供參考，同時借此引起人們對該類污染重視，提高城市水體資源的合理利用水平及保護意識。

1 樣本采集與實驗方法

1.1 樣本采集點概況

本次取樣點共計有5個，分別為上中下游河段各1個、各條河流的交匯點1個，取樣時間為2019年10月份。取樣點1位于山朱嶺附近，小東江河流第一個交匯口處；取樣點2位于江東北路至大園路段中點旁，為河段的上游；取樣點3為大園路跨河橋下，為河段中游；取樣點4為合水村旁，位于河段下游；取樣點5為白沙河與小東江交匯口。

1.2 實驗方法

根據《水和廢水監測分析方法》，使用納氏試劑分光光度法測定水樣中的氨氮[2-3]；過硫酸鉀氧化紫外分光光度法測定總氮；微波消解重鉻酸鉀法測定化學需氧量[4-5]；鉬銻抗分光光度法測定溶解性總磷[6-7]；采用衛星遙感影像觀測確定流域水土狀況。

2 結果

根據《地表水環境質量標準》(GB3838-2002),以一般景觀用水最低標準—Ⅴ類水質為例，要達到Ⅴ類水體，化學需氧量(COD)不高于40,氨氮濃度不高于2.0，總磷和總氮分別不高于0.4和2.0。檢測結果顯示，小東江5個取樣點的化學需氧量分布在52.3—98，超過標準值40；氨氮含量分布在2.86—7.74之間，普遍大于2；總磷濃度分布在0.14—0.99，除采樣點3、4外，其它他個點的濃度超過了0.4；總氮含量尤其高，檢測的濃度為7.11—10.92，遠遠超過標準值2.0(見表1)，顯示小東江的水質污染形勢仍然嚴峻，離標準水質要求相差甚遠。

表1茂名小東江水質污染表 (單位：mg/L)

經樣本檢測后，以城市景觀河流最適宜的標準—Ⅳ類水質標準(總氮≤1.5、氨氮≤1.5、總磷≤0.3、COD≤30)來進行超標倍率計算，并將各個水樣指標依超標倍率大小來進行排序。小東江水體污染的首要污染物主要為氮超標，總氮和氨氮平均超標倍數達6.27和3.27倍，其次為COD濃度及總磷，其最大超標倍數分別為3.27和1.65倍(見表2)。

表2茂名小東江首要污染物

小東江流域內還存在水土流失及土壤侵蝕的問題。小東江干流枯水期的天然徑流量小(<3m3/s)，且流域范圍內生態公益林面積小，導致水源涵養不足，天然容量小，自凈能力差。流域污染的另一個原因是天然植被林被破壞，水土保持的平衡被破壞，植物根系對于水體的過濾凈化功能減弱進一步加劇流域污染。

圖1為小東江流域禿主新村衛星歷史影像，其拍攝時間為2013年12月27日，在圖上可以看出禿主新村在2013年之前，耕地與小東江河道之間有一圈植被將其隔離開來，當時僅有一條農田排水渠接通進入小東江，沿河農田面積也相對較小。

圖1 禿主新村衛星歷史影像1

圖2 禿主新村衛星歷史影像2

圖2則為2017年10月27日禿主新村的衛星歷史影像，4年之后，沿河耕地進行了擴張，耕地與河道之間的樹木等植被消失，變為了耕地，由于上部耕地面積增加，排水渠也增加到了兩條(圖2)。由上述變化中不難分析出，由于植被的消失，河岸水土流失的風險增加，導致河流含沙量顯著提高，增加的排水渠加大了農業污水的排放量，農業污水通過土壤下滲，將含有部分氮磷肥料的水帶入河流之中，造成氨氮和總磷等指標增高。在小東江流域還有其他類似的河段，這也是造成小東江河水渾濁的原因之一，夾帶的泥沙在河道里尤其是河道拐彎處淤積，造成二次污染。

3 討論

3.1 污染源分析

小東江流域的污染覆蓋了水體污染的兩種形式：一是以工業廢水和城市生活污水為主要污染物的點源污染，二是以水土流失為主的面源污染。小東江流域內主要企業類型有石油煉制化工、非金屬采礦、農產品養殖及加工、污水處理化工等。茂名市污染重點監控企業有15家，其中涉及污水排放的就有12家[8]。這些企業中涉及石油化工、肥料化工、造紙化工、污水處理等類型。造成水體污染的主要是化工類企業的廢水污水排放，市區工業廢水的污染指標接近30種，主要污染物為6種(見表3)。據估計，茂名每天有近50萬噸工業及生活廢水排入河中[9]。茂名市的工業廢水排放集中于河流中下游，與白沙河交匯處尤其明顯。小東江流域可承載的環境容量小，但企業排放量大，且環境凈化設施滯后，在過去的發展中工業及生活污染排放未得到有效管理。此外，流域內經過諸多居民區有較多生活廢水排放污染[10]，產生了較多生活廢水排放污染。因此，生活廢水中含有的大量洗滌劑及有機廢物也是造成流域水體污染的不可忽視的原因。

表3小東江水質污染類型表

小東江流域內農業用地眾多，兩岸部分地區植被破壞嚴重，兩岸林地等綠地被沿岸村民開發成為耕地及魚塘，農業及漁業造成的破壞導致了小東江流域的水土流失，演變成了該流域的面源污染。

河流的含沙量急劇增加，水體常常呈現出土黃色，這也會導致其流域內河道淤積。雖每年小東江穿城河段都會有河道清淤船進行清淤工作，但清淤工作治標不治本，如果其水土流失的問題不加以改善，水體污染問題只會愈發嚴重。

3.2 治理現狀及措施

小東江流域經過非定期河道清淤，間歇性地改善了河水渾濁的問題，而一到雨季高降水量的時候水體仍然渾濁。通過關閉部分沿岸工廠、制定企業排放標準等措施限制了沿河區域的水體污染，但仍然有偷排亂排的現象存在，水體檢測結果仍然顯示出化工污染較為嚴重。雖經過多次治理，石油類污染得到遏制，但以工業、養殖及生活類復合型污染為主導致的氨氮、總磷仍然超標，達不到地表Ⅳ類水體標準。小東江流域內水體污染狀況較為嚴重，流域內擁有11個劣Ⅴ類水質斷面監測點，2019年2月大部分監測斷面水質為Ⅴ至劣Ⅴ類水質，僅有一個斷面水質達到Ⅳ類[11]。自2000年以后，小東江茂南河段水質24項指標中，氨氮含量嚴重超標，水質屬于劣Ⅴ類，特別是茂南區的水污染物排放總量已經超過環境承載能力[12]。小東江水體污染源主要是來源于流域附近制造業污水排放及生活污水排放的點源污染，其次是流域水土流失造成的面源污染。針對此，本文提出以下三種治理措施：

第一，針對工業排放及生活廢水的面源污染，政府相關部門要切實增強水體質量監管及調控，制定政策限制污染排放并嚴格執行。政府要嚴格限制污染源排放，引導污水排放型企業將污水輸送至污水處理廠，經處理合格后再進行排放，并對偷排亂排的企業或工廠進行處罰及追責，監督企業合規合法地處理及排放污水。同時，要建立完整的監督體系。目前水質數據公開程度較低，政府相關部門應開放水質數據查詢，接受公眾查詢監督，增強對水體重點污染物的監控，及時通報污染情況，從源頭上減少水體污染物的輸送。

第二，在重污染河段枯水期采取水生植物修復法治理。研究表明，高等水生植物能有效凈化劣V類水體，其中子菜和狐尾藻對水體凈化作用最明顯[13-14]，其中狐尾藻及粒葉眼子菜能高效地去除水體中的總磷(91.3%)、總氮(83.34%和77.54%)、磷酸鹽(95.85%和90.65%)[15-16]。茂名小東江的首要污染物為總氮，其濃度最大可達10.92mg/L，經狐尾藻及粒葉眼子菜的凈化處理后根據實驗結果估算總氮可降至1.82mg/L左右，接近Ⅳ類水質標準中氨氮的指標。

第三，針對水土流失導致泥沙淤積的面源污染，可采用沿岸種植植被過濾帶，并鋪設滲水路面的措施來治理。沿岸植被過濾帶能起到保固水土的作用，有效地減少河流中的泥沙量，增強滲流作用的同時減少湍流。此外，建設植被過濾帶還能提升河流兩岸的美觀度。實驗證明，旱傘草、石菖蒲、水生鳶尾等6種具有一定觀賞價值的植物對水體中不可溶性固體具有固定吸收作用，且還能對水體中的化學污染物起到凈化吸收作用，可謂一舉兩得[17]。植被過濾帶不僅起到了自然過濾的作用，而且減少了建設過濾設備的相關成本。鋪設滲水路面能改善城市內澇，且對沿岸植被的維護起著降低成本的作用，其應用實例可參考臺灣柳川河(原為污水河)，該河流在治污建設之后水體有了明顯的改觀且發展成為特色旅游[18]。

4 結論

茂名小東江流域的水質可溶性污染物中主要污染物為氮磷，總氮污染最為嚴重，且超標倍數較高，達不到Ⅳ級地表水標準；而不可溶性污染物中主要為泥沙及漂浮塑料垃圾等，其中泥沙污染最為嚴重。造成水體污染的污染源主要是化工類企業及居民區的廢水污水排放形成的點源污染及水土流失及土壤侵蝕形成的面源污染。建議政府要加強調控，從源頭上減少污染物的輸送并就重污染河段枯水期實行水生植物修復法、流域沿岸建設植被過濾帶及滲水路面等措施來改善小東江流域水質。建造沿岸植被過濾帶能改善沿岸土地的下滲，減少農業污染，并對保持水土具有重要的意義。