重慶小安溪流域水污染承載與控制對(duì)策

劉 敏，李翰青，李 曉，饒 君，錢珍余，馮 婧，趙 晶

(重慶市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，重慶 401147)

0 引言

重慶小安溪流經(jīng)渝西地區(qū)永川、大足、銅梁、合川4區(qū)，水質(zhì)不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)且有不斷變差的趨勢(shì)，流域范圍內(nèi)涉及多種污染諸如農(nóng)業(yè)面源污染、水產(chǎn)養(yǎng)殖污染、城鎮(zhèn)生活污水污染、畜禽養(yǎng)殖污染、城鎮(zhèn)地表徑流污染等，水環(huán)境污染防治難度較大[1,2]。本研究基于以2017年為基準(zhǔn)年的污染源調(diào)查監(jiān)測(cè)結(jié)果，依據(jù)市控?cái)嗝鎰澐中“蚕饔蛭廴境休d域單元，分析各單元內(nèi)污染源排放及污染負(fù)荷，對(duì)影響水質(zhì)的主要指標(biāo)進(jìn)行分析，提出小安溪流域污染承載控制的對(duì)策建議，以期為水污染防治工作提供技術(shù)支撐，確保地表水環(huán)境質(zhì)量持續(xù)改善。

1 小安溪流域概況及水質(zhì)狀況

1.1 小安溪流域概況

小安溪流域位于重慶市西部，地處四川盆地東部丘陵區(qū)，川東褶皺帶華鎣山背斜西南端，地貌以淺丘寬谷、中丘梯地、低山槽谷地貌為主。小安溪河長169km，屬長江三級(jí)支流，嘉陵江二級(jí)支流，涪江右岸一級(jí)支流，發(fā)源于重慶市永川區(qū)永榮鎮(zhèn)白云寺村，大致由西南向東北流，流經(jīng)紅爐鎮(zhèn)在大澗口左納太平河，后流經(jīng)雙石鎮(zhèn)、板橋鎮(zhèn)后，在龍門灘左納板橋河，后進(jìn)入銅梁區(qū)境內(nèi)，在安溪鎮(zhèn)左納穆家河，后流經(jīng)華興鎮(zhèn)、大廟鎮(zhèn)、虎峰鎮(zhèn)在馬堡左納久遠(yuǎn)河，后流經(jīng)慶隆鎮(zhèn)、蒲呂鎮(zhèn)、舊縣鎮(zhèn)，在河灘村左納淮遠(yuǎn)河后于永清進(jìn)入合川區(qū)境內(nèi)，流經(jīng)茍家、臨渡等地后，在南津街道匯入涪江。小安溪流域面積1663km2，位于東經(jīng)105°39′～106°15′、北緯29°17′～29°59′，東西寬56km，南北長77km。流域面積>50km2的支流有太平河、板橋河、穆家河、久遠(yuǎn)河、淮遠(yuǎn)河、雍溪河、茨巴河、巴川河。小安溪流域多年平均徑流量7.9億m3，河口多年平均流量25.05m3/s。

小安溪流域?qū)賮啛釒駶櫄夂騾^(qū)，具有春雨、夏旱、秋綿、冬干的特點(diǎn)。根據(jù)流域各氣象站資料，境內(nèi)年均降水量為953.5～1394.1mm，降水年際變化較大。境內(nèi)年降水日數(shù)為144.6～156d，降水年內(nèi)分配不均，主要集中在4—9月，降水量約占全年降水量的74.7%～76.8%，枯水期12月—次年2月降水量?jī)H占全年水量的5%左右。小安溪干支流已建中小型水庫126座，受水庫攔蓄作用影響，壩址以下河段的天然流量大大減小，加之受人類活動(dòng)影響，大量農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活廢污水未經(jīng)處理或處理不達(dá)標(biāo)就直接排入河道中，對(duì)水體造成污染，長年累月污染負(fù)荷已超出河流水環(huán)境承載能力，部分河段環(huán)境承載能力下降趨勢(shì)明顯。同時(shí)小安溪年內(nèi)水體流量變化較大，水體水動(dòng)力不足，水體自凈能力較差；另一方面，小安溪流域河段內(nèi)較多電站及攔河壩，電站取水口下游部分河段流量減小，河道生態(tài)基流相應(yīng)較小。小安溪河段內(nèi)涉及較多攔河建筑物，造成小安溪部分河段水體連通性較差[3]。

1.2 小安溪流域水質(zhì)狀況

小安溪流域一共設(shè)置有7個(gè)重慶市控(省級(jí))監(jiān)測(cè)斷面，分別為小安溪雙河口斷面、段家塘斷面、雙河水庫斷面(河流斷面非湖庫斷面)，支流太平河漫水橋斷面、淮遠(yuǎn)河眾志橋斷面、玉渡峽口斷面、觀音橋斷面。按照《GB 3838-2002地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的21項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)，小安溪流域7個(gè)市控監(jiān)測(cè)斷面總體水質(zhì)為輕度污染，Ⅰ～Ⅲ類斷面占比為57.1%(4個(gè))，Ⅳ類斷面占比為28.6%(2個(gè))，劣Ⅴ類斷面占比為14.3%(1個(gè))。7個(gè)監(jiān)測(cè)斷面中，4個(gè)斷面滿足水域功能，占比為57.1%；3個(gè)斷面不滿足水域功能，占比為42.9%；其中小安溪干流3個(gè)斷面中，2個(gè)斷面水質(zhì)達(dá)標(biāo)，1個(gè)斷面水質(zhì)不達(dá)標(biāo)；淮遠(yuǎn)河3個(gè)斷面水質(zhì)均達(dá)標(biāo)，太平河1個(gè)斷面水質(zhì)不達(dá)標(biāo)。超標(biāo)斷面中，雙河口斷面主要超標(biāo)因子為COD、總磷，超標(biāo)倍數(shù)分別為0.26倍、0.07倍；段家塘斷面主要超標(biāo)因子為COD、總磷，超標(biāo)倍數(shù)分別為0.15倍、0.10倍；漫水橋斷面主要超標(biāo)因子為COD、總磷，超標(biāo)倍數(shù)分別為0.24倍、2.47倍。

從2013—2017年多年水質(zhì)變化趨勢(shì)來看，小安溪流域雙河水庫、眾志橋、觀音橋、玉峽渡口四個(gè)斷面2013—2017年均滿足Ⅲ類水質(zhì)考核目標(biāo)。雙河口斷面2013年為Ⅳ類水質(zhì)，2015年、2016年改善為Ⅲ類水質(zhì)后，2017年水質(zhì)有所反復(fù)降為Ⅳ類；段家塘斷面2013—2016年均滿足Ⅲ類水質(zhì)考核目標(biāo)，但是2017年水質(zhì)降為Ⅳ類；漫水橋斷面自2016年開始監(jiān)測(cè)以來均為劣Ⅴ類水質(zhì)。小安溪流域水質(zhì)的主要污染指標(biāo)為COD和總磷，其中COD最大超標(biāo)倍數(shù)為0.24倍、總磷最大超標(biāo)倍數(shù)為2.47倍。

2 小安溪流域污染承載域分區(qū)

以重慶市已劃分42個(gè)控制單元為基礎(chǔ)，以現(xiàn)有市控及以上監(jiān)測(cè)斷面布設(shè)為依據(jù)，進(jìn)行小安溪流域污染承載域劃分。以鄉(xiāng)鎮(zhèn)行政區(qū)為基本單元，分析“行政區(qū)-水體-水質(zhì)斷面”的對(duì)應(yīng)關(guān)系，建立“流域-行政控制區(qū)-污染承載域單元”三級(jí)分區(qū)管理體系，詮釋流域?qū)用妗⑿姓刂茀^(qū)層面和污染承載域單元層面三個(gè)不同層次分區(qū)的水環(huán)境管理需求。在進(jìn)行污染承載域單元?jiǎng)澐謺r(shí)，以水系特征與行政區(qū)邊界有機(jī)結(jié)合、保持完整性與唯一性、以水定陸、具備可操作性和層次推進(jìn)等原則，因地制宜地建立分區(qū)管理體系[4]。

綜合考慮小安溪流域(干流及支流)市控?cái)嗝嬖O(shè)置、國控?cái)嗝嬖O(shè)置及區(qū)縣界等因素，將小安溪流域劃分為6個(gè)污染承載域，分別為太平河雙橋控制單元、淮遠(yuǎn)河大足控制單元、淮遠(yuǎn)河銅梁控制單元、小安溪永川控制單元、小安溪銅梁控制單元、小安溪合川控制單元，如圖1所示。

3 小安溪流域污染承載域負(fù)荷分析

3.1 工業(yè)源污染負(fù)荷分析

根據(jù)污染源調(diào)查監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，以2017年為基準(zhǔn)年，小安溪流域內(nèi)共有工業(yè)企業(yè)502家，分屬96個(gè)行業(yè)，廢水排放量1039.74萬t，小安溪流域內(nèi)污染物的年排放量為COD 1046.20t，NH3-N 74.47t，總氮230.08t，總磷9.52t，石油類14.71t，揮發(fā)酚0.0216kg，氰化物0.3793kg，總砷49.8256kg，總鉛22.2266kg，總鉻40.9030kg，六價(jià)鉻12.8374kg，總汞0.0752kg，無總鎘排放。根據(jù)小安溪流域污染承載域分區(qū)結(jié)果，統(tǒng)計(jì)各污染承載域工業(yè)源污染負(fù)荷排放量。

小安溪流域COD、氨氮、總氮、總磷和石油類排放量主要集中在豆制品生產(chǎn)、化學(xué)農(nóng)藥生產(chǎn)、牲畜屠宰及深加工、電子設(shè)備制造、金屬制品制造及煤炭采選等行業(yè)。揮發(fā)酚排放僅來源于涂料制造行業(yè)。氰化物排放僅來源于金屬表面處理及熱處理加工行業(yè)。總砷排放來源于煙煤和無煙煤開采洗選業(yè)、電子專用材料制造業(yè)、中藥飲片加工業(yè)。總鉛排放來源于鉛蓄電池制造業(yè)、電子專用材料制造業(yè)。總鉻排放來源于金屬表面處理及熱加工處理業(yè)、電子專用材料制造業(yè)；六價(jià)鉻排放來源于金屬表面處理及熱加工處理業(yè)。總汞排放來源于煙煤和無煙煤開采洗選業(yè)、中藥飲片加工業(yè)。

3.2 生活源污染負(fù)荷分析

生活污水負(fù)荷通常分為直排的生活污水污染負(fù)荷、經(jīng)集中式污染治理設(shè)施處理后排放的生活污水污染負(fù)荷。根據(jù)污染源調(diào)查監(jiān)測(cè)分類，由于經(jīng)集中式污染治理設(shè)施處理后排放的生活污水污染負(fù)荷已計(jì)入集中式污染治理設(shè)施污染負(fù)荷中，故生活源污染負(fù)荷僅針對(duì)直排的生活污水污染負(fù)荷進(jìn)行分析。

根據(jù)污染源調(diào)查監(jiān)測(cè)結(jié)果，小安溪流域涉及生活源廢水直接排放的常住人口為66.32萬人，COD排放量為5951.81t，五日生化需氧量排放量為2311.49t，氨氮排放量為249.20t，總氮排放量為498.99t，總磷排放量為39.40t，動(dòng)植物油排放量為326.32t。小安溪流域各控制單元內(nèi)直接排放生活污水所涉及污染物受該控制單元內(nèi)涉及廢水直接排放的常住人口數(shù)量的影響。因小安溪流域內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平差異不大，除了淮遠(yuǎn)河大足控制單元內(nèi)氨氮和總氮的排放強(qiáng)度偏低外，其他控制單元內(nèi)主要污染物排放強(qiáng)度大體一致。

3.3 集中式污染治理設(shè)施污染負(fù)荷分析

根據(jù)污染源調(diào)查監(jiān)測(cè)結(jié)果，小安溪流域內(nèi)有73家集中式生活污水處理廠，統(tǒng)計(jì)得到各單元及總的污染負(fù)荷排放量。太平河雙橋控制單元、淮遠(yuǎn)河大足控制單元、淮遠(yuǎn)河銅梁控制單元、小安溪永川控制單元、小安溪銅梁控制單元、小安溪合川控制單元的COD排放量分別為884.19t、733.01t、1065.47t、1106.27t、611.11t、1486.23t，合計(jì)5886.28t；氨氮排放量分別為79.03t、62.51t、115.26t、106.31t、52.84t、132.83t，合計(jì)548.78t；總磷排放量分別為10.65t、8.50t、14.93t、14.09t、7.17t、17.89t，合計(jì)73.23t。小安溪流域范圍內(nèi)無集中式生活垃圾處理廠。小安溪流域太平河雙橋控制單元內(nèi)郵亭鎮(zhèn)有2家危險(xiǎn)廢物集中處置單位，合計(jì)排放量為：COD 0.51t，動(dòng)植物油0.008t，氨氮0.06t，總磷0.01t，氰化物0.069kg。

3.4 農(nóng)業(yè)源污染負(fù)荷分析

根據(jù)污染源調(diào)查監(jiān)測(cè)結(jié)果，小安溪流域畜禽養(yǎng)殖污染源排放量為COD 9551.31t、氨氮65.93t、總氮565.57t、總磷131.42t；規(guī)模水產(chǎn)養(yǎng)殖排放量為COD 659.30t、氨氮49.44t、總氮124.61t、總磷16.70t；規(guī)模種植業(yè)排放量為氨氮61.29t、總氮498.90t、總磷55.42t。從三類污染來源占比來看，畜禽養(yǎng)殖排放的污染物是農(nóng)業(yè)源污染負(fù)荷的主要來源，淮遠(yuǎn)河大足控制單元和小安溪銅梁控制單元畜禽養(yǎng)殖排放量及占比較大；另外，規(guī)模種植業(yè)的總氮排放量也不容忽視。

4 小安溪流域污染承載主要指標(biāo)識(shí)別

小安溪流域市控?cái)嗝?013—2015年水質(zhì)較好，2016年水質(zhì)開始變差，雙河口斷面(小安溪永川控制單元)2016年水質(zhì)為Ⅳ類，2017年水質(zhì)為Ⅴ類；段家塘斷面(小安溪合川控制單元)2017年水質(zhì)降為Ⅳ類；漫水橋斷面(太平河雙橋控制單元)自2016年開始監(jiān)測(cè)以來，水質(zhì)均為劣Ⅴ類。小安溪流域劃分的6個(gè)控制單元污染負(fù)荷均大幅超過水環(huán)境容量，是小安溪流域水質(zhì)變差的主要原因。

漫水橋斷面(太平河雙橋控制單元)影響水質(zhì)的主要指標(biāo)為COD和總磷。該控制單元內(nèi)COD和總磷排放均主要來源于集中式污染源，占比為53.66%和53.48%；同時(shí)生活源貢獻(xiàn)了22.44%的COD排放量；農(nóng)業(yè)源也貢獻(xiàn)了31.26%的總磷排放量。

雙河口斷面(小安溪永川控制單元)影響水質(zhì)的主要指標(biāo)為COD和總磷。該控制單元內(nèi)COD主要來源于集中式污染源，占比為68.20%，同時(shí)工業(yè)源和農(nóng)業(yè)源COD排放量占比也都超過了一成。該控制單元內(nèi)總磷排放主要來源于集中式污染源和農(nóng)業(yè)源，占比分別為65.34%和22.34%。該斷面水質(zhì)除了受到本控制單元內(nèi)污染物排放影響外，也受到漫水橋斷面來水的影響。

段家塘斷面(小安溪銅梁控制單元)影響水質(zhì)的主要指標(biāo)也為COD和總磷，同時(shí)水質(zhì)氨氮濃度也逐年升高，已接近Ⅲ類水質(zhì)限值。該控制單元內(nèi)COD排放主要來源于農(nóng)業(yè)源和生活源，占比分別為57.94%和28.36%；總磷排放主要來源于農(nóng)業(yè)源排放，占比為76.38%；氨氮排放主要來源于農(nóng)業(yè)源、生活源和集中式污染源，占比分別為31.74%、38.74%和38.37%。該斷面水質(zhì)除了受到本控制單元內(nèi)污染物排放影響外，也受到雙河口斷面和眾志橋斷面來水的影響。

小安溪流域COD排放量來源于工業(yè)源、農(nóng)業(yè)源、生活源和集中式污染源的占比分別為4.57%、44.19%、25.76%和25.48%；氨氮來源于工業(yè)源、農(nóng)業(yè)源、生活源和集中式污染源的占比分別為7.14%、16.83%、23.74%和52.29%；總磷來源于工業(yè)源、農(nóng)業(yè)源、生活源和集中式污染源的占比分別為2.93%、62.49%、12.10%和22.49%。由污染承載域負(fù)荷分析可知，小安溪流域工業(yè)源對(duì)整個(gè)流域水環(huán)境質(zhì)量影響較小，而小安溪主要超標(biāo)因子為COD和總磷，而農(nóng)業(yè)源是影響這兩項(xiàng)指標(biāo)的主要來源，故小安溪流域的主要問題為農(nóng)業(yè)面源污染，其中畜禽養(yǎng)殖排放COD和總磷占農(nóng)業(yè)源的93.55%和65.17%，故畜禽養(yǎng)殖為影響小安溪市控?cái)嗝嫠|(zhì)的主要問題；而生活源(主要為農(nóng)村散排生活污水)和集中式污染源(主要為城鎮(zhèn)生活污水)對(duì)小安溪市控?cái)嗝嫠|(zhì)也有較大的影響。

5 小安溪流域水污染承載控制對(duì)策

5.1 畜禽養(yǎng)殖污染控制對(duì)策

落實(shí)禽畜養(yǎng)殖污染防治工作計(jì)劃，推進(jìn)畜禽養(yǎng)殖業(yè)的清理整頓，禁止在禁養(yǎng)區(qū)從事禽畜養(yǎng)殖等污染水體的行為。結(jié)合各控制單元環(huán)境承載能力和總量控制要求，優(yōu)化畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展布局，繪制禁養(yǎng)區(qū)范圍圖件，列出禁養(yǎng)區(qū)內(nèi)的養(yǎng)殖場(chǎng)清理清單和禁養(yǎng)區(qū)外規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)整治清單，明確清理養(yǎng)殖場(chǎng)名單、地理位置(經(jīng)緯度)、養(yǎng)殖規(guī)模、關(guān)停期限和責(zé)任單位等。新建、改建、擴(kuò)建禽畜養(yǎng)殖場(chǎng)的養(yǎng)殖規(guī)模要與周邊消納土地量匹配，并完善雨污分流、糞便污水資源化利用設(shè)施。現(xiàn)有禽畜養(yǎng)殖場(chǎng)要根據(jù)環(huán)境承載能力和土地消納能力，配套建設(shè)完善雨污分流、糞便污水處理或利用設(shè)施，推進(jìn)畜禽糞污資源化利用，鼓勵(lì)第三方處理企業(yè)開展畜禽糞污專業(yè)化集中處理，對(duì)周邊消納土地充足的，要采取“種養(yǎng)結(jié)合、生態(tài)還田”模式；對(duì)周邊消納土地不足的，要通過養(yǎng)殖糞污深度處理降低還田利用的負(fù)荷壓力，對(duì)于養(yǎng)殖糞污深度處理后仍然超過土地消納能力的，養(yǎng)殖場(chǎng)要實(shí)施減產(chǎn)能或關(guān)停。同時(shí)，因地制宜利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，發(fā)展高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、持續(xù)發(fā)展，達(dá)到經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、社會(huì)三大效益統(tǒng)一的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)。

5.2 生活源污染控制對(duì)策

一是建設(shè)坡耕地生物攔截帶和修建生態(tài)攔截溝；二是修建坡耕地徑流集蓄與再利用設(shè)施；三是因地制宜配套農(nóng)業(yè)廢棄物田間處理池、化學(xué)品包裝物田間收集池等田間暫存利用設(shè)施；四是實(shí)施農(nóng)村清潔工程，改善治理農(nóng)村環(huán)境的臟、亂、差現(xiàn)象，解決農(nóng)村生活垃圾和污水隨意排放；五是配套推廣各項(xiàng)農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)，減少農(nóng)業(yè)投入品流失對(duì)水體的污染。可推行鄉(xiāng)鎮(zhèn)(鎮(zhèn)街)生活污水治理投融資模式，采用政府購買服務(wù)實(shí)施環(huán)境污染第三方治理，合理確定污水污染源建設(shè)規(guī)模和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，因地制宜選取處理效果有保證、運(yùn)行管理易實(shí)施的污水處理技術(shù)。已建鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水污染源根據(jù)污水收集處理負(fù)荷、處理工藝技術(shù)水平以及有關(guān)要求，全面完成污水污染源改造或管網(wǎng)配套建設(shè)。健全鄉(xiāng)鎮(zhèn)(鎮(zhèn)街)污水污染源運(yùn)行管理機(jī)制，強(qiáng)化日常監(jiān)督管理。

5.3 集中式污染源控制對(duì)策

加快推進(jìn)城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)建設(shè)，全面提高污水收集率，不斷完善優(yōu)化污水收集系統(tǒng)布局。開展城鎮(zhèn)餐飲污水亂排亂放整治行動(dòng)，嚴(yán)厲打擊餐飲店、小商販隨意向市政管網(wǎng)、雨水管網(wǎng)傾倒餐飲污水行為。推進(jìn)餐廚垃圾分類收集和資源化利用工作，逐步建立和完善覆蓋城鎮(zhèn)餐廚垃圾管理網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)餐廚垃圾與其他生活垃圾分開收集、統(tǒng)一運(yùn)輸，確保餐廚垃圾實(shí)現(xiàn)集中無害化處理和資源利用，禁止將餐廚垃圾和廢棄油脂排入下水道或者隨地傾倒、堆放。對(duì)流域內(nèi)城鎮(zhèn)生活污水處理廠實(shí)施提標(biāo)改造，為進(jìn)一步削減點(diǎn)源污水污染物排放量，保證小安溪流域水體達(dá)標(biāo)，對(duì)各區(qū)城鎮(zhèn)的污水處理廠全部實(shí)施提標(biāo)改造，出水由一級(jí)B標(biāo)提到準(zhǔn)四類，農(nóng)村的污水處理站由農(nóng)村排放標(biāo)準(zhǔn)全部提升到一級(jí)B標(biāo)。流域內(nèi)各區(qū)縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)適時(shí)開展雨污合流制管網(wǎng)溢流污染專項(xiàng)整治工作。

6 結(jié)論

基于2017年為基準(zhǔn)年的污染源調(diào)查監(jiān)測(cè)結(jié)果和流域水環(huán)境質(zhì)量狀況，通過對(duì)小安溪流域污染承載與控制對(duì)策開展研究，小安溪流域年COD污染負(fù)荷為23103.94t、氨氮負(fù)荷為1049.63t、總磷負(fù)荷為325.74t。流域各監(jiān)測(cè)斷面的主要超標(biāo)因子為COD和總磷，而農(nóng)業(yè)源是影響這兩項(xiàng)指標(biāo)的主要來源，其中畜禽養(yǎng)殖排放COD和總磷占農(nóng)業(yè)源的93.55%和65.17%，故畜禽養(yǎng)殖污染為影響小安溪流域水質(zhì)的主要問題；生活源(主要為農(nóng)村散排生活污水)和集中式污染源(主要為城鎮(zhèn)生活污水)對(duì)小安溪流域水質(zhì)也有較大的影響；工業(yè)源對(duì)小安溪水質(zhì)影響較小。因此，從畜禽養(yǎng)殖污染、生活源污染、集中式污染源等三個(gè)主要方面對(duì)小安溪流域水污染承載提出相關(guān)控制對(duì)策。