川東港水污染來源解析及成因分析

劉 恒 王彩紅

（南京大學環境規劃設計研究院集團股份公司 江蘇南京 210036）

引言

隨著經濟社會的快速發展，川東港水環境保護面臨較大挑戰。根據水環境質量監測數據，川東港沿線取樣監測點位的水質基本為Ⅴ類甚至劣Ⅴ類，主要超標因子為氨氮、總磷。為全面改善水環境質量，需要對川東港周邊的水污染源進行系統調研，開展主要水污染物排放現狀核算及污染成因分析。

1 川東港基本情況

1.1 川東港概況

川東港位于江蘇省鹽城市大豐區，是江蘇省里下河地區治理的第五排水入海通道、江蘇省區域性骨干河道。川東港起于大豐興化交界處、止于川東港新閘，全長62.36 公里，自西向東流經大豐區草堰、萬盈、大橋、草廟四個鎮和上海農場。

根據2018-2019 年的監測數據[1]，自西向東川東港沿程水環境質量存在波動，COD、氨氮、總磷濃度總體均呈上升趨勢，川東港下游水質顯著差于上游水質，而川東港南北兩岸匯入支流各污染物濃度由西向東總體也呈上升趨勢。

1.2 川東港匯水范圍劃定

綜合考慮川東港流經區域的水文特征、高程特點及行政區劃，本研究劃定川東港匯水范圍為：以川東港全線為軸，北至丁溪村黨群服務中心南側溝-中心河-新躍河-三星河-竹港河沿線，南至大豐區行政邊界，西至大豐境內丁溪河起點處，東至海堤復河-川東港閘斷面-海堤河沿線，全域涉及草堰鎮、萬盈鎮、草廟鎮、大橋鎮4 個鎮以及上海農場，總面積約343 平方公里。在匯水范圍內的水污染物經各個支流后匯入川東港，最終向東入海。

圖1 川東港匯水范圍劃分示意圖

2 水污染物來源系統核算

2.1 水污染源分類

水污染源分為外源和內源兩個大類，其中外源包括點源與面源兩個類別，內源包括水產養殖、船舶污染等。由于畜禽散養、干濕沉降、地表徑流、水產養殖、船舶通航、底泥釋放等在川東港匯水范圍的影響較小，本研究不考慮以上污染源。

特別地，川東港匯水范圍內的規模化畜禽養殖場均為“零排放”畜禽養殖場，其養殖糞便等廢棄物經發酵后進行沼液灌溉農田（“種養結合就地利用”），或不經發酵直接糞肥還田，不直接排放養殖廢水進入周邊地表水體。這種種養結合還田的方式，當灌溉量超過農田的可吸收量后，超量的部分將隨著降水徑流、農田退水將污染物帶入水體中。因此，本研究按照一般對污染源的劃分[2]，將規模化畜禽養殖場分類上作為點源，但其污染排放為面源形式。

圖2 川東港匯水范圍水污染源分類示意圖

2.2 核算方法

（1）對于各個污染源的排放量核算，主要采用排污系數法（如農田種植、農村生活等）、資料收集法（如直排工業企業、污水處理廠等）兩種核算方法。

（2）在排放量核算的基礎上，考慮入河系數的差異，核算得到不同污染源的水污染物入河量。

2.3 數據來源

（1）統計口徑資料。如城鎮和農村人口、農田種植播種面積、農田化肥農藥施用強度等，主要來自統計年鑒等資料。數據年份為2018 年。

（2）部門提供資料。如直排工業企業情況、污水處理廠情況、規模化畜禽養殖場情況等，主要包括水利、生態環境、住建、農業農村等部門以及各個鎮和上海農場。數據年份為2018 年。

（3）文獻資料及經驗數據。各類污染源排放系數、入河系數、流失系數等，此類數據主要來自于文獻資料以及其他類似報告有關取值數據[3～5]。

3 水污染成因分析

3.1 水污染來源解析

2018 年，川東港COD、氨氮、總磷的入河量分別為5079.30噸/年、1446.87 噸/年、230.99 噸/年，超過水功能區劃定的該河流的污染物限排總量。從來源上看，川東港COD、氨氮和總磷的來源呈現較為相似的一致性，規模化畜禽養殖均為最大的污染源，畜禽養殖糞便還田、點源污染通過面源形式排放，其COD、氨氮、總磷三項污染物入河量占比分別達到55.6%、79.2%、74.4%；其次是農田種植，其COD、氨氮、總磷三項污染物入河量占比分別為20.1%、14.1%、22.1%；農村生活也貢獻了較大的污染物入河量，尤其是其COD 入河量占比達到19.5%。

圖3 川東港水污染來源占比分析圖

3.2 水污染成因分析

（1）規模化畜禽養殖是川東港主要的水污染物來源。規模化畜禽養殖的氨氮、總磷排放入河量占總量的比重均超過70%，而根據水質監測分析的結果，川東港水質超標的主要因子正是氨氮、總磷。川東港匯水范圍內養殖密度較大，顯著超過全區乃至全市的平均水平；根據農業農村部門提供的資料，現狀規模化畜禽養殖場幾乎全是按照“種養結合就地利用”的模式對畜禽養殖糞污進行治理。雖然該模式是普遍推薦的畜禽養殖污染治理模式，配套農田數量不足、農田消納能力不足，該區域農田中本底氮磷物質含量屬于較豐富水平[6][7]，畜禽糞污還田施肥后，除去作物生長吸收的部分，通過各種形式流失進入環境尤其是地表水體中的氮、磷相對較多，導致畜禽養殖污染對于地表水體的水質影響較大。

（2）沿線支流匯入對川東港水質具有直接影響。川東港作為自西向東入海的河流，河流長度較長、匯水范圍較大，流經途徑中有大量支流匯入，對于川東港匯水范圍這樣的以面源形式污染為主（規模化畜禽養殖場的污染以面源排放形式進入水體）的地區，面源污染物排放一部分直接進入川東港水體，大部分先就近匯入各個支流后、再由支流匯入川東港。根據水質監測分析的結果，當川東港各主要匯入支流水質較差時，川東港自身水質顯著惡化，呈現較為顯著的正相關關系[1]；汛期（5-10 月）尤其是八九月份的川東港水質，顯著差于非汛期水質，這與川東港以面源形式污染為主的情況有關。

結語

（1）合理規劃區域畜禽養殖產業。充分考慮農田本底營養物質的積蓄情況，科學開展畜禽養殖糞污還田的農田土地承載力研究，明確各個鎮區場的農田土地畜禽養殖承載上限，實行“以地定畜”制度，合理削減養殖超量地區畜禽養殖規模，引導規模化畜禽養殖場優化布局、從川東港下游地區向上游地區轉移，減輕河道末端集中污染，推動養殖產業可持續發展。

（2）加強生活污水集中收集處理。因地制宜提升城鎮生活污水集中處理水平，針對不同區域的管網和人口集聚情況，嚴格落實“十個必接”，提升城鎮生活污水接管率。加快健全農村地區農村污水處理體系，落實農村生活污水規劃，結合地區村莊環境整治、農村覆蓋拉網整治實施計劃和進度，優先對于已建處理設施的地區配套建設收集管網，收集生活污水進入已有污水處理設施處理。

（3）做好農田灌溉退水監督管理。建立跨部門、跨地域的農田退水監督管理體系，重點針對農田灌溉集中的每年5 月-10月，要求各個農田種植單位逐次記錄農田退水行為以及灌溉周期、灌溉量、灌溉水來源、施肥量、施肥種類等，每月一次上報有關部門。健立農田退水水質監測機制，定期進行農田退水的水質抽查監測，同步開展川東港各個匯入支流的水質監測，形成“退水+水質”的同步監測數據檔案；在農田退水的水質監測過程中發現水質差于受納水體水質要求的，及時預警上報，并聯合有關部門會商處置。