茅溪流域水環境污染現狀和防治措施

王 競

（湖南葆華環保科技有限公司 湖南長沙 410000）

引言

我國水資源短缺矛盾突出，同時水生態有所破壞。隨著社會經濟的發展，鄉鎮居民的生活水平的提高，卻沒有配套完善的雨污分流和污水處理系統，給鄉鎮的農村水生態環境造成了很大的影響。導致農村生活污水處置一直是人居環境整治的突出短板，鄉鎮農村生活污水的處理迫在眉睫。張家界市茅溪流域（尹家溪鎮段）就是主要以農村生活污水為主的水污染現狀。

1 小流域基本概況

1.1 小流域自然概況

茅溪為湖南省張家界市永定區境內澧水的最大一條支流，發源于張家界市武陵源區中湖鄉的大堰亞，在兩區交界處的黃關塔附近進入我區，流經興隆、教子埡，至三甲城匯入橋頭溪，至西牛匯入羅水溪、禹溪河，進入茅溪水庫；出庫后流經百家村、龍潭崗、官坪、馬口、九家坪、尹家溪、宋坪、三坪、趙坪后，于小河坎注入澧水。流域面積為415.1 平方公里，河流長度62.9 公里，平均坡降5.59‰，多年平均流量為11.90m3/s。茅溪（尹家溪鎮段）為永定區茅溪水庫至澧水入河口段，長約30.55km，上游為茅溪水庫，入澧水下游后為永定區澄潭（二水廠）、三水廠。茅溪河（尹家溪鎮段）同時是湖南張家界大鯢國家級自然保護區的試驗區，維護茅溪河水質，恢復水生態功能，也是為張家界大鯢國家級自然保護區的生物多樣性提供更好的水資源和水生態。茅溪（尹家溪鎮段）流域屬亞熱帶季風型濕潤季風氣候，歷年平均降水量1497毫米。全年平均氣溫17.7℃，年極端最高氣溫39.2℃，年極端最低氣溫-2.7℃，全年日照時間1129 小時，無霜期天數295 天。受降水變化影響，徑流年內分配不均，徑流量主要集中在汛期，4-9 月徑流量占全年的60%-70%。

1.2 人居環境現狀

尹家溪鎮位于湖南省永定區西北部，下轄1 個居委會、11 個行政村，共232 個村（居）民小組，20110 人，版土總面積為88.72平方千米，其中耕地面積23454.4 畝，稻田面積19997.4 畝。境內有漢族、土家族、苗族等3 個民族。尹家溪鎮是農業大鎮，全鎮有水果面積4000 畝，茶園面積2600 畝，商品蔬菜面積8800 畝。由于地處偏遠，張家界市又是著名的旅游城市，而尹家溪鎮是永定區的農業大鎮，工業經濟發展相對落后，基本無工業污染源，農村公共基礎設施不完善不健全，生活垃圾隨處丟棄。同時沿茅溪河岸兩側有大量蔬菜基地和果園，甚至有小部分河段裸露的河床部分變成了田地。茅溪（尹家溪鎮段）作為尹家溪鎮重要的灌溉水源和生活用水源，支流上垃圾下河等現象還比較普遍，還有些爛菜直接丟棄在河道里，對茅溪甚至是澧水構成了環境威脅。

2 污染現狀和分析

2.1 茅溪河污染現狀和成因

（1）污水處理能力不足，大量生活污水直排

通過現場踏勘和基礎資料收集，河道沿岸截污系統缺失，雖然尹家溪集鎮污水處理廠于2018 年投入運行，但是規模僅100m3/d，近期2022 年規劃人口為1450 人；遠期2030 年規劃人口2000 人。僅能滿足尹家溪集鎮區域的污水處理。處理能力仍然不夠。且用于農用灌溉的茅溪河及其支流貫穿整個尹家溪鎮，除尹家溪集鎮外，污水收集和終端處理設施缺乏，全鎮的居民生活污水有很大一部分直接排至附近支流，最終匯入茅溪河，或者直接排入茅溪河。同時村民環保意識淡薄，經常將垃圾和爛菜葉丟入周邊溝渠中，常年累月，導致茅溪河水環境質量慢慢下降，在夏季時溝渠內還會有惡臭腐爛發生。由于受到周邊居民生活活動影響，澧水省控斷面—永定獨子巖斷面曾出現氨氮超標現象。

（2）農田污染源多而廣

尹家溪是永定區的農業大鎮，尹家溪鎮物產豐富，糧、油、水果、蔬菜等種植業是其經濟主體。沿茅溪河河道兩側有大片農田、果園、菜地，農田面源污染無任何凈化處理設施直接排入茅溪河。種植業是農田面源污染氮、磷因子的主要來源。流域內種植業是農田面源污染氮、磷因子的主要來源；農藥、化肥施用不當或過度使用，造成農藥污染和水體富營養化。

2.2 生活污水來源

農村生活污水的特征為排水分散、水量小、水質不穩定、可生化性好。主要來源有三種：廚房污水、生活洗滌與洗澡水、廁所污水。湖南地區的農村生活污水水質范圍見表1。

表1 湖南地區農村生活污水水質范圍[1]

3 防治措施

針對永定區茅溪尹家溪鎮段污染現狀和水環境特點，以“要堅持先治污、后修復生態；生態優先與以人為本并重；工程措施與管理措施并重”的治理思路。在建設農村生活污水綜合治理設施上，通過控源截污等工程恢復永定區茅溪尹家溪鎮段的水體活力，改善河道水質，恢復健康的河道生態系統。

3.1 生活污水治理工程

生活污水污染源主要來自茅溪流域尹家溪鎮的居民生活污水，根據現場實際踏勘，周邊農村生活污水污染源分布較廣，統一收集處理較困難。因此，根據村莊分布情況，針對分散住戶設置單戶分散污水處理系統。對于尹家溪鎮未建任何化糞池、兩格池、三格池、四格池的農村散戶，分別配置四格凈化池1234 套，每套配套DN200UPVC 排水管10m。

3.2 人工濕地水質凈化工程

人工濕地對入河污染物具有很好的截留、貯存和凈化功能，對消減入河污染負荷具有積極作用。人工濕地設置在排污口下游或入河口位置，主要用于對流域周邊集水區和支流末端的水質進行處理，進一步攔截、消納水體氮磷等污染物，實現水質綜合提升，降低水體污染物。

對于農戶較為集中的區域，采用無動力處理系統，通過管道建設將多戶生活污水收集至人工濕地凈化系統中集中凈化處理，一年四季治理效果穩定，維護方便，景觀性好。組合人工濕地設置在排污口下游或入河口位置，主要用于對流域周邊集水區和支流末端的水質進行處理，進一步攔截、消納水體氮磷等污染物，實現水質綜合提升，降低水體污染物。新建5 個人工濕地，處理規模分別為：40m3/d、30m3/d、30m3/d、50m3/d、50m3/d。

3.3 河岸生態攔截工程

生態溝渠框架（溝底、溝板）用含孔穴的水泥硬質板建成，空穴用于植物（作物或草）種植。植物既能攔截農田徑流污染物，也能吸收徑流水、滲漏水中的氮磷養分，達到控制污染物向水體遷移和氮磷養分再利用目的[2]。

在茅溪流域（尹家溪鎮段）周邊適宜的農田之間新建生態溝渠8462 延米。使之在原有的排水功能基礎上，增加對農田排水中所攜帶N、P 等養分的吸附、吸收和降解等生態功能[3]。

3.4 河岸生態修復工程

河岸生態修復工程由于行洪等問題的存在，難以大面積采用沉水植物進行河道修復，主要是利用濕生、挺水植物結合在河道，增加物種多樣性。根據茅溪河的河段斷面形態和水位特征，本次水生植物重建采用挺水植物為主的重建方式。從河道生態學的角度來講，形成以挺水植物為主、其他植物為輔的植被是最佳的。所以在水生植被重建完成后，要通過管理、調控，來改善和優化植被結構，達到最佳效果。

目前生態護岸的建設方法較多，生態混凝土護岸、生態石籠護岸、自嵌式植生型護岸、生態袋種植護岸，茅溪流域（尹家溪鎮段）根據河岸地形情況和材料的方便選擇生態石籠護岸。

生態石籠護岸是用鐵絲網籠或竹子編的竹籠裝碎石壘成臺階狀護岸或做成砌體的擋土墻，并結合植物、碎石以增強其穩定性和生態性。具有抗沖刷能力強、整體性好、應用比較靈活、能隨地基變形而變化的特點[4]。

尹家溪鎮上游4.65km 河段河堤新建生態護岸，面積49215m2；尹家溪鎮中游三坪支流處2.25km 河段、尹家溪支流處河段2.08km 河段兩處河堤進行生態修復，總面積24904m2。

4 效益分析

4.1 社會效益分析

茅溪流域水質會慢慢改善，水生態系統逐步得到修復和完善。改善周邊居民生存環境，提高居民環保意識，促進當地社會團結，維護當地社會穩定都有著積極的作用，因此本項目的實施具有較好的社會效益。

4.2 環境效益分析

對保護和改善當地的水體流域環境、飲用水源保護區生態環境具有重大的意義。改善了河道水生條件和生態健康，提供了水生動物棲息地，提高了流域水系的水質凈化能力，能夠明顯改善河道的水質。防治措施完成后可以有效的切斷水體污染源源頭，可直接減少永定區水系流域中氨氮、COD、總氮、總磷等污染的含量，改善當地的水生態環境。

4.3 經濟效益分析

防治工程期間增加了當地農民就業機會，也可增加就業人數，另外生態環境的改善促進旅游服務業的發展，可進一步增加地區居民就業機會，提高農民經濟收入。

結語

水環境的綜合整治工程是一個系統性工程，需要將相關的一系列環保、水利、生態建設等綜合性工程技術措施、管理措施有機的、科學的結合起來，經過相互的協調和配合，才能完成水環境的長效性改善，恢復水生態平衡。同時由政府促進宣傳，提高鄉鎮村民的環境保護知識水平，促進公眾積極參與示范建設。政府和相關職能部門要密切配合，切實做好項目的運行管護工作，定期檢查項目運行管護工作。才能完善管理體制，建立良性循環的長效機制。