南靖縣斗米溪水環境污染防控對策與成效

林美容

(南靖縣污染源控制站，福建 漳州 363600)

1 概述

“十三五”期間，全國多個地區開展了生態清潔小流域示范性建設，使該區域的人類、資源與環境達到良好的協同發展，多個縣級城市發布了進一步推進生態清潔小流域建設方案，開展以提供清潔水源、提升生態環境為主要目標的小流域綜合治理[1-2]。九龍江西溪是福建漳州地區的母親河，是重要的飲用水來源。提升西溪各支流水環境狀況，可有效保障飲用水安全。地處九龍江西溪上游的南靖縣境內溪澗縱橫，大小河流共72條，總長1066 km，河網密度為0.54 km/km2。該流域的多年平均徑流總量為37.85億m3，流域面積為1847.9 km2，集雨面積達3419 km2，主要河流有船場溪、龍山溪及從平和流經境內的花山溪。斗米溪小流域屬于龍山溪支流，發源于和溪鎮東北山地，由北向南先后流經迎新村、迎富村，并在斗米村附近匯入龍山溪主河道，河道總長9.2 km，均在和溪鎮管轄范圍內，流域面積22 km2，多年平均年徑流總量0.32億m3，多年平均流量1.0 m3/s，流域內控制單元人口數量5032人[3]。基于小流域納污能力有限、受人類活動影響大的特點，本文以斗米溪的綜合治理為例，闡述了小流域水環境現狀、污染成因分析和綜合治理的實踐與效果，為全面建設生態清潔小流域提供決策方向。

2 小流域水環境問題及成因分析

2.1 水環境問題

“十三五”初期，南靖縣開始對九龍江西溪的小流域進行水質監測，以農業生產為主的斗米溪水環境狀況不容樂觀，由斗米溪進入龍山溪支流的斷面水質長期處于劣V類，高錳酸鉀指數(CODMn)、氨氮(NH3-N)、總磷(TP)和生化需氧量(BOD5)等水質監測指標如圖1所示。

圖1 綜合整治前斗米溪小流域的水質狀況

由圖1可知，斗米溪小流域的4項重要水質指標均高于該斷面所在地表水體的功能類別，即《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)III類水質標準。特別是NH3-N和TP均高于V類水質標準，超標倍數達到2.2倍和5.2倍。

2.2 水環境污染成因分析

經斗米溪小流域的實地調研，發現該流域控制單元內無工業企業，主要以生態農業為主。入河污染源主要有農村生活面源、農業面源和畜禽養殖污染源。

2.2.1 農村生活面源

農村生活面源污染主要來自生活污水和垃圾，通常以控制單元內的農村生活人口數量和綜合排污系數為基礎，計算污染物排污量。其中污染物綜合排污系數是根據《第一次全國污染源普查各污染源產排污系數手冊》和斗米溪流域現狀確定，農村生活面源的NH3-N和TP排污系數和排污量如表1所示。

表1 農村生活面源污染物綜合排污系數和排污量

2.2.2 農業面源

斗米溪小流域屬于典型的農業流域，主要為林地和耕地類型，有水稻、蔬菜、香蕉和麻竹等農作物。農業面源污染主要來自農業生產中大量流失的農藥、化肥形成的氮、磷污染，氮磷流失量受到土地類型、降雨量等影響較大。參考標準農田的NH3-N污染物源強系數2 kg/畝·年，并根據小流域實際情況取土地坡度修正系數為1.1(坡度15°以上)，土壤類型修正系數為0.7(粘土)，降水量修正系數為1.4(年降水量在1400 mm以上)。由于缺乏截污、治污設施，故直接確定農田的NH3-N排污系數為2.16 kg/畝·年，林地的NH3-N排污系數按農田的2%計[4]，取0.043 kg/畝·年。根據《第一次全國污染源普查-農業污染源：肥料流失系數手冊》，確定該流域農田TP的排污系數為0.060 kg/畝·年，林地的NH3-N排污系數按農田的40 %計[4]，取0.024 kg/畝·年。農業面源的NH3-N和TP排污量如表2所示。

表2 農業面源污染物綜合排污量

2.2.3 畜禽養殖

“十二五”期間，南靖縣深入推進生豬養殖污染整治工作取得明顯效果，通過拆除分散式生豬養殖場所，基本解決生豬養殖面源污染。斗米溪流域控制單元內的規模化生豬養殖存欄量約17500頭，根據《畜禽養殖業污染物排放標準》(GB 18596-2001)和《畜禽養殖業污染治理工程技術規范》(HJ 497-2009)，冬季生豬養殖排水量為10.8 L/頭·天，夏季生豬養殖排水量為16.2 L/頭·天，廢水中NH3-N濃度為261 mg/L，TP濃度為43.5 mg/L。根據現場調查發現約70 %的養殖場未經標準化改造，廢水處理效率僅為35 %，標準化養殖場的廢水處理效率達60 %。畜禽養殖的NH3-N和TP排污量如表3所示。

表3 畜禽養殖污染物綜合排污量

2.2.4 各污染源入河貢獻率分析

污染源的入河系數主要取決于污染物的入河沿途地形、入河距離以及降水量等，依據《全國水環境容量核定技術指南》，農村生活面源、農業面源和畜禽養殖污染源的入河系數分別取1.0、0.2和0.7[5]。氨氮和總磷在不同污染源中的分布如圖2所示。

圖2 氨氮和總磷在不同污染源中的分布

由圖2可知，斗米溪小流域的氮磷污染主要來自農村生活和畜禽養殖。因此，南靖縣分別于2017年和2018年分階段提出《和溪鎮斗米溪小流域水環境綜合整治方案》和《和溪鎮斗米溪水體達標方案》，從工程治理、生態修復和環保管理等三個措施對小流域水環境進行綜合治理，在“十三五”期間實現劣V類水質向III類水質轉變。

3 污染防控對策與效果評價

3.1 工程治理措施

根據走訪調查，由于控制單元內的村莊居住點分散，沒有污水統一收集管網和集中式污水處理廠。農村生活污水主要經三格化糞池處理后排放，仍有部分生活污水未經處理直接排放。因此，該流域村莊在2018—2019年新增15 km雨、污收集管網工程，新建105座三格化糞池和1座集中生化處理設施，通過工程治理手段實現居住集中區污水全收集、全處理，有效削減生活污染源入河量。

畜禽養殖場已于“十二五”期間完成由分散式養殖向規模化養殖轉變，但養殖廢水處理設施落后、雨污未分流，且養殖廢棄物的綜合利用率低。在當地政府的督促和協調下，所有生豬養殖場統一采用干清糞養殖工藝，廠區雨污分流，其中75 %養殖場的廢水完成“厭氧-好氧-人工濕地”的標準化改造[6](如圖3所示)，實現廢水部分回用于農灌或達標排放，25 %養殖場采用異位微生物發酵床處理而實現廢水零排放。

圖3 “厭氧-好氧-人工濕地”養殖廢水處理工藝流程圖

3.2 生態修復措施

斗米溪小流域降雨量大，陡坡地的水土流失是導致該流域生態環境脆弱的重要原因[7]。禁止陡坡開荒種地、開荒養殖，并對已墾地區采取逐步退耕還林還草措施，提高流域水土保持能力。在高陡坡上層區域采取封山育林保護措施，充分發揮自然生態系統的自我修復功能，是建設生態清潔小流域的第一道防線。同時，在流域沿線水流較緩的河道，對污染物沉積嚴重的河段進行清淤疏浚，并采用人工生態浮床模式進行水體治理。全面清理未達標河道兩岸垃圾及污泥堆存點，并通過岸坡種植植物來防止水土流失，兼顧吸附水體污染物，建設生態河道。

3.3 管理措施

加強對建設生態清潔小流域的宣傳力度，提高農戶保護生態環境的意識。建立農村生活垃圾處理長效運管機制，保證生活垃圾獲得有效的收集、轉運與處置。生活污水杜絕隨意排放，須經達標處理后由污水管排入河道。推廣低毒、低殘留農藥使用，對農田施肥進行科學管控，優化施肥模式，避免雨季施肥，減少肥料養分流失。完善水資源環境統一監測管理平臺，實現環保、水利、國土、住建、海洋等部門水質、水量監測數據共享。規模化養殖場堅持“持證排污、按證排污”的許可證管理，推動規模化畜禽養殖場開展自行監測，建立排污臺賬，定期報告并公開排污數據以及許可證其他載明事項的執行情況，實行常態化監管機制。優先吸納流域控制單元內的農戶參與工程治理，自覺維護植被恢復與人工濕地環境修復的成果，提升農戶的人居環境質量。

3.4 整治效果評價

2017—2020年斗米溪水體中TP、NH3-N的年均濃度變化如圖4所示。隨著農村生活污水和養殖場廢水標準化改造工程的推進，斗米溪的斷面水質狀況在2017年已得到明顯改善，到2018年達到Ⅳ類水質標準。通過積極落實生態修復和管理措施，小流域水環境治理取得預期成效，并在2019—2020年實現斷面水質優于國家Ⅲ類標準要求。

圖4 斗米溪氨氮、總磷濃度年度變化趨勢

4 結語

斗米溪小流域生態環境的治理建設，不僅從根本上恢復水體生態功能，也提升了水土保持效果和農村人居環境。為了進一步打造環境優美、生態宜居的清潔小流域景象，應繼續加大生態文明建設的宣傳力度，推進統籌監管、綜合規劃與自然治理相結合，鞏固前期綜合治理的成效，使九龍江西溪源頭生態環境質量持續改善。