武河流域(山東蘭陵段) 汛期水質總磷超標原因分析及治理措施

孔祥龍 徐從海 王 靜

（1.臨沂市生態環境局蘭陵縣分局，山東 蘭陵 276000；2.臨沂君和環?？萍加邢薰荆綎| 臨沂 276000；3.山東君成環境檢測有限公司，山東 臨沂 276000）

1 研究區域概況

武河發源于山東省臨沂市蘭陵縣莊塢鎮多福莊閘，總體呈東北—西南流向，經莊塢、長城兩個鄉鎮，于江蘇省邳州市境內匯入京杭運河，為跨省河流。武河在蘭陵縣境內全長28. 9km，流域面積約82km2，涉及61 個自然村，周邊有10 萬畝高標準農田，屬于典型的農業農村面源污染型河流。為保護武河水質，自“十二五”起，國家在蘭陵縣長城鎮紅圈村建設武河310 公路橋水質自動監測站，“十四五”以來，該自動監測站國控斷面水質一直不能穩定達到Ⅲ類水質考核標準，特別是汛期存在總磷嚴重超標等問題。武河流域(山東蘭陵段)范圍及采樣點位布設見圖1。

2 研究路線

2.1 采樣點位布設

入河排污口污染物排放分析是污染源防治的重要措施。經調查，武河流域（山東蘭陵段）內共有83 個入河排污口，2020年汛期，有59 個排水口形成徑流。2020年7月在59 個有水排水口進行了樣品采樣（37個在莊塢鎮，22 個在長城鎮）。同時，為更好地比較各點位水質變化情況，在每處排水口的干流上游50m和下游50m 同步進行了采樣，共采集水樣177 個。

2.2 樣品分析

所有樣品采集及水樣分析均委托第三方環境檢測機構完成，水樣分析指標主要為總磷濃度，采樣時，現場同步測定流速。采樣嚴格按照《地表水環境質量監測技術規范》（HJ 91.2—2022）和《水質采樣 樣品的保存和管理技術規定》（HJ 493—2009）的要求進行，水體總磷濃度檢測依據《水質 總磷的測定 鉬酸銨分光光度法》（GB 11893—1989）進行。

2.3 污染排放量貢獻占比計算方法

通過“污染排放量貢獻占比（P）”，即各個排污（水）口的污染物排污量占所有排污（水）口排污總量的比例，來反映各個排污（水）口的污染嚴重程度。污染排放量貢獻占比計算公式為

式中：P為污染排放量貢獻占比，%；ci為某處排污（水）口污染物檢測濃度，mg/ L；Qi為某處排污（水）口汛期流量，m3/ d。

3 結果與分析

3.1 武河流域（山東蘭陵段）水體總磷濃度分布特征

武河流域(山東蘭陵段)水體總磷濃度分布情況見表1 和圖2。由表1 可知，59 個排水口中，52個水體總磷濃度高于《地表水環境質量標準》（GB 3838—2002）Ⅳ類限值（大于0.3mg/ L），占比為88.1% ，7 個水質標準在Ⅲ ～ Ⅳ類，占比為11.9% 。由圖2 可知，武河流域（山東蘭陵段）水體總磷濃度分布總體上呈現出分段式集中特點，東北部濃度偏高，西南部偏低。

圖2 武河流域(山東蘭陵段)入河口總磷濃度分布情況

3.2 總磷排放量貢獻占比

總磷排放量貢獻占比見表2。由表2可知，武河流域（山東蘭陵段）59 個排水口總磷排放貢獻占比大于1%的有23 個，對以上23 個排水口污染源進行重點排查。

從公式看出所以在氣體質量流量Gg和霧化氣流流速Vg中，提高霧化氣流流速Vg對氣體動能增加效果明顯。從能量守恒定律可推出，氣體的動能增加，相應轉化為增大總表面積的表面能。但是這種能量交換過程效率極低，不到1%。

表2 總磷排放量貢獻占比

3.3 污染源調查

為更好地開展污染源調查，基于排放濃度貢獻占比（P）及武河流域（山東蘭陵段）總磷濃度呈現出的分段式集中分布特點，由東北向西南，沿著武河水流方向，將武河流域（山東蘭陵段）范圍劃分成9 段進行分段調查，污染源分段調查情況見表3。

表3 污染源分段調查情況 單位：個

采用徒步、遙感、無人機航拍等調查方式，輔助問卷調查、文獻查閱、實地觀察、訪談等方法對排水口支流上游污染源進行調查。據現場調研，武河（山東蘭陵段）沿線污染源分布較多，涉及村莊61 個，其中莊塢鎮35 個、長城鎮26 個。污染源類別主要為畜禽養殖、農業面源、農村生活污水直排、生活污水管網溢流、牛蒡加工廠、洗蒜加工作坊、蔬菜加工、工藝品加工等，其中，牛蒡加工廠33 家，主要集中在莊塢鎮；畜禽養殖（散養、規模化）200 家，莊塢鎮108 家、長城鎮92家；沿岸還有少量洗蒜加工作坊、蔬菜加工、工藝品加工等，主要分布在莊塢鎮。

3.4 超標原因分析

非汛期時，流域降水量少，不能形成有效的地表徑流，點源和面源污染物不易隨地表徑流進入河道，對河水水質影響較小，且根據歷史監測數據分析，非汛期時武河水質總磷濃度基本不超標，因此本文主要對汛期引起武河水質總磷超標的原因進行分析。

3.4.1 農村面源污染

經現場調查發現，武河流域（山東蘭陵段）內分布有高效農業產業田，面積約6 萬畝，以種植蔬菜、苗圃為主。沿岸農業種植面積大，農藥噴灑頻繁、化肥施用強度大，吸收利用率較低（磷肥利用率低于30%），造成汛期農田退水氮磷濃度高。汛期來臨時，大量富余肥料被浸出，進入武河河道。調查發現，96%以上采樣點位都存在較嚴重的面源污染，農業面源污染是造成武河（山東蘭陵段）汛期水質總磷超標的重要原因之一。

3.4.2 畜禽養殖污染

畜禽糞便富含氮磷，若糞污發酵不徹底或使用不當流入河流，會造成水體發黑、富營養化及生物病原等污染。本次調查發現，武河流域(山東蘭陵段)內沿河有規模化養鴨場28 家、 養雞場32 家，生豬散養戶140戶，中小規模畜禽養殖場(戶)普遍沒有糞污收集處理設施，汛期來臨，糞污隨雨水直接進入溝渠，最終匯入武河，造成河流水質總磷超標。

3.4.3 農村生活污水

調查發現，武河流域（山東蘭陵段）涉及61 個村10 萬人，許多村莊沒有污水管網，村莊中生活污水隨附近水溝漫流，在汛期，居民用水量高，生活污水得不到及時收集，隨雨水沖刷最終匯入武河河道。

3.4.4 農業種植廢棄物

武河河道兩側蔬菜大棚在種植、清理時，存在廢棄農藥塑料袋、菜葉、蔬菜秧子等隨意堆積的情況，堆積物腐爛變質后，造成水溝水質變黑發臭。汛期被雨水沖刷進入武河，不僅影響水質，而且堵塞河道。

3.4.5 生活污水管網溢流

生活污水管網溢流容易將未經處理的生活污水直接排入農田排水溝匯入武河河道中，對水質造成影響。

3.4.6 河道淤積

河道淤積不僅影響河道的泄洪、防澇功能，還會對河道的生態功能產生一定破壞作用。一方面，河道常年沒有疏通和維護，淤塞現象逐年增加，削弱了河道的自凈能力。強降雨時將地表土壤顆粒沖入河道，形成黏附力較強的淤泥，其在不斷淤積下增加河道堵塞風險。另一方面，不合理地開發利用河道兩岸河坡，如種植作物、隨意丟棄農業種植廢棄物和生活垃圾等，也會導致河道不同程度的淤積。自1991年至今，武河河道一直未開展清淤，河流自凈能力逐漸降低，淤積底泥內源污染嚴重。

3.4.7 汪塘納污溢流

武河流域(山東蘭陵段)內分布著容量大小不等的汪塘32 個。汪塘水質較差，且水面漂浮大量綠藻生物，這些汪塘不同程度地與附近水溝相通，汛期來臨時，汪塘蓄水溢出，隨貫通水溝匯入武河，影響水質。

4 治理措施

2021年，蘭陵縣生態委員會辦公室設立武河水環境綜合整治工作專班，通過揭榜招標，與第三方環保公司簽訂購買服務協議，成立技術團隊，共同開展分段監測、精準溯源、超標原因分析。根據調查結果，技術團隊提出“控源減污、標本兼治”的解決方案，對具體任務和責任分工進行安排部署，統籌治污潔水。具體治理措施如下。

4.1 創新思路，突出實效

根據確定的科學治污工作思路，通過揭榜招標，與第三方環保公司簽訂購買服務協議，成立技術團隊，提出“控源減污、標本兼治”的解決方案。第一階段，在汛期開始前，充分利用現有32 個汪塘和122 條溝渠留水滯污，實現旱季污水不入河，小雨污水滯留減量，大雨污水“掐頭去尾”。第二階段，汛期過后，對部分河道清淤，同時配套建設蓄水凈化濕地、調蓄灌溉池等生態輔助工程，提升河道生態自凈能力，使汪塘兼具污水凈化、農田灌溉功能，提高留水滯污能力，并助力高標準農田灌溉建設。

4.2 科技賦能，精準治污

從武河源頭多福莊閘到310 公路橋國控斷面，每隔2 ～3km 設置一個監控斷面，把全河道分成9 小段，分段對水質變化情況進行調查分析，測定水量和水質，通過無人機航拍配合人工徒步調查等方式，尋找污染來源，精準鎖定治污靶點。建立武河流域(山東蘭陵段)水環境監控平臺，把武河干流、支流、入河排污口及重點污染源等所有數據整合到一個數據App 平臺上，實現武河全流域水質精準管理。

4.3 超前謀劃，夏病春治

結合“控源減污、標本兼治”的工作思路進行超前謀劃，夏病春治，在充分調研論證的基礎上，參考《關于加快推進生態清潔小流域建設的指導意見》，印發《武河流域綜合整治行動攻堅方案》，對具體任務和責任分工進行安排部署，統籌治污潔水。整治措施包括全面治理農業面源污染、依法取締沿河畜禽養殖戶、加強畜禽養殖糞污治理和綜合治理生活污水等，結合實施農村人居環境整治提升行動，推進流域內水污染治理、生活污水和農村生活垃圾治理、農業面源污染防治和鄉村綠化美化。

4.4 健全機制，保證效果

依托蘭陵縣生態委員會辦公室設立武河水環境綜合整治工作專班，負責整治工作的日常組織與督導調度。專班與技術團隊合署辦公，做到督導與指導、檢查與參與、考核與分擔“三個緊密結合”。通過專班實體化運行，實現閉環管理，保障整治效果。通過治理，監測數據顯示，2022年1—11月武河水質均值達到地表水Ⅱ類標準，優于國家考核標準一個等級，非汛期全部達標，主汛期(7—9月)除7月份總磷輕微超標外，其余2 個月全部穩定達到Ⅱ類標準，主要污染因子總磷同比改善78% ，污染峰值同比削減50% 。

5 結語

武河流域(山東蘭陵段)水環境綜合整治攻堅行動取得理想效果。把養殖污染管住，把農業廢棄物處置好，利用汪塘、溝渠“控源滯污”，減少生活污水入河，以上措施短期內快速有效。要實現武河水質長期穩定達標，需要標本兼治，扎實做好農村生活污水治理、合理用藥施肥、規范養殖糞污處置、農產品廢棄物資源化和恢復河道自凈能力等五個方面工作。成立專班并實體化運行，行政與技術手段深度融合，是武河水環境綜合整治的基本經驗，對其他同類地區打好水污染防治攻堅戰具有積極借鑒意義。