閩江福州段水質(zhì)常態(tài)治理的研究與思考

阮文娟

(福州理工學院 建筑工程學院，福州 350000)

閩江福州段位于閩江下游福州市境內(nèi)，長度114.8 km，流域面積8 554 km2，跨越了閩侯、鼓樓、臺江、長樂、倉山、馬尾、晉安等11個縣(市)區(qū)和高新區(qū)，滿足了福州市70%經(jīng)濟體和700多萬人的生產(chǎn)生活用水需求。近年來，閩江流域福州段水質(zhì)持續(xù)改善，但仍存在一定程度的污染問題。

1 閩江福州段水質(zhì)調(diào)查

1.1 閩江福州段自來水廠原水水質(zhì)調(diào)查

對來自閩江福州段的北區(qū)水廠、西區(qū)水廠、東南區(qū)水廠、城門水廠的原水進行調(diào)查，研究結(jié)果顯示，各水廠全年水質(zhì)大部分較為穩(wěn)定。豐、平、枯水期間水質(zhì)總體變化不大，其中，由于東南區(qū)水廠改造，在2019—2021年停運，無相關(guān)數(shù)據(jù)。這4座水廠中，城門水廠的原水水質(zhì)較差表現(xiàn)為氨氮、渾濁度、耗氧量、菌落總數(shù)都較高，如圖1～4所示。北區(qū)水廠和城門水廠原水的耐熱大腸菌群超標，主要是受到養(yǎng)殖業(yè)和生活污水的污染如圖5所示。

圖1 氨氮

圖2 渾濁度

圖3 耗氧量

圖4 菌落總圖

圖5 總大腸菌群

1.2 閩江福州段不同點位水質(zhì)調(diào)查

根據(jù)福建省生態(tài)環(huán)境廳公布的水質(zhì)周報的數(shù)據(jù)，閩江福州段(閩侯大樟溪、閩侯下西園、福州原厝3個點位)2021年全年水質(zhì)參數(shù)變化不大，如圖6所示大部分能維持Ⅱ或Ⅲ類水質(zhì)，但其中閩侯大樟溪在2021年第1～4周為Ⅳ類水質(zhì)，如圖7所示主要原因是總磷超標。總磷的主要來源是化肥、農(nóng)田水及生活、工業(yè)廢水等。總磷超標使以藻類為生的微生物數(shù)量急劇增加，導致水中溶解氧降低，促使厭氧生物增加，硫化氫等氣體增加。

圖6 閩江福州段2021年水質(zhì)指標

圖7 閩江福州段不同點位2021年1～4周總磷含量

1.3 閩江福州段水質(zhì)污染情況和原因問卷調(diào)查

發(fā)放關(guān)于“閩江福州段水質(zhì)污染情況和原因”問卷調(diào)查200份，如圖8所示。調(diào)查結(jié)果顯示，對于水域情況，近49.09%認為閩江福州段水質(zhì)比較污濁，顏色不正常。對于河流污染的主要原因，大部分人認為是工業(yè)生產(chǎn)排放的污水、生活中排放的廢水、垃圾處理簡單化、生態(tài)保護意識比較薄弱，如圖9所示。

圖8 閩江福州段水域情況

圖9 閩江福州段污染的主要原因

1.4 閩江福州段水質(zhì)污染相關(guān)文獻查閱

2018年10-12月，專業(yè)人士對閩江河口陸源入海93個排污口進行監(jiān)測、調(diào)查，對閩江河口陸源入海93個排污口進行監(jiān)測、調(diào)查，發(fā)現(xiàn)排污口的氨氮、總氮和總磷超標嚴重，五類水質(zhì)占29.9%，劣Ⅴ類水質(zhì)樣品占37.7 %。閩江河口陸源入海排污口水質(zhì)主要受到農(nóng)村和農(nóng)業(yè)面源污染。閩江流域內(nèi)20個監(jiān)測段面的水質(zhì)指標數(shù)據(jù)研究污染物來源和水質(zhì)分布情況，結(jié)果表明，閩侯縣生活污水污染導致竹岐水質(zhì)下降。閩江福州段由于受到工業(yè)污水、生活污水及地表徑流排入，導致福州白巖潭水質(zhì)明顯下降。從以往文獻資料可以看出閩江水質(zhì)受到農(nóng)業(yè)、生活、工業(yè)方面不同程度的污染。

2 閩江福州段污染主要原因分析

2.1 生活污染

目前，在閩江流域福州段沿線，部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)的污水以截流制收集為主，收集率低。存在合流溝渠滲漏、雨季溢流污染、污水處理站進水濃度低等問題。部分沿河房屋或雨污合流灌渠污水直排河道，部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)集鎮(zhèn)區(qū)現(xiàn)狀管網(wǎng)存在淤堵、破損、滲漏等現(xiàn)象，生活污水流入河道，造成污染。部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理設(shè)施運營不規(guī)范，專業(yè)人員不足，運維工具配備不齊全，進出水水質(zhì)未定期檢測。部分污水處理設(shè)施進水水質(zhì)濃度低，主要有山澗水混入管網(wǎng)、沿河管網(wǎng)河水滲入等問題。

通過對閩江河口進行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)瑯岐島和琯頭鎮(zhèn)的自然徑流排污口的主要污染源是上游農(nóng)村和城鎮(zhèn)的生活排污。由于農(nóng)村地區(qū)污水管網(wǎng)配套比較落后，生活污水大都未經(jīng)處理就直接排入附近的河流[1]。

2.2 工業(yè)污染

2017年末，福州有工業(yè)企業(yè)及產(chǎn)業(yè)活動單位7 848個。工業(yè)污染源普查對象數(shù)量居前5的縣區(qū)為：閩侯縣1 687個，長樂區(qū)1 422個，福清市1 321個，倉山區(qū)1 010個，連江縣703個。上述5個縣區(qū)合計占工業(yè)污染源普查對象總數(shù)的78.27%。工業(yè)源污染普查對象數(shù)量居前3的行業(yè)：紡織業(yè)1 043個，非金屬礦物制品業(yè)963個，農(nóng)副食品加工業(yè)588個。上述3個行業(yè)合計占工業(yè)源普查對象總數(shù)的33.05%。閩江福州段分布著大量的排污口，例如大樟溪流域，由于處在閩侯縣，工業(yè)源較多，有部分工業(yè)企業(yè)污水直排大樟溪，使得流域內(nèi)總磷超標。

2.3 農(nóng)業(yè)污染

2021年發(fā)布的福州市第二次全國污染源普查公報中，通過對福州市9個區(qū)縣種植業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)、畜禽養(yǎng)殖業(yè)進行調(diào)研，得出農(nóng)業(yè)源水污染物排放量：化學需氧量14 972.47 t，氨氮2 467.69 t，總氮8 697.71 t，總磷1 343.56 t。種植業(yè)中化肥的排放不斷污染閩江福州段水體。養(yǎng)殖過程中，人工合成餌料的投喂、殘餌、養(yǎng)殖生物的排泄物等都富含各種營養(yǎng)物質(zhì)。例如，養(yǎng)蝦池會有30%的殘餌未被攝食，其中的12.8%的氮和40%的磷會釋放到水體中，最終排入水體中，污染閩江福州段的水體[1]。

3 污染治理對策措施建議

3.1 完善水質(zhì)保護監(jiān)管機制

因為河道治理過程反復，所以完善相應(yīng)的保障機制才能使河道治理后水質(zhì)得以維持。根據(jù)水域的不同、監(jiān)測主體不同，將水資源執(zhí)法細分為地表水、地下水、流域、區(qū)域執(zhí)法等，針對不同情況采用多種監(jiān)管部門聯(lián)合執(zhí)法的形式，提高水管理執(zhí)法效率。同時提高河道的監(jiān)測能力，對違法行為的懲罰力度加強，這樣能讓治理后的河道維持較好的水質(zhì)。

3.2 不斷提升市民環(huán)保意識

首先，開展法治教育。國家已出臺《水資源保護法》、《水法》、《水污染防治法》等法律法規(guī)。福建省也相應(yīng)制定了《水污染防治條例》、《生態(tài)環(huán)境保護條例(草案修改稿)》等多部地方性法規(guī)。通過水環(huán)境保護相關(guān)法律法規(guī)的法治教育，讓人們認識到環(huán)境保護的重要性，積極參與到水資源保護的行動。其次，做好環(huán)保宣傳。許多群眾意識不到水污染情勢的嚴峻性，覺得給河道帶來的污染微不足道。因此，加強對群眾環(huán)保意識的宣傳教育極為重要。

3.3 實施分類水體治理技術(shù)

3.3.1 建立排查管理機制

根據(jù)管網(wǎng)現(xiàn)狀情況全面開展污水管網(wǎng)排查，重點圍繞老舊、混錯接、破損、滲漏等問題進行修復；未正常運行的污水處理設(shè)施應(yīng)盡快修復和調(diào)試運行，保障設(shè)施正常發(fā)揮效益。同時建立長效運維管理機制，可采取按片區(qū)托管或總承包的方式委托第三方運維機構(gòu)進行運維管理[2]。

3.3.2 補足污水管網(wǎng)系統(tǒng)的短板

重點針對當前污水管網(wǎng)配套建設(shè)不足、污水收集處理率低的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，加強管網(wǎng)建設(shè)力度，提高污水收集處理率。可優(yōu)先對管網(wǎng)尚未覆蓋區(qū)域按照“因地制宜、先截后分、應(yīng)收盡收”的原則，針對人口密集區(qū)域建設(shè)截污主管，對巷道內(nèi)的合流管溝進行截流；遠期結(jié)合村道建設(shè)、片區(qū)改造逐步改造為分流制。

3.3.3 逐步提高生活污水處理設(shè)施進水濃度

針對房屋建設(shè)規(guī)劃較為整齊、建筑結(jié)構(gòu)較好、具備雨污分流條件的片區(qū)進行雨污分流改造，進一步提高污水收集處理率和進水濃度。

3.4 強化水體面源控制措施

3.4.1 原位修復技術(shù)

一是生態(tài)浮島技術(shù)。生態(tài)浮島技術(shù)在國內(nèi)外已有廣泛應(yīng)用。它是在水面漂浮裝置上附著水生植物，通過水生植物吸收氮、磷、重金屬、有機污染物等，同時水生植物為微生物起到很好的載體作用。待植物成長到一定程度后摘除，這樣就能將污染物從水體中去除。傳統(tǒng)的生態(tài)浮島技術(shù)只是通過種植水生或陸生植物進行水質(zhì)凈化，隨著技術(shù)的發(fā)展，后衍生出植物附加人工填料、強化生物膜、曝氣設(shè)備等模塊的組合型生態(tài)浮島，處理效果也相應(yīng)的提高[3]。

3.4.2 沉水植物修復技術(shù)

沉水植物廣泛應(yīng)用于全國各地河道治理，它的莖葉能吸附、沉降水體的懸浮污染物，從而降低水中的懸浮物[4]。沉水植物可作為微生物的載體，能很好的吸收水體中N、P等營養(yǎng)物質(zhì)，可以有效降低水體中氮、磷等含量，并且通過植物光合作用能為水中細菌提供氧氣。同時它能夠吸附有毒重金屬及有機污染物，抑制藻類生長，從而使水質(zhì)得到凈化。

3.5 推廣岸帶修復技術(shù)

3.5.1 生態(tài)護岸技術(shù)

生態(tài)護岸是一種新型護岸，它將自凈、防洪、景觀及生態(tài)功能融為一體。生態(tài)護岸通過淺灘、石塊、魚道增大水的紊流和溶解氧形成一定的景觀。采用不同的護岸形式改善了河道景觀，且不影響河道通航。在自然濱水地帶采用半自然式石籠加斜坡護毯駁岸、灌木，岸邊至河床的緩坡地帶采用地被植物構(gòu)成的陸生植物群落與濕地挺水植物等。

3.5.2 河岸緩沖帶

河岸緩沖帶能夠?qū)r(nóng)業(yè)面源污染物能起到較好的治理作用。河岸緩沖帶具有獨特的生態(tài)結(jié)構(gòu)特征、功能。有國外學者研究表明天然和人工的河岸緩沖帶均可明顯減少污染物從地表水或地下水進入河道。河岸緩沖帶通過復雜的反應(yīng)對氮素和磷素進行轉(zhuǎn)化，同時截留地表徑流中的泥沙，保護河道水質(zhì)，維護成本低，又可提升城區(qū)或居住區(qū)的河流景觀。

3.6 創(chuàng)新城市水體治理技術(shù)

3.6.1 無人機水體監(jiān)控

可以將無人機遙感技術(shù)應(yīng)用于水環(huán)境的監(jiān)管，通過無線電遙控設(shè)備操控的飛行器、紅外熱成像儀等數(shù)據(jù)采集單元及定位系統(tǒng)進行集成，快速獲取河道巡查的影像。福州可以根據(jù)實際組建無人機隊，并對無人機配置相應(yīng)的專職隊員，專門化服務(wù)于閩江福州段的治理。由于無人機不受環(huán)境和地理位置的限制，能夠克服河道流域覆蓋廣等造成巡檢困難、巡檢不全面等問題，快速提供實時、全面的數(shù)據(jù)報告，提高閩江河道治理的效率。

3.6.2 大數(shù)據(jù)+物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)合治水

隨著居民對用水安全要求的提高，各地政府也逐漸開始關(guān)注城市水安全創(chuàng)新建設(shè)，例如城市智慧管網(wǎng)、水務(wù)綜合管理的建設(shè)。開啟全民治水的新模式，利用先進的物聯(lián)網(wǎng)及云計算等形成大數(shù)據(jù)，再通過大數(shù)據(jù)分析為水利、水務(wù)等相關(guān)部門提供決策信息，同時在監(jiān)測這些數(shù)據(jù)過程中實現(xiàn)水資源的合理利用。物聯(lián)網(wǎng)水資源管理數(shù)字化，產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)與云服務(wù)交付模式創(chuàng)造了新的價值，促進環(huán)保產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型。

3.6.3 工程模式轉(zhuǎn)變

國內(nèi)對河道的治理大多重視前期設(shè)計階段和施工建設(shè)階段，采用一次性工程措施，并未建立后續(xù)常態(tài)化管理和養(yǎng)護機制，這導致河道治理后水質(zhì)反復，當水質(zhì)再次黑臭時，又再一次進行河道治理。因此為了防止出現(xiàn)水質(zhì)反復的現(xiàn)象，進一步鞏固水質(zhì)治理的效果，必須形成河道水質(zhì)管理長效機制，將“工程建設(shè)”模式轉(zhuǎn)變?yōu)椤肮こ探ㄔO(shè)、河道養(yǎng)護”的混合模式，從而確保長治久清。

4 結(jié)語

通過對閩江福州段自來水廠原水水質(zhì)、閩江大樟溪等3個點位水質(zhì)進行分析，發(fā)現(xiàn)北區(qū)水廠和城門水廠原水的耐熱大腸菌群超標，閩侯大樟溪的總磷超標，并結(jié)合“閩江福州段污染情況及原因”的問卷調(diào)查和查閱相關(guān)文獻，認為閩江福州段主要受到生活、工業(yè)、 農(nóng)業(yè)污染。并針對這些污染建議采取截污納管、面源控制、原位生態(tài)修復、岸帶修復等治理措施。