滁河全椒段河流水質(zhì)污染評價(jià)及驅(qū)動因子解析

杜艷　袁學(xué)華

摘要以2014—2015年滁河流域全椒段水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，選取9類影響水質(zhì)的污染因子，利用單因子指數(shù)評價(jià)法分析流域水質(zhì)演化趨勢，并對水質(zhì)的驅(qū)動因子進(jìn)行解析。結(jié)果表明，2014—2015年滁河全椒段水質(zhì)污染嚴(yán)重，主要污染物是氨氮、化學(xué)需氧量（COD）。滁河流域污染主要來源于工業(yè)、農(nóng)業(yè)及畜禽養(yǎng)殖污染廢水的排放。

關(guān)鍵詞水質(zhì)演化；污染指數(shù)；滁河流域

中圖分類號X522文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號0517-6611（2017）31-0072-04

AbstractBased on the water quality monitoring data from Quanjiao section in Chuhe River basin in 2014 and 2015， selected nine kinds of pollution factors affecting water quality， utilized single factor index evaluation method to research basin water quality evolution trend of and analyzed driving factors of water quality. According to the result， the water in Quanjiao section was contaminated seriously by main pollutants， ammonia nitrogen and COD from 2014 to 2015， which mostly came from the polluted wastewater discharge of industrial， agricultural and livestock.

Key wordsVariation of water quality；Pollution index；Chuhe watershed

我國正處于戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型期，城市化、工業(yè)化進(jìn)程加快，必將進(jìn)一步增加污水排放量，再加上我國水資源時(shí)空分布不均勻，降水主要集中在夏季，水體自凈和生態(tài)補(bǔ)償調(diào)控能力有限，發(fā)達(dá)國家近百年的環(huán)境問題在我國二三十年內(nèi)暴發(fā)[1-2]。水環(huán)境問題已成為21 世紀(jì)危及全球的重大國際問題[3]。近年來，盡管我國地表水環(huán)境狀況呈好轉(zhuǎn)趨勢，但是部分地區(qū)和水域的污染仍較嚴(yán)重[4-5]。目前我國水環(huán)境污染管理的主要對象是工業(yè)廢水和城市生活污水等點(diǎn)源，由于意識層次、技術(shù)水平、信息收集和資金供給的限制，農(nóng)村地區(qū)的水環(huán)境管理主體和客體難以把握自身在整個(gè)流域水環(huán)境保護(hù)中的地位和職責(zé)，面源污染已成為水環(huán)境污染的重要來源[4，6-8]。

滁河為長江下游左岸一級支流，古稱涂水，唐代改名為滁河，發(fā)源于安徽省肥東縣梁園鎮(zhèn)，主要流經(jīng)安徽滁州及南京江北，于六合縣大河口入長江，全長269.2 km，主要支流有小馬廠河、大馬廠河、襄河、清流河、來安河、沛河、皂河、八百河等。滁河既是蘇皖兩省的交界，又是滁州、南京六合區(qū)、浦口區(qū)的母親河。滁河流域在全椒境內(nèi)分布有制藥、印染等工業(yè)企業(yè)，是全椒縣重要的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中心。

筆者利用2014—2015年滁河流域全椒境內(nèi)4個(gè)常規(guī)監(jiān)測斷面及其主要支流襄河入滁河斷面水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)，選取9個(gè)典型污染因子，采用單因子評價(jià)方法，結(jié)合污染源調(diào)查，研究滁河水質(zhì)變化特點(diǎn)及驅(qū)動因子，以期為滁河流域綜合治理提供依據(jù)。

1材料與方法

1.1數(shù)據(jù)獲取

對滁河全椒段進(jìn)行了水環(huán)境調(diào)查，水質(zhì)監(jiān)測項(xiàng)目包括BOD5、氨氮、揮發(fā)酚、氰化物、As、Hg、Pb、Cr6+、Cd、石油類主要環(huán)境指標(biāo)。在滁河自上而下設(shè)置古河（入境）、赤鎮(zhèn)、官渡、陳淺（出境）4個(gè)常規(guī)斷面及主要支流襄河入滁河化肥廠下斷面，分析滁河流域全椒段的水質(zhì)演化過程及驅(qū)動因子。斷面位置見圖1。

1.2評價(jià)方法

單因子污染指數(shù)法是指各指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化濃度與該指標(biāo)達(dá)到國家相應(yīng)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)下的標(biāo)準(zhǔn)化濃度之比[7]，計(jì)算公式見下：

Pi=Ci/Si（1）

式中，Pi為第i個(gè)污染物污染標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)；Ci為第i個(gè)水質(zhì)因子的監(jiān)測濃度值；Si為第i個(gè)水質(zhì)因子的標(biāo)準(zhǔn)濃度值，采用國家地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB 3838—2002）中的Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)作為標(biāo)準(zhǔn)值[9]。Pi>1表明該因子濃度超標(biāo)，Pi<1表明該因子符合標(biāo)準(zhǔn)。

2結(jié)果與分析

2.1滁河流域水質(zhì)現(xiàn)狀

2014—2015年滁河流域全椒段4個(gè)常規(guī)監(jiān)測斷面及其主要支流襄河化肥廠下斷面年度監(jiān)測結(jié)果見表1，單因子評價(jià)和水質(zhì)判別結(jié)果見表2。以《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838—2002）中Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)為基準(zhǔn)，2014和2015年5個(gè)斷面pH、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、氟化物和總磷均值單因子評價(jià)結(jié)果小于1；化學(xué)需氧量、氨氮和總氮單因子評價(jià)結(jié)果均大于1。說明滁河流域全椒段水質(zhì)年度平均值達(dá)不到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838—2002）中Ⅲ類水體功能要求，主要超標(biāo)污染物是氨氮、總氮（河流不考核）和化學(xué)需氧量。

滁河流域全椒段水質(zhì)判別結(jié)果顯示：2014和2015年入境水質(zhì)（古河斷面）、滁河出境水質(zhì)（陳淺斷面）、境內(nèi)官渡和赤鎮(zhèn)斷面水質(zhì)均為Ⅳ類，但入境時(shí)僅有COD超標(biāo)，出境時(shí)除COD外，氨氮也超標(biāo)；滁河主要支流襄河入滁河水質(zhì)（化肥廠下斷面）水質(zhì)為劣Ⅴ類，主要超標(biāo)物為氨氮。

2.2主要污染因子空間變化趨勢

從圖2可見，2014和2015年滁河流域全椒段COD含量的空間變化不大，但均高于《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838—2002）中Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)；2014和2015年總磷和氨氮年度均值在滁河全椒境內(nèi)4個(gè)常規(guī)監(jiān)測斷面從上游到下游呈上升趨勢，尤其是官渡至陳淺段含量增加較快。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，襄河水質(zhì)（化肥廠下監(jiān)測斷面）2014年有7個(gè)月的監(jiān)測結(jié)果達(dá)劣Ⅴ類水平，2015年有9個(gè)月的監(jiān)測結(jié)果達(dá)到劣Ⅴ類水平。襄河流域是全椒工業(yè)集中區(qū)域，也是全椒縣城襄河鎮(zhèn)所在區(qū)域，工業(yè)企業(yè)、人口數(shù)量較多，養(yǎng)殖業(yè)較發(fā)達(dá)，襄河河水的匯入是導(dǎo)致該段陳淺斷面水質(zhì)變差的主要原因。

2.3主要污染因子時(shí)間演化趨勢

滁河全椒境內(nèi)4個(gè)常規(guī)監(jiān)測斷面數(shù)據(jù)顯示，2015年COD和氨氮含量較2014年有下降趨勢，總磷含量有上升趨勢（圖2）。為進(jìn)一步了解滁河流域全椒段主要污染物時(shí)間演化趨勢，繪制了各常規(guī)監(jiān)測斷面的主要污染物變化趨勢圖（圖3）。從圖3可見，4個(gè)常規(guī)監(jiān)測斷面變化趨勢相似、含量相差不大，說明滁河從古河段至陳淺段COD污染來源相似。 COD含量1月最低，4、5月和 8、9月含量較低，2、3月和6、7月含量較高。陳淺監(jiān)測斷面氨氮隨時(shí)間變化趨勢較古河、赤鎮(zhèn)和官渡斷面有較大差異，2014年2、4、11月和2015年2月明顯高于其他3個(gè)斷面。滁河上游古河和赤鎮(zhèn)斷面24個(gè)月總磷監(jiān)測數(shù)據(jù)變化趨勢相似，比較平穩(wěn)；官渡和陳淺斷面變化幅度較大，尤其是陳淺斷面變化最為劇烈，在2015年1、10和12月出現(xiàn)了異常高值，超出地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB 3838—2002）中的Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，這3個(gè)月滁河主要支流襄河總磷也超標(biāo)。

3討論

3.1源頭水量不足，水環(huán)境容量小

滁河為雨源型河流，地表水資源年際變化大，源頭（滁河肥東段）豐水年份是枯水年份的3～4倍。年內(nèi)降水分配不均，通常6—9月降水量約占全年降水總量的65%，同期地表水資源量約占全年總量的75%。在無雨或少雨季節(jié)，源頭幾乎處于干涸狀態(tài)。

利用GWLF（generalized watershed loading function）流域負(fù)荷模型計(jì)算得到滁河全椒段COD、氨氮和總磷的納污能力分別僅為7 554.06、453.35和53.41 t/a。

3.2畜禽養(yǎng)殖污染源

目前現(xiàn)場調(diào)查流域內(nèi)有128家規(guī)模化養(yǎng)殖場，養(yǎng)殖量為305 941頭（豬當(dāng)量）；581家小規(guī)模養(yǎng)殖戶（家庭散養(yǎng)），養(yǎng)殖量為242 398頭（豬當(dāng)量）。流域內(nèi)畜禽養(yǎng)殖規(guī)?；潭鹊?，傳統(tǒng)養(yǎng)殖比重大，養(yǎng)殖量大。根據(jù)《全國水環(huán)境容量核定技術(shù)》和《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》技術(shù)方法和參數(shù)[10]，按產(chǎn)生量的40%計(jì)算污染物流失量，滁河流域全椒境內(nèi)畜禽養(yǎng)殖COD、氨氮和總磷的排放量分別為2 910.19、717.7和167.61 t/a。

畜禽養(yǎng)殖污染最為突出的是糞便污染，目前流域內(nèi)糞便的再生利用程度很差，除了雞糞有少量利用外，禽糞幾乎全部排放到水體中；同時(shí)，流域內(nèi)的畜禽養(yǎng)殖大部分為家庭式散養(yǎng)，布局分散，日常產(chǎn)生的糞便多用水沖刷清掃，均直接排放至周邊溝渠后匯入滁河。近幾年，隨著家禽養(yǎng)殖場的增多，家禽數(shù)量比例有很大增長，粗放式管理的畜禽業(yè)對滁河水質(zhì)產(chǎn)生巨大影響。

此外，滁河主要支流襄河每年2月開始河道養(yǎng)鴨、養(yǎng)鵝現(xiàn)象普遍，現(xiàn)場走訪鴨、鵝活動水面水質(zhì)發(fā)臭、現(xiàn)場監(jiān)測水中溶解氧含量較養(yǎng)殖區(qū)域上游200 m有明顯下降趨勢。

3.3種植業(yè)污染源

滁河流域全椒境內(nèi)農(nóng)業(yè)種植面積較大，2015年農(nóng)業(yè)耕地面積為4.13萬hm2，根據(jù)《全國水環(huán)境容量核定技術(shù)》[11]和《第一次全國污染源普查：農(nóng)業(yè)污染源肥料流失系數(shù)手冊》技術(shù)方法和參數(shù)，考慮到全椒縣年均降水量約1 081 mm的因素，導(dǎo)致污染物流失程度相對較大，故修正系數(shù)取0.6，滁河流域全椒境內(nèi)種植業(yè)COD、氨氮和總磷的排放量分別為3 719.06、743.81和44.64 t/a。

區(qū)域空間發(fā)展較原始，區(qū)位優(yōu)勢不明顯，農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體綜合素質(zhì)低，社會化服務(wù)體系不健全，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平較低。尚未形成大規(guī)模專業(yè)化、規(guī)?；l(fā)展，易造成農(nóng)民個(gè)人為了追求產(chǎn)量，盲目采用過量追肥方式提高產(chǎn)量；這種方式往往不但不能提高產(chǎn)量，還會造成土地板結(jié)，過量 N、P通過灌溉水、雨水進(jìn)入滁河，造成河流污染。

3.4工業(yè)污染源

滁河流域全椒境內(nèi)目前有6 家經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)或工業(yè)集聚區(qū)，至今全部未設(shè)立園區(qū)污水處理廠。產(chǎn)生廢水排放的規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)84家，除了7家工業(yè)企業(yè)自建污水處理達(dá)標(biāo)排放以外，其余工業(yè)企業(yè)的污水排放到滁河至支流襄河，造成襄河水質(zhì)惡化，隨著襄河匯入滁河，導(dǎo)致滁河下游陳淺斷面氨氮和總磷顯著高于襄河匯入前的上游各斷面。

3.5生活污染源污染

滁河流域全椒境內(nèi)目前污水處理廠僅有全椒縣生活污水處理廠1家，全椒縣城區(qū)生活污水約有60%納入該污水處理廠處理后排放，約40%的縣城區(qū)生活污水未經(jīng)處理直接經(jīng)管道排入地表溝渠后進(jìn)入老襄河或新襄河水域，進(jìn)而進(jìn)入滁河。

滁河流域全椒境內(nèi)農(nóng)村人口多且分散，所有鄉(xiāng)鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村無污水處理廠，沒有完善的排水管網(wǎng)，產(chǎn)生的生活污水均未經(jīng)任何處理直接經(jīng)下水道或房前屋后溝渠排入附近的河道。一些排水溝年久失修，污水多溢出溝外，漫流到地面上。少數(shù)村落的生活污水經(jīng)過化糞池的簡單處理再滲入地下或排入河道，形成流域極大的生活污染。

4結(jié)論

（1）2014、2015年滁河全椒段水質(zhì)未達(dá)到地表水類標(biāo)準(zhǔn)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838—2002）中Ⅲ類水體功能要求，主要超標(biāo)因子為氨氮和COD。

（2）滁河流經(jīng)全椒段水質(zhì)明顯變差，氨氮超標(biāo)嚴(yán)重，污染主要來源于官渡至陳淺段。

（3）通過對2014和2015年滁河和常規(guī)控制斷面首要污染物水質(zhì)時(shí)間演化趨勢的分析，判斷滁河水質(zhì)COD的變化主要由流域內(nèi)生活污水和農(nóng)業(yè)種植業(yè)造成。陳淺斷面氨氮較其他3個(gè)斷面高的原因主要與工業(yè)點(diǎn)源和畜禽養(yǎng)殖污染排放有關(guān)。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳六一，張明，徐鵬煒，等.浙江省太湖流域水環(huán)境管理思路研究[J].

環(huán)境污染與防治，2010，32（9）：80-83.

[2] 陳紅雨，史常立，王妍，等.成都市河流水質(zhì)變化趨勢及污染控制措施[J].環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù)，2015（2）：35-38.

[3] 解瑩，李敘勇，王慧亮，等.灤河流域上游地區(qū)主要河流水污染特征及評價(jià)[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2012，32（3）：645-653.

[4] 林惠鳳，劉某承，洪傳春，等.中國農(nóng)業(yè)面源污染防治政策體系評估[J].環(huán)境污染與防治，2015，37（5）：90-95.

[5] 龐博，王鐵宇，呂永龍，等.洋河流域張家口段河流水質(zhì)演化及驅(qū)動因子分析[J].環(huán)境科學(xué)，2013，34（1）：379-384.

[6] 吳健，楊喆，霍健.中國鋼鐵產(chǎn)品出口隱含環(huán)境影響研究[J].環(huán)境污染與防治，2013，35（6）：78-82.

[7] 王雪蕾，王新新，朱利，等.巢湖流域氮磷面源污染與水華空間分布遙感解析[J].中國環(huán)境科學(xué)，2015，35（5）：1511-1519.

[8] 宋寧慧，卜元卿，單正軍.農(nóng)藥對地表水污染狀況研究概述[J].生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào)，2010，26（1）：49-57.

[9] 中國環(huán)境科學(xué)研究院.地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：GB 3838—2002[S/OL].（2014-05-04）[2017-07-01].http：//www.docin.com/p-805 531314.html.

[10] 中國環(huán)境規(guī)劃院.全國水環(huán)境容量核定技術(shù)指南[R].2003.

[11] 農(nóng)業(yè)部環(huán)保所.畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)：GB 18596—2001[S/OL].（2009-05-02）