光明大堰河水污染綜合治理對策研究

袁步先 石志孔 張瀏 劉樂 方春霞

摘要 為解決光明大堰河流域水污染嚴重的問題，通過大量實地調(diào)查和水質(zhì)監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)流域內(nèi)存在生活污水處理難、農(nóng)業(yè)面源和入河重點溝渠污染重等環(huán)境問題，針對不同的環(huán)境問題提出生活污水收集、控制農(nóng)業(yè)面源及構(gòu)建生態(tài)溝塘濕地等治理對策，為光明大堰河水污染治理提供理論支持，同時也為其他農(nóng)村河道水環(huán)境治理提供參考。

關(guān)鍵詞 水污染;治理對策;光明大堰河

中圖分類號 X522? 文獻標識碼 A? 文章編號 0517-6611（2021）02-0042-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.02.013

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標識碼（OSID）：

Countermeasures for Comprehensive Water Pollution Management of Guangming Dayan River

YUAN Buxian， SHI Zhikong， ZHANG Liu et al

（Anhui Academy of Environmental Sciences， Hefei， Anhui 230022）

Abstract In order to solve the problem of serious water pollution in the river basin of the Guangming Dayan River， through a large number of field surveys and water quality monitoring， it was found that there were environmental problems such as difficulties in treating domestic sewage， agricultural surface sources and heavy pollution from key ditches entering the river. Other rural rivers and streams provide references for environmental management.

Key words Water pollution;Countermeasures;Guangming Dayan River

隨著社會的進步，經(jīng)濟的發(fā)展，人類賴以生存的自然環(huán)境在持續(xù)惡化，水資源不足和水環(huán)境污染問題越來越嚴重。巢湖位于安徽省合肥南部，屬于我國五大淡水湖泊之一，巢湖水體富營養(yǎng)化嚴重，引起了國家政府和民眾的重點關(guān)注。派河是巢湖主要入湖支流之一，每年排入湖區(qū)的污染物對巢湖造成直接危害[1-3]。而光明大堰河為派河右岸重要支流，水體污染嚴重，導(dǎo)致派河水環(huán)境日益惡化。筆者以光明大堰河為例，采用大量現(xiàn)場調(diào)查與水質(zhì)監(jiān)測的方法，分析存在的污染源與污染物特征，解析流域內(nèi)存在的主要環(huán)境問題，提出相應(yīng)的治理對策，為治理光明大堰河提供理論支持，也為其他農(nóng)村河道水環(huán)境治理提供參考。

1 研究區(qū)概況

派河是巢湖西面主要入湖河流，位于長江與淮河之間，河道自西北流向東南，全長60 km，流域面積584 km2。光明大堰河地處肥西縣南部，為派河一級支流，小流域面積約278 km2，約占派河流域面積的4.76%。光明大堰河發(fā)源于五十埠支渠，流經(jīng)肥西縣上派鎮(zhèn)中派社區(qū)、沿河村、前進村、韓圩村、佛寺村、金崗村、彭圩村等7個行政村，總長約11 km。光明大堰河上的光明大堰水庫位于合肥市肥西縣上派鎮(zhèn)西南部，是淠史杭潛南干渠灌區(qū)重要的反調(diào)節(jié)水庫，屬?。ǘ┬退畮欤畮鞂匍L江流域巢湖水系派河支流，水庫以灌溉兼防洪為主、養(yǎng)殖為輔。光明大堰河水系見圖1。

2 水污染狀況

2.1 水質(zhì)現(xiàn)狀

為了解光明大堰河水質(zhì)狀態(tài)，從上游至下游共設(shè)6個監(jiān)測斷面，分別為光明大堰河水庫、合銅路橋、040縣道、川張路橋、九道溝橋、中派橋，斷面位置見圖2。2019 年光明大堰河6個監(jiān)測斷面氨氮（NH3-N）、總磷（TP）和化學(xué)需氧量（COD）年均值見表 1。由表1 可知，根據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB 3838—2002），2019年除上游光明大堰河水庫水質(zhì)滿足 Ⅲ 類水標準，040縣道、川張路橋斷面水質(zhì)滿足Ⅳ類水標準，其他斷面水質(zhì)均為Ⅴ類，甚至劣Ⅴ類;其中下游九道溝和中派路橋斷面水質(zhì)為劣Ⅴ類，氨氮含量為4.523和3.489 mg/L;總磷含量為0.628和0.202 mg/L;化學(xué)需氧量為 89和48 mg/L，嚴重超出地表Ⅴ類水指標（地表Ⅴ類水指標：氨氮2.0 mg/L，總磷0.4 mg/L，化學(xué)需氧量40 mg/L）。上游光明大堰河塘斷面到川張橋斷面水質(zhì)良好，下游川張橋到中派社區(qū)橋斷面水質(zhì)變差，這與光明大堰河河流上段多林地、下游污染物匯集等特征基本吻合。

2.2 污染特征

為系統(tǒng)分析光明大堰河水質(zhì)動態(tài)變化趨勢，分別在2020年3月、4月、5月、6月和7月中隨機采樣2次進行水質(zhì)監(jiān)測，其中2020年5月、6月和7月都在雨后進行采樣分析。

由圖3可知。2020年5月、6月和7月上游光明大堰塘到川張橋斷面附近氨氮和COD指標是先升高再降低，在合銅路橋斷面附近達到頂峰，流經(jīng)040縣道至川張橋斷面水質(zhì)降低到 Ⅱ 類水左右;下游從川張橋斷面到中派橋斷面附近水質(zhì)指標在增加。

在2020年3月和4月，上游到川張橋斷面水質(zhì)基本穩(wěn)定在地表 Ⅱ 類水附近，到九道溝附近水質(zhì)開始惡化，至中派橋斷面惡化為劣Ⅴ類水。COD指標從上游到下游基本穩(wěn)定在地表 Ⅳ 類水附近。總磷指基本穩(wěn)定在 Ⅱ 類水左右，但在九道溝橋斷面附近急劇惡化，達到Ⅴ類水。總氮基本穩(wěn)定在Ⅳ類水，在九道溝斷面開始惡化，到中派橋斷面惡化到劣Ⅴ類。

從圖3還可以發(fā)現(xiàn)未下雨時光明大堰河河道中污染物主要是COD和下游的氮磷污染;雨后雖然對COD有一定的凈化作用，但地表徑流帶來了更多的氮磷污染。

從各斷面來看，九道溝斷面和中派橋斷面污染最為嚴重，而川張橋斷面是水質(zhì)指標最好的一個斷面。上游到川張橋斷面，光明大堰河能夠利用本身的生態(tài)基流進行自然進化和修復(fù)，達到小規(guī)模的生態(tài)平衡。而下游水質(zhì)惡化突變，主要表現(xiàn)在氮磷污染，需要重點關(guān)注。

綜上所述，上游在合銅路斷面和040縣道附近存在污染進入河道，但河道有一定的凈化降解作用，同時在下游九道溝斷面附近存在重點污染源使水質(zhì)重新惡化。

3 主要問題

3.1 農(nóng)村廁所糞水、衛(wèi)生間污水處理問題突出

經(jīng)過現(xiàn)場的走訪，現(xiàn)狀區(qū)域內(nèi)房屋建設(shè)散亂，衛(wèi)生間多位于屋后，廚房位于房屋中前部;生活污水散排，無收集與處理設(shè)施，污染水體，影響水體環(huán)境質(zhì)量，造成村內(nèi)水環(huán)境惡劣，易滋生蚊蠅害蟲，不僅嚴重影響村落環(huán)境及村容村貌，而且危害居民身體健康。污水隨現(xiàn)狀溝渠直接排入光明大堰河，使大堰河水質(zhì)下降。對該區(qū)域集中分析表現(xiàn)在以下幾個方面：一是農(nóng)民的生產(chǎn)方式和生活習(xí)慣未能得到徹底改變，旱廁現(xiàn)象普遍，缺少化糞池，人畜糞便造成嚴重的環(huán)境污染;二是無集中污水處理設(shè)施，洗浴間和廚房污水就地排放，村內(nèi)現(xiàn)狀排水體制為雨污合流，農(nóng)村生活廢水基本采用直接外排的方式;三是入河溝渠水體污染嚴重，未經(jīng)處理直接流入光明大堰河中，造成環(huán)境污染嚴重。現(xiàn)在，村民外出務(wù)工較多，年輕人不愿再種田，很多村民都不用農(nóng)家肥而直接使用化肥，村內(nèi)污水橫流、利用率低在所難免[4]。

3.2 農(nóng)業(yè)面源污染嚴重

光明大堰河流域農(nóng)業(yè)開發(fā)程度較高區(qū)域主要集中在下游前進村和中派社區(qū)附近。由于缺乏農(nóng)業(yè)與環(huán)境的相關(guān)知識，化肥農(nóng)藥等過度使用，導(dǎo)致農(nóng)田退水產(chǎn)生嚴重的水污染，退水直接進入光明大堰河，造成光明大堰河河道水體大量氮磷污染。

3.3 重點溝渠入河污染嚴重

在光影大堰河北岸下游圩丁村西側(cè)有一條較大的溝渠，其源頭來自深圳路兩側(cè)。深圳路南側(cè)屬于光明大堰河流域，北側(cè)有大量的廠房包括江淮汽車廠區(qū)、合肥聯(lián)動U谷肥西產(chǎn)業(yè)園等。由表2可知，該溝渠污染嚴重，是光明大堰河下游污染主要來源之一。隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，廠區(qū)的建設(shè)范圍越來越大，同時存在的污染隱患也越來越大，污水收集管泄露，與雨水管錯接;廠區(qū)初期雨水排放沒有進行凈化直接排放。徑流污染越發(fā)嚴重，急需建設(shè)相關(guān)的水體凈化設(shè)備，讓雨水能夠得到合理的循環(huán)利用和有效的處置，降低徑流帶來的污染。

3.4 基層環(huán)境監(jiān)管能力薄弱

長期以來，農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展迅速，人民的生活水平得到了提高，伴隨而來的環(huán)境問題日益顯著。水是生命之源，很多村民認為水從自然中來，也應(yīng)該回到自然中去，想法是對的，但是忽視了人們送回到大自然的水變得不再純凈。村民環(huán)保意識不足，而基層監(jiān)管能力薄弱，水資源利用沒有得到有效的監(jiān)督，造成了水資源的嚴重浪費和污染。有的溝渠變成了“垃圾溝、黑臭溝”;有些村民認識不足，思想上過于依賴政府，認為這些被污染的水體只需要政府去治理。大量的水資源正在被浪費和污染，隨著新《環(huán)境保護法》的實施，環(huán)保執(zhí)法力度日益加大，而基層監(jiān)管能力薄弱現(xiàn)象日益凸顯，加強基層環(huán)境監(jiān)管管理變得尤為重要。

4 綜合治理對策

4.1 廠區(qū)污水管網(wǎng)排查與初期雨水的調(diào)蓄凈化

對深圳路北側(cè)廠區(qū)截污納管與管網(wǎng)排查，加快廠區(qū)截污工程建設(shè)[5]，保證廠區(qū)的污水與雨水分流，防止亂排亂放。廠區(qū)的初期雨水對光明大堰河水環(huán)境影響很大。建設(shè)初期雨水收集、轉(zhuǎn)輸與處理設(shè)施，實現(xiàn)初期雨水的處置與綜合利用，有效降低廠區(qū)雨水對光明大堰河水環(huán)境帶來的影響，提高水體水質(zhì)。

4.2 生活污水的集中收集處理和分散式污水治理

污水處理可以分為集中式污水處理和分散式污水處理[6]。集中式污水處理系統(tǒng)一直是市政污水工程的標準處理系統(tǒng)，對于中派社區(qū)和前進村的農(nóng)村廁所、衛(wèi)生間等重點的“黑水”可以采用鋪設(shè)污水管道，統(tǒng)一導(dǎo)向中派污水處理廠（主要收集深圳路北側(cè)廠區(qū)污水，位于中派社區(qū)南部）進行處理。對于城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)難以覆蓋村莊，在實施農(nóng)村改廁的基礎(chǔ)上，考慮到村莊自然環(huán)境以及住戶的地理位置，合理選擇地點建設(shè)小型分散式污水處理設(shè)施。與當(dāng)?shù)厮h(huán)境相結(jié)合，同時建設(shè)人工濕地，進一步削減各類生活污水污染物。由于處于農(nóng)村地區(qū)，后續(xù)的處理水排放可以直接引入稻田等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)場所，促進水的循環(huán)利用，保護水資源。

4.3 控制農(nóng)業(yè)面源污染

對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，應(yīng)該進行實地調(diào)研，實施測土配方施肥技術(shù)，提高肥料的利用率，減少使用量，開展化肥使用量零增長行動，加大農(nóng)家肥的使用，提高作物的產(chǎn)量，提升農(nóng)作物的品質(zhì)。建設(shè)綠色生產(chǎn)基地，采用循環(huán)生態(tài)種植模式，擴大水資源以及能量的利用，只施用農(nóng)家肥，例如?；~塘、稻田養(yǎng)魚等方式方法。推廣使用高效、低毒、低殘留的農(nóng)藥及生物農(nóng)藥，保障有益生物的生存與繁殖，維持生態(tài)平衡。

4.4 構(gòu)建流域沿河生態(tài)溝塘濕地

生態(tài)溝渠能夠有效地解決面源污染，系統(tǒng)化地處理區(qū)域內(nèi)的污染物[7]。利用生態(tài)溝塘，進行地表徑流截留，削減雨水徑流污染物含量，降低污染負荷[8]，解決光明大堰河流域面源污染問題。生態(tài)塘根據(jù)地理地形采用梯式結(jié)構(gòu)，前后保持合理的高度差，各進水口采用跌水臺階，可以為下一級生態(tài)溝塘提供無動力增氧。在生態(tài)池塘中，種植不同植物，進行人工干預(yù)，保持水體的透明度，增加水中溶解氧的含量，同時降低水中氮磷等污染物[9]。適當(dāng)養(yǎng)殖水生生物如草魚、鯽魚等，增加生態(tài)塘的生物多樣性。

4.5 設(shè)置與保護河岸緩沖帶

河岸緩沖帶是指岸邊陸地同河水接觸而產(chǎn)生的一片植被區(qū)域，對地表徑流、廢水排放等水體進入河流所帶來的污染物具有延緩、凈化作用[10]。針對光明大堰河全線不同的水體水質(zhì)、水量、水頭，制定不同的緩沖帶模式。光明大堰河小流域建設(shè)發(fā)展過程中，應(yīng)對河道全線兩岸實行生態(tài)坡岸建設(shè)或改造，并劃定河道中心線兩側(cè)100 m范圍水陸交錯緩沖帶空間，建立河道緩沖帶監(jiān)管機制，對河道緩沖帶進行監(jiān)測、維護等綜合管理，確保河道水陸交錯緩沖帶長效穩(wěn)定發(fā)揮作用。

4.6 加強宣傳教育，營造輿論氛圍，提高環(huán)保意識

光明大堰河區(qū)域?qū)儆谵r(nóng)村地區(qū)，村民環(huán)保意識薄弱，需要正確的宣傳和引導(dǎo)來改變。特別要宣傳一些貼近實際、貼近生活、貼近群眾的科普知識，讓村民意識到生活污水排放現(xiàn)狀和污水治理的重要性，使得“環(huán)境保護人人有責(zé)”深入人心，建設(shè)成一個人與自然和諧相處的美好鄉(xiāng)村。

4.7 加強基層環(huán)境監(jiān)督管理

近幾年來，各類環(huán)境保護法陸續(xù)完善實施，為環(huán)境保護提供了法律支持。針對光明大堰河流域暴露的環(huán)境問題，可以采用法律的手段進行約束。結(jié)合光明大堰河小流域的實際情況，可以制定相關(guān)的規(guī)定：①采用點-網(wǎng)結(jié)合的方式，以各村區(qū)域為“網(wǎng)”，各村委會所在地為“點”，各個村委會建立起自己的巡邏隊，定時定點巡邏，負責(zé)各自所在的區(qū)域。②對相關(guān)專業(yè)人員進行業(yè)務(wù)培訓(xùn)和職業(yè)操守教育，持證上崗，建立完善的獎懲機制。③發(fā)展群眾監(jiān)督的力量，讓村民都參與進來，共同監(jiān)督。對于群眾的舉報投訴，要限期及時處理。

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