石潭鎮(zhèn)西圳水污染成因及對策建議

清遠市清新區(qū)環(huán)境監(jiān)測站 鄧妙清

石潭鎮(zhèn)西圳水作為濱江河支流之一，發(fā)源于東聯村委會山根村小組山背和東聯村委會狗牯塘水庫，西圳水集雨面積10.618平方公里，河流長4.904公里，西圳水途經東聯村委會、東安村委會和街道居委會。近年來，西圳水水質不穩(wěn)定，對濱江干流水質造成一定的影響，影響了人民群眾飲用水安全。

一、西圳水環(huán)境現狀

根據石潭鎮(zhèn)西圳水山咀斷面2019-2020年監(jiān)測數據，高錳酸鹽指數、化學需氧量、生化需氧量、氨氮和總磷的平均濃度分別為3.66、11.86、2.31、0.51和0.36mg/L，平均水質為V類水質（定類因子為總磷）。其中2019年平均水質為劣V類，主要污染因子為氨氮和總磷，平均濃度分別為0.69和0.49mg/L；其中總磷在5月-8月濃度高，濃度最高月份為8月，達到0.84mg/L，超過III類水質標準3.2倍之后總磷濃度逐月下降；氨氮在5月和8月濃度分別為1.38mg/L和1.1mg/L，分別超III類水質標準0.38倍和0.1倍。2020年平均水質為IV類，總體水質同比有轉好趨勢，但仍未達到水質目標，主要污染因子依然為總磷和氨氮，平均濃度分別為0.33和0.23mg/L；且總磷濃度在3月份濃度最高，達到0.4mg/L，超過III類水質標準1倍。

二、西圳水加密監(jiān)測結果

西圳水流經石潭鎮(zhèn)，主要包括東安村和東聯村，為明確西圳水主要的污染區(qū)段，本次結合河長制及行政邊界劃分情況，于西圳水干流設置東聯村、車樹崗和大圳面3個監(jiān)測斷面，于支流圍石坑水、早禾崗設置監(jiān)測斷面2個，并在新屋村委會附近2個魚塘設置監(jiān)測點2個，一共7個監(jiān)測點位，監(jiān)測項目為溶解氧、高錳酸鹽指數、氨氮和總磷。監(jiān)測點位意圖見圖1。

圖1 西圳水監(jiān)測點位示意圖

根據監(jiān)測結果，西圳水車樹崗斷面為Ⅱ類，至西圳水干流下游大圳面斷面，水質急速惡化為劣Ⅴ類，氨氮濃度由0.139mg/L提高至1.43mg/L，升高9.28倍，總磷濃度由0.1mg/L升高至0.73mg/L，升高了6.3倍，與沿線匯入支流水質較差有關（西圳水支流早禾崗斷面水質為Ⅳ類，定類因子為總磷，濃度為0.22mg/L，超過Ⅲ類水質3.4倍），經監(jiān)測發(fā)現上游魚塘水水質較差為劣Ⅴ類，部分魚塘氨氮和總磷濃度高達14.7mg/L及5.28mg/L，魚塘及畜禽養(yǎng)殖場廢水排放導致圍石坑水質氨氮和總磷分別達到8.87mg/L及2.66mg/L，超過地表水Ⅴ類水質標準3.46倍和5.65倍。

三、西圳水污染排放情況分析

（一）工業(yè)源污染物入河量分析

西圳水匯水區(qū)范圍內不存在工業(yè)企業(yè)，因此此次西圳水接納的工業(yè)廢水排放量為0，污染物入河量為0。

（二）生活源污染物入河量分析

西圳水范圍內均為農村用地，涉及自然村21個。經統(tǒng)計，戶籍人口5562人，常住人口合計2651人。經調查，目前21個自然村之中已有20個建有人工濕地污水處理池，污水處理池設計處理規(guī)模10-40噸/天，污水處理能力合計為425噸/天。參照《清遠市水資源公報2018年數據》農村居民人均用水量取127.0L/d，排水系數α取0.85。根據現有農村人口計算，農村生活排水量共計21.92萬噸/年（常住人口約為10.44萬噸/年），農村生活污染物COD、氨氮和總磷產生量分別為32.87噸/年、4.38噸/年和0.66噸/年，除去處理負荷，農村生活污染物COD、氨氮和總磷散排量分別為19.02噸/年、2.68噸/年和0.32噸/年，因大部分自然村廢水直接排放進入周邊水體，廢水處理設施出水取入河系數0.8，散排農村生活污水入河系數取0.6，則入河量分別為15.22噸/年、2.15噸/年和0.26噸/年（常住人口入河量約為7.25噸/年、1.02噸/年和0.12噸/年）。

（三）畜禽養(yǎng)殖污染物入河量分析

畜禽養(yǎng)殖污染源排放情況根據2020年清新區(qū)各河流流域內畜禽養(yǎng)殖現狀調研數據進行計算。經統(tǒng)計，2019年西圳水流域范圍內共有養(yǎng)殖場18家，2019年生豬總出欄量為2820頭，水禽類肉雞出欄量185000只，鴨出欄量65200只，水禽類均折算為肉雞類，則水禽類出欄量為315400只。經現狀調查，18家畜禽養(yǎng)殖場有12家配有糞污治理設施，另有6家無糞污治理設施，主要采用塘基養(yǎng)殖方式，糞污水沖進入魚塘進行消納。參考《全國第二次污染源普查集中式排污系數》相關成果，因此，計算目前西圳水范圍內畜禽養(yǎng)殖直排的COD、氨氮和總磷污染物排放量分別為37.92噸/年、0.71噸/年和0.49噸/年，入河系數取0.3，因此2019年西圳水共接納畜禽養(yǎng)殖污染物COD、氨氮和總磷入河量分別為11.37噸/年、0.21噸/年和0.15噸/年。

（四）水產養(yǎng)殖污染物入河量分析

水產養(yǎng)殖污染物排放量需根據水產養(yǎng)殖模式確定。西圳水范圍內面積較大坑塘基本上都存在水產養(yǎng)殖，且都為池塘養(yǎng)殖，無圍箱養(yǎng)殖，因此，計算污染物的排放量可用池塘養(yǎng)殖排放系數。根據土地利用數據，水產養(yǎng)殖所涉及的河流水面面積和坑塘面積為877.14畝，合計58.48公頃，因此經計算，西圳水范圍內水產養(yǎng)殖COD、氨氮、總磷污染物排放量分別為4.36噸/年、1.34噸/年和0.98噸/年，入河系數取0.3，則2018年水產養(yǎng)殖COD、氨氮和總磷入河量分別為1.31噸/年、0.40噸/年和0.29噸/年。

（五）農田徑流污染物入河量分析

參照《全國水環(huán)境容量核定技術指南》中推薦的“標準農田法”進行估算。根據石潭鎮(zhèn)提供的數據，西圳水范圍內水田面積為5037畝，旱地面積5306畝，豐產林1619.3畝，果樹林6361畝，合計18323.3畝。據統(tǒng)計，年化肥施用量為921噸，其中氮肥施用量193噸，磷肥施用量100噸。土地利用類型為水田、旱地、水澆地、有林地、果園、茶園、人工牧草地均認為是農業(yè)用地，因此結合各行政村農業(yè)用地數據計算，西圳水范圍內農田徑流COD、氨氮和總磷排放量分別為269.79噸/年、53.96噸/年和13.49噸/年，入河系數取0.1，因此目前農田徑流COD、氨氮和總磷入河量分別為26.98噸/年、5.40噸/年和1.35噸/年。

（六）城鎮(zhèn)徑流入河量分析

經結合土地利用數據，此次城鎮(zhèn)徑流污染物入河主要采用建制鎮(zhèn)用地、公路用地等進行統(tǒng)計計算。經核算，西圳水范圍內城鎮(zhèn)建設用地約為0.04平方公里，COD、氨氮總磷排放入河量分別為0.64噸/年、0.064噸/年和0.013噸/年。

（七）入河污染物分析

經核算，西圳水范圍內水體接納的COD、氨氮和總磷入河總量分別為55.52噸/年、8.22噸/年和2.06噸/年，農田徑流污染排放是首要污染原因，COD、氨氮和總磷入河量分別占總量的48.59%、65.62%和65.51%，其次是農村生活源和畜禽養(yǎng)殖排放，農村生活源入河量分別占總量的27.41%、26.15%和12.63%。值得注意的是，水產養(yǎng)殖對總磷貢獻率增大，具體來說，主要污染物總磷入河貢獻率為農田徑流>水產養(yǎng)殖>農村生活源>畜禽養(yǎng)殖>城鎮(zhèn)徑流。各類型污染源入河量貢獻率詳見表1。

表1 各類型污染源入河量貢獻率

四、西圳水環(huán)境問題分析

綜合水質加密監(jiān)測與污染源分析，西圳水的主要污染來源是區(qū)域農田徑流導致污染物排放，同時，農村生活排放以及畜禽養(yǎng)殖、水產養(yǎng)殖排放的污染物也有一定的貢獻率。根據監(jiān)測結果，西圳水水質從上游西圳水東聯村到下游西圳水大圳面，東聯村、車樹崗和大圳面的流量分別為0.081、0.15和0.28m3/s，但是水質逐漸下降，主要是該河段有圍石坑水匯入西圳水，氨氮濃度較高的時間段集中于每年的5月-8月，該時段多為農田施肥澆灌時間，同時也是魚塘干塘的時間，集中排水將對水質造成較大影響。

（1）農業(yè)污染是陸域污染物的主要來源。2019—2020年的常規(guī)監(jiān)測結果顯示西圳水的總磷超標問題嚴重，氨氮偶有超標。2020年10月和11月的監(jiān)測結果均顯示西圳水的水質較好，均未超過地表水III類水質標準。研究區(qū)域內陸域污染源的總磷入河量共計2.06噸，主要來自于農業(yè)面源，農業(yè)面源對總磷入河量的貢獻比例達65.51%，對氨氮入河量的貢獻比例達65.62%，說明農業(yè)污染是影響西圳水水質的主要原因。西圳水范圍內的農業(yè)種植面積約為9942.4畝，畝均化肥施用量為92.63公斤/畝，超過了全國平均水平，且遠遠超過了世界平均水平。農業(yè)面源污染不能忽視。（2）水產養(yǎng)殖對總磷貢獻率增大。水產養(yǎng)殖的總磷入河量為0.29噸，貢獻率為14.08%，僅次于農業(yè)污染排放。西圳水范圍內水產養(yǎng)殖面積達到877.14畝，基本上采用池塘養(yǎng)殖方式，其內部水體的總體穩(wěn)定性及水體的自身的凈化能力不強，同時該種養(yǎng)殖的方式也是一種高產高密度的養(yǎng)殖方式，其內部經常伴有過多的水生動物的糞便及殘餌，這些有機質的存在在很大程度上會引發(fā)水體的富營養(yǎng)化及水體缺氧，一旦產生上述問題則會非常容易導致水產動物的成群死亡，同時也會誘發(fā)水體內部浮游植物短時間內的瘋狂生長，從而導致水產養(yǎng)殖的失敗。對圍石坑水流域范圍內的新屋村委會西北面魚塘和西南面魚塘水質監(jiān)測發(fā)現，魚塘水質較差，是引起圍石坑水和西圳水水質惡化的直接原因，一旦魚塘集中排水將對周邊河道造成較大影響。（3）農村生活污水散排率高。農村生活源的總磷入河量為0.26噸，貢獻率為12.63%。目前，西圳水匯水區(qū)范圍內的21個自然村中20個自然村建成農村生活污水處理設施，設計污水處理能力合計425噸/天。經計算，農村生活污水中總磷污染物的平均散排率為44%，氨氮的平均散排率為57%。雖然目前流域內處理設施建設能力達到425噸/天，根據現場調查，大部分農村污水處理設施缺乏運維，導致荒廢，基本未發(fā)揮治理效益，實際有超過50%的生活源污染物未經任何處理直排環(huán)境，導致生活源污染仍難以有效控制，污水處理效能未真正發(fā)揮。（4）畜禽養(yǎng)殖污染不容忽視。研究區(qū)域內畜禽養(yǎng)殖產生的總磷入河量為0.15噸，貢獻率為7.16%。根據資料收集情況，各村街上報的畜禽養(yǎng)殖總數量為18家，包括5家養(yǎng)豬場、5家鴨場和8家養(yǎng)雞場，有6家未建有糞污治理設施，存在較大風險隱患。

五、對策與建議

（一）引導農業(yè)產業(yè)優(yōu)化轉型，優(yōu)化農業(yè)灌溉方式，推進農業(yè)節(jié)水

針對農業(yè)面源污染應統(tǒng)籌考慮土壤承載力，形成“工程減排-結構減排-管理減排”協(xié)同推進的農業(yè)污染物削減格局，強化末端治理，根據土壤承載力和環(huán)境容量-總量削減要求，此外通過建設生態(tài)有機農業(yè)，降低化肥使用率，推進有機肥綜合利用，強化灌溉節(jié)水和農田灌溉渠道、濕地等建設切實降低農業(yè)面源污染。突出節(jié)水強農，全面加強農田水利建設，形成水源與干、支、斗、農渠相銜接的渠系網絡，因地制宜推廣渠道防滲、管灌、噴灌、微灌等高效節(jié)水灌溉技術，實施節(jié)水灌溉等農田水利工程。

（二）強化糞污綜合治理

整合資源，規(guī)劃建設現代化畜禽養(yǎng)殖小區(qū)，實行統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設、統(tǒng)一防疫、統(tǒng)一治污，加強養(yǎng)殖糞污資源化利用，發(fā)展生豬+蔬菜、生豬+水果產業(yè)園區(qū)等生態(tài)循環(huán)農業(yè)。建立小、散畜禽養(yǎng)殖退出機制，對不符合自然資源、林業(yè)、環(huán)保等法律法規(guī)的規(guī)劃和禁養(yǎng)區(qū)養(yǎng)殖場(戶)，堅決予以關閉。

（三）科學布局水產養(yǎng)殖

實施水產養(yǎng)殖池塘標準化改造，鼓勵有條件的漁業(yè)企業(yè)開展集約化養(yǎng)殖。積極推廣人工配合飼料，逐步減少冰鮮雜魚飼料使用。加強養(yǎng)殖投入品管理，依法規(guī)范、限制使用抗生素等化學藥品。

（四）持續(xù)推進農村生活污水治理

針對已建設農村生活污水處理設施的自然村開展運維情況調查，針對缺乏運行維護、處理設施荒廢等現象開展專項整治，以鎮(zhèn)街為單位，形成統(tǒng)一的農村生活污水運行維護管理模式，委托專業(yè)企業(yè)開展設施運行維護，切實發(fā)揮農村生活污染治理設施處理效益。全面排查已建農村生活污水收集管網建設情況，農村生活污水處理設施應首選自流式無動力密閉式管網進行收集，管網入口應接入家庭化糞池，避免雨水管道接入污水收集管網；對于未建設農村生活污水收集處理設施的村落，完善農戶化糞池等相關初級處理設施，構建住戶廚房、廁所污水-化糞池-污水收集管網的污水收集通道，避免雨水等混接進入污水收集管網。

（五）保護河流自然形態(tài)，促進西圳水自然恢復

嚴格控制河道內圍墾圍占，保護現有的河漫灘寬度，以保持河流自然形態(tài)，滿足河道行洪能力。河道整治時充分考慮生態(tài)保護，采取建設河濱生態(tài)緩沖帶、仿自然河道生境等改善措施，修復河流生態(tài)岸線。加強河（湖）帶生態(tài)建設，鼓勵農民退耕退養(yǎng)還濕地。全面排查清理人為攔河堰，確保水體自然流動和下泄，減少死水區(qū)形成，提升河道自然修復能力。對于水體流速較低、村鎮(zhèn)集中等區(qū)域強化垃圾和浮萍清理，保障水體透明度，減少河面覆蓋及遮擋，促進底棲和挺水植被的自然恢復。