南靖縣斗米溪水環(huán)境污染防控對策與成效

林美容

(南靖縣污染源控制站，福建 漳州 363600)

1 概述

“十三五”期間，全國多個地區(qū)開展了生態(tài)清潔小流域示范性建設(shè)，使該區(qū)域的人類、資源與環(huán)境達(dá)到良好的協(xié)同發(fā)展，多個縣級城市發(fā)布了進(jìn)一步推進(jìn)生態(tài)清潔小流域建設(shè)方案，開展以提供清潔水源、提升生態(tài)環(huán)境為主要目標(biāo)的小流域綜合治理[1-2]。九龍江西溪是福建漳州地區(qū)的母親河，是重要的飲用水來源。提升西溪各支流水環(huán)境狀況，可有效保障飲用水安全。地處九龍江西溪上游的南靖縣境內(nèi)溪澗縱橫，大小河流共72條，總長1066 km，河網(wǎng)密度為0.54 km/km2。該流域的多年平均徑流總量為37.85億m3，流域面積為1847.9 km2，集雨面積達(dá)3419 km2，主要河流有船場溪、龍山溪及從平和流經(jīng)境內(nèi)的花山溪。斗米溪小流域?qū)儆邶埳较Я?，發(fā)源于和溪鎮(zhèn)東北山地，由北向南先后流經(jīng)迎新村、迎富村，并在斗米村附近匯入龍山溪主河道，河道總長9.2 km，均在和溪鎮(zhèn)管轄范圍內(nèi)，流域面積22 km2，多年平均年徑流總量0.32億m3，多年平均流量1.0 m3/s，流域內(nèi)控制單元人口數(shù)量5032人[3]?；谛×饔蚣{污能力有限、受人類活動影響大的特點，本文以斗米溪的綜合治理為例，闡述了小流域水環(huán)境現(xiàn)狀、污染成因分析和綜合治理的實踐與效果，為全面建設(shè)生態(tài)清潔小流域提供決策方向。

2 小流域水環(huán)境問題及成因分析

2.1 水環(huán)境問題

“十三五”初期，南靖縣開始對九龍江西溪的小流域進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測，以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主的斗米溪水環(huán)境狀況不容樂觀，由斗米溪進(jìn)入龍山溪支流的斷面水質(zhì)長期處于劣V類，高錳酸鉀指數(shù)(CODMn)、氨氮(NH3-N)、總磷(TP)和生化需氧量(BOD5)等水質(zhì)監(jiān)測指標(biāo)如圖1所示。

圖1 綜合整治前斗米溪小流域的水質(zhì)狀況

由圖1可知，斗米溪小流域的4項重要水質(zhì)指標(biāo)均高于該斷面所在地表水體的功能類別，即《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)III類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。特別是NH3-N和TP均高于V類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，超標(biāo)倍數(shù)達(dá)到2.2倍和5.2倍。

2.2 水環(huán)境污染成因分析

經(jīng)斗米溪小流域的實地調(diào)研，發(fā)現(xiàn)該流域控制單元內(nèi)無工業(yè)企業(yè)，主要以生態(tài)農(nóng)業(yè)為主。入河污染源主要有農(nóng)村生活面源、農(nóng)業(yè)面源和畜禽養(yǎng)殖污染源。

2.2.1 農(nóng)村生活面源

農(nóng)村生活面源污染主要來自生活污水和垃圾，通常以控制單元內(nèi)的農(nóng)村生活人口數(shù)量和綜合排污系數(shù)為基礎(chǔ)，計算污染物排污量。其中污染物綜合排污系數(shù)是根據(jù)《第一次全國污染源普查各污染源產(chǎn)排污系數(shù)手冊》和斗米溪流域現(xiàn)狀確定，農(nóng)村生活面源的NH3-N和TP排污系數(shù)和排污量如表1所示。

表1 農(nóng)村生活面源污染物綜合排污系數(shù)和排污量

2.2.2 農(nóng)業(yè)面源

斗米溪小流域?qū)儆诘湫偷霓r(nóng)業(yè)流域，主要為林地和耕地類型，有水稻、蔬菜、香蕉和麻竹等農(nóng)作物。農(nóng)業(yè)面源污染主要來自農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量流失的農(nóng)藥、化肥形成的氮、磷污染，氮磷流失量受到土地類型、降雨量等影響較大。參考標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田的NH3-N污染物源強系數(shù)2 kg/畝·年，并根據(jù)小流域?qū)嶋H情況取土地坡度修正系數(shù)為1.1(坡度15°以上)，土壤類型修正系數(shù)為0.7(粘土)，降水量修正系數(shù)為1.4(年降水量在1400 mm以上)。由于缺乏截污、治污設(shè)施，故直接確定農(nóng)田的NH3-N排污系數(shù)為2.16 kg/畝·年，林地的NH3-N排污系數(shù)按農(nóng)田的2%計[4]，取0.043 kg/畝·年。根據(jù)《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》，確定該流域農(nóng)田TP的排污系數(shù)為0.060 kg/畝·年，林地的NH3-N排污系數(shù)按農(nóng)田的40 %計[4]，取0.024 kg/畝·年。農(nóng)業(yè)面源的NH3-N和TP排污量如表2所示。

表2 農(nóng)業(yè)面源污染物綜合排污量

2.2.3 畜禽養(yǎng)殖

“十二五”期間，南靖縣深入推進(jìn)生豬養(yǎng)殖污染整治工作取得明顯效果，通過拆除分散式生豬養(yǎng)殖場所，基本解決生豬養(yǎng)殖面源污染。斗米溪流域控制單元內(nèi)的規(guī)?；i養(yǎng)殖存欄量約17500頭，根據(jù)《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18596-2001)和《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染治理工程技術(shù)規(guī)范》(HJ 497-2009)，冬季生豬養(yǎng)殖排水量為10.8 L/頭·天，夏季生豬養(yǎng)殖排水量為16.2 L/頭·天，廢水中NH3-N濃度為261 mg/L，TP濃度為43.5 mg/L。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)約70 %的養(yǎng)殖場未經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化改造，廢水處理效率僅為35 %，標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖場的廢水處理效率達(dá)60 %。畜禽養(yǎng)殖的NH3-N和TP排污量如表3所示。

表3 畜禽養(yǎng)殖污染物綜合排污量

2.2.4 各污染源入河貢獻(xiàn)率分析

污染源的入河系數(shù)主要取決于污染物的入河沿途地形、入河距離以及降水量等，依據(jù)《全國水環(huán)境容量核定技術(shù)指南》，農(nóng)村生活面源、農(nóng)業(yè)面源和畜禽養(yǎng)殖污染源的入河系數(shù)分別取1.0、0.2和0.7[5]。氨氮和總磷在不同污染源中的分布如圖2所示。

圖2 氨氮和總磷在不同污染源中的分布

由圖2可知，斗米溪小流域的氮磷污染主要來自農(nóng)村生活和畜禽養(yǎng)殖。因此，南靖縣分別于2017年和2018年分階段提出《和溪鎮(zhèn)斗米溪小流域水環(huán)境綜合整治方案》和《和溪鎮(zhèn)斗米溪水體達(dá)標(biāo)方案》，從工程治理、生態(tài)修復(fù)和環(huán)保管理等三個措施對小流域水環(huán)境進(jìn)行綜合治理，在“十三五”期間實現(xiàn)劣V類水質(zhì)向III類水質(zhì)轉(zhuǎn)變。

3 污染防控對策與效果評價

3.1 工程治理措施

根據(jù)走訪調(diào)查，由于控制單元內(nèi)的村莊居住點分散，沒有污水統(tǒng)一收集管網(wǎng)和集中式污水處理廠。農(nóng)村生活污水主要經(jīng)三格化糞池處理后排放，仍有部分生活污水未經(jīng)處理直接排放。因此，該流域村莊在2018—2019年新增15 km雨、污收集管網(wǎng)工程，新建105座三格化糞池和1座集中生化處理設(shè)施，通過工程治理手段實現(xiàn)居住集中區(qū)污水全收集、全處理，有效削減生活污染源入河量。

畜禽養(yǎng)殖場已于“十二五”期間完成由分散式養(yǎng)殖向規(guī)?；B(yǎng)殖轉(zhuǎn)變，但養(yǎng)殖廢水處理設(shè)施落后、雨污未分流，且養(yǎng)殖廢棄物的綜合利用率低。在當(dāng)?shù)卣亩酱俸蛥f(xié)調(diào)下，所有生豬養(yǎng)殖場統(tǒng)一采用干清糞養(yǎng)殖工藝，廠區(qū)雨污分流，其中75 %養(yǎng)殖場的廢水完成“厭氧-好氧-人工濕地”的標(biāo)準(zhǔn)化改造[6](如圖3所示)，實現(xiàn)廢水部分回用于農(nóng)灌或達(dá)標(biāo)排放，25 %養(yǎng)殖場采用異位微生物發(fā)酵床處理而實現(xiàn)廢水零排放。

圖3 “厭氧-好氧-人工濕地”養(yǎng)殖廢水處理工藝流程圖

3.2 生態(tài)修復(fù)措施

斗米溪小流域降雨量大，陡坡地的水土流失是導(dǎo)致該流域生態(tài)環(huán)境脆弱的重要原因[7]。禁止陡坡開荒種地、開荒養(yǎng)殖，并對已墾地區(qū)采取逐步退耕還林還草措施，提高流域水土保持能力。在高陡坡上層區(qū)域采取封山育林保護措施，充分發(fā)揮自然生態(tài)系統(tǒng)的自我修復(fù)功能，是建設(shè)生態(tài)清潔小流域的第一道防線。同時，在流域沿線水流較緩的河道，對污染物沉積嚴(yán)重的河段進(jìn)行清淤疏浚，并采用人工生態(tài)浮床模式進(jìn)行水體治理。全面清理未達(dá)標(biāo)河道兩岸垃圾及污泥堆存點，并通過岸坡種植植物來防止水土流失，兼顧吸附水體污染物，建設(shè)生態(tài)河道。

3.3 管理措施

加強對建設(shè)生態(tài)清潔小流域的宣傳力度，提高農(nóng)戶保護生態(tài)環(huán)境的意識。建立農(nóng)村生活垃圾處理長效運管機制，保證生活垃圾獲得有效的收集、轉(zhuǎn)運與處置。生活污水杜絕隨意排放，須經(jīng)達(dá)標(biāo)處理后由污水管排入河道。推廣低毒、低殘留農(nóng)藥使用，對農(nóng)田施肥進(jìn)行科學(xué)管控，優(yōu)化施肥模式，避免雨季施肥，減少肥料養(yǎng)分流失。完善水資源環(huán)境統(tǒng)一監(jiān)測管理平臺，實現(xiàn)環(huán)保、水利、國土、住建、海洋等部門水質(zhì)、水量監(jiān)測數(shù)據(jù)共享。規(guī)?；B(yǎng)殖場堅持“持證排污、按證排污”的許可證管理，推動規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場開展自行監(jiān)測，建立排污臺賬，定期報告并公開排污數(shù)據(jù)以及許可證其他載明事項的執(zhí)行情況，實行常態(tài)化監(jiān)管機制。優(yōu)先吸納流域控制單元內(nèi)的農(nóng)戶參與工程治理，自覺維護植被恢復(fù)與人工濕地環(huán)境修復(fù)的成果，提升農(nóng)戶的人居環(huán)境質(zhì)量。

3.4 整治效果評價

2017—2020年斗米溪水體中TP、NH3-N的年均濃度變化如圖4所示。隨著農(nóng)村生活污水和養(yǎng)殖場廢水標(biāo)準(zhǔn)化改造工程的推進(jìn)，斗米溪的斷面水質(zhì)狀況在2017年已得到明顯改善，到2018年達(dá)到Ⅳ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。通過積極落實生態(tài)修復(fù)和管理措施，小流域水環(huán)境治理取得預(yù)期成效，并在2019—2020年實現(xiàn)斷面水質(zhì)優(yōu)于國家Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)要求。

圖4 斗米溪氨氮、總磷濃度年度變化趨勢

4 結(jié)語

斗米溪小流域生態(tài)環(huán)境的治理建設(shè)，不僅從根本上恢復(fù)水體生態(tài)功能，也提升了水土保持效果和農(nóng)村人居環(huán)境。為了進(jìn)一步打造環(huán)境優(yōu)美、生態(tài)宜居的清潔小流域景象，應(yīng)繼續(xù)加大生態(tài)文明建設(shè)的宣傳力度，推進(jìn)統(tǒng)籌監(jiān)管、綜合規(guī)劃與自然治理相結(jié)合，鞏固前期綜合治理的成效，使九龍江西溪源頭生態(tài)環(huán)境質(zhì)量持續(xù)改善。