干旱年份淠河水污染綜合治理研究

摘 要：以淠河六安市城區(qū)段為例，以2019年為基準(zhǔn)年，研究了干旱年份淠河污染物入河結(jié)構(gòu)，分析了水質(zhì)空間分布特征，診斷和識(shí)別了主要的水環(huán)境問(wèn)題，并提出了綜合治理策略，以期為干旱年份淠河城區(qū)段水環(huán)境治理決策提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：干旱年份;淠河;水污染防治

中圖分類(lèi)號(hào) X524 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2021）21-0135-04

Abstract： Taking liu ′an urban section of Pishe River as an example and 2019 as the reference year， this paper studies the pollutant inflow structure of pi river in drought years， analyzes the spatial distribution characteristics of water quality， diagnoses and identifies the main water environment problems， and puts forward the management strategies of pishe urban section in drought years， in order to provide scientific basis for the water environment management decision of pishe river in drought years.

Key words： Dry year; Pi river; Prevention and control of water pollution

城市河流對(duì)于城市社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展起著至關(guān)重要的作用[1]，但干旱年份城市河流無(wú)清潔水源補(bǔ)給以及城鎮(zhèn)生活污水錯(cuò)接漏接混接等原因?qū)е滤|(zhì)嚴(yán)重超標(biāo)甚至黑臭，已成為當(dāng)前安徽省乃至全國(guó)干旱年份城區(qū)河流水環(huán)境的主要問(wèn)題之一。近年來(lái)，國(guó)家、省、市、縣等各級(jí)政府都投入了大量的人力物力財(cái)力，開(kāi)展了黑臭水體治理、流域綜合整治等工程，但是局部水環(huán)境污染問(wèn)題依然突出，水質(zhì)超標(biāo)現(xiàn)場(chǎng)仍然有反彈的趨勢(shì)[2-4]。

淠河是淮河的一級(jí)支流，淠河六安市段上游有橫排頭樞紐控制上游水量的下泄，中游穿過(guò)六安市主城區(qū)，下游設(shè)有新安渡口國(guó)控監(jiān)測(cè)斷面，是典型的穿城河流。相關(guān)數(shù)據(jù)表明，2019年是近10年來(lái)安徽省極為罕見(jiàn)的干旱年份[5]，整個(gè)2019年淠河六安市城區(qū)段上游橫排頭水利樞紐幾乎無(wú)下泄水量補(bǔ)給，國(guó)控新安渡口斷面2019年1月至2020年2月水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)共有8次超標(biāo)，主要超標(biāo)因子為氨氮，且劣Ⅴ類(lèi)凸顯。為此，本研究以淠河六安市段為切入點(diǎn)，以2019年為基準(zhǔn)年，探究其干旱年份污染物入河結(jié)構(gòu)特征，分析水質(zhì)空間分布特征，診斷和識(shí)別主要水環(huán)境問(wèn)題，并提出水污染防治對(duì)策建議，為遏制淠河水環(huán)境惡化反彈趨勢(shì)及治理決策提供依據(jù)。

1 研究區(qū)域與方法

1.1 研究區(qū)域概況 本文研究河段為六安市淠河干流橫排頭樞紐到新安渡口國(guó)考斷面河段，長(zhǎng)度約48.3km，自然匯水面積約611km2，主要涉及5個(gè)街道，14個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，其中金安區(qū)為6個(gè)，裕安區(qū)為13個(gè)，流域范圍見(jiàn)圖1，所涉街道/鄉(xiāng)鎮(zhèn)見(jiàn)表1。淠河橫排頭-窯崗嘴斷面為上游農(nóng)村區(qū)域，河道長(zhǎng)度約29km，匯水面積218.06km2;窯崗嘴-新安渡口斷面為城區(qū)段，河道長(zhǎng)度約19km，匯水面積392.98km2。

在淠河干流城區(qū)段建有2座橡膠壩，分別是位于新安大橋下游300m處的橡膠中壩和位于滬蓉高速公路淠河特大橋下游約600m處的城北橡膠壩（以下簡(jiǎn)稱(chēng)下壩）。這2座橡膠壩將大部分河水截留在韓擺渡鎮(zhèn)和下壩之間，韓擺渡鎮(zhèn)以上河段，因受橫排頭水利樞紐影響，2019年幾乎無(wú)水流進(jìn)入淠河，再加上地勢(shì)較高，使得該河段在大部分時(shí)間處于干枯狀態(tài)。在研究河段上，共設(shè)有3個(gè)常規(guī)監(jiān)測(cè)斷面。上游橫排頭為省控?cái)嗝妫杏胃G崗嘴為省控?cái)嗝?，下游新安渡口為?guó)控?cái)嗝?。其中窯崗嘴斷面以上河段為農(nóng)村區(qū)域河段，窯崗嘴斷面以下河段為城市區(qū)域河段，承接了六安市主城區(qū)大部分的排水。區(qū)間共有5條支流匯入淠河右岸，從上游至下游分別是鳳凰河、均河、大雁河、蘇大堰支渠（李臺(tái)子）和蘇大堰河（見(jiàn)圖2）。

1.2 研究方法 本次核算的污染源分為點(diǎn)源和面源，其中點(diǎn)源含污水廠尾水、城鎮(zhèn)直排污水、工業(yè)廢水和規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖;面源含農(nóng)業(yè)面源、農(nóng)村生活及城市面源。污水廠、工業(yè)企業(yè)污染源排放數(shù)據(jù)來(lái)源于2019年安徽省環(huán)境統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和各污水廠2019年逐月在線(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)得到。城鎮(zhèn)生活直排污染、畜禽養(yǎng)殖、農(nóng)業(yè)面源、農(nóng)村生活污染和城市徑流通過(guò)2019年安徽省環(huán)境統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)合第一次全國(guó)污染源普查產(chǎn)排污系數(shù)計(jì)算得到。2019年1月、2019年7月和2020年2月分別在淠河中壩上游、下壩上游和新安渡口3個(gè)重要節(jié)點(diǎn)斷面進(jìn)行了采樣分析（見(jiàn)圖3），主要分析指標(biāo)包括氨氮（NH4+-N）、化學(xué)需氧量（COD）、總磷（TP）。

2 結(jié)果與分析

2.1 淠河污染源入河結(jié)構(gòu) 根據(jù)各類(lèi)污染負(fù)荷計(jì)算結(jié)果，匯總得到流域污染物排放總量，根據(jù)各類(lèi)污染源入河系數(shù)，計(jì)算可得流域污染入河總量。具體入河系數(shù)取值為：污水廠尾水0.7～0.9，城鎮(zhèn)生活直排0.5～0.8，規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖0.4～0.5，農(nóng)村生活和種植業(yè)0.1，城市徑流0.8。污染物排放量和入河量見(jiàn)表2，各污染源入河貢獻(xiàn)比例見(jiàn)圖4。由圖4可知，主城區(qū)的城鎮(zhèn)生活直排污染和污水廠尾水排放是污染物入河的主要來(lái)源，約占流域各類(lèi)污染物入河量的80%左右。

2.2 淠河水質(zhì)空間分布特征 淠河六安市城區(qū)段水質(zhì)空間分布特征見(jiàn)圖5。從中壩上游、下壩上游和新安渡口這3個(gè)重要節(jié)點(diǎn)斷面水質(zhì)情況進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)，從中壩上游窯崗嘴斷面到下壩，總體水質(zhì)逐漸變差。分析城區(qū)段污水管網(wǎng)雨污分流不徹底和錯(cuò)接漏接等導(dǎo)致的城鎮(zhèn)生活污水散排、污水廠尾水和城市地表徑流等原因?qū)е铝怂|(zhì)的惡化。穿過(guò)城區(qū)段后進(jìn)入農(nóng)村區(qū)域的新安渡口斷面水質(zhì)又有所好轉(zhuǎn)。這印證了各類(lèi)污染源入河統(tǒng)計(jì)結(jié)果。

2.3 主要水環(huán)境問(wèn)題

2.3.1 城鎮(zhèn)排水管網(wǎng)建設(shè)不完善，大量污水直排河道 旱流污水是造成河道水質(zhì)污染的主要原因。六安新城區(qū)排水體制建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為雨污分流，老城區(qū)部分區(qū)域仍為雨污合流，且尚有部分地區(qū)未建排水管網(wǎng)。已建成的雨污管網(wǎng)系統(tǒng)依然存在規(guī)劃不科學(xué)、缺乏管理維護(hù)、管網(wǎng)的分布走向不明晰等問(wèn)題。因監(jiān)督管理不到位，即使在雨污分流的區(qū)域，雨污管網(wǎng)錯(cuò)接、混接現(xiàn)象依然嚴(yán)重，存在大量隨意改造小區(qū)、商鋪管網(wǎng)的問(wèn)題，造成在晴天時(shí)沿各支流河道的雨水排口仍有大量污水排出。另外，陽(yáng)臺(tái)洗滌廢水氮磷含量高，而老舊小區(qū)在建筑設(shè)計(jì)時(shí)并未將其接入污水系統(tǒng)，而是通過(guò)陽(yáng)臺(tái)立管排入了市政雨水管道，通過(guò)雨水管道匯入到了地表水體中。再則，流域內(nèi)商業(yè)街、餐飲、大排檔、清洗類(lèi)服務(wù)業(yè)、菜市場(chǎng)等零散點(diǎn)源無(wú)序排水至雨水管道，這部分污水通過(guò)雨水管道最終匯入河道，構(gòu)成河道旱流污水的另一來(lái)源。

2.3.2 城鎮(zhèn)污水排放量日益增加，污水廠處理能力不足 六安市已有5座污水處理廠投入使用，總處理能力為18.5萬(wàn)t/d，其中2座生活污水廠，3座園區(qū)配套的工業(yè)污水廠。5座污水廠基本情況統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表3。由表3可知，5座污水廠水量負(fù)荷不均。其中，2座生活污水廠（城北污水廠和鳳凰橋污水廠）2019年均已超負(fù)荷運(yùn)行，且城北污水廠現(xiàn)狀實(shí)際來(lái)水量已達(dá)12萬(wàn)t/d，在進(jìn)入到污水廠之前約有2萬(wàn)t/d的污水溢流至蘇大堰支渠（李臺(tái)子）。這與污水廠匯水范圍內(nèi)城鎮(zhèn)人口不斷增加有關(guān)，同時(shí)，因雨污管網(wǎng)不完善的問(wèn)題，導(dǎo)致在雨季時(shí)部分雨水進(jìn)入到污水系統(tǒng)使得污水廠來(lái)水量往往高于旱季。3座園區(qū)配套的污水廠日均水量負(fù)荷均不滿(mǎn)80%，尤其是城南污水處理廠，日均水量負(fù)荷只有21.2%，這與園區(qū)發(fā)展情況及配套污水管網(wǎng)建設(shè)情況有關(guān)。另外，2019年在大雁河以及蘇大堰支渠（李臺(tái)子）沿線(xiàn)建成的幾座污水應(yīng)急處理設(shè)施（出水標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)A），雖然對(duì)改善支流河道水質(zhì)發(fā)揮了很大的作用，但受處理工藝所限，其平均出水水質(zhì)仍差于集中式污水處理廠出水水質(zhì)，且其3.38元/t水的處理成本遠(yuǎn)高于城市污水處理廠（約1元/t）。

2.3.3 城區(qū)段入?yún)R支流水質(zhì)較差，河道綜合整治不到位 六安城區(qū)支流水質(zhì)不容樂(lè)觀。均河、蘇大堰支渠（李臺(tái)子）水質(zhì)最差，長(zhǎng)期處于劣五類(lèi)水質(zhì)，2019年以來(lái)的監(jiān)測(cè)當(dāng)中，氨氮濃度最高值可達(dá)20～30mg/L以上，高于城北污水處理廠進(jìn)水年均氨氮值;鳳凰河平均水質(zhì)雖可達(dá)Ⅳ～Ⅴ類(lèi)，但單次監(jiān)測(cè)氨氮濃度也常有劣Ⅴ類(lèi)情況出現(xiàn);蘇大堰河水質(zhì)居中，但仍為劣Ⅴ類(lèi)，單次監(jiān)測(cè)氨氮濃度值可高達(dá)18.9mg/L;大雁河平均水質(zhì)略差于鳳凰河，好于蘇大堰河，COD和TP均值能夠滿(mǎn)足Ⅳ類(lèi)，但氨氮均值依然為劣Ⅴ類(lèi)。

2.3.4 上游缺乏清潔水源補(bǔ)給，河道水體流動(dòng)性差 淠河干流橫排頭-新安渡口段建有3座閘壩，分別是橫排頭水利樞紐、橡膠中壩和城北橡膠壩。閘壩的建立改變了河道原有的天然水文、水力特性，削弱了河道的自然屬性，不利于污染物的降解與水質(zhì)凈化。橫排頭水利樞紐建設(shè)完成后，橫排頭上游來(lái)水大部分進(jìn)入淠河總干渠，只有壩前河道水位較高時(shí)部分來(lái)水溢流至下游淠河干流，橫排頭水利樞紐至韓擺渡鎮(zhèn)河段大多數(shù)時(shí)間處于干涸狀態(tài);城區(qū)段橡膠中壩和下壩將大部分的河水截留在韓擺渡鎮(zhèn)和下壩之間。當(dāng)上游橫排頭來(lái)水量少時(shí)，各壩體之間的河水相對(duì)獨(dú)立，流動(dòng)性變小，尤其是在較寬河段處，其水流形態(tài)與人工湖相似，當(dāng)?shù)椎葼I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累到一定濃度時(shí)，遇上適溫天氣，容易產(chǎn)生藍(lán)藻水華。

2.4 治理對(duì)策 依據(jù)上述污染源入河結(jié)構(gòu)核算結(jié)果結(jié)合水質(zhì)空間分布特征和主要水環(huán)境問(wèn)題診斷和識(shí)別，提出淠河六安市城區(qū)段水污染防治對(duì)策。

2.4.1 加快推進(jìn)污水處理廠擴(kuò)容建設(shè) 加快推進(jìn)城北污水處理廠二期和鳳凰橋污水處理廠二期工程建設(shè)，有效緩解城區(qū)污水處理能力不足的問(wèn)題;啟動(dòng)河西污水處理廠一期工程建設(shè)，解決淠河城區(qū)段左岸城西河沿線(xiàn)小區(qū)、學(xué)校等污水收集處理問(wèn)題;啟動(dòng)?xùn)|部新城污水處理廠二期、東城污水處理廠二期、蘇埠鎮(zhèn)污水處理廠二期擴(kuò)建工程，提高六安市城區(qū)污水處理能力;

2.4.2 建設(shè)生態(tài)河道及生態(tài)濕地 針對(duì)污水處理廠尾水排放的入河口及各支流入淠河口，在有用地條件的地方，在不影響行洪的前提下考慮建設(shè)生態(tài)河道或生態(tài)濕地，以自然凈化水質(zhì)。

2.4.3 實(shí)施源頭雨污分流，完善雨污管網(wǎng)建設(shè) 全面排查建成區(qū)現(xiàn)狀雨污水排水系統(tǒng)，對(duì)雨污水干、支管進(jìn)行檢測(cè)及改造修復(fù);盡快實(shí)施建成區(qū)重點(diǎn)排口（旱季污水溢流量較大）溯源排查整治工程，開(kāi)展源頭小區(qū)、街巷等地塊的雨污分流、錯(cuò)接混接點(diǎn)排查整治。對(duì)老舊小區(qū)陽(yáng)臺(tái)廢水實(shí)施納管改造，將陽(yáng)臺(tái)洗滌廢水接入污水管網(wǎng)，建設(shè)“污水零直排區(qū)”小區(qū);對(duì)沿街餐飲、洗車(chē)店等廢水進(jìn)行納管改造，確保將其接入污水管網(wǎng)。

2.4.4 合理調(diào)度上游生態(tài)流量 采用非汛期多年平均流量的10%（蒙大拿法）作為其監(jiān)控?cái)嗝娴纳鷳B(tài)流量，通過(guò)上游橫排頭水利樞紐工程調(diào)度該生態(tài)流量對(duì)上游進(jìn)行穩(wěn)定補(bǔ)給，將大大有利于新安渡口斷面水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

3 結(jié)論與展望

本研究以淠河六安市段為例，研究了干旱年份城區(qū)河流污染源入河結(jié)構(gòu)，通過(guò)水質(zhì)空間分布特征分析加以佐證，并提出了實(shí)施污水處理廠擴(kuò)容建設(shè)、生態(tài)河道及生態(tài)濕地建設(shè)、實(shí)施源頭雨污分流及雨污管網(wǎng)建設(shè)、上游生態(tài)流量調(diào)度等一系列水污染防治的對(duì)策建議，這些工程的實(shí)施將大幅度削減淠河六安市城區(qū)段污染物入河量，為淠河乃至其他城區(qū)河流水環(huán)境治理決策提供科學(xué)依據(jù)。

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（責(zé)編：張宏民）