南雄市湞江河流域河坪斷面水環(huán)境污染現(xiàn)狀和防治策略研究

周群輝

（韶關(guān)市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站南雄分站，廣東 韶關(guān) 512000）

引言

湞江是珠江水系北江干流的上游段，是北江源頭水之一，河坪斷面是湞江河上游“十四五”規(guī)劃國考斷面，考核目標(biāo)為Ⅱ類，近年河流水質(zhì)有變差趨勢，出現(xiàn)超過Ⅱ類水質(zhì)目標(biāo)情況。

1 區(qū)域概況

南雄市地處廣東省東北部，大庾嶺南麓，毗鄰江西，全市總面積2 326.18平方千米，轄18個鎮(zhèn)（街道），232個村（居）委會，戶籍人口約49萬。全市屬亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候區(qū)，具有四季分明，冬短夏長，秋季過渡快的特點(diǎn)。全年氣溫變化為-1～40℃，多年年均降雨量為1 237.7mm，其中汛期在5～6月，降水量約占全年41.6%。降水量受季風(fēng)氣候影響，年內(nèi)年際變化較大，豐水期與枯水期降水量最大相差可達(dá)5倍。

2 湞江河流域河坪斷面基本情況

南雄市湞江流域河流屬北江上游，市境內(nèi)長112千米，河坪斷面位于湞江上游作為湞江河流域的對照斷面，是南雄市列入國家重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)縣域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測、評價與考核的地表水考核斷面之一，目標(biāo)要求為Ⅱ類。匯入河坪斷面的一級支流有大源水、黃坑水、鄧坊水、南山水、新龍水、寶江水、南畝水。

3 研究區(qū)域及研究方法

3.1 研究區(qū)域

本文主要研究集中在河坪斷面上游1級支流及如何排污口，及部分湞江主干流斷面，共設(shè)置23個監(jiān)測斷面。

3.2 研究方法

每個支流（湞江主干流）設(shè)置固定斷面，由韶關(guān)市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站南雄分站進(jìn)行定期監(jiān)測研究，采樣方法和分析方法均按照國家環(huán)境監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

4 水質(zhì)現(xiàn)狀與討論

4.1 河坪斷面水質(zhì)現(xiàn)狀

以2022年為水質(zhì)現(xiàn)狀年，采用《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》[1]為評價依據(jù)，用單因子濃度比較對河坪斷面進(jìn)行綜合評價。高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、總磷Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)濃度為4.0 mg/L、0.5 mg/L、0.1 mg/L。2022年對河坪斷面進(jìn)行了38次采樣分析，水質(zhì)達(dá)到Ⅱ類為16次，占比42.1%；達(dá)到Ⅲ類為19次，占比50%；達(dá)到Ⅳ類為3次，占比7.89%。超過Ⅱ類水質(zhì)的主要因子有總磷、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮。其中超過Ⅱ類水質(zhì)總磷有22次，高錳酸鹽指數(shù)16次，氨氮11次。年均水質(zhì)為Ⅲ類，超標(biāo)因子為總磷。2022年河坪斷面高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、總磷濃度變化趨勢，見圖1。

圖1 2022年河坪斷面高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、總磷濃度變化趨勢圖

4.2 河坪斷面上游斷面水質(zhì)狀況

河坪斷面上游支流鄧坊水、新龍水、南畝水水質(zhì)類別為Ⅱ類，大源水水質(zhì)類別為Ⅲ類，南山水水質(zhì)類別為IV類。主要因子是氨氮和總磷，從單因子比較，造成水質(zhì)變差主要因子是總磷，見表1。

表1 河坪斷面上游支流及部分?jǐn)嗝嫠|(zhì)情況

5 水質(zhì)變化原因分析

5.1 畜禽養(yǎng)殖

南雄市為畜禽養(yǎng)殖大縣，據(jù)統(tǒng)計，2022年河坪斷面年出欄生豬約18.6萬頭，其中規(guī)模以上養(yǎng)豬廠49家，規(guī)?；韵吗B(yǎng)戶有800余家，均存在較多問題。規(guī)模以上養(yǎng)殖場存在以下問題：雨污分流不徹底，有出現(xiàn)污水外漏外滲的情況。養(yǎng)殖戶對異味發(fā)酵床的設(shè)備管理不到位，有出現(xiàn)死床，擋水棚漏水等現(xiàn)象。規(guī)模以下養(yǎng)殖場普遍存在以下問題：較分散、較難管理且數(shù)量較多；沼液池溢流，甚至有些養(yǎng)戶存在直接外排污水情況。

畜禽糞污廢水中氮、磷含量高，養(yǎng)戶對利用養(yǎng)殖廢水澆灌果園、山林，長期以往導(dǎo)致土壤中積累更多的氮、磷，經(jīng)過雨水沖刷，沒有被植物吸收的氮磷被帶入河流中導(dǎo)致水體氮磷含量較高。目前尚無法律條文可對規(guī)模以下養(yǎng)殖戶進(jìn)行處罰。根據(jù)統(tǒng)計豬場污水中發(fā)現(xiàn)化學(xué)需氧量平均濃度為2 135 mg/L、氨氮平均濃度為637 mg/L、總磷平均濃度為31.3 mg/L。畜牧養(yǎng)殖污水一旦排入地表水中，對水體造成嚴(yán)重的污染。

上述問題表明了畜禽養(yǎng)殖廢水給水環(huán)境造成較大隱患。有關(guān)研究表明，氨氮的生物降解系數(shù)和表觀降解系數(shù)較總磷較大，氨氮的降解比總磷降解要快，故水體中總磷較氨氮更難消除[2]。

5.2 生活污水

5.2.1 城鎮(zhèn)生活污水

南雄市河坪斷面上游多年前已建成7個鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠并完成驗(yàn)收工作，開始正常運(yùn)行。7個鎮(zhèn)污水處理廠污水處理廠總處理能力為10 000 m3/d，2022年檢測數(shù)據(jù)顯示，7個鎮(zhèn)污水處理廠污水處理廠全年負(fù)荷約為50%左右，污水收集率不高。5個鎮(zhèn)污水處理廠污水處理總磷排放濃度執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級A標(biāo)準(zhǔn)[3]0.5 mg/L，兩個中心鎮(zhèn)黃坑鎮(zhèn)和烏逕鎮(zhèn)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級B標(biāo)準(zhǔn)[4]1.0 mg/L。兩個中心鎮(zhèn)污水處理量為7 000 m3/d，占7個鎮(zhèn)污水處理廠污水處理廠處理量70%。根據(jù)統(tǒng)計2022年7個鎮(zhèn)污水處理廠污水處理廠總磷平均排放濃度約為0.3 mg/L，河坪斷面為Ⅱ類水質(zhì)總磷目標(biāo)是0.1 mg/L，據(jù)各個污水廠反應(yīng)總磷去除效率較低，很難將總磷濃度降低到0.1 mg/L以下。污水廠外排污水對河坪斷面總磷濃度有一定貢獻(xiàn)。

5.2.2 農(nóng)村生活污水

各鄉(xiāng)鎮(zhèn)積極推進(jìn)農(nóng)村污水處理設(shè)施建設(shè)，污水處理能力雖然有很大提升，但運(yùn)行負(fù)荷較低。烏逕鎮(zhèn)南水洞入河口檢測水質(zhì)為劣Ⅴ類，烏逕鎮(zhèn)是南雄北部大鎮(zhèn)，常住人口30 692人，由于人口居住密集，都是自建房，污水處理多為三級化糞池處理效果不好，污水收集難度大，有的住戶污水通過南水洞入河口直接排入湞江。湖口鎮(zhèn)新大門排入南山水?dāng)嗝鏋橐擦英躅?，根?jù)現(xiàn)場排查也是生活污水直排造成。根據(jù)2022年對河坪斷面上游122個20噸以上農(nóng)村污水處理設(shè)施排口進(jìn)行檢測，其中總磷平均濃度為1.79 mg/L，氨氮平均濃度為2.67 mg/L。雖然部分污水經(jīng)過處理但是處理效果不太理想。有部分農(nóng)村污水處理設(shè)施缺乏維護(hù)經(jīng)費(fèi)，導(dǎo)致荒廢停用，未發(fā)揮出應(yīng)有污水處理能力。根據(jù)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，農(nóng)村污水設(shè)施存在建設(shè)進(jìn)度緩慢、設(shè)備運(yùn)行不到位、污水收集不到位等三個方面問題。

5.3 農(nóng)業(yè)面源的原因

農(nóng)業(yè)是南雄傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，2022年其產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)為27.7∶25∶47.3，農(nóng)業(yè)占比較工業(yè)更大。河坪斷面以上的湞江流域存在大面積種植農(nóng)田，主要種植水稻、花生、黃煙。據(jù)統(tǒng)計南雄市2020年總耕地面積約為50.5萬畝，每年化肥施用量約為11 148噸，其中氮肥施用量4 182噸，磷肥施用量991噸，復(fù)合肥施用量4 592.5噸。

隨著近年來土地流轉(zhuǎn)的加快，化肥逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)有機(jī)肥成為種植業(yè)主要肥料，黃煙、水稻作為主要主要經(jīng)濟(jì)作物，農(nóng)戶為追求高產(chǎn)量，大量使用高磷，高氮肥料。濫用化肥到時農(nóng)田土壤肥力過剩，過剩的化肥隨著雨水沖刷帶入河流中，對河流水質(zhì)產(chǎn)生較大影響。通過核算統(tǒng)計河坪斷面上游流域內(nèi)各鎮(zhèn)總磷污染物排放入河總量，見表2。

表2 河坪斷面以上流域內(nèi)各鎮(zhèn)（街）總磷入河量匯總表

從圖2數(shù)據(jù)分析可以看出，總磷入河貢獻(xiàn)率農(nóng)業(yè)面源>畜禽養(yǎng)殖>農(nóng)村生活源>水產(chǎn)養(yǎng)殖>城鎮(zhèn)集中式。南山水河長32千米，流域集雨面積219平方千米，通過現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)南山水流域多為耕地，從總磷入河貢獻(xiàn)來看，水質(zhì)變差與農(nóng)業(yè)面源相關(guān)。

圖2 河坪斷面以上流域內(nèi)各鎮(zhèn)（街）總磷入河量

5.4 水土流失及河流流量變化的原因

南雄盆地以紅砂嶺為主，特別是河坪斷面上游油山鎮(zhèn)、烏逕鎮(zhèn)、坪田鎮(zhèn)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)，紅砂嶺土壤貧瘠，受汛期雨水沖刷，易帶入大量土壤進(jìn)入河流中，影響河水的濁度。河坪斷面上游河提沒有進(jìn)行硬化加固，也是導(dǎo)致水土流失的原因之一。河斷面上游有三個發(fā)電站，由于長期囤水，河流水體流動小，在夏天氣溫較高的情況下，由于水體中氮磷元素豐富易爆發(fā)藻類，導(dǎo)致高錳酸鹽指數(shù)濃度、pH值和溶解氧升高。

6 應(yīng)對策略

6.1 強(qiáng)化監(jiān)測數(shù)據(jù)應(yīng)用和部門聯(lián)動

圍繞一級支流及主干流斷面監(jiān)測數(shù)據(jù)，對未達(dá)標(biāo)支流或斷面再次進(jìn)行布點(diǎn)監(jiān)測，突出污染來源，并移交有關(guān)監(jiān)管部門落實(shí)整治，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)治污。

6.2 加強(qiáng)畜禽養(yǎng)殖綜合整治

分為規(guī)模以上和規(guī)模以下養(yǎng)殖場養(yǎng)殖場進(jìn)行整治。

規(guī)模以上：保證異位發(fā)酵床正常運(yùn)行，不存在滲漏積水情況；黑膜沼液池水位控制在三分之一以下，無溢池風(fēng)險，黑膜有無破損；做好雨污分流措施；做好生豬飲水時收集的滴漏水；做好生產(chǎn)臺賬記錄、檔案，詳細(xì)記錄糞污產(chǎn)生量、處置量、處置去向，做到溯源可查。

規(guī)模以下：按照《糞污資源化利用設(shè)施監(jiān)視技術(shù)參數(shù)及要求》標(biāo)準(zhǔn)及要求，周邊有充足農(nóng)用地（按年出欄生豬頭數(shù)×0.2畝/頭計算面積）的專業(yè)戶，參照規(guī)模養(yǎng)殖場的參數(shù)要求推廣使用農(nóng)牧結(jié)合模式，建設(shè)雨污分流、飲水器改造（豬飲水漏水分流）、堆糞場（不少于0.2立方米/頭）、沼氣池（不少于0.4立方米/頭）、污水儲存池（不少于0.6立方米/頭）和輸送管道；無農(nóng)用地或農(nóng)用地面積不能滿足的專業(yè)戶，建設(shè)雨污分流、改造飲水器、墊料+微生物除臭養(yǎng)殖和舍外異位發(fā)酵床。規(guī)模以下不能達(dá)到相關(guān)條件的養(yǎng)殖場逐步清退。

6.3 促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級

推廣“異位發(fā)酵床豬糞處理技術(shù)”從源頭上解決糞污問題。異味發(fā)酵床豬糞處理技術(shù)是將養(yǎng)殖糞污收集后，加入適宜的專門化菌種，通過噴淋裝置把菌種噴灑在發(fā)酵槽的墊料上，利用翻拋機(jī)翻耙，利用微生物進(jìn)行發(fā)酵，將豬糞中的有機(jī)物分解，可實(shí)現(xiàn)“零排放、零污染、可循環(huán)、純生態(tài)”的目標(biāo)[4]。

6.4 加大截污治污力度

提高鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水的集中收集效率，加快對鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水管網(wǎng)的鋪設(shè)，提高鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水廠污水處理負(fù)荷。加強(qiáng)對鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠的指導(dǎo)，提升污水處理效率，充分發(fā)揮鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠的功能。2022年南雄市河坪斷面以上已建1 032個5噸以上農(nóng)村污水處理設(shè)施。對農(nóng)村污水處理設(shè)施的建設(shè)要加快步伐，對已建成的農(nóng)村污水處理設(shè)施要加緊驗(yàn)收，盡快投入使用。向上級申請資金加強(qiáng)對濃度污水設(shè)施的維護(hù)，提升其污水處理效率。

6.5 合理使用化肥

提倡合理使用化肥，指導(dǎo)農(nóng)戶合理使用化肥，避免過量使用，導(dǎo)致多余的化肥無法被農(nóng)作物吸收，流入河流影響水質(zhì)。

6.6 加大對紅砂嶺的治理

可以通過改良土壤，增加紅砂嶺的植被覆蓋，減少水土流失。對河坪斷面上游有三個發(fā)電站進(jìn)行流量調(diào)節(jié)，保持河流有一定生態(tài)流量，對水資源進(jìn)行有序管理。

6.7 提升河流凈化能力

通過對河段進(jìn)行清淤增加河段的水容量，投放鰱鳙草魚鯉魚的魚種提高水體中生物物種豐富度來提高水體的凈化能力。通過形成氮磷元素被藻類吸收，藻類被鰱鳙捕食，草魚鯉魚吃掉鰱鳙糞便，形成一個穩(wěn)定的生物食物鏈。把氮磷等元素從水體中固定到魚上面，從而減少水體中氮磷濃度。

6.8 加大環(huán)保宣傳力度

提高全民環(huán)境保護(hù)意識，讓保護(hù)環(huán)境的觀念深入基層群眾心中，讓每個公民都成為環(huán)境保護(hù)的行動者。

7 結(jié)語

通過研究河坪斷面以上支流水質(zhì)特性，提出一些列污染防治對策。這一些列整治措施實(shí)施后，當(dāng)前河坪斷面水質(zhì)有所改善。但是暴雨過后一段時間總磷還是出現(xiàn)超過Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)情況，這是否與土壤中磷溶出有關(guān)還需進(jìn)一步驗(yàn)證。