典型入海河流水環(huán)境狀況分析及治理對(duì)策研究

摘要：入海河流攜帶的污染物已成為近岸海域生態(tài)環(huán)境惡化的主要原因之一。為改善近岸海域水質(zhì)，強(qiáng)化海陸統(tǒng)籌，以飲馬河作為研究對(duì)象，基于流域水環(huán)境的調(diào)研情況，分析2021年-2022年監(jiān)測數(shù)據(jù)，找出現(xiàn)狀河道存在的問題，探索入海河流的綜合治理模式，針對(duì)性提出了控源截污、內(nèi)源治理、生態(tài)修復(fù)及河道管理的具體措施，以降低入河污染物、提高水環(huán)境容量、恢復(fù)流域生境、加快生態(tài)系統(tǒng)自我恢復(fù)，實(shí)現(xiàn)河流水環(huán)境的長效保障，同時(shí)也為相關(guān)流域治理等提供思路。

關(guān)鍵詞：入海河流；水環(huán)境現(xiàn)狀；治理措施；海陸統(tǒng)籌

中圖分類號(hào)：X522 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

前言

隨著陸域開發(fā)規(guī)模的持續(xù)增加，入海河流輸入的污染負(fù)荷不斷增加，國家對(duì)近岸海域水環(huán)境質(zhì)量的治理管控手段不斷加強(qiáng)，入海河流的水質(zhì)狀況和污染物傳送通量作為陸地對(duì)海洋影響的重點(diǎn)問題也受到了廣泛的關(guān)注。根據(jù)《2022年河北省海洋生態(tài)環(huán)境狀況公報(bào)》2022年夏季河北省呈富營養(yǎng)化狀態(tài)的海域面積共586.79平方千米，主要影響因子總氮。入海河流總氮污染已經(jīng)成為近岸海域水質(zhì)惡化的主要原因之一，生態(tài)環(huán)境部下發(fā)《關(guān)于做好重點(diǎn)海域入海河流總氮等污染治理與管控意見，督促各地加強(qiáng)對(duì)總氮的監(jiān)督治理。

飲馬河作為秦皇島市13條入海河流之一，自西向東貫穿秦皇島市，河道全長215.14 km，流域面積520 km2。經(jīng)過多年的治理，2022年飲馬河口斷面年均值達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838-2002）Ⅳ類水質(zhì)目標(biāo)，但上游斷面水質(zhì)仍存在超標(biāo)的現(xiàn)象。文章以改善近岸海域水質(zhì)，強(qiáng)化海陸統(tǒng)籌為目標(biāo)，分析飲馬河水環(huán)境狀況，探索綜合治理對(duì)策，削減入海污染物通量。

1流域概況

飲馬河發(fā)源于秦皇島市盧龍縣雙望鎮(zhèn)的銀洞峪與下寨鄉(xiāng)的劉黑石盧，共有干支流10余條，自西向東貫穿秦皇島市，流經(jīng)盧龍、昌黎境內(nèi)于北戴河新區(qū)大蒲河口匯合后注人渤海，年徑流量3 233萬m3。河床為粗砂礫石，坡降為0.936‰。50年一遇洪峰流量為1 356 m3/s，20年一遇洪峰流量為955 m3/s。流域地處屬于暖溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候，冬無嚴(yán)寒，夏無酷暑，氣候宜人，年平均氣溫11℃，豐枯水期明顯，屬季節(jié)性河流。

2流域現(xiàn)狀調(diào)查分析

飲馬河流域涉及鄉(xiāng)鎮(zhèn)有17個(gè)，匯水范圍內(nèi)涉及盧龍縣的雙望鎮(zhèn)、下寨鄉(xiāng)等6個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，涉及昌黎縣的安山鎮(zhèn)、龍家店鎮(zhèn)、十里鋪鄉(xiāng)等9個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，涉及北戴河新區(qū)的大蒲河鎮(zhèn)、團(tuán)林鄉(xiāng)2個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，沿河村莊142個(gè)，總?cè)丝跀?shù)152 116人，耕地面積為180 054畝，污水處理廠5座。根據(jù)調(diào)查造成飲馬河流域水質(zhì)污染的原因主要涉及以下幾個(gè)方面：

（1）支流眾多，生活污染嚴(yán)重。飲馬河除主干道外，有15個(gè)一級(jí)支流，尚未形成有效地多級(jí)污染截留系統(tǒng)，使得大量污染物通過溝渠、河流進(jìn)人河道，造成河道水質(zhì)部分指標(biāo)較差；

（2）岸坡植被退化嚴(yán)重，農(nóng)業(yè)面源未得到有效控制。流域內(nèi)共有耕地180 054畝，土地利用集約化程度低，農(nóng)業(yè)化肥和農(nóng)藥的不合理使用，使用效率低，以致在降水或灌溉過程中，通過農(nóng)田地表徑流、農(nóng)田排水和地下滲漏進(jìn)入水體，使水環(huán)境中氮、磷等營養(yǎng)鹽負(fù)荷增加，污染水體，導(dǎo)致總氮含量增加；

（3）河道兩岸垃圾收集系統(tǒng)不完善。飲馬河流域多村莊，傍水村落的垃圾基本實(shí)現(xiàn)外包處理，但河道仍存在垃圾隨意堆放的情況，部分垃圾堆放至河道邊、溝渠內(nèi)，不但污染河道，降低水質(zhì)，也影響河道行洪；

（4）枯水期水源有限，水體流動(dòng)性不足。飲馬河屬季節(jié)性河流，非汛期，部分河道斷流，生態(tài)水量難以保障，影響水體自凈能力和物質(zhì)流動(dòng)；

（5）內(nèi)源污染，降低水質(zhì)。部分河道雜草叢生，底泥淤積嚴(yán)重，底泥中大量污染物會(huì)向水體釋放出來，特別是當(dāng)水流速度較大，底泥受到擾動(dòng)時(shí)，底泥對(duì)水體的污染更為嚴(yán)重。（見圖1）

3水環(huán)境狀況分析

飲馬河流域內(nèi)共有一個(gè)國、省控?cái)嗝?，即飲馬河口斷面，根據(jù)公開的監(jiān)測數(shù)據(jù)如圖2所示，2021年-2022年飲馬河人海口斷面水質(zhì)類別，近兩年飲馬河入海口水質(zhì)除2021年4月為《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）V類及9、10月份水質(zhì)為劣V類水外，其余月份均達(dá)到Ⅳ類水質(zhì)目標(biāo)。

2023年5月，對(duì)飲馬河流域3處典型斷面（如圖3及表1所示）的水質(zhì)進(jìn)行取樣監(jiān)測，根據(jù)水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果，上游斷面1和斷面2均為Ⅲ類水（不計(jì)總氮），斷面3由于高錳酸鹽指數(shù)較高為Ⅳ類水。依據(jù)監(jiān)測的各單一指標(biāo)，水質(zhì)從上游到下游先變差再有所改善，總氮含量較2020年基準(zhǔn)值2.8 mg/L高出1.2-1.8倍。

4飲馬河流域治理對(duì)策

諸多學(xué)者對(duì)中國人海河流流域污染特征及治理措施等進(jìn)行了評(píng)估。主要涉及污染源頭截留控制、河道內(nèi)源整治、生態(tài)性修復(fù)等方面的治理措施。針對(duì)飲馬河流域水體污染成因，遵循“內(nèi)外兼顧，標(biāo)本兼治”的原則，按照“控源截污－內(nèi)源治理－生態(tài)修復(fù)－長效保障”的技術(shù)路線，通過流域整體生態(tài)環(huán)境修復(fù)，配合行政管理制度長效保障，降低污染物含量，減少人海污染無通過通量，實(shí)現(xiàn)流域“水清、河暢、岸綠、生態(tài)”，讓人民群眾共享更多綠色福利。

4.1控源截污并降低入河污染物

控源截污是指控制污染源頭，截?cái)辔廴疚锱欧怕窂?。河道治理?yīng)從源頭進(jìn)行，源頭不截污，后續(xù)治理措施將得不到有效保障。根據(jù)現(xiàn)狀調(diào)查分析，飲馬河主要涉及沿線垃圾、生活污水、農(nóng)業(yè)面源污染，因此主要采取的“控源”措施有以下幾種。

4.1.1沿線垃圾的治理

垃圾主要包括目前遺留的河道及坑塘內(nèi)生活垃圾、建筑垃圾、漂浮垃圾等。不但污染河道，降低河水水質(zhì)，也影響河道行洪。垃圾治理要進(jìn)行綜合整治，對(duì)所有河道兩側(cè)及坑塘的垃圾雜物，應(yīng)進(jìn)行全面徹底清理，截?cái)辔廴驹矗⒙鋵?shí)村莊的垃圾收集、轉(zhuǎn)運(yùn)及處理制度。清理處置后應(yīng)在流經(jīng)村鎮(zhèn)河流下游增加攔截網(wǎng)措施，沿河分段減少垃圾匯集。

建議后續(xù)相關(guān)單位在河道旁及人口聚集地增加垃圾收集設(shè)施，將總體的管護(hù)任務(wù)分散到村鎮(zhèn)，降低長期維護(hù)成本。

4.1.2農(nóng)業(yè)面源污染控制

為防止河道兩側(cè)降雨時(shí)初期污染河道以及大量雨水沖刷岸坡，攜污染物進(jìn)入河道，影響河道水體水質(zhì)，在河道局部岸坡上設(shè)置截流溝。

生態(tài)截流溝沿生態(tài)護(hù)岸或原有漿砌石護(hù)岸邊緣布設(shè)，截留徑流區(qū)排水集中至河道上游或?yàn)I河濕地集中處理，在截流溝內(nèi)設(shè)立沉砂池，消減泥砂污染，種植水生植物，增加凈化效果。（見圖4）

4.2內(nèi)源治理并且提高水環(huán)境容量

近年來，由于沿河缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，受到工業(yè)、生活污水以及垃圾污染，致使河道內(nèi)底泥淤積。目前河道內(nèi)部分區(qū)域水草叢生，淤積較為嚴(yán)重，阻塞現(xiàn)有河床，致使現(xiàn)有河道斷面萎縮，河道斷面寬窄不一，影響了河道蓄水、排澇能力的發(fā)揮。加之沿岸居民生活生產(chǎn)垃圾傾倒河岸，雨水沖擊導(dǎo)致河水水質(zhì)變差，底泥中大量污染物會(huì)向水體釋放出來，特別是當(dāng)水流速度較大，底泥受到擾動(dòng)時(shí)，底泥對(duì)水體的污染更為嚴(yán)重。通過基底改良措施，清除河道底泥，改良河底結(jié)構(gòu)，創(chuàng)造有利于微生物的生長環(huán)境，便于生物膜附著和生長，打造水體微型微生物處理系統(tǒng)，提高水體自凈能力。在進(jìn)行河道基底修復(fù)的同時(shí)，恢復(fù)河流的自然形態(tài)，淺灘和激流是必不可少的要素，通過分段增加淺灘激流的設(shè)置，可以增強(qiáng)河流的自凈能力。

4.3生態(tài)修復(fù)以及改善自然生境

在外圍污染的控源截污及生態(tài)清淤措施建立之后，水體本身的修復(fù)變得尤為重要。從現(xiàn)狀來看，飲馬河流域某些或局部的生物指標(biāo)、物理指標(biāo)存在一定的問題，影響了水體的健康，例如水體中N、COD值的偏高等都反映出水體存在的問題，因此，在內(nèi)源整治的基礎(chǔ)上進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，恢復(fù)水體的健康，實(shí)現(xiàn)流域“水清、河暢、岸綠、生態(tài)”的目的。

目前，主要生態(tài)修復(fù)工藝包括濱河濕地、生態(tài)護(hù)岸、透水護(hù)堤、生態(tài)透水壩及其他治理工藝等，根據(jù)現(xiàn)場具體情況因地制宜的選擇其中一種或幾種工藝的組合以達(dá)到最佳的處理效果及目的。

4.3.1濱河濕地建設(shè)

建設(shè)表流濱河濕地，用于處理入河的雨水，通過物理、化學(xué)、生物和植物的綜合反應(yīng)過程去除水中多種污染物，提高入河雨水質(zhì)。濕地內(nèi)部通過不同深度的土砌溝渠進(jìn)行導(dǎo)流，延長水力停留時(shí)間。表流濱河濕地水深為0.2～1 m，平均水深設(shè)計(jì)為0.4m。淺水區(qū)以及處理區(qū)以種植挺水植物為主，深水區(qū)以種植沉水植物為主。（見圖5）

4.3.2生態(tài)護(hù)岸

生態(tài)護(hù)岸在水陸生態(tài)系統(tǒng)之間起著橋梁作用，自然河床與河岸基底具有一定的滲透性，在河岸與河流水體之間，水分交換和調(diào)節(jié)功能可以得到充分保證，同時(shí)具有較好的抗洪強(qiáng)度和豐富的河流地貌。具有調(diào)節(jié)徑流、涵養(yǎng)水源、調(diào)節(jié)微氣候、治理水土污染、提供水陸生物棲息和繁衍場所等生態(tài)服務(wù)功能。

根據(jù)不同河段情況邊坡坡度為1：2-1：3及河段兩岸現(xiàn)狀，沿岸主要建設(shè)賓格石籠護(hù)岸護(hù)腳、魚巢式生態(tài)擋墻、植草護(hù)岸對(duì)不同護(hù)岸河段進(jìn)行防護(hù)；在部分臨水側(cè)種植挺水植物，修復(fù)水生態(tài)環(huán)境；對(duì)岸坡裸露或岸坡植物單一處種植灌木，增強(qiáng)岸坡防沖刷性能。

4.3.3建設(shè)階梯深潭

飲馬河為季節(jié)性河流，夏季雨量較大水流速度快，冬季水量較少甚至于涸，建設(shè)階梯深潭，利用落差跌水曝氣為河流提供復(fù)氧能力，階梯下的深潭生境中，水流緩慢，水深加大，是魚類和各類底棲水生動(dòng)物的良好休息和庇護(hù)所，也是洪水期、干旱期等逆境條件下，為魚類等水生生物避難提供場所。河流中深潭和淺灘的交替存在可形成河流水體中流速變換和多樣生境，為豐富河流的生物多樣性，提供了基礎(chǔ)條件，并使附著在河床上的生物數(shù)量增加，提高了生物鏈底端生物數(shù)量，有利于水體自凈能力增強(qiáng)和河流水生生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。

4.4加強(qiáng)管理并實(shí)現(xiàn)長效保障

（1）行政管理：強(qiáng)化水環(huán)境保護(hù)責(zé)任，明確部門分工，加強(qiáng)部門聯(lián)合協(xié)作，落實(shí)主體責(zé)任。

（2）運(yùn)行維護(hù)：為了鞏固濕地生態(tài)和環(huán)境效益的可持續(xù)性，做好濕地的運(yùn)行與維護(hù)，包括設(shè)備的管理、水生植物的打撈和刈割等。

（3）生態(tài)保障：統(tǒng)籌自然生態(tài)各要素，工程措施不破壞原有生態(tài)環(huán)境，增強(qiáng)各項(xiàng)工程及流域上下游工程的關(guān)聯(lián)性和耦合性，推進(jìn)流域“山水林田湖草沙”整體保護(hù)、系統(tǒng)修復(fù)、綜合治理，提升生態(tài)系統(tǒng)的質(zhì)量和穩(wěn)定性。

5結(jié)論

通過對(duì)飲馬河流域現(xiàn)狀的全面調(diào)查與分析，現(xiàn)狀河道主要污染源為生活點(diǎn)源、農(nóng)業(yè)面源以及河道內(nèi)源三個(gè)方面，并且存在岸坡植被退化、水流動(dòng)性不足、垃圾收集系統(tǒng)不完善等問題。針對(duì)飲馬河流域水體污染成因及存在問題，遵循“內(nèi)外兼顧，標(biāo)本兼治”的原則，按照整體治理的思路，提出了“控源截污－內(nèi)源治理－生態(tài)修復(fù)－長效保障”的技術(shù)路線。即采用流域整體生態(tài)環(huán)境修復(fù)措施，配合長效管理保障，減少河流水質(zhì)污染、恢復(fù)流域生境、加快生態(tài)系統(tǒng)自我恢復(fù)，削減人海污染物通量，改善近岸海域水質(zhì)。通過對(duì)治理措施的研究，可為實(shí)現(xiàn)飲馬河流域“水清、河暢、岸綠、生態(tài)”提供決策參考。