白马湖面源环境调查评估及防治对策研究

张　娟　郝达平　鞠　伟

白马湖面源环境调查评估及防治对策研究

张娟郝达平鞠伟

从污染物排放总量来看，面源污染占一定优势，已成为引起水环境污染的重要来源。所谓面源污染是指在农村生活、畜禽养殖、农田种植、水产养殖等活动中，化肥、农药及其他有机、无机污染物通过地表径流、农田渗漏，使大量污染物进入水体形成环境污染。由于受降雨、地理因素、土地利用方式等影响，面源污染具有形成的随机性、影响的滞后性、影响因素的复杂性和存在的广泛性等特点，因此，面源污染治理是一个长期、艰巨而复杂的过程。

白马湖是江苏省十大淡水湖泊之一，是南水北调东线工程输水干线，是淮安市第二水源地。随着经济的快速发展，白马湖周边城市生活、工业污废水等点源污染已得到有效控制，面源污染造成水环境进一步恶化。目前，我国对面源污染的形成、环境效应、污染防治、管理与控制措施缺乏有机结合型研究，面源污染治理仍存在治标不治本现象。2012年，江苏省水利科技项目“白马湖周边农村面源污染控制研究”，对农田种植不同施肥模式试验及农村生活污水处理新工艺等方面开展研究，取得一定成果。笔者通过调查研究白马湖周边各类面源污染状况，结合出入湖河道、湖体水质现状，分析污染物来源及组成成分，为其污染防治提出相关控制管理措施及对策，达到保护水环境的目的，为面源污染控制研究提供借鉴。

一、调查范围、内容及方法

1.调查范围

白马湖地处淮河流域下游，位于淮安市境东南边缘，分属淮安市金湖县、洪泽县、淮安区和扬州市宝应县。调查范围为洪泽湖大堤以东，苏北灌溉总渠以南，里运河以西，白马湖隔堤和洪金北干渠以北，总面积994km2。

2.调查内容

采用查阅资料与实地查勘相结合的方式，调查白马湖周边面源污染情况，主要包括农村生活、农田种植、畜禽养殖、水产养殖等，同时对白马湖及其周边主要河流进行水质采样分析。

3.各类面源负荷计算方法

计算数据来源于《2015年淮安市统计年鉴》《第一次全国污染源普查手册》及现场查勘补充监测资料。方法如下：

农村生活污染物入河量=农村人口×农村生活排污系数×农村生活污染物入河系数；

畜禽养殖污染物入河量=畜禽饲养量×饲养期×畜禽日产粪尿量×畜禽粪尿中污染物含量×畜禽养殖污染物入河系数；

农田种植污染物入河量=耕地面积×种植排污系数×污染物入河系数；

水产养殖污染物入河量=水产养殖面积×排污系数。

4.水质分析方法及断面设置

水质分析方法：化学需氧量（CODCr），小型密封管法（ISO15705-2002）；氨氮（NH3-N），纳氏试剂分光光度法（HJ535-2009）；总磷（TP），钼酸铵分光光度法（GB/T11893-1989）；总氮（TN），碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法（HJ636-2012）。

监测断面布设：入湖河流花河、浔河、草泽河入湖口区域，出湖河流新河出湖口区域，以及湖区北部、中部和南部区域，共设9个监测点。

二、结果与分析

1.调查结果

（1）农村生活污水

2015年白马湖周边乡村人口共27.30万。其中，洪泽县16.45万，淮安区9.83万，金湖县1.02万，农村生活污水CODCr、NH3-N、TN、TP入河量分别为1068.58t/a、149.75t/a、188.61t/a、14.35t/a。

（2）畜禽养殖

白马湖周边规模化养殖的生猪养殖场有4家，家禽养殖场有1家。2015年白马湖周边畜禽存栏量：猪12.33万头，家禽 269.71万只，畜禽养殖业 CODCr、NH3-N、TN、TP入河量分别为912.31t/a、11.52t/a、38.44t/a、10.56t/a。

（3）农田种植

2015年淮安市农作物总播种面积796470 hm2，农用化肥施用量40万t，化肥施用水平502kg/hm2。白马湖周边秋收耕地面积为50.48万亩，秋播耕地面积为51.31万亩，农田种植业CODCr、NH3-N、TN、TP入河量分别为504.8t/a、230.2t/a、289.9t/a、22.1t/a。

（4）水产养殖

近年来淮安市政府加大了退渔还湖力度，白马湖的围网养殖面积0.6万亩，水产养殖业CODCr、NH3-N、TN、TP入河量分别为2.60t/a、1.30t/a、2.29t/a、0.17t/a。

2.面源污染负荷总量及来源

经计算，2015年白马湖周边农村面源污染物入河总量CODCr为2488.33t/a，NH3-N为 196.56t/a，TN为 564.11t/a，TP 为38.04t/a，以农村生活、畜禽养殖、农田种植污染为主，极少部分来自水产养殖污染，见表1。与2012年比较，白马湖面源污染物入河总量有缓慢上升趋势。

（1）化学需氧量主要来源

化学需氧量主要来源于农村生活、畜禽养殖、农田种植，三者污染物贡献率分别为42.94%、36.66%、20.29%。由于当地农村居民生活、畜禽养殖分布散乱，没有配套的污水处理系统，大部分居民生活污水、人禽粪便未经处理随意排入河湖；农田种植化肥使用量大、养分流失率高，大量的有机污染物进入周边水体，直接或间接地造成白马湖面源污染。2006年，有研究认为淮安地区农业面源污染为化肥污染为主，随着近十年的社会经济发展，农村生活、畜禽养殖、农田种植产生等面源污染已不容忽视。

表1　白马湖周边农村面源污染物构成统计表

（2）氮磷主要来源

氮磷主要来源为农村生活、农田种植，污染物贡献率范围分别为33.43%～76.19%、17.29%～59.34%，畜禽养殖产生的污染较小，污染物贡献率范围为5.86%～27.76%。由于居民生活污水随意排放，以及农田种植对化学肥料的依赖性较高，施用量较大，农家肥施用量较少（因其存在运输难度大、浪费劳力等问题），区域降雨量丰富等影响，导致氮磷流失量大，进入湖体的氮磷污染负荷较大。

3.白马湖及其周边主要河流水质现状

根据水质监测成果，2015年白马湖入湖河道花河、浔河、草泽河及出湖河道新河水质较差，综合类别均为劣Ⅴ类，其中入湖河道CODCr超标倍数为0.1～0.5，NH3-N超标倍数为0～4.1，TN超标倍数为1.1～5.6；出湖河道CODCr超标倍数为0～0.1，NH3-N超标倍数为0～1.4。湖区5个断面水质类别为Ⅲ～劣Ⅴ类，CODCr超标倍数为0～0.1，NH3-N超标倍数为0～0.2，TN超标倍数为0.2～2.3，TP超标倍数为0.1～0.5。经富营养化评价，白马湖处于轻度富营养状态。可以看出，面源污染调查结果与水质评价结果基本相符。

三、污染防治对策

根据调查发现，面源污染CODCr及N、P元素对湖体富营养化影响较大，主要来自农村生活污水、畜禽养殖、农田种植，极少部分来自水产养殖，考虑对污染源进行有效控制，可采取以下防治措施：

1.农村生活污染控制措施

加强农村基础设施建设，加大环境整治力度，提高污染物处理效率，从而减少农村生活面源污染。农村生活垃圾管理与控制，可在农户生活区配置垃圾桶、垃圾站，集中对垃圾进行分类、卫生填埋处理，避免出现随意丢弃垃圾污染环境的现象。农村生活污水处理与排放控制，由于生活污水具有分散型、水量波动大、随意排放等特点，建设和运行村镇集中污水处理系统难度较大，可推广分户建设成本较低的生活污水净化槽，它是集预处理、二级处理和深度处理于一体的中小型污水处理一体化装置，可对污废水进行无害化处理，达到农田灌溉用水标准，同时配套建设农田灌溉沟渠系统，实现水资源循环高效利用。

2.农田种植污染控制措施

调整施肥模式，减少农药使用量，以源头控制为原则进行面源污染控制。针对不同植物和土壤类型，进行测土配方科学施肥，积极发展和推广施用新型肥料，改变现有粗放式施肥方式，减少氮磷养分的流失，提高肥料利用率，提高农产品产量。积极发展生态农业，减少农药使用量，严格控制高毒、高残留农药使用量，推广病虫害综合防治技术，提高农药使用水平和防治效能。

3.畜禽养殖污染控制措施

对大中型畜禽养殖场应配套建设畜禽粪便污水处理设施，严格控制污染物排放，同时积极发展一定规模的畜禽养殖，提高规模效益，减少散养的数量，逐渐将放养模式转变为一定规模的圈养，可合理处置散养的污染物排放。畜禽养殖有机废弃物不合理堆放和有机肥滥用产生的污染问题，可通过提高养殖户环保意识，强化农业清洁生产，减轻末端治理压力，采用畜禽粪便的堆肥技术、干燥技术、厌氧发酵技术等，大力推进畜禽粪便的资源化综合利用，提高有机肥养分利用效率，保障生产经济效益的同时有效削减了农村面源污染。

4.水产养殖控制措施

采用退圩还湖、退渔还湖、生态修复、生态清淤等综合治理措施，提倡生态渔业养殖，科学投放饵料，降低水产养殖污染，将生物操纵与人工湿地等技术相结合，创建集水产养殖、种（栽）植、净化水质、休闲于一体的生态示范工程，改善白马湖的水生态环境，达到农民经济发展与水环境保护双赢的局面。

5.相关管理措施

不断完善农业法律法规，推进绿色补贴政策，强化面源污染防治管理措施。我国现有制定的农业污染防治法规主要有《环境保护法》《农业法》《基本农田保护条例》等，关于农业面源污染防治立法还不够完善，可制定一些关于农田氮、磷等营养元素允许投入量、流失率等方面的限制制度，采取经济、行政、法律等手段，教育和引导农民改进落后的生产模式，使农业面源污染得到有效治理■

（作者单位：江苏省水文水资源勘测局淮安分局223005）

（专栏编辑：张婷）