义兴河流域水污染源分析及对策研究

梁时军，黄银春，尹 鹏

(1.南充市环境监测中心站，四川 南充 637000；2.南充市环境工程评估中心，四川 南充 637000)

1 义兴河概况

义兴河为宝马河上游一条支流，流经西充县和南部县，在西充境内流域面积为16 km2，长度7.7 km，流经中岭乡会仙桥村、义兴镇吉家店村、书房店村、白马村、义兴镇场镇、神垭宫社区、王家岩村、曹家庙村(图1)。义兴河年平均流量0.15 m3/s，枯水期多年平均流量0.048 m3/s，多年平均流速0.003 m/s，河宽21.7 m；水深0.2～0.6 m，河床比降0.0012。近年来，由于城镇化、工业化以及农业、畜牧业的快速发展，导致流域水质污染相当严重。根据南充市环境保护局制定的《南充市地表水环境功能区类别》，义兴河执行《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)Ⅲ类水域标准[1]。通过研究义兴河水质现状、流域主要污染源，提出针对性防治措施，对整体改善义兴河水质状况及人居环境具有重要意义。

图1 义兴河水系及监测点位

2 义兴河水质现状

为了解义兴河水质现状，西充县环境监测站于2018年1月9日对西充县义兴河4个断面3项主要指标进行了监测，监测结果见表1。

表1 西充义兴河监测数据统计

注：义兴场口水库出水口 “总磷”执行湖库Ⅲ类标准限值0.05 mg/L

现状评价采用单项标准指数法。评价结果为义兴河西充县出境断面所测指标中，氨氮超标9.3倍、化学需氧量超标1.2倍、总磷超标6.0倍，水质为劣Ⅴ类；中岭乡往义兴镇方向入场镇大桥处断面所测指标全部达标；义兴场口水库出水口所测指标中，化学需氧量超标0.20倍、总磷超标0.42倍，水质为Ⅳ类；义兴河与郭家河汇合前端所测指标全部达标。

从监测数据可知，义兴河水质现状污染严重，为劣Ⅴ水质。从流域空间来看，义兴场口水库出水口、义兴河西充县出境断面超标，在经过义兴镇前水质均达标。

3 义兴河水质污染的原因

3.1 生活源

调查并统计义兴河流经乡镇城镇、农村人口数量，根据相应的生活用水量和产污系数，分别估算各部分污水排放量和区域总排放量。沿线经过村镇人口分布为义兴镇城镇人口5000人，农村人口21000人；中岭乡城镇人口2000人，农村人口10800人。其中中岭乡农村人口约7000人的污染物排放纳入象溪河，在此不再计算。

中岭乡污水处理站已建成，但水质不能达标排放，义兴镇污水处理站尚未建设，故本方案仍按照排污系数法估算生活源污染物排放现状。生活源污染物排放分城镇居民和农村居民生活源分别计算，通过产污系数估算。根据《中国农业面源污染问题研究》[2]，农村生活污水作为农村有机肥重要来源之一，流失率相对较低，农村居民生活污水10%进入水环境；城镇居民生活污水全部进入河流地表水。

(1)污水排放量计算:

Q=∑Ni×Ei×365×10-7

(1)

式(1)中：Q为生活污水排放总量，万t/a；Ni为人口数，人；Ei为人均生活排水量，城镇居民生活排水量参考《第一次全国污染源普查 城镇生活源产排污系数手册(2010年修订)》[3]中南充市城镇居民生活源总排放系数139 L/人·d(包含三产业排水)；农村居民生活排水量参考南充市居民生活污水产生系数125 L/人·d。

(2)污染物排放量计算：

W农=Ni×K×10-6

(2)

式(2)中：W为人口生活污染物排放量，t/a；Ni为人口数，人；K为生活源污水污染物人均产生系数。

其中城镇居民生活污水污染物产生系数参考《第一次全国污染源普查城镇生活源产排污系数手册》[3]中包括三产在内的总产生系数，取化学需氧量72(g/人·d)，氨氮8.11(g/人·d)，总磷0.92(g/人·d)；农村居民生活污水污染物产生系数参考《第一次全国污染源普查城镇生活源产排污系数手册》中居民生活产生系数，取化学需氧量51(g/人·d)，氨氮7.84(g/人·d)，总磷0.82(g/人·d)。通过计算，义兴河流域西充段生活源污染的年污染负荷见表2。

表2 义兴河生活污染源排放量汇总

3.2 畜禽养殖污染

3.2.1 规模化畜禽养殖污染

调查区域范围内不同畜禽种类的规模化畜禽养殖场/小区的养殖量，非生猪的养殖量均折合为标准猪数量(即30只蛋鸡折算成1头猪，60只肉鸡折算成1头猪，3只羊折算成一头猪，1头奶牛折算成10头猪，1头牛折算成5头猪)，根据《“十二五”主要污染物总量减排核算细则》[4]附表中规模化畜禽养殖推荐强源，标准猪排污系数COD36kg/头·a、氨氮1.8kg/头·a、总磷取值0.35kg/头·a。畜禽养殖场污染物排放量：化学需氧量排放量226.87 t，氨氮排放量11.34 t，总磷排放量2.21 t。畜禽养殖场污染物排放情况见表3。

表3 畜禽养殖场污染物排放情况

3.2.2 分散式畜禽养殖污染

农村家庭自家散户养殖，废水废渣均作为有机肥施用于农田，分散畜禽养殖按照10%计算入河量。流域分散式养殖规模为49600头，按照系数法估算，分散畜禽养殖化学需氧量排放量178.56 t，氨氮排放量8.93 t，总磷排放量1.74 t。

3.3 农田面源污染

农田面源污染包括农田化肥流失和农田固体废弃物(秸秆等)流失两部分。农业面源污染源排放强度平均系数参照《濑溪河流域泸县段水污染源分析及对策研究》[5]：化学需氧量(COD)100 kg/亩·a、氨氮1.6 kg/亩·a，总磷(TP)2 kg/亩·a，综合修正系数取1.14，区域范围内的耕地面积为17920亩，估算农田种植COD排放量为2042.88 t/a，氨氮排放量为32.69 t/a，总磷(TP)40.86 t/a。

3.4 工业污染源

根据调查，义兴河流经沿线乡镇工业企业分布较少，分布企业中产生废水的主要为3家豆干加工作坊，废水浓度水量参考“《豆制品废水生物处理的研究与应用进展》[6]取值，COD：15000 mg/L， 氨氮：50 mg/L,磷：17 mg/L，水量3 t/d，年生产时间300 d计，其废水直接排入市政污水管网，估算途径乡镇工业源污染物COD排放量为13.50 t/a，氨氮排放量为0.05 t/a，总磷(TP)0.02 t/a。

4 结果

义兴河主要污染物入河量分别为COD 2691.94 t/a，NH3-N 80.83 t/a，TP 47.92 t/a，根据等标污染负荷计算结果，总磷是流域主要污染因子，其次是化学需要量。从等标污染负荷比分析，农业面源是流域主要污染来源，占比74.53%，其次是生活污染源，占比为12.04%。三项污染物中COD、氨氮、总磷主要来源于农业面源，其次是生活污染源。义兴河污染物入河量综合评价结果详见表4。

表4 义兴河污染物入河量综合评价

5 对策

义兴河流域主要污染物入河量分别为COD 2691.94 t/a，NH3-N 80.83 t/a，TP 47.92 t/a。总磷是流域主要污染因子，其次是化学需要量。污染源主要来源于农业面源，其次是生活污染源，三项主要指标COD、氨氮、总磷均主要来源于农业面源，其次是生活污染源。

针对义兴河流域环境承载能力不足，水环境质量较差，污水处理能力不足，污水收集管网不完善，点、面源污染防治能力有待提高等问题，提出对策如下。

5.1 控制农村面源污染

大力发展现代农业，推进农业区域化布局、专业化生产和产业化经营。积极推广农业新技术，重点抓好节水品种、节水技术推广，发展无公害食品、绿色食品和有机食品，减少和控制农药、化肥使用。落实高标准农田建设、土地开发整理等标准规范，大力推广节肥高效施肥技术，减少盲目施肥行为，提高肥料利用率。

5.2 河道综合整治与生态修复

实施河道综合整治，全面清理义兴河河流两岸垃圾及污泥堆存点，开展河道清淤疏浚，打捞过多水葫芦，建设生态护坡护岸，强化河道自然岸线修复与恢复，将水体水生生态系统维持在一个平衡状态。推进河道生态修复提升工程，保持和恢复河流生态系统的完整性，发挥河流功能的多样性，维护河流的健康。优化空间布局，严格水域岸线用途管制和土地开发利用，留足河道、湖泊的管理和保护范围。

5.3 加快城镇污水处理厂的建设

义兴镇现无污水处理厂，中岭乡污水处理厂不能做到达标排放，在义兴河流域内的义兴镇场镇人口达5000人，无污水处理设施，导致大量生活污水直接排入义兴河，生活排入水体会消耗水中的溶解氧，破坏生态系统，对水体造成严重污染，需要加快义兴镇场镇污水处理厂的建设，并对中岭乡污水处理厂进行提标升级，乡镇污水处理设施全部执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中一级A标排放标准。

5.4 加强规模化畜禽养殖污染控制

优化调整畜禽养殖业的生产布局，开展畜禽养殖污染综合防治，实现畜禽养殖废弃物减量化、无害化、资源化和生态化。散养密集区要实行畜禽养殖粪便污水分户收集、集中处理利用。严格控制养殖总量及污染物排放量，调整优化畜禽养殖布局，大力发展生态养殖业，促进养殖业转型升级。

5.5 推进农村工业污染治理

现有的3家企业进行治理，要求限期整改达标排放，否则给以关停。鼓励发展节水高效现代农业及生态保护型旅游业，严格控制高耗水、高污染行业发展。