环巢湖小流域污染源的调查与分析

周琳 陈学强 邵甜

摘要：污染源调查与分析是流域水环境治理的一项基础工作。为解决环巢湖小流域水污染问题，以某小流域为研究对象，以水质现状监测资料为基础，对流域内的点源、面源、内源污染物进行了详细的调查分析，得到流域内水污染物的主要来源、贡献率和空间分布，进而为下一步提出有针对性的水环境治理措施打下坚实的基础。

关键词：巢湖;小流域;污染源调查

Abstract：Investigation and analysis of pollution sources is a basic work for water environment control in river basins.To Solve the Water Pollution Problem in the Small Watershed around Chaohu Lake，this paper takes a small watershed as the research object，based on the monitoring data of water quality status，the point source，non-point source and endogenous pollutants in the basin were investigated and analyzed in detail，the main sources，contribution rates and spatial distribution of water pollutants in the basin are obtained，and then lay a solid foundation for the next step to put forward targeted water environment control measures.

Key words：Chaohu;Small watershed;Investigation of pollution sources

巢湖位于安徽省腹地、长江流域下游左岸，是我国5大淡水湖之一。流域人口稠密、社会经济较发达，受地形、降水及人类活动等影响，巢湖流域水旱灾害、水质污染、水系萎缩、湿地消失、生态退化等问题较为突出。巢湖污染负荷高、总磷总氮超标严重，湖泊水体自净能力衰退，是我国最早进入富营养化的湖泊之一，20世纪70年代，巢湖部分水体已出现了富营养现象，20世纪90年代全湖处于重富营养，成为了全国蓝藻年年严重暴发的“三湖”（太湖、巢湖、滇池）重灾区之一[1]。

从以往治理的经验来看，主要措施是通过控源截污、减少氮磷入湖，加强污染源头治理。但由于其污染源分布广且水污染成因复杂，流域内共有大小河流近90条，每一条入湖河流携带的污染物都构成了巢湖的污染源。因此，治理巢湖的污染，需要从每个入湖的小流域入手，将入湖河流的污染源调查分析清楚，制定针对性的对策措施，从而进行源头控制，最终达到全流域治理的目的。

谭茜通过对环巢湖14个小流域污染源进行分类调查，结果表明，城镇生活污水、农村生活和畜禽养殖废水、城镇建成区地表径流对巢湖流域污染贡献比例较大[2]。高斌友等研究表明，巢湖的污染特性表现为点源和面源并重，总磷和总氮为主的入湖污染结构，提出“治湖先治河，治河先治污，治污先治源”的治水方略[3]。匡武等以巢湖流域十五里河为研究对象，对巢湖小流域进行了污染源分析，并提出了相应的对策措施[4]。

本研究以巢湖流域的某河为例，对流域内点源、面源、内源污染物进行了调查分析，得到流域内水污染物的主要来源、贡献率和空间分布，分析其污染特征，为下一步探索有针对性的水环境治理措施打下坚实基础。

1 流域概况

某河属于巢湖流域派河的左岸支流，处于巢湖流域中上游位置。河道长6.48km，流域面积28.34km2，多年平均径流量约940万m2，占派河径流量的4.8%。流域内有小水库1座，总库容354.9万m3。根据《合肥市水功能区划》的要求，某河近期（2020年）水质目标为IV类水。河长制断面常规监测的汛期及非汛期水质监测数据见表1。监测结果表明，2014—2018年河道汛期水质均能达到水质目标要求，但非汛期基本为Ⅴ～劣Ⅴ类水，主要超标因子为氨氮、总氮，其次为COD等，不能达到水质目标要求。

为系统评价全流域水质、底泥情况，本次在河道干流和支渠共设置了14个检测点，于2017年雨天及非雨天分别对流域水质、底泥进行取样监测。监测结果表明，上游水质比下游水质差，主要超标因子为氨氮、总氮，COD和总磷有不同程度超标。这与上游工商业及居民区较为密集有很大关系。

2 污染源的调查任务、内容及步骤

2.1 调查任务 流域污染源调查的任务有以下几个方面：（1）摸清河道水质的时间及空间特点;（2）摸清污染源类型、空间分布及污染负荷;（3）为流域（区域）水质与污染源响应关系提供数据支撑;（4）为后续污染物总量控制、水质达标提供依据;（5）为流域水环境治理设计方案提供设计依据;（6）为非工程措施的选择提供参考依据;（7）为流域水环境管理提供基础资料。

2.2 调查原则

2.2.1 客观真实 调查结果应能客观、真实地反映区域内污染源现状和排放水平。对存在污水直排、管网错接漏接、下垫面污染严重等情况的位置重点调查。

2.2.2 全面系统 本次调查工作应做到不留死角，采用“排口普查、重點排查、辅助探查、全面调查”的方式，在整个流域范围内，全面、系统地对污染源进行梳理和统计。

2.2.3 标准统一 为保证调查结果的统一性和科学性，流域内各区域的污染源调查需实行统一的技术路线、数据统计和评价用语等。

2.2.4 重点突出 工作分点源、面源和内源污染调查3个方面进行，有重点地进行污染源调查。点源污染调查主要在排口普查的基础上，对存在旱流污水的排口进行上溯追查，查询污染来源;面源污染主要对重点污染区段、重点行业、有突出污染特征因子的排放企业和单位进行重点调查;内源主要对污染河段底泥进行调查分析。

2.3 调查内容

2.3.1 点源 清查流域内所有点源污染，包括雨水口、污水口、雨污混接口等所有入河湖排口和支渠。（1）排口形式：形状、材质、尺寸。（2）点源的排放特点：排放时间是分散还是集中排放;排放口的定位及排放去向。（3）排放数据：调查BOD5、COD、氨氮、总氮、总磷、特征污染物等主要水质参数的浓度、排放量、排放时间及变化规律等方面的数据。（4）排放来源：对于水质差水量大的排口，明确污水排放来源，应按照工业废水、生活污水等不同种类污水的性质分别调查。

2.3.2 面源

2.3.2.1 农业面源 对于农业面源主要调查以下几个方面：（1）农村生活污染源：村庄居住区面积、人口情况;农村生活污水处置方式。（2）农业种植业污染源：调查各村镇农业种植结构、面积、农药、化肥施用量等。（3）畜禽水产养殖调查：调查畜禽、水产养殖企业规模、数量、废水和粪便产生量、利用情况，处理及排放情况等。

2.3.2.2 城市面源污染 城市面源污染调查应按照不同下垫面情况分类调查，调查城市各地类用地面积，包括工业用地面积、商业用地面积、居住区用地面积、绿地面积、路面面积、水面面积等。选取不同地类的代表性地块进行初期雨水的水质、水量监测，掌握初雨浓度和变化规律。

2.3.3 内源 内源污染主要为底泥污染，底泥调查应明确流域内底泥污染、淤积严重河段，调查底泥物理化学性质、含水率、厚度等。

2.3.4 管网溯源排查 管网排查主要是对小流域和管网汇入单元存在雨水管道混有各类污废水的排口进行“溯源”式的管网排查，查明污废水的排放单位，同时查明污水量、污染浓度等基础数据。通过对排水管网进行全面摸查与重点调查相结合的方法，查清管网平面位置、高程、走向、管径、材质、水流方向、水位、管道性质和连接关系，以及管道内存在的结构性缺陷和功能性缺陷，为下一步开展治河治污，以及加强排水管网规划、建设和管理提供基础资料。

2.4 调查步骤 污染源调查的参与方包含治理工作的各相关方：设计单位、检测公司、业主单位、政府/企业/社会各利益相关方等。污染源调查的步骤见图1。

2.5 污染源解析 污染源解析是将收集和监测到的污染物数据用一定的方法计算出源强，得到污染物负荷。污染物从产生源头至河道的输移过程由于蒸发、渗漏、沉降、降解等因素衰减，最终进入河流的污染物总量可通过一定的入河系数确定。

3 结果与分析

3.1 点源污染 根据点源调查结果，沿河雨天和非雨天共计取样32个排口。根据对排口的水质分析，多数排口水质超标，其中雨天较非雨天水质差，说明初雨污染或雨天溢流污染严重，其中COD最大超标5.1倍，氨氮最大超标8.6倍，TP最大超标4.9倍。多数排口工作日较非工作日入河污染物浓度大，说明水质污染与生产有较大关系。根据排口监测数据计算得到的点源污染负荷见图2。

从空间分布分析：32#、31#排口的COD贡献率最大，全部位于上游片区，其中32#排口COD贡献率达43%，氨氮贡献率25%，总磷贡献率15.4%。其次是29#排口，COD贡献率达7.6%，氨氮贡献率11.4%，总磷贡献率18.4%。对于以上贡献率较大的32#、31#排口，本次进行了汇流区域的管网溯源调查，探测管线总长度为78.65km。共查出39处晴天有污水的雨水井，调查区域主要以小区和工业园区为主，用户雨污水管网错接乱排现象明显，据调查排水方式存在管线设计不规范，后期运行管理不严格等众多问题。雨污水管网排查范围图见图3。

3.2 面源污染 本流域位于城市建成区，不同地块的初雨污染物浓度采用实测数据。本流域内基本不存在农业面源，除了城市面源以外均为未利用地，未利用地主要为杂草地和荒地，对于其初期雨水浓度难以掌握，监测的可操作性差。有研究单位做过类似实验，效果均不理想。另外，考虑到草地等植物对雨水具有净化作用，是初雨净化的措施之一，起到正向功能，因此本次不将其作为污染源进行负荷计算。

通过表2和图4各地块的污染物贡献率，COD入河量中，居民小区（39%）>行政办公单位及学校（24%）>工业区污染轻区域（23%）;氨氮入河量中，工业区污染重区域（31%）>居民小区（27%）>行政办公单位及学校（16%）;TP入河量中，居住小区（54%）>行政办公单位及学校（17%）>工业区污染轻区域（16%）。从面源污染物的空间分布来看，上游片区污染负荷普遍较高，是城市面源的主要来源，这与河道上游水质较下游差是相符的。

3.3 内源污染 以《全国河流湖泊水库底泥污染状况调查评价》为标准，对底泥中的有机质进行评价，各个取样断面中TP和TN指标为1级断面，有机质指标基本为1级断面或2级断面，有机质污染程度较低。河道取样的4个断面中除了Cd以外其他重金属污染物指标均不超标。Cd平均超标倍数为2.61，超标原因可能与环境背景值偏高有关。

綜上所述，由于该流域在环巢湖生态清洁小流域建设2期、3期工程中已经进行过底泥清淤治理，经过清淤后河道底泥各项污染物含量较低，基本不存在底泥污染问题，因此内源污染可以忽略不计。

4 结论

根据污染源调查结果，流域内COD入河总量为406.89t/a，氨氮入河总量为14.57t/a，总磷入河总量为3.21t/a。其中COD入河总量中点源、面源占比分别为18%和82%;氨氮入河总量中点源、面源占比分别为45%和55%;总磷入河总量中点源、面源占比分别为56%和44%。

由此可见，该流域COD、氨氮主要来源于面源，而TP主要来源于点源，内源贡献微小可以忽略不计。面源污染中，居住小区和工业区是主要的污染源。点源污染主要来自于流域雨污水管网错接漏接或损坏导致的污水通过雨水排口进入河道。

根据以上调查结果，在进行水环境治理措施设计时，要因地制宜地开展初雨面源污染治理工程以及城市雨污水管网正本清源等工程，同时进行河道生态修复，提高水体的自净能力，以削减污染负荷，改善水质，达到治湖先治河的目的。

参考文献

[1]朱喜，胡明明，朱金华，等.巢湖水环境综合治理思路和措施[J].水资源保护，2016，32（1）：120-124.

[2]谭茜.环巢湖支流污染结构及治理方向[J].安徽农业科学，2016，44（17）：77-82.

[3]高斌友，仰礼信，宋超.巢湖治理与保护总体策略和创新实践[J].生物学杂志，2016，33（2）：1-7.

[4]匡武，吴蕾，王翔宇.巢湖小流域污染源解析及对策措施研究——以十五里河为例[J].环境保护科学，2015，41（5）：67-72.

（责编：张宏民）