东风水库径流区污染负荷分布特征及改建方案

石立国，文韬

（中国建筑第二工程局有限公司）

1 引言

流域周边的环境与流域的生态息息相关，生态环境发生改变，周边环境也将受其影响。绿色健康可持续的经济发展离不开良好的生态环境。除此之外，如果城市供水水源地水库水体被污染，将会对人类的生命安全造成影响[1]。

2 学者研究概况

目前为止，已经有许多学者对这方面进行了研究，例如，马广文[2]以鄱阳湖流域为研究对象，模拟了鄱阳湖流域污染荷载的分布特征。和晓荣[3]对金沙江中游库区水污染综合防治措施进行了研究。康启燕[4]研究了有关安家沟流域面源的污染空间，并对其进行分析，阐述了安家沟流域的污染的分布情况。薛亚东[5]在松华坝水库的研究中，以周围放养的牧羊为主要研究对象，对氮、磷等污染排放物的主要来源进行了调查。冯建社[6]分析了洋河水库污染现状并给出了防治对策。上述学者针对各个区域污染的研究都在后期取得了不错的成效。笔者重点分析了东风水库径流区污染的分布特征，统计了东风水库径流区的污染物排放荷载，根据多年的排放平均值进行了分析和研究，从而得到需进行重点治理的水库污染区域，并确定海绵化改造的原则、控制指标和具体的建设方案。

3 研究区概况

东风水库径流区是玉溪市的主要城市供水水源地，其库容为9478.7 万m3，实际可供水量为6970 万m3，随着周围人口的增加和周围村落的农村化建设，再加之畜牧业的不断发展，各种人为的污染物排放量和畜牧养殖的污染排放量迅速增多，各种农业垃圾，生活垃圾和污水等污染物随着降雨排放到水库中，导致水库水受到严重污染，水质严重下降，供水安全也面临极大的考验，而且还在进一步恶化中，大部分水已经达不到用水标准了，这使得供水成为一大难题。

通过对东风水库径流区2007 年～2017 年为期10 年的污染物（总磷、总氮、氨氮、生化需氧量、化学耗氧量）展开一系列的研究，以Ⅲ类标准为标准，东风水库径流区的董炳河和赵元河每个月份的含量都在标准之内，符合标准要求。九溪河在3 月份至11 月份基本处于超标状态，且波动幅度较大，其中6 月份和9 月份超标情况严重。东风水库、董炳河、赵元河全部达标，九溪河普遍超标（见图1）。

图1 东风水库径流区及主要支流

东风水库库区BOD5 含量在6 月份至9 月份达到了5.0mg/L 左右，与Ⅲ类标准基本一致，处于达标的边缘。赵元河BOD5 含量在4 月份至7 月份超标，董炳河在5 月份至9 月份超标，但超标程度比较轻微。九溪河在10 月份至12月份基本处于达标状态，其余月份均处于超标状态，且波动幅度较大。

4 污染源分析

依据污染区的特点，通过GIS 系统，将研究区域从多个方面进行划分，通过列表对比，统计了污染排放物和其所对应的表格，结果如表1 所示。

由九溪河流域可知，在污染负荷的TN 总量中，以化肥流失为主，占比例的42.39%；其次为人畜粪便、生活污水、农业固废，分别占比例的18.86%，13.63%，13.02%；水土流失，生活垃圾，服务业等产生的TN 污染荷载较少，总共占比为10%左右。在污染负荷的TP总量中，化肥流失比例占37.9%，水土流失占20.33%，人畜粪便占14.88%，生活污水占10.63%，农业固废占11.51%，生活垃圾站2.82%，服务业占1.94%。

由董炳河流域可知，在污染负荷的TN 总量中，化肥流失比例占36.49%，人畜粪便占15.03%，生活污水占8.4%，农业固废占18.23%，水土流失占19.88%，生活垃圾站1.97%，服务业占0.02%。在污染负荷的TP 总量中，化肥流失比例占41.86%，水土流失占35.95%，人畜粪便和生活污水等也占了一大部分。生物污水和人畜粪便是SS污染的主要来源，二者所占比例分别为36.0%和64.0%。

由赵元河流域可知，在污染负荷的TN 总量中，化肥流失比例占56.2%，人畜粪便占14.43%，生活污水占8.46%，农业固废占7.28%，水土流失占11.66%，生活垃圾站1.98%，服务业占0.02%。在污染负荷的TP 总量中，化肥流失比例占16.18%，水土流失占48.62%，人畜粪便占14.36%，生活污水占9.30%，农业固废占9.08%，生活垃圾站2.46%。生物污水和人畜粪便是SS 污染的主要来源，二者所占比例分别为44.8%及55.2%。

表1 三条主要支流污染源污染负荷排放总量

结合在GIS 地形图，我们发现造成点污染的原因中，污水直接排入水塘及河流是其中最重要的原因。造成面源污染的主要原因是河流两侧大面积的农田，径流污染严重；周围家养的猪牛鸡羊等牲畜和部分野生动物排放的粪便无法处置，跟随水流汇入河中；东风水库、董炳河下游两岸坡度较大，村边垃圾堆积多，生活垃圾仍入河流的现象较为常见，水质大大降低，污染相比之下更严重一些。

5 治理方案

针对东风水库径流区域污染物负荷超标情况和主要来源情况，对农村生活污水进行改造。对农村的一些生活垃圾和污染源头进行根本治理，对农民用水进行净化处理后排放，降低对环境的污染，并且对农村的污水管网和污水改进设备进行改建，更新老旧的设备，同时添进一些新的设备，重新建立完整的体系结构，应对已有污水管网及污水处理设施的村落的一些管道进行淤泥清除和一些设施改造。对那些需要建立改进系统和措施的村庄进行落实且实施，并且建立新的管理和服务系统（见图2）。而对于人口少和位置偏远的村落，可以建立其他的排水处理系统，比如利用现有的一些沟道排水，或者建立新的土壤渗水系统 ，虽然村庄比较分散，但是可以选择比较合适的位置建立生活污水处理设备，采用生物接触氧化等技术进行处理。

图2 截污闸布置位置

农业方面的改革，可以采用一些绿化工程，生态建设和湿地相对应和结合，同时还应该在源头的地方加于控制，农田在施肥的时候，要应用相应的科学手段，使得各个元素平衡和不流失，在水土保持方向，也应该对一些元素加于控制，避免过于流失。

6 结语

论文对东风水库径流区的污染物排放负荷多年平均值进行了统计，制作了相应的表格和图纸，以数据为支撑，进行分析。分析结果表明入库的主要三条河流都存在水质超标的现象。并且通过实测数据分析，对污染源的占比进行了比较，得出了该区域污染的具体情况。根据分析来制定治理方案，并给出了具体实施措施和改造形式，为研究水库地区河流污染和处理，海绵式改造水库径流区提供了案例分析和改造方案。