川东港水污染来源解析及成因分析

刘 恒 王彩红

（南京大学环境规划设计研究院集团股份公司 江苏南京 210036）

引言

随着经济社会的快速发展，川东港水环境保护面临较大挑战。根据水环境质量监测数据，川东港沿线取样监测点位的水质基本为Ⅴ类甚至劣Ⅴ类，主要超标因子为氨氮、总磷。为全面改善水环境质量，需要对川东港周边的水污染源进行系统调研，开展主要水污染物排放现状核算及污染成因分析。

1 川东港基本情况

1.1 川东港概况

川东港位于江苏省盐城市大丰区，是江苏省里下河地区治理的第五排水入海通道、江苏省区域性骨干河道。川东港起于大丰兴化交界处、止于川东港新闸，全长62.36 公里，自西向东流经大丰区草堰、万盈、大桥、草庙四个镇和上海农场。

根据2018-2019 年的监测数据[1]，自西向东川东港沿程水环境质量存在波动，COD、氨氮、总磷浓度总体均呈上升趋势，川东港下游水质显著差于上游水质，而川东港南北两岸汇入支流各污染物浓度由西向东总体也呈上升趋势。

1.2 川东港汇水范围划定

综合考虑川东港流经区域的水文特征、高程特点及行政区划，本研究划定川东港汇水范围为：以川东港全线为轴，北至丁溪村党群服务中心南侧沟-中心河-新跃河-三星河-竹港河沿线，南至大丰区行政边界，西至大丰境内丁溪河起点处，东至海堤复河-川东港闸断面-海堤河沿线，全域涉及草堰镇、万盈镇、草庙镇、大桥镇4 个镇以及上海农场，总面积约343 平方公里。在汇水范围内的水污染物经各个支流后汇入川东港，最终向东入海。

图1 川东港汇水范围划分示意图

2 水污染物来源系统核算

2.1 水污染源分类

水污染源分为外源和内源两个大类，其中外源包括点源与面源两个类别，内源包括水产养殖、船舶污染等。由于畜禽散养、干湿沉降、地表径流、水产养殖、船舶通航、底泥释放等在川东港汇水范围的影响较小，本研究不考虑以上污染源。

特别地，川东港汇水范围内的规模化畜禽养殖场均为“零排放”畜禽养殖场，其养殖粪便等废弃物经发酵后进行沼液灌溉农田（“种养结合就地利用”），或不经发酵直接粪肥还田，不直接排放养殖废水进入周边地表水体。这种种养结合还田的方式，当灌溉量超过农田的可吸收量后，超量的部分将随着降水径流、农田退水将污染物带入水体中。因此，本研究按照一般对污染源的划分[2]，将规模化畜禽养殖场分类上作为点源，但其污染排放为面源形式。

图2 川东港汇水范围水污染源分类示意图

2.2 核算方法

（1）对于各个污染源的排放量核算，主要采用排污系数法（如农田种植、农村生活等）、资料收集法（如直排工业企业、污水处理厂等）两种核算方法。

（2）在排放量核算的基础上，考虑入河系数的差异，核算得到不同污染源的水污染物入河量。

2.3 数据来源

（1）统计口径资料。如城镇和农村人口、农田种植播种面积、农田化肥农药施用强度等，主要来自统计年鉴等资料。数据年份为2018 年。

（2）部门提供资料。如直排工业企业情况、污水处理厂情况、规模化畜禽养殖场情况等，主要包括水利、生态环境、住建、农业农村等部门以及各个镇和上海农场。数据年份为2018 年。

（3）文献资料及经验数据。各类污染源排放系数、入河系数、流失系数等，此类数据主要来自于文献资料以及其他类似报告有关取值数据[3～5]。

3 水污染成因分析

3.1 水污染来源解析

2018 年，川东港COD、氨氮、总磷的入河量分别为5079.30吨/年、1446.87 吨/年、230.99 吨/年，超过水功能区划定的该河流的污染物限排总量。从来源上看，川东港COD、氨氮和总磷的来源呈现较为相似的一致性，规模化畜禽养殖均为最大的污染源，畜禽养殖粪便还田、点源污染通过面源形式排放，其COD、氨氮、总磷三项污染物入河量占比分别达到55.6%、79.2%、74.4%；其次是农田种植，其COD、氨氮、总磷三项污染物入河量占比分别为20.1%、14.1%、22.1%；农村生活也贡献了较大的污染物入河量，尤其是其COD 入河量占比达到19.5%。

图3 川东港水污染来源占比分析图

3.2 水污染成因分析

（1）规模化畜禽养殖是川东港主要的水污染物来源。规模化畜禽养殖的氨氮、总磷排放入河量占总量的比重均超过70%，而根据水质监测分析的结果，川东港水质超标的主要因子正是氨氮、总磷。川东港汇水范围内养殖密度较大，显著超过全区乃至全市的平均水平；根据农业农村部门提供的资料，现状规模化畜禽养殖场几乎全是按照“种养结合就地利用”的模式对畜禽养殖粪污进行治理。虽然该模式是普遍推荐的畜禽养殖污染治理模式，配套农田数量不足、农田消纳能力不足，该区域农田中本底氮磷物质含量属于较丰富水平[6][7]，畜禽粪污还田施肥后，除去作物生长吸收的部分，通过各种形式流失进入环境尤其是地表水体中的氮、磷相对较多，导致畜禽养殖污染对于地表水体的水质影响较大。

（2）沿线支流汇入对川东港水质具有直接影响。川东港作为自西向东入海的河流，河流长度较长、汇水范围较大，流经途径中有大量支流汇入，对于川东港汇水范围这样的以面源形式污染为主（规模化畜禽养殖场的污染以面源排放形式进入水体）的地区，面源污染物排放一部分直接进入川东港水体，大部分先就近汇入各个支流后、再由支流汇入川东港。根据水质监测分析的结果，当川东港各主要汇入支流水质较差时，川东港自身水质显著恶化，呈现较为显著的正相关关系[1]；汛期（5-10 月）尤其是八九月份的川东港水质，显著差于非汛期水质，这与川东港以面源形式污染为主的情况有关。

结语

（1）合理规划区域畜禽养殖产业。充分考虑农田本底营养物质的积蓄情况，科学开展畜禽养殖粪污还田的农田土地承载力研究，明确各个镇区场的农田土地畜禽养殖承载上限，实行“以地定畜”制度，合理削减养殖超量地区畜禽养殖规模，引导规模化畜禽养殖场优化布局、从川东港下游地区向上游地区转移，减轻河道末端集中污染，推动养殖产业可持续发展。

（2）加强生活污水集中收集处理。因地制宜提升城镇生活污水集中处理水平，针对不同区域的管网和人口集聚情况，严格落实“十个必接”，提升城镇生活污水接管率。加快健全农村地区农村污水处理体系，落实农村生活污水规划，结合地区村庄环境整治、农村覆盖拉网整治实施计划和进度，优先对于已建处理设施的地区配套建设收集管网，收集生活污水进入已有污水处理设施处理。

（3）做好农田灌溉退水监督管理。建立跨部门、跨地域的农田退水监督管理体系，重点针对农田灌溉集中的每年5 月-10月，要求各个农田种植单位逐次记录农田退水行为以及灌溉周期、灌溉量、灌溉水来源、施肥量、施肥种类等，每月一次上报有关部门。健立农田退水水质监测机制，定期进行农田退水的水质抽查监测，同步开展川东港各个汇入支流的水质监测，形成“退水+水质”的同步监测数据档案；在农田退水的水质监测过程中发现水质差于受纳水体水质要求的，及时预警上报，并联合有关部门会商处置。