干旱年份淠河水污染综合治理研究

摘 要：以淠河六安市城区段为例，以2019年为基准年，研究了干旱年份淠河污染物入河结构，分析了水质空间分布特征，诊断和识别了主要的水环境问题，并提出了综合治理策略，以期为干旱年份淠河城区段水环境治理决策提供科学依据。

关键词：干旱年份;淠河;水污染防治

中图分类号 X524 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2021）21-0135-04

Abstract： Taking liu ′an urban section of Pishe River as an example and 2019 as the reference year， this paper studies the pollutant inflow structure of pi river in drought years， analyzes the spatial distribution characteristics of water quality， diagnoses and identifies the main water environment problems， and puts forward the management strategies of pishe urban section in drought years， in order to provide scientific basis for the water environment management decision of pishe river in drought years.

Key words： Dry year; Pi river; Prevention and control of water pollution

城市河流对于城市社会、经济、环境的协调发展起着至关重要的作用[1]，但干旱年份城市河流无清洁水源补给以及城镇生活污水错接漏接混接等原因导致水质严重超标甚至黑臭，已成为当前安徽省乃至全国干旱年份城区河流水环境的主要问题之一。近年来，国家、省、市、县等各级政府都投入了大量的人力物力财力，开展了黑臭水体治理、流域综合整治等工程，但是局部水环境污染问题依然突出，水质超标现场仍然有反弹的趋势[2-4]。

淠河是淮河的一级支流，淠河六安市段上游有横排头枢纽控制上游水量的下泄，中游穿过六安市主城区，下游设有新安渡口国控监测断面，是典型的穿城河流。相关数据表明，2019年是近10年来安徽省极为罕见的干旱年份[5]，整个2019年淠河六安市城区段上游横排头水利枢纽几乎无下泄水量补给，国控新安渡口断面2019年1月至2020年2月水质监测数据共有8次超标，主要超标因子为氨氮，且劣Ⅴ类凸显。为此，本研究以淠河六安市段为切入点，以2019年为基准年，探究其干旱年份污染物入河结构特征，分析水质空间分布特征，诊断和识别主要水环境问题，并提出水污染防治对策建议，为遏制淠河水环境恶化反弹趋势及治理决策提供依据。

1 研究区域与方法

1.1 研究区域概况 本文研究河段为六安市淠河干流横排头枢纽到新安渡口国考断面河段，长度约48.3km，自然汇水面积约611km2，主要涉及5个街道，14个乡镇，其中金安区为6个，裕安区为13个，流域范围见图1，所涉街道/乡镇见表1。淠河横排头-窑岗嘴断面为上游农村区域，河道长度约29km，汇水面积218.06km2;窑岗嘴-新安渡口断面为城区段，河道长度约19km，汇水面积392.98km2。

在淠河干流城区段建有2座橡胶坝，分别是位于新安大桥下游300m处的橡胶中坝和位于沪蓉高速公路淠河特大桥下游约600m处的城北橡胶坝（以下简称下坝）。这2座橡胶坝将大部分河水截留在韩摆渡镇和下坝之间，韩摆渡镇以上河段，因受横排头水利枢纽影响，2019年几乎无水流进入淠河，再加上地勢较高，使得该河段在大部分时间处于干枯状态。在研究河段上，共设有3个常规监测断面。上游横排头为省控断面，中游窑岗嘴为省控断面，下游新安渡口为国控断面。其中窑岗嘴断面以上河段为农村区域河段，窑岗嘴断面以下河段为城市区域河段，承接了六安市主城区大部分的排水。区间共有5条支流汇入淠河右岸，从上游至下游分别是凤凰河、均河、大雁河、苏大堰支渠（李台子）和苏大堰河（见图2）。

1.2 研究方法 本次核算的污染源分为点源和面源，其中点源含污水厂尾水、城镇直排污水、工业废水和规模化畜禽养殖;面源含农业面源、农村生活及城市面源。污水厂、工业企业污染源排放数据来源于2019年安徽省环境统计数据和各污水厂2019年逐月在线监测数据得到。城镇生活直排污染、畜禽养殖、农业面源、农村生活污染和城市径流通过2019年安徽省环境统计数据结合第一次全国污染源普查产排污系数计算得到。2019年1月、2019年7月和2020年2月分别在淠河中坝上游、下坝上游和新安渡口3个重要节点断面进行了采样分析（见图3），主要分析指标包括氨氮（NH4+-N）、化学需氧量（COD）、总磷（TP）。

2 结果与分析

2.1 淠河污染源入河结构 根据各类污染负荷计算结果，汇总得到流域污染物排放总量，根据各类污染源入河系数，计算可得流域污染入河总量。具体入河系数取值为：污水厂尾水0.7～0.9，城镇生活直排0.5～0.8，规模化畜禽养殖0.4～0.5，农村生活和种植业0.1，城市径流0.8。污染物排放量和入河量见表2，各污染源入河贡献比例见图4。由图4可知，主城区的城镇生活直排污染和污水厂尾水排放是污染物入河的主要来源，约占流域各类污染物入河量的80%左右。

2.2 淠河水质空间分布特征 淠河六安市城区段水质空间分布特征见图5。从中坝上游、下坝上游和新安渡口这3个重要节点断面水质情况进行对比发现，从中坝上游窑岗嘴断面到下坝，总体水质逐渐变差。分析城区段污水管网雨污分流不彻底和错接漏接等导致的城镇生活污水散排、污水厂尾水和城市地表径流等原因导致了水质的恶化。穿过城区段后进入农村区域的新安渡口断面水质又有所好转。这印证了各类污染源入河统计结果。

2.3 主要水環境问题

2.3.1 城镇排水管网建设不完善，大量污水直排河道 旱流污水是造成河道水质污染的主要原因。六安新城区排水体制建设标准为雨污分流，老城区部分区域仍为雨污合流，且尚有部分地区未建排水管网。已建成的雨污管网系统依然存在规划不科学、缺乏管理维护、管网的分布走向不明晰等问题。因监督管理不到位，即使在雨污分流的区域，雨污管网错接、混接现象依然严重，存在大量随意改造小区、商铺管网的问题，造成在晴天时沿各支流河道的雨水排口仍有大量污水排出。另外，阳台洗涤废水氮磷含量高，而老旧小区在建筑设计时并未将其接入污水系统，而是通过阳台立管排入了市政雨水管道，通过雨水管道汇入到了地表水体中。再则，流域内商业街、餐饮、大排档、清洗类服务业、菜市场等零散点源无序排水至雨水管道，这部分污水通过雨水管道最终汇入河道，构成河道旱流污水的另一来源。

2.3.2 城镇污水排放量日益增加，污水厂处理能力不足 六安市已有5座污水处理厂投入使用，总处理能力为18.5万t/d，其中2座生活污水厂，3座园区配套的工业污水厂。5座污水厂基本情况统计见表3。由表3可知，5座污水厂水量负荷不均。其中，2座生活污水厂（城北污水厂和凤凰桥污水厂）2019年均已超负荷运行，且城北污水厂现状实际来水量已达12万t/d，在进入到污水厂之前约有2万t/d的污水溢流至苏大堰支渠（李台子）。这与污水厂汇水范围内城镇人口不断增加有关，同时，因雨污管网不完善的问题，导致在雨季时部分雨水进入到污水系统使得污水厂来水量往往高于旱季。3座园区配套的污水厂日均水量负荷均不满80%，尤其是城南污水处理厂，日均水量负荷只有21.2%，这与园区发展情况及配套污水管网建设情况有关。另外，2019年在大雁河以及苏大堰支渠（李台子）沿线建成的几座污水应急处理设施（出水标准一级A），虽然对改善支流河道水质发挥了很大的作用，但受处理工艺所限，其平均出水水质仍差于集中式污水处理厂出水水质，且其3.38元/t水的处理成本远高于城市污水处理厂（约1元/t）。

2.3.3 城区段入汇支流水质较差，河道综合整治不到位 六安城区支流水质不容乐观。均河、苏大堰支渠（李台子）水质最差，长期处于劣五类水质，2019年以来的监测当中，氨氮浓度最高值可达20～30mg/L以上，高于城北污水处理厂进水年均氨氮值;凤凰河平均水质虽可达Ⅳ～Ⅴ类，但单次监测氨氮浓度也常有劣Ⅴ类情况出现;苏大堰河水质居中，但仍为劣Ⅴ类，单次监测氨氮浓度值可高达18.9mg/L;大雁河平均水质略差于凤凰河，好于苏大堰河，COD和TP均值能够满足Ⅳ类，但氨氮均值依然为劣Ⅴ类。

2.3.4 上游缺乏清洁水源补给，河道水体流动性差 淠河干流横排头-新安渡口段建有3座闸坝，分别是横排头水利枢纽、橡胶中坝和城北橡胶坝。闸坝的建立改变了河道原有的天然水文、水力特性，削弱了河道的自然属性，不利于污染物的降解与水质净化。横排头水利枢纽建设完成后，横排头上游来水大部分进入淠河总干渠，只有坝前河道水位较高时部分来水溢流至下游淠河干流，横排头水利枢纽至韩摆渡镇河段大多数时间处于干涸状态;城区段橡胶中坝和下坝将大部分的河水截留在韩摆渡镇和下坝之间。当上游横排头来水量少时，各坝体之间的河水相对独立，流动性变小，尤其是在较宽河段处，其水流形态与人工湖相似，当氮磷等营养物质积累到一定浓度时，遇上适温天气，容易产生蓝藻水华。

2.4 治理对策 依据上述污染源入河结构核算结果结合水质空间分布特征和主要水环境问题诊断和识别，提出淠河六安市城区段水污染防治对策。

2.4.1 加快推进污水处理厂扩容建设 加快推进城北污水处理厂二期和凤凰桥污水处理厂二期工程建设，有效缓解城区污水处理能力不足的问题;启动河西污水处理厂一期工程建设，解决淠河城区段左岸城西河沿线小区、学校等污水收集处理问题;启动东部新城污水处理厂二期、东城污水处理厂二期、苏埠镇污水处理厂二期扩建工程，提高六安市城区污水处理能力;

2.4.2 建设生态河道及生态湿地 针对污水处理厂尾水排放的入河口及各支流入淠河口，在有用地条件的地方，在不影响行洪的前提下考虑建设生态河道或生态湿地，以自然净化水质。

2.4.3 实施源头雨污分流，完善雨污管网建设 全面排查建成区现状雨污水排水系统，对雨污水干、支管进行检测及改造修复;尽快实施建成区重点排口（旱季污水溢流量较大）溯源排查整治工程，开展源头小区、街巷等地块的雨污分流、错接混接点排查整治。对老旧小区阳台废水实施纳管改造，将阳台洗涤废水接入污水管网，建设“污水零直排区”小区;对沿街餐饮、洗车店等废水进行纳管改造，确保将其接入污水管网。

2.4.4 合理调度上游生态流量 采用非汛期多年平均流量的10%（蒙大拿法）作为其监控断面的生态流量，通过上游横排头水利枢纽工程调度该生态流量对上游进行稳定补给，将大大有利于新安渡口断面水质稳定达标。

3 结论与展望

本研究以淠河六安市段为例，研究了干旱年份城区河流污染源入河结构，通过水质空间分布特征分析加以佐证，并提出了实施污水处理厂扩容建设、生态河道及生态湿地建设、实施源头雨污分流及雨污管网建设、上游生态流量调度等一系列水污染防治的对策建议，这些工程的实施将大幅度削减淠河六安市城区段污染物入河量，为淠河乃至其他城区河流水环境治理决策提供科学依据。

参考文献

[1]张明，曹梅英.浅淡城市河流整治与生态环境保护[J].中国水土保持，2002（9）：33-34.

[2]郝天文，孔彦鸿.城市排水系统的困局与重构[J].城市规划，2019，43（8）：103-107.

[3]胡洪营，孙迎雪，陈卓，等.城市水环境治理面临的课题与长效治理模式[J].环境工程，2019，37（10）：6-15.

[4]陈国磊，田玲玲，罗静，等.长江经济带城市黑臭水体空间分布格局及影响因子[J].长江流域资源与环境，2019，28（5）：1003-1014.

[5]安徽省统计局.安徽省统计年鉴-2020[M].北京：中国统计出版社，2020.

（责编：张宏民）