黔南州重安江流域水环境现状及成因分析

马欢，计伟*，冯朝阳，李付杰，姜程，宋婷，杨娇

1.中国环境科学研究院

2.国家环境保护区域生态过程与功能评估重点实验室, 中国环境科学研究院

3.黔南州生态环境局

黔南州拥有丰富的矿产资源，自20世纪初以来大力发展煤矿产业，特别是重安江流域分布有大量磷矿、磷化工企业，工业在发展的同时对生态环境的影响日益严重，废水随意排放和大量磷石膏堆场导致流域水体总磷、氟化物严重超标[1]。另外，自2000年以来，水污染事故频发，水体发生富营养化，水生态受到严重破坏，部分断面水质常年为GB 3838—2002《地表水环境质量标准》劣Ⅴ类[2-4]。黔南州是长江中上游和珠江上游的生态屏障，目前大部分区域处于发展阶段，其城市化和生态环境的协调发展关系到贵州省乃至我国西南地区的生态安全。

2016年发布的《长江经济带发展规划纲要》中，首次强调长江经济带发展的战略定位必须坚持生态优先、绿色发展，共抓大保护，不搞大开发[5]。2017年12月起，开展长江干流岸线保护和利用专项检查行动[6]，黔南州积极贯彻长江保护战略，提出一系列治理措施，并且联合开展长江生态环境保护修复驻点跟踪研究工作，还制定了《凤山桥边劣Ⅴ类国控断面整治专项行动工作方案》，确保稳定消除劣Ⅴ类水体[7]。经过几年的治理，2018年黔南州水环境得到好转。由于流域综合治理任务重、周期长且系统复杂[8-10]，当前亟需对重安江流域的治理措施进行梳理，并分析其成效，为进一步提出精准治污的施策建议提供依据[11]。笔者在黔南州重安江流域水环境现状及成因分析的基础上，总结近几年黔南州改善水环境采取的措施和行动，对水环境质量开展综合评估，提出黔南州重安江流域水环境治理建议。

1 研究区概况与方法

1.1 自然概况

黔南州（106°12′E～108°18′E，25°04′N～27°29′N）位于贵州省南部，东西直线距离207.9 km，南北直线距离269.4 km。州境东与黔东南苗族侗族自治州相连，南部和西南部与广西壮族自治区河池市、百色市为界，西与安顺市和黔西南布依族苗族自治州接壤，北面和西北面与遵义市及贵阳市为邻。全州总面积为26 197 km2，占贵州省总面积的15%。州内平均气温为 13.6～19.6 ℃，年积温为 4 500～6 500 ℃，无霜期一般为260 d，日照时数平均为1 000～1 500 h，年平均降水量为1 100～1 400 mm。土地以山地和丘陵地形为主，土壤以红壤、红黄壤、黄棕壤、黄壤为主，形成垂直分布。黔南州是长江、珠江上游的生态屏障，拥有地球上同纬度唯一的喀斯特原始森林，森林覆盖率达56%，自然生态环境良好。

1.2 流域水系概况

黔南州河流水系以苗岭山脉为分水岭，岭北属长江流域的乌江水系和沅江水系，岭南属珠江流域的红水河水系和柳江水系。州境内共有中小河流300余条，总长约5 000 km，河网密度约0.2 km/km2。州内河流属长江流域乌江水系的主要有瓮安河、独木河，属沅江水系的有马尾河、重安江；属珠江流域红水河水系的主要有蒙江、六硐河，属柳江水系的主要有都柳江、打狗河[12]。

重安江为沅江上游清水江左岸一级支流，发源于黔东南州麻江县，由西南向东北流经坝芒乡，然后转向西北流经乐平镇，再转向东北进入福泉市，流经黄丝镇、鱼酉村、马场坪街道，继而转向北，在三江口与围阻河、后河两支流汇合，再转向东流，在凤山镇与支流洗布河汇合，后转向东北，流经新桥后进入福泉市与麻江县交界河段，在高梁营与支流浪波河汇合后继续向东北流，在浪波河汇口以上为重安江上中游段，汇口以下为重安江下游段。全流域面积为2 774 km2，主河道长141 km，加权平均坡降为4.3‰，流域形状为扇形。主要支流有浪波河、围阻河和洗布河[3]。

1.3 数据来源及分析方法

黔南州水环境质量数据主要来源于黔南州生态环境局提供的各年水环境监测数据以及2015—2020年《黔南州生态环境质量公报》，水资源数据来源于2015—2019年《黔南州水资源公报》，其他统计数据来源于福泉市农业部门以及生态环境部门的环境统计数据，企业污染数据来源于现场调查时收集的各企业监测数据。

污染源负荷核算方法：种植业污染物负荷根据《全国饮用水水源地环境保护规划》相关计算参数和生态环境部公布的农田径流污染物流失源强系数进行核算；畜禽养殖业污染负荷根据《第一次全国污染源普查 畜禽养殖源产排污系数手册》进行核算；农村生活污水负荷以流域人口为基数，采用产污系数法计算。农村居民的生活污水产污系数取《第一次全国污染源普查 城镇生活源产排污系数手册》中四区五类城市的对应值。

2 结果与分析

2.1 流域水环境现状及问题

重安江流域干流包含黑塘桥、吴家桥、鸭草坝、凤山桥边4个监测断面，其中凤山桥边是国控监测断面。另外重安江流域支流还包含5个监测断面，分别是后河市化肥厂断面、川恒公司排口上游（川恒上游）断面、川恒公司排口下游（川恒下游）断面，皮拢河越都取水口断面、五里桥断面（图1）。

图1 黔南州重安江流域监测断面分布Fig.1 Distribution map of monitoring sections of Chong'an River Basin in Qiannan Prefecture

各监测断面为黔南州纳入省人民政府水污染防治地表水水质目标考核断面，水质根据GB 3838—2002《地表水环境质量标准》进行评价，结果见表1。由表1可知，2015—2020年，从干流来看，黑塘桥断面始终保持Ⅱ类水质，吴家桥、鸭草坝、凤山桥边断面在2017年后完成消劣并且水质逐渐改善；从支流来看，越都取水口断面2016年和2017年为Ⅲ类水质，其余各年均为Ⅱ类水质，市化肥厂断面水质始终优于Ⅳ类，川恒上游水质仅在2019年为劣Ⅴ类，川恒下游水质在2020年达到Ⅲ类，五里桥断面在2019年达到Ⅲ类。总体来看，水质自上游到下游有变差的趋势。

表1 重安江流域各段面水质变化Table 1 Changes of water quality in each section in Chong'an River Basin

结合图2、图3来看，2015—2020年流域内水质呈逐渐好转趋势：2015年存在5个劣Ⅴ类监测断面，分别为吴家桥、鸭草坝、凤山桥边、川恒下游、五里桥，均为总磷浓度超标，其中凤山桥边断面总磷浓度最高达到17.3 mg/L，另外吴家桥、凤山桥边断面还存在氨氮浓度少量超标情况，凤山桥边、川恒下游、五里桥断面氟化物浓度少量超标；2016年依然存在5个劣Ⅴ类监测断面，均为总磷浓度超标，其中凤山桥边断面总磷浓度达到1.88 mg/L，另外吴家桥、鸭草坝、川恒公司排口下游断面氨氮浓度超标，凤山桥边、五里桥断面氟化物浓度少量超标；2017年劣Ⅴ类监测断面数降至4个，均为总磷浓度超标，凤山桥边断面总磷浓度降为0.67 mg/L，另外吴家桥断面氨氮浓度少量超标；2018年劣Ⅴ类监测断面数降为2个，均为总磷浓度超标，另外川恒下游断面氨氮浓度少量超标；2019年劣Ⅴ类监测断面数为2个，为总磷、氟化物浓度超标，另外川恒上游断面氨氮浓度少量超标；2020年，流域消除劣Ⅴ类水体，各监测断面水质改善明显，除吴家桥断面氨氮浓度超标外，其他各断面各污染物浓度均达到地表水Ⅲ类标准。

图2 重安江流域干流断面水质变化Fig.2 Variation of water quality in the trunk stream sections of Chong'an River Basin

图3 重安江流域支流断面水质变化Fig.3 Variation of water quality in the tributary sections of Chong'an River Basin

2.2 流域水环境污染成因分析

依据2018年黔南州重安江流域水环境中各污染物来源及排放量统计数据，核算各污染源负荷及占比，汇总结果见表2。

表2 重安江流域水环境污染入河量负荷及占比Table 2 Pollution load into the river and proportion of water environmental in Chong'an River Basin

流域内种植业总磷排放量为69.13 t，总氮排放量为1 324.13 t，氨氮排放量为1 152.12 t，化学需氧量排放量为5 760.60 t；流域内畜禽养殖总磷排放量为281.36 t，总氮排放量为1 669.22 t，氨氮排放量为724.09 t，化学需氧量排放量为34 585.92 t；流域内农村生活污水总磷排放量为24.42 t，总氮排放量为277.54 t，氨氮排放量为222.04 t，化学需氧量排放量为910.34 t。依据《第一次全国污染源普查排污系数手册》，并参考相关文献[13-15]，核定种植业、畜禽养殖、农村生活污水等农业面源污染物入河系数为0.2、0.15、0.1，得到重安江流域农业面源污染负荷。

流域内城镇生活污水总磷排放量为42.20 t，总氮排放量为973.5 t，氨氮排放量为130.53 t，化学需氧量排放量为1 149.52 t。按入河系数0.1，计算得到重安江流域城镇生活污染负荷。

流域内工业废水总磷产生量为26.43 t，处理量为 23.34 t；总氮产生量为 26.43 t，排放量为 3.09 t；氨氮产生量为56.25 t，处理量为53.54 t；化学需氧量产生量为164.29 t，处理量为139.58 t。获取各企业污染治理设施配置情况、污染治理设施处理效率及运行效率，由产生量、处理量计算得到重安江流域工业废水污染负荷（处理量=产生量×去除率）。另外，对流域内工业企业渣场监测数据进行统计，渣场渗漏对于重安江流域的总磷贡献量累计达4.08 t。

从表2可以看出，黔南州重安江流域水体中总磷污染负荷占比最高的是畜禽养殖，为60.41%，其次是种植业、城镇生活污水，分别为19.80%、6.04%；总氮污染负荷占比最高的是种植业，为40.95%，其次为畜禽养殖和城镇生活污水，分别为38.69%、15.04%；氨氮污染负荷占比最高的是种植业，为61.12%，其次为畜禽养殖和农村生活污水，分别为28.81%和5.89%；化学需氧量污染负荷占比最高的是畜禽养殖，为78.95%，其次是种植业，为17.53%。

从黔南州及黔南州长江流域水资源利用情况（图4）可以看出，2015年，农田灌溉用水量占全州用水量的63%，农田灌溉耗水量占全州耗水量的70%；2019年，农田灌溉用水量占全州用水量的64%，农田灌溉耗水量占全州总耗水量的69%。就黔南州长江流域而言，农田灌溉用水量占比从2015年的48%增加到2019年的53%，小幅度增加。2015年，全州单位国内生产总值用水量为123 m3/万元，单位工业增加值用水量为86 m3/万元，农田灌溉水有效利用系数为0.449。2019年，单位国内生产总值用水量为91.71 m3/万元，单位工业增加值用水量为56.87 m3/万元，农田灌溉水有效利用系数为0.481，全州用水效率及水资源开发利用率较2015年有所提高。总体来讲，黔南州农田灌溉用水、耗水占比较高，农业面源污染仍是水污染的主要来源。

图4 2015年和2019年黔南州及黔南州长江流域水资源利用情况Fig.4 Utilization of water resourcesin Qiannan Prefecture and Yangtze River Basin of Qiannan Prefecture in 2015 and 2019

3 治理措施及成效分析

3.1 科学制定治污措施

近年来，黔南州不断加大水污染防治力度，实施一系列措施控制污染物排放。开展县级以上饮用水水源地环境问题排查和整治，划定畜禽禁养殖区，完成养殖水域规划，开展农村环境综合整治，控制农业面源污染治理[16]，强化畜禽养殖污染，加强农村生产生活污水综合利用。

针对重安江流域水污染问题，不断深入推进重点流域污染防治，持续开展入河排污口清理整顿以及河道治理，开展长江流域非法采砂案件排查、河湖“清四乱”“清岸清水”等活动。取缔“十小”企业，实施“双十”工程治理，开展重点企业污染源头治理，福泉市瓮福集团2013年开始建设重安江发财洞污水处理项目，至今已完成了三期建设，形成了1 050 t/h的污水处理能力。2019年，以改善流域水环境质量为核心，以重安江凤山桥边国控断面为重点，全力推进重安江流域综合整治。开展“三磷”专项排查整治行动[17]，全面查处超标、超总量等违法排污，按“一厂（矿）一策”规范完善废水处理设施建设；排查重点污染源“跑、冒、滴、漏”情况，做好污染源截流工程，减少渗漏污染，完善厂区雨污分流系统。为确保断面水质达标，建成重安江流域4个水质自动监测站并与黔南州生态环境局的智慧环保平台联网。在各项治污措施开展后，2011—2017年凤山桥边断面总磷浓度超标倍数已由300倍降至1.68倍，2018年重安江流域消除20年来的劣Ⅴ类水体，总磷浓度下降58%。

3.2 加强环保水利工程

“十二五”期间，黔南州全面启动以废水污染防治及环境监管能力建设为主的环保设施建设，后续不断推进城镇污水处理厂及管网建设改造工作[18]，提升污水处理能力。2017年印发实施《黔南州城镇生活污水处理设施建设三年行动计划（2018—2020年）》和《黔南州城镇污水处理厂网运行管理办法（试行）》[19]，并启动城乡供排水一体化试点改革工作，截至2020年底，全州累计建成城镇生活污水处理厂（站）125座，处理能力达42.5万t/d，污水收集管网超1 500 km，实现建制镇以上污水处理厂全覆盖。开展农村生活污水治理专项行动，因地制宜采取污染治理与资源利用相结合、工程措施与生态措施相结合、集中与分散相结合的建设模式和处理工艺，有条件地区就近纳入城镇污水管网集中统一处理或者集中建设农村生活污水处理设施，梯次推进农村生活污水治理。

3.3 推进水生态文明建设

黔南州大力推进水生态文明建设，2015年通过《黔南布依族苗族自治州水生态文明城市建设试点实施方案》[20]，主要围绕最严格的水资源管理制度，严格落实用水总量控制、用水效率控制和水功能区限制纳污“三条红线”，改善河湖水环境质量，提高水功能区水质达标率，积极推进水生态系统保护与修复。2016年起，水资源管理“三条红线”管理指数正式纳入贵州省市（州）和县域经济发展综合测评，2019年，黔南州实行最严格水资源管理制度控制目标，制度建设和措施落实情况整体较好，年度考核等级为优秀，位列全省第一。近5年，开展90余个水生态文明城市建设试点项目，累计完成投资72亿元。2017年，印发《黔南州全面推行河长制工作方案》[21]，标志着全州河长制工作正式启动。出台“派工单”制度并完成全州496条河流“一河一策”方案编制，2018—2019年河（湖）长制工作连续2年在贵州省考核中位列第一方阵。

3.4 水资源管理能力建设

2015年11 月，贵州省水利厅印发《关于贵州省水资源监控能力建设项目黔南州技术方案（2015—2017 年）的批复》（黔水资函〔2015〕77 号），全面提高黔南州水资源监控覆盖能力，对支撑黔南州最严格水资源管理制度具有重要意义。2017年印发《全面推进节水型社会建设的实施意见》，2020年完成《黔南州节水型社会建设规划》并印发。2019年，黔南州州用水效率及水资源开发利用率较上年有所提高，全州人均综合用水量为377 m3，单位国内生产总值用水量为91.71 m3/万元，单位工业增加值用水量为56.87 m3/万元，农田灌溉水有效利用系数为0.481，较2018年均有所提高。

4 结论与建议

4.1 结论

（1） 重安江流域水环境在2018年前总体较差，干流除黑塘桥断面外均在2018年消除劣Ⅴ类水体，支流五里桥断面在2019年达到Ⅴ类以上，川恒下游断面在2020年达到Ⅴ类以上，上游水质总体优于下游。超标因子主要为总磷，另外部分断面存在少量氨氮浓度超标情况。

（2） 重安江流域水体污染物中总磷、化学需氧量贡献度最高的为畜禽养殖，总磷、氨氮贡献度最高的为种植业，结合水资源用水量、耗水量分析，农业面源污染是流域水污染的主要来源。

（3） 经过一系列治污措施、环保水利工程建设、水生态文明建设、水资源管理能力建设，2019年后黔南州重安江流域水质得到明显提升，为未来黔南州流域水环境的精准治理提供了方向。

4.2 建议

（1） 持续推进重点污染源治理工程。工业污染治理方面，对“三磷”企业、“十大污染源”企业持续开展专项整治，实施提升改造治污减排，矿山企业严格落实雨污分流，加强企业污染源在线监测预警，实现污染源总量控制[22]；农业面源污染防治方面，采取截留、导流等方式控制化肥农药污染，推广农业投入品减量增效控害行动和农业废物资源化循环利用技术，引导农民发展节肥、节药、节水、节膜和病虫草鼠综合防治的绿色生产模式，推广使用高效、低毒、低残留农药的先进施药机械[23]；畜禽养殖污染治理方面，鼓励集中规模养殖区域建设沼气处理设施，支持规模化养殖场建设粪污处理设施，构建畜禽粪便收集、存储、运输、处理和综合利用产业链，逐步淘汰落后的生产方式。

（2） 加强水生态修复与治理措施。开展生态岸线建设，加快编制重安江水域岸线利用规划，重点对控制线内非法占用河道进行清障，贯彻河长制管理制度，使河湖生态治理常态化；制定重点河流生态流量目标及保障措施，建设一批中小型骨干水源工程和输配水工程，优化水资源配置，提高水资源与水环境的承载能力，充分保障河流生态流量，恢复河流生态；全面落实节水优先，大力推进工业企业、城镇生活以及农业节水，推广应用节约用水先进技术，降低水资源消耗，提高水资源重复利用率。

（3） 加强重安江流域水环境联防联控[24]。建立流域跨界水环境污染的防治机制，制定水环境协作治理政策，引导流域内各县（市）共同参与污染防治，建立统一的监测标准和评价标准，完善监测网络，实现数据信息共享和协同处置应急，减少水污染事故的发生；建立流域水环境横向生态补偿机制，由省级生态环境部门定期统一组织核算，未达到考核标准的县（市）向下游地区交纳补偿资金，补偿资金可用于流域水污染治理、生态保护、监测站运行等，发挥区域间的比较优势，以此推动各县（市）水环境保护的积极性，实现流域上下游地区之间生态环境效益以及经济效益的最优化。