山地城市小流域污染狀況和對策研究

樊衛(wèi)國 敖亮 張晟

摘要?城市的快速發(fā)展帶來城區(qū)面積擴(kuò)大，與之相對的是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)滯后與污染加劇的城市水體。重慶市是典型的山地城市，城區(qū)河流眾多，花溪河也是其中較大河流之一。以花溪河為研究對象，通過現(xiàn)場調(diào)查和水質(zhì)分析，制定山地城市小流域的污染治理對策。結(jié)果顯示，花溪河流域COD為8～74 mg/L，氨氮為0.069～4.890 mg/L，TP為 0.04～0.70 mg/L。南彭水庫飲用水源地出水污染較輕，隨后流經(jīng)鄉(xiāng)鎮(zhèn)后 COD、氨氮到達(dá)峰值，表征生活污水直接排放，TP沿流域持續(xù)增加至入河口，表明面源污染與生活污水同時增加，加劇了入江河流的TP濃度。調(diào)查發(fā)現(xiàn)流域內(nèi)“小散亂”工業(yè)企業(yè)多至1 500余家，污水管網(wǎng)建設(shè)管理不善，多處出現(xiàn)管網(wǎng)破裂，流域污水處理能力不能滿足人口日常排污需求。針對以上問題，應(yīng)當(dāng)制定出臺流域發(fā)展和水體達(dá)標(biāo)規(guī)劃，明確流域資源環(huán)境承載底線，建立科學(xué)性、系統(tǒng)性的治理體系和治污路徑，推動“當(dāng)前治標(biāo)”和“長久治本”雙管齊下，同時，深化上下游聯(lián)防聯(lián)控機(jī)制，鼓勵建立流域生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制。

關(guān)鍵詞?山地城市，小流域污染，對策

中圖分類號?X52文獻(xiàn)標(biāo)識碼?A文章編號?0517-6611（2020）06-0055-04

Abstract?Highly development of city drove the expansion of urban area with lagged infrastructure construction and heavily polluted city waterbody. As a typical mountainous city， Chongqing gets lots of river which get across the whole city and Huaxi River is one of them. In this research， it was studied through local survey， water quality monitor to make strategies for mountain cities water pollution control. The results showed， in the watershed of Huaxi River， COD varied from 8～74 mg/L， NH3N varied from 0.069～4.890 mg/L， TP varied 0.04～0.70 mg/L. The water came from Nanpeng Reservoir was clean， and then the COD， NH3N got increased to the highest concentration after it got across to the gathered towns which means the water quality was affected by the sewage water. The TP increased along the river which indicated the nonpointed pollution might dominate the water quality deterioration. The survey results also indicated that there were more than 1 500 industries in the watershed with water sewage pipes broken and lost. At the same time， the capacity of water treatment could not match the daily sewage discharge in the whole region. At last， based on the above problems， suggestions of policies were put forward as follows： first， river basin planning should be scientific formulated. Then， the environmental carrying capacities of watershed also need to be defined and the path of pollution control would be more scientific and systematic for whole region. At the same time， the alliance of updownstream and watershed ecological compensation policy are of vital importance for river remediation.

Key words?Mountainous city，Small watershed pollution，Countermeasure

重慶市主城區(qū)是我國典型的山地城市，由于氣候濕潤，流經(jīng)城區(qū)的河流眾多。城市發(fā)展迅速侵占流域范圍，許多山地城市河流呈現(xiàn)了大農(nóng)村與大城市的交錯格局，不斷擴(kuò)張的城區(qū)面積帶來水庫流域面積及水面面積的減小，形成大大小小的河流。城市河流既是流淌的血脈，也是城市發(fā)展的靈魂，隨著我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展，不少城市河流相繼“患病”，其中山地型城市由于地形和水系復(fù)雜，污染量大，污染來源構(gòu)成復(fù)雜，有生活污水、工業(yè)廢水、餐飲污水等，污染排查難度大，治理方法和方式雖經(jīng)過多次論證，但由于落地性和可操作性太差，均得不到有效落實(shí)。如何實(shí)施復(fù)雜污染下水環(huán)境改善，在政策管理及污染源控制方面仍有較大研究空間。以山城重慶花溪河為典型案例，通過對流域上下多點(diǎn)布局水質(zhì)監(jiān)測，深入分析水質(zhì)分布、突出環(huán)境問題和主要污染原因，系統(tǒng)性地提出治理對策，以期為山地雨污水混排城市實(shí)施流域污染防治提供參考。

1?研究區(qū)域與研究方法

1.1?研究區(qū)域概況

巴南區(qū)花溪河位于山城重慶主城區(qū)，屬于長江一級支流，發(fā)源于巴南區(qū)南彭街道石崗社區(qū)碑埡附近的花土灣，流經(jīng)南彭街道石崗社區(qū)、南彭街道、界石鎮(zhèn)、南泉街道、龍洲灣街道、花溪街道，至李家沱街道馬王坪處匯入長江，干流全長63.62 km，流域面積268.46 ?km2[1]，包括8個街道和鄉(xiāng)鎮(zhèn)，其中巴南區(qū)7個、南岸區(qū)1個，常住人口約60萬人[2]（圖1）。

花溪河流域多年平均降雨量為1 057 mm，徑流深554 mm，蒸發(fā)量為503 mm，年平均氣溫為16.6～18.2 ℃。流域多年平均徑流量為2.85 m3/s，徑流年內(nèi)分配不均勻，春季（3—5月）占26.9%，夏季（6—8月）占36.3%，秋季（9—11月）占30.4%，冬季（12—2月）占6.3%，徑流以雨水補(bǔ)給為主[3]。上游南湖水庫集雨面積39.5 km2，總庫容1 325萬m3，南湖水庫為飲用水源地，服務(wù)區(qū)域以南彭街道為主，服務(wù)人口約7 000人[4]?；ㄏ恿饔蛑猩嫌沃饕植贾罪L(fēng)化的砂頁巖和紅棕色土壤，墾植率較高，植被差。只在下游南泉風(fēng)景區(qū)河段植被較好，流域平均植被率為6.99%，加之流域中上游山坡陡，暴雨強(qiáng)度大，洪水匯流快，水土流失嚴(yán)重，流域多年平均懸移質(zhì)輸沙模數(shù)M為500 t/（km2·a）以上[3]。

1.2?研究方法

在花溪河流域布設(shè)25個監(jiān)測斷面（圖2），其中巴南區(qū)23個，南岸區(qū)2個。按照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838—2002）[5]，對斷面的化學(xué)需氧量（COD）、氨氮、總磷（TP）這3項指標(biāo)進(jìn)行評價，指標(biāo)反映流域干流和支流不同區(qū)域的污染狀況，深入分析流域突出的環(huán)境問題和污染原因，結(jié)合國家“水十條”和長江經(jīng)濟(jì)帶環(huán)境保護(hù)要求[6-7]，提出相應(yīng)的流域治理對策。

2?花溪河流域污染狀況

2.1?水體污染狀況

2.1.1?COD。花溪河流域水質(zhì)COD變化為8～74 mg/L，流域內(nèi)COD最高值為74 mg/L，出現(xiàn)在南泉街道的頭灘電灌站（圖3）。南彭街道位于流域源頭，南湖水庫、魚塘出口、甘家灣支流匯入口前段處于達(dá)標(biāo)狀態(tài)，但在甘家灣支流和八仙橋支流匯入口污染帶匯入造成水質(zhì)明顯變差，COD 由最低的6 mg/L增加到27 mg/L。而后進(jìn)入界石街道，由于半邊河支流的匯入稀釋作用，COD下降為12 mg/L，之后因截污干管常年溢流，尹氏祠支流匯入口COD迅速升高為32 mg/L，隨后因流動消解和稀釋作用經(jīng)過東城大道公交車站在新玉村支流匯入口COD下降為8 mg/L。進(jìn)入界石鎮(zhèn)后，由于堤壩滯流和人口持續(xù)增加以及面源污染影響，COD濃度持續(xù)快速上升，在頭灘電灌站到達(dá)流域峰值。而后進(jìn)入南泉街道，經(jīng)過南溫泉森林公園，流域水體自凈能力加強(qiáng)，COD又持續(xù)降低。最終流入花溪街道，由于花溪街道和李家沱為巴南區(qū)城區(qū)所在地，人口眾多，因此COD持續(xù)保持高位，部分?jǐn)嗝嫔踔脸^40 mg/L，普遍達(dá)到劣V類狀態(tài)。

2.1.2?氨氮。花溪河流域水質(zhì)氨氮變化為0.069～4.890 mg/L，流域內(nèi)氨氮最高值為4.890 mg/L，出現(xiàn)在小泉支流入河口（圖4）?；ㄏ釉搭^的南彭街道南湖水庫、魚塘出口、甘家灣支流匯入口前段處于達(dá)標(biāo)狀態(tài)，甘家灣支流匯入口氨氮出現(xiàn)輕微上升，氨氮指標(biāo)仍舊能夠達(dá)Ⅱ類水質(zhì)，但八仙橋支流污染帶匯入造成水質(zhì)明顯變差，氨氮增加到1.170 mg/L。而后進(jìn)入界石街道，由于半邊河支流的匯入稀釋作用，氨氮下降為0.105 mg/L，之后因截污干管常年溢流，尹氏祠支流匯入口氨氮迅速上升為2.730 mg/L，隨后因流動

消解和稀釋作用經(jīng)過東城大道公交車站在新玉村支流匯入口氨氮下降為0.311 mg/L。進(jìn)入界石鎮(zhèn)后由于截污管網(wǎng)建設(shè)嚴(yán)重滯后，生活污水散排問題嚴(yán)重，氨氮在三岔河激增為4.200 mg/L，隨后在界石污水處理廠和場鎮(zhèn)污水管網(wǎng)的截流處理作用下，雖然區(qū)域人口持續(xù)增加，但氨氮指標(biāo)出現(xiàn)下降。而后進(jìn)入南泉街道，經(jīng)過南溫泉森林公園，流域水體自凈能力加強(qiáng)，氨氮繼續(xù)持續(xù)降低，但由于小泉支流洗車場、小作坊等“散亂污”企業(yè)的大量污水直排，在小泉支流匯入口氨氮迅速到達(dá)流域峰值。最終流入巴南區(qū)城市建成區(qū)花溪街道，總體上氨氮呈下降趨勢，但由于該區(qū)域人口眾多，污水處理廠超負(fù)荷運(yùn)行，收集管網(wǎng)缺失比較嚴(yán)重，污水溢流、直排等問題仍非常突出，造成氨氮持續(xù)保持高位，普遍達(dá)到劣V類狀態(tài)。

2.1.3?TP。

花溪河流域水質(zhì)TP變化為0.04～0.70 mg/L，流域內(nèi)TP最高值為0.70 mg/L，出現(xiàn)在小泉支流入河口（圖5）?；ㄏ釉搭^的南彭街道南湖水庫、魚塘出口、甘家灣支流匯入口前段處于達(dá)標(biāo)狀態(tài)，甘家灣支流和八仙橋支流匯入口污染帶匯入造成水質(zhì)明顯變差，TP增加到0.33 mg/L。而后進(jìn)入界石街道，由于半邊河支流的匯入稀釋作用，TP下降為0.06 mg/L，之后因截污干管常年溢流，尹氏祠支流匯入口TP迅速上升為0.46 mg/L，隨后因稀釋作用經(jīng)過東城大道公交車站在新玉村支流匯入口TP下降為0.12 mg/L。隨著TP的遷移累積，從界石鎮(zhèn)三岔河至南溫泉街道小泉支流匯入口，TP一路攀升達(dá)到峰值，達(dá)0.70 mg/L。最終流入巴南區(qū)城市建成區(qū)花溪街道，由于該區(qū)域人口眾多，污水處理廠超負(fù)荷運(yùn)行，收集管網(wǎng)缺失比較嚴(yán)重，污水溢流、直排等問題仍非常突出，造成TP持續(xù)保持高位，普遍達(dá)到劣V類狀態(tài)。

綜上，花溪河流域源頭水質(zhì)總體較好，干流中上段城鄉(xiāng)結(jié)合部區(qū)域的甘家灣支流和八仙橋支流匯入后水質(zhì)總體變差，尹氏祠支流污染非常嚴(yán)重，花溪河水質(zhì)迅速惡化。干流中段城市邊緣區(qū)域以及工業(yè)集聚區(qū)COD、氨氮和TP均出現(xiàn)快速上升，在干流流經(jīng)下段的城市建成區(qū)后迅速全面惡化為劣V類水質(zhì)。在布設(shè)的25個監(jiān)測斷面中，17個斷面為劣V類水質(zhì)，其中巴南區(qū)15個，南岸區(qū)2個，占斷面總數(shù)的68%。主要污染因子為TP、COD和氨氮，超過Ⅲ類水質(zhì)斷面比例分別為80%、72%和72%。

2.2?突出環(huán)境問題

調(diào)查發(fā)現(xiàn)花溪河流域污染物排放總量已大幅超出水環(huán)境容量，水體已基本喪失自凈能力，其中3個問題尤為突出。

2.2.1?“小散亂”工業(yè)企業(yè)污染問題嚴(yán)重。流域內(nèi)有各類企業(yè)1 500余家，其中近1/3為“小散亂”企業(yè)和作坊未辦理工商注冊，屬于違章建筑，無污染防治設(shè)施或污染防治設(shè)施不完備，不能對產(chǎn)生的污水進(jìn)行有效收集處理。

2.2.2?污水管網(wǎng)建設(shè)管理問題突出。缺乏可持續(xù)的發(fā)展建設(shè)規(guī)劃以及配套的管網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃，導(dǎo)致流域范圍內(nèi)管網(wǎng)建設(shè)總體滯后，例如南泉街道、南彭街道、界石鎮(zhèn)等城鄉(xiāng)結(jié)合部，大量居民聚居點(diǎn)未對污水進(jìn)行收集，通過小支流、小沖溝直接匯入花溪河。

2.2.3?流域污水處理能力不足?；ㄏ恿饔颥F(xiàn)有生活污水處理廠共6座，總處理能力10.8萬t/d，目前實(shí)際總處理規(guī)模已達(dá)10.6萬t/d，處理能力已接近飽和，李家沱、界石、鹿角等污水處理廠已處于滿負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)。

2.3?污染原因分析

流域產(chǎn)業(yè)發(fā)展和規(guī)劃建設(shè)主管部門之間缺乏以資源環(huán)境承載力來綜合考量區(qū)域、流域發(fā)展規(guī)劃的頂層設(shè)計與協(xié)作機(jī)制，沒有形成科學(xué)、合理、有序的空間開發(fā)格局，造成流域內(nèi)各類建設(shè)“野蠻生長”。

流域缺乏系統(tǒng)性和預(yù)期性的治理體系，相關(guān)部門各自為政，多頭治水收效甚微，環(huán)保設(shè)施建設(shè)滯后于流域其他社會基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，設(shè)計規(guī)模不能滿足流域發(fā)展需求，導(dǎo)致陷入“缺、漏、補(bǔ)”反復(fù)不斷地打補(bǔ)丁式的被動治污局面。

流域內(nèi)城鄉(xiāng)建設(shè)監(jiān)管嚴(yán)重缺位，大量私搭亂建和無證經(jīng)營的小作坊、餐飲部、洗車場等長期污水直排未取締。同時，貫徹落實(shí)河長制不嚴(yán)、不細(xì)、不實(shí)，例如花溪河支流烏石河河長責(zé)任牌醒目地豎立在臭水河段旁，但現(xiàn)場卻看不到任何治污措施。

未建立長期、穩(wěn)定、連續(xù)的治理資金投入機(jī)制，流域污染治理資金投入不足，難以形成規(guī)模化的治污效應(yīng)，同時流域內(nèi)為打造景觀興建閘壩，一定程度滯緩水體流動，對流域水環(huán)境質(zhì)量造成影響。

3?流域污染防治對策

3.1?堵源頭

制定出臺流域發(fā)展和水體達(dá)標(biāo)規(guī)劃，明確流域資源環(huán)境承載底線，結(jié)合區(qū)域山地型城市特點(diǎn)，科學(xué)確定優(yōu)化開發(fā)、限制開發(fā)和禁止開發(fā)的空間布局，規(guī)范空間開發(fā)秩序，明確開發(fā)方向，控制開發(fā)強(qiáng)度，提高開發(fā)效率，形成合理的空間開發(fā)結(jié)構(gòu)[8]。

3.2?治污染

建立科學(xué)性、系統(tǒng)性的治理體系和治污路徑，推動“當(dāng)前治標(biāo)”和“長久治本”雙管齊下，“岸上治理”和“岸下治理”共同發(fā)力，抓緊補(bǔ)齊環(huán)境管理和環(huán)?；A(chǔ)設(shè)施短板，堅決取締清理“散亂污”企業(yè)、作坊，集中治理管網(wǎng)缺失、管道破損、管線不暢以及雨污合流等問題，加快推進(jìn)流域污水處理廠新、改、擴(kuò)和提標(biāo)工程建設(shè)，基本實(shí)現(xiàn)流域污水全收集、全處理。

3.3?建機(jī)制?深化上下游聯(lián)防聯(lián)控機(jī)制，鼓勵建立流域生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制[9]。建立流域上下游街鎮(zhèn)聯(lián)防聯(lián)控機(jī)制，完善督查考核機(jī)制和資金投入機(jī)制，切實(shí)貫徹落實(shí)河長制，健全各級河長定期巡河機(jī)制，深入推進(jìn)實(shí)施流域發(fā)展和水體達(dá)標(biāo)規(guī)劃[10]，嚴(yán)格執(zhí)行產(chǎn)業(yè)禁投清單，加快經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級，著力加強(qiáng)流域水生態(tài)修復(fù)，逐步恢復(fù)流域水體自凈能力。

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