川東港水污染來(lái)源解析及成因分析

劉 恒 王彩紅

（南京大學(xué)環(huán)境規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院集團(tuán)股份公司 江蘇南京 210036）

引言

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，川東港水環(huán)境保護(hù)面臨較大挑戰(zhàn)。根據(jù)水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，川東港沿線取樣監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的水質(zhì)基本為Ⅴ類(lèi)甚至劣Ⅴ類(lèi)，主要超標(biāo)因子為氨氮、總磷。為全面改善水環(huán)境質(zhì)量，需要對(duì)川東港周邊的水污染源進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)研，開(kāi)展主要水污染物排放現(xiàn)狀核算及污染成因分析。

1 川東港基本情況

1.1 川東港概況

川東港位于江蘇省鹽城市大豐區(qū)，是江蘇省里下河地區(qū)治理的第五排水入海通道、江蘇省區(qū)域性骨干河道。川東港起于大豐興化交界處、止于川東港新閘，全長(zhǎng)62.36 公里，自西向東流經(jīng)大豐區(qū)草堰、萬(wàn)盈、大橋、草廟四個(gè)鎮(zhèn)和上海農(nóng)場(chǎng)。

根據(jù)2018-2019 年的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)[1]，自西向東川東港沿程水環(huán)境質(zhì)量存在波動(dòng)，COD、氨氮、總磷濃度總體均呈上升趨勢(shì)，川東港下游水質(zhì)顯著差于上游水質(zhì)，而川東港南北兩岸匯入支流各污染物濃度由西向東總體也呈上升趨勢(shì)。

1.2 川東港匯水范圍劃定

綜合考慮川東港流經(jīng)區(qū)域的水文特征、高程特點(diǎn)及行政區(qū)劃，本研究劃定川東港匯水范圍為：以川東港全線為軸，北至丁溪村黨群服務(wù)中心南側(cè)溝-中心河-新躍河-三星河-竹港河沿線，南至大豐區(qū)行政邊界，西至大豐境內(nèi)丁溪河起點(diǎn)處，東至海堤復(fù)河-川東港閘斷面-海堤河沿線，全域涉及草堰鎮(zhèn)、萬(wàn)盈鎮(zhèn)、草廟鎮(zhèn)、大橋鎮(zhèn)4 個(gè)鎮(zhèn)以及上海農(nóng)場(chǎng)，總面積約343 平方公里。在匯水范圍內(nèi)的水污染物經(jīng)各個(gè)支流后匯入川東港，最終向東入海。

圖1 川東港匯水范圍劃分示意圖

2 水污染物來(lái)源系統(tǒng)核算

2.1 水污染源分類(lèi)

水污染源分為外源和內(nèi)源兩個(gè)大類(lèi)，其中外源包括點(diǎn)源與面源兩個(gè)類(lèi)別，內(nèi)源包括水產(chǎn)養(yǎng)殖、船舶污染等。由于畜禽散養(yǎng)、干濕沉降、地表徑流、水產(chǎn)養(yǎng)殖、船舶通航、底泥釋放等在川東港匯水范圍的影響較小，本研究不考慮以上污染源。

特別地，川東港匯水范圍內(nèi)的規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)均為“零排放”畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)，其養(yǎng)殖糞便等廢棄物經(jīng)發(fā)酵后進(jìn)行沼液灌溉農(nóng)田（“種養(yǎng)結(jié)合就地利用”），或不經(jīng)發(fā)酵直接糞肥還田，不直接排放養(yǎng)殖廢水進(jìn)入周邊地表水體。這種種養(yǎng)結(jié)合還田的方式，當(dāng)灌溉量超過(guò)農(nóng)田的可吸收量后，超量的部分將隨著降水徑流、農(nóng)田退水將污染物帶入水體中。因此，本研究按照一般對(duì)污染源的劃分[2]，將規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)分類(lèi)上作為點(diǎn)源，但其污染排放為面源形式。

圖2 川東港匯水范圍水污染源分類(lèi)示意圖

2.2 核算方法

（1）對(duì)于各個(gè)污染源的排放量核算，主要采用排污系數(shù)法（如農(nóng)田種植、農(nóng)村生活等）、資料收集法（如直排工業(yè)企業(yè)、污水處理廠等）兩種核算方法。

（2）在排放量核算的基礎(chǔ)上，考慮入河系數(shù)的差異，核算得到不同污染源的水污染物入河量。

2.3 數(shù)據(jù)來(lái)源

（1）統(tǒng)計(jì)口徑資料。如城鎮(zhèn)和農(nóng)村人口、農(nóng)田種植播種面積、農(nóng)田化肥農(nóng)藥施用強(qiáng)度等，主要來(lái)自統(tǒng)計(jì)年鑒等資料。數(shù)據(jù)年份為2018 年。

（2）部門(mén)提供資料。如直排工業(yè)企業(yè)情況、污水處理廠情況、規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場(chǎng)情況等，主要包括水利、生態(tài)環(huán)境、住建、農(nóng)業(yè)農(nóng)村等部門(mén)以及各個(gè)鎮(zhèn)和上海農(nóng)場(chǎng)。數(shù)據(jù)年份為2018 年。

（3）文獻(xiàn)資料及經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。各類(lèi)污染源排放系數(shù)、入河系數(shù)、流失系數(shù)等，此類(lèi)數(shù)據(jù)主要來(lái)自于文獻(xiàn)資料以及其他類(lèi)似報(bào)告有關(guān)取值數(shù)據(jù)[3～5]。

3 水污染成因分析

3.1 水污染來(lái)源解析

2018 年，川東港COD、氨氮、總磷的入河量分別為5079.30噸/年、1446.87 噸/年、230.99 噸/年，超過(guò)水功能區(qū)劃定的該河流的污染物限排總量。從來(lái)源上看，川東港COD、氨氮和總磷的來(lái)源呈現(xiàn)較為相似的一致性，規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖均為最大的污染源，畜禽養(yǎng)殖糞便還田、點(diǎn)源污染通過(guò)面源形式排放，其COD、氨氮、總磷三項(xiàng)污染物入河量占比分別達(dá)到55.6%、79.2%、74.4%；其次是農(nóng)田種植，其COD、氨氮、總磷三項(xiàng)污染物入河量占比分別為20.1%、14.1%、22.1%；農(nóng)村生活也貢獻(xiàn)了較大的污染物入河量，尤其是其COD 入河量占比達(dá)到19.5%。

圖3 川東港水污染來(lái)源占比分析圖

3.2 水污染成因分析

（1）規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖是川東港主要的水污染物來(lái)源。規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖的氨氮、總磷排放入河量占總量的比重均超過(guò)70%，而根據(jù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)分析的結(jié)果，川東港水質(zhì)超標(biāo)的主要因子正是氨氮、總磷。川東港匯水范圍內(nèi)養(yǎng)殖密度較大，顯著超過(guò)全區(qū)乃至全市的平均水平；根據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門(mén)提供的資料，現(xiàn)狀規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場(chǎng)幾乎全是按照“種養(yǎng)結(jié)合就地利用”的模式對(duì)畜禽養(yǎng)殖糞污進(jìn)行治理。雖然該模式是普遍推薦的畜禽養(yǎng)殖污染治理模式，配套農(nóng)田數(shù)量不足、農(nóng)田消納能力不足，該區(qū)域農(nóng)田中本底氮磷物質(zhì)含量屬于較豐富水平[6][7]，畜禽糞污還田施肥后，除去作物生長(zhǎng)吸收的部分，通過(guò)各種形式流失進(jìn)入環(huán)境尤其是地表水體中的氮、磷相對(duì)較多，導(dǎo)致畜禽養(yǎng)殖污染對(duì)于地表水體的水質(zhì)影響較大。

（2）沿線支流匯入對(duì)川東港水質(zhì)具有直接影響。川東港作為自西向東入海的河流，河流長(zhǎng)度較長(zhǎng)、匯水范圍較大，流經(jīng)途徑中有大量支流匯入，對(duì)于川東港匯水范圍這樣的以面源形式污染為主（規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場(chǎng)的污染以面源排放形式進(jìn)入水體）的地區(qū)，面源污染物排放一部分直接進(jìn)入川東港水體，大部分先就近匯入各個(gè)支流后、再由支流匯入川東港。根據(jù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)分析的結(jié)果，當(dāng)川東港各主要匯入支流水質(zhì)較差時(shí)，川東港自身水質(zhì)顯著惡化，呈現(xiàn)較為顯著的正相關(guān)關(guān)系[1]；汛期（5-10 月）尤其是八九月份的川東港水質(zhì)，顯著差于非汛期水質(zhì)，這與川東港以面源形式污染為主的情況有關(guān)。

結(jié)語(yǔ)

（1）合理規(guī)劃區(qū)域畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)。充分考慮農(nóng)田本底營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的積蓄情況，科學(xué)開(kāi)展畜禽養(yǎng)殖糞污還田的農(nóng)田土地承載力研究，明確各個(gè)鎮(zhèn)區(qū)場(chǎng)的農(nóng)田土地畜禽養(yǎng)殖承載上限，實(shí)行“以地定畜”制度，合理削減養(yǎng)殖超量地區(qū)畜禽養(yǎng)殖規(guī)模，引導(dǎo)規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場(chǎng)優(yōu)化布局、從川東港下游地區(qū)向上游地區(qū)轉(zhuǎn)移，減輕河道末端集中污染，推動(dòng)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

（2）加強(qiáng)生活污水集中收集處理。因地制宜提升城鎮(zhèn)生活污水集中處理水平，針對(duì)不同區(qū)域的管網(wǎng)和人口集聚情況，嚴(yán)格落實(shí)“十個(gè)必接”，提升城鎮(zhèn)生活污水接管率。加快健全農(nóng)村地區(qū)農(nóng)村污水處理體系，落實(shí)農(nóng)村生活污水規(guī)劃，結(jié)合地區(qū)村莊環(huán)境整治、農(nóng)村覆蓋拉網(wǎng)整治實(shí)施計(jì)劃和進(jìn)度，優(yōu)先對(duì)于已建處理設(shè)施的地區(qū)配套建設(shè)收集管網(wǎng)，收集生活污水進(jìn)入已有污水處理設(shè)施處理。

（3）做好農(nóng)田灌溉退水監(jiān)督管理。建立跨部門(mén)、跨地域的農(nóng)田退水監(jiān)督管理體系，重點(diǎn)針對(duì)農(nóng)田灌溉集中的每年5 月-10月，要求各個(gè)農(nóng)田種植單位逐次記錄農(nóng)田退水行為以及灌溉周期、灌溉量、灌溉水來(lái)源、施肥量、施肥種類(lèi)等，每月一次上報(bào)有關(guān)部門(mén)。健立農(nóng)田退水水質(zhì)監(jiān)測(cè)機(jī)制，定期進(jìn)行農(nóng)田退水的水質(zhì)抽查監(jiān)測(cè)，同步開(kāi)展川東港各個(gè)匯入支流的水質(zhì)監(jiān)測(cè)，形成“退水+水質(zhì)”的同步監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)檔案；在農(nóng)田退水的水質(zhì)監(jiān)測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)水質(zhì)差于受納水體水質(zhì)要求的，及時(shí)預(yù)警上報(bào)，并聯(lián)合有關(guān)部門(mén)會(huì)商處置。