小流域水环境调查及综合整治研究——以湖漏溪流域为例.pdf

传源卤环境污染防治技术1SSN1672-9064CN35-1272/TK小流域水环境调查及综合整治研究以湖漏溪流域为例陈颖（晋江市环境保护监测站占福建泉州36 2 2 0 0)摘要以湖漏溪流域为研究对象，分析重要断面水质、流域水环境容量及各控制单元污染负荷特征，提出有针对性的污染控制对策。关键词流域水环境容量治理措施湖漏溪中图分类号：X52;X508文献标识码：A文章编号：16 7 2-90 6 4(2 0 2 3)0 4-0 8 4-0 50引言经济的发展使流域周边居民、工业相对集中，但雨污混流、污水直排、污水管网规划未落实等情况时有发生，严重影响河流水质。随着生活水平的提高，人们对水环境要求也越来越高。因此，如何有效改善流域水环境成为巫需解决的问题。本文以湖漏溪流域为例，通过调查和计算得出湖漏溪流域2020年污染来源和负荷，计算流域水环境容量，研究污染情况，针对性地提出治理措施，以期为湖漏溪流域水质提升制定方案，为流域管理提供科学依据。1流域基本情况1.1水文湖漏溪流域发源于永和镇马坪埔，流经龙湖镇、英林镇的村庄后于银埕人湖，经湖七孔闸后入龙湖镇干流段，经金井镇、深沪镇的村庄和琵琶穴水闸后，于海尾寮入深沪湾，全长17 km,流域面积7 2.4km。本文研究区域多年平均降雨量约12 52.5mm，多年平均径流量0.36 2 亿m。河道源短流促，流域蓄水保水能力不足，汛期洪峰大而急，非汛期上游来水稀少，枯水期水量不足，季节性断流时有发生2 。1.2水环境晋江市从2 0 13年开始开展流域整治，虽然已取得一定成效，但大部分流域水质仍为劣V类。本研究基于2 0 18 一2 0 2 0 年湖漏溪流域水质分析数据。在流域干流交接断面、末端断面设置水质监测点（图1)，每月监测1次（2 0 2 0 年2 月份因疫情影响未监测），监测因子为：CODMmNH,-N,TP。根据2 0 18 一2 0 2 0 年监测数据，流域省级控制断面鲤鱼穴（性泰纪念桥)CODM、T P指标基本能达到地表水环境质量标准GB38382012）V类标准；NH-N指标基本都远超V类水质标准，最大超标7.35倍，且2 0 2 0 年浓度比2 0 19年浓度呈现上升趋势(图2)。收稿日期：2 0 2 2-12-2 3作者简介：陈颖憨(198 5一），女，本科，工程硕士，工程师，从事环境保护工作。842020年流域从上游到下游干流水质变化见图3，可以看出：除湖出口水质达到V类,其余断面水质均为劣V类，主要污染因子为CODMmNHs-N。从大深公路桥到湖水质呈现变好趋势，而从湖到性泰纪念桥水质呈变差趋势，说明经过这几年的治理，流域上游村庄和下游输人性污染对研究区域内水体水质仍产生显著影响。2021年该流域杭边村（靠近入湖断面）、鲤鱼穴（即性泰纪念桥)断面被福建省生态环境厅列人小流域以奖促治断面，2月份监测水质数值差，为劣V类，主要超标因子为NH,-N。因此,本次研究仅考虑NH3-N 削减,以水质目标达到V类进行研究。2流域水环境容量采用河流一维模型计算流域水环境容量。本方案设定2 个控制单元，分别是杭边村控制单元、鲤鱼穴控制单元。根据现状水质、污染源分布情况和水质考核要求，选取控制单元水质背景和目标值,计算见式(1)。W=31.54Cxe根据式（1),流域在现有水文、水质条件下NH3-N和TP环境容量计算成果为：杭边村控制单元NH3-N的理想环境容量-12.47t/a、鲤鱼穴控制单元NH,-N的理想环境容量8.0 7 t/a。3污染物排放量和入河量计算3.1入河排口调查经排查，湖漏溪流域现状排水口6 8 个，主要分布在主干流两岸、环龙湖地区。目前部分排水口仍排放污水，究其原因，可能是生活污水或工业废水直排、雨污混流等。结合人河排口分布和水量可以看出，上游污染源和湖出口下游污染源污染物输人较多。3.2生活污染源湖漏溪流域主要涉及5个乡镇、2 3个村庄（社区）,共计6万余人。据调查，流域沿线农村生活污水接户率约7 8%；上游茂亭、马坪村生活污水对流域贡献较大，烧灰、仑上村生活污水对下游流域贡献较大。该流域已建市政污水收集管网包括2023.NO.4.kx)Q(1)传源卤环境污染防治技术45.3庄宅村前村水库永和镇大深公路桥马坪村肤深638.62永和龙湖交界广井水库24.0烧灰村瑞唇村46.1草马-79.4你铺水库13:8SY14号路1条主干管、3条支干管，仍有1条污水主干管、7 条污水支干管、1个污水泵站在建，因此总污水收集率仅约40%，可见生活污水收集运输效能有待提高。根据第二次全国污染源普查资料、福建省农村生活污水处理技术指南等,取人均生活用水量为10 0 L/(人d),污水排放系数取0.8,农村生活污水水质指标分别选取CODcr300mg/L、NH,-N60mg/L、T P6 m g/L。经统计，流域沿线村庄主要污染物产生量分别为CODc.529.15t/a、NH s-N10 5.8 3t/a、T P10.58 t/a3.3工业污染源根据第二次全国污染源普查，流域集水区域内工业排水单位共7 6 家，2 0 2 0 年底仍有17 家企业（主要是纺织服装企业污水直排河道，影响水质，主要污染物排放量分别为CODcr污染源工业污染源生活污染源农业面源总计1SSN1672-9064CN35-1272/TK泉兴溪水库杭村石急村#13.814.4吴盾水库洪派村纱唇村9.038.7石爱村湘村芸沟水库24.7龙园村合8 XS后坑加油站陈店村誉居村东山村砂井村入独湖美林村旭湖英林镇龙西村勇城村34.6玉15.9塔港塔CODcr入河量/(Va)百分比/%12.45.4183.380.133.214.5228.9100博头村鲁东村南得村街口村龙湖镇村坑尾25龙玉村龙湖独湖出石金路隧门20.5东华村玉山料装备制造业基圳20.9图1流域水质监测点位示意图141.5 t/a,NH;-N 2.16 t/a、T P 2.7 5 t/a。3.4农业污染源湖漏溪流域集水区域范围内农用地与农村居住区交错分布，在主干流两岸、环龙湖地区均分布着大量片状、点状农田，面源污染治理难度较大。标准农田人河量按式(2)计算3。(2)相关系数取值均参照污染源普查产排污系数手册(上)4，则农业污染源主要人河量分别为CODc89.62t/a、NH s-N17.9t/a、TP 4.12 t/a。3.5污染物入河量与来源解析(1)杭边村控制单元。根据污染源分布情况，杭边村控制单元2 0 2 0 年污染物人河总量如表1所示。表1杭边村控制单元污染源入河量统计一览表NH,-N人河量/(Va)百分比/%1.062.436.782.66.6415.044.41002023.NO.4.85沪管峰15.3华山村性泰纪念桥普安桥W,=Mx:xex1人河量/(Va)1.752.21.535.48华峰村深沪镇TP24.8特海村9.0杭边村百分比/%31.940.128.010052传源南环境I污染防治技术ISSN1672-9064CN35-1272/TK14.0(1/）/12.010.08.06.04.02.00.01816(1/w)/盛141210864201.41.2(1/8w)/攀1.00.80.60.40.20由表1可知，杭边村控制单元人河量为：CODc228.9t/a、NH,-N44.4t/a、T P5.48 t/a,CO D c、NH s-N人河量以生活污染源为主，TP人河量三者相差不大。杭边村控制单元农村生活污染源造成的CODc和NH,-N人河量高主要是因为湖漏溪上游农村生活污水收集率低。(2)鲤鱼穴控制单元。根据污染源分布情况，鲤鱼穴控制单元2 0 2 0 年污染物入河总量如表2 所示。CODcr污染源人河量/(Va)工业污染源119.1生活污染源83.5农业面源32总计234.62323567882018年235672018年月582018年图2 省级控制断面鲤鱼穴主要污染指标变化趋势图表2 鱼鲤鱼穴控制单元污染源入河量统计一览表NH3-N百分比/%人河量/(t/a)50.81.9435.619.913.66.4210028.262023.NO.4.8622252019年年份(a）CO D M n 浓度变化252019年年份(b）NH 3-N浓度变化LI23(c）T P浓度变化由表2 可知，鲤鱼穴控制单元入河量为：CODc234.6ta、NH-N28.26t/a、T P3.50 t/a,C O D c r 人河量以工业和生活污染源为主,NH-N人河量以生活污染源为主,TP人河量三者相差不大。湖漏溪下游水洗厂较多，造成其来自工业源的CODc污染负荷高；农村生活污染源造成的CODc和NH3-N人河量高主要是因为湖漏溪下游污水主干管建设较慢，导致污水收集后仍直排河道。百分比/%6.970.422.71002256782019年年份2020年562020年月23人河量/(t/a)0.861.191.453.5056782020年TP2百分比/%24.634.041.4100传源卤环境污染防治技术40排放量为19.9t/a,而该河段NH-N的理想环境容量为8.0 7 t/a,则35NHs-N的剩余环境容量-11.8 3t/a。30若下游污水主干管接通且周边农村生活污水接管率均提5升至90%以上,则可削减NH-N17.45t/a(11.83t/a)，即鲤鱼穴控制单元可实现V类标准目标。5105大深公路桥永和龙湖交界353020151053.02.5(1/6u)/维贸2.01.51.00.5大深公路桥永和龙湖交界后坑加油站图3流域干流沿程水质变化4污染控制措施4.1各控制单元目标可达性4.1.1杭边村断面控制单元目标可达性分析假设农业面源污染不直接入河，将杭边村控制单元分为永和龙湖交界处上游、永和龙湖交界处至杭边村等2 段独立核算，力争永和龙湖交界处上游需要削减NH-N12.47t/a以上，永和龙湖交界处至杭边村不增加新的污染源。若污水主干管接通且流域边永和镇农村生活污水接管率均提升至90%以上，则可削减NHs-N14.66t/a12.47t/a)，基本可以达到永和龙湖交界处上游河段氨氮控制要求。若永和龙湖交界处至杭边村断面流域周边村庄农村生活污水接管率均提升至90%以上，工业污染源全部纳管，则该河段NH3-N人河量4.0 2 t/a，低于河道生态修复的污染削减量（5.49t/a），人河量与削减量可相互抵消，即杭边村控制单元可实现V类标准目标。4.1.2鲤鱼穴控制单元目标可达性分析假设工业污水全部纳管、农业面源污染不直接人河，根据2020年底接管率和主干管建设情况统计，鲤鱼穴控制单元氨氮1SSN1672-9064CN35-1272/TK4.2各控制单元污染治理措施杭边村控制单元位于湖漏溪流域上游，河流流量小，水环境容量也小,污染源需削减量较大。针对杭边村控制单元NHs-N安桥独湖出口后坑加油站石金路隧门监测点位(a）CO D M n 浓度变化入独湖入地湖出口石金路隧门监测点位(b）NH 3-N浓度变化入迪湖湖出口石金路隧门监测点位（c）T P浓度变化主要以生活污染源为主，建议提高污水主干管和农村生活污性泰纪念桥水接户率。截污纳管是改善研究区域内水环境的根本保障5,加快市域8 号路、龙狮路英林段等污水支管建设，建设全覆盖生活污水收集、处理设施。以茂亭、马坪、烧灰村农村生活污水收集为重点，同步推进流域周边其他村庄农村生活污水工程建设，力争全域农村生活污水收集率达到90%以上。鲤鱼穴控制单元位于湖漏溪流域下游，河流流量比上游大，污染负荷主要来自工业和生活污染源，建议采取2 个措施：开展精细纳管，实现工业污水全纳管，按照“雨污分流、污水人管、明沟明管、全程可视”原则，推动流域周边工业企业音安生产废水、生活污水预处理达纳管标准，就近接入市政管网排人污水处理厂集中处理，实现“污水零直排”。提高截污纳管。加快湖漏溪主管、大深路主管等污水管网和1#提升泵站的建设，以仑上村农村生活污水收集为重点，同步推进流域周边其他村庄农村生活污水工程建设，力争全域农村生活污水收集率达到90%以上。此外，针对湖漏溪流域农田分布面广、分散的特点，加强对肥料、农药、农膜使用监管管理，积极推广病虫害综合防治技术，设立示范区推广配方施肥。由农业科技人员制定测土配普安桥方施肥建议卡，指导农民根据配方建议卡购买肥料使用。配方性泰纪念桥坚持大量元素和微量元素相互结合，逐渐向微肥发展6 。在满足农作物生长需求的同时，推广绿色施肥，减少农田污染效果。做好监督管理、技术推广，晴好天气时农业面源污染物质人河量较少，但强降水条件下，农田径流污染不可忽视。5结论本研究通过分析流域水环境现状、人河污染物，得出各控制断面水环境容量，提出水环境综合治理对策，结果如下：（1)2 0 18 2 0 2 0 年鲤鱼穴（性泰纪念桥）断面CODMmTP指标基本能达到V类标准；NH3-N指标基本都远超V类水质标准。(2)杭边村控制单元氨氮的理想环境容量-12.47 t/a、鲤鱼穴控制单元NHs-N的理想环境容量8.0 7 t/a。2 0 2 0 年杭边村、鲤鱼穴单元NH;-N污染负荷人河量分别为44.4、2 8.2 6 t/a，远高于水环境容量。(3)湖漏溪不同控制单元污染特征存在共同点和差异性：杭边村控制单元以生活污染源为主，鲤鱼穴控制单元以工业污染源和生活污染源为主。(4)杭边村单元应加强农村生活污水收集；鲤鱼穴断面应加强工业污染源纳管、主干管、泵站建设。参考文献1杨文俊，刘同宦，栾华龙，等.鄱阳湖五河及湖区生态水利综合治理关键技术及示范J.工程科学与技术,2 0 19,51(2):1-12.2023.NO.4.87源卤环境污染防治技术1SSN1672-9064CN35-1272/TK2中国电建（集团）华东勘测设计研究院有限公司.福建省晋江市水资源配置规划报告（2 0 192 0 35.杭州：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，2 0 2 2.3马玉坤，朱翔，彭福全，等.西北干旱区流域水污染特征与控制策略：以宁夏清水河流域为例J.环境工程技术学报,2 0 2 2,12(5)：1369-1377.4第一次全国污染源普查资料编委员会.污染源普查产排污系数(上接第49页）新疆石油地质，2 0 0 6,2 7(1):118-12 0.3黄长国，罗国辉，康建宁，等.西南地区煤矿瓦斯灾害现状及防治对策研究J.矿业安全与环保，2 0 15,42(5)：112-115.4苏现波，陈江峰，孙俊民，等.煤层气地质学与勘探开发M.北京：科学出版社,2 0 0 1.5马耕，巩春生，虚拟储层抽采瓦斯技术探讨J.煤矿安全,2 0 0 9,40(5):94-95.手册（上)M.北京：中国环境科学出版社，2 0 11.5李阳.潘径流域水环境分析及治理对策探究J.绿色科技,2 0 2 1,2 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