苗 青，王 俊

(中交第二航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司，武漢 430000)

近30 a來，我國農(nóng)業(yè)和畜禽養(yǎng)殖業(yè)快速發(fā)展，經(jīng)濟(jì)和人口活動密集的河流、湖泊附近，存在較為嚴(yán)重的水環(huán)境問題，部分河流還存在常年性或季節(jié)性黑臭[1-2]。華東地區(qū)降雨豐沛，水資源豐富，河網(wǎng)水系眾多，居民集中依水而居，由于缺乏相應(yīng)的管理措施，使得農(nóng)業(yè)面源污染和生活污水等直接進(jìn)入河網(wǎng)。

小流域河網(wǎng)水環(huán)境治理水系連通復(fù)雜，污染源分散，需統(tǒng)籌考慮水質(zhì)達(dá)標(biāo)、生態(tài)修復(fù)和景觀要求，河網(wǎng)水環(huán)境治理是污染治理和維持生態(tài)平衡的綜合性多方位治理工程。針對集中污染源控源截污，并進(jìn)行水質(zhì)凈化是水環(huán)境治理的重要手段。對于農(nóng)業(yè)面源污染，目前的水環(huán)境治理技術(shù)主要有河道緩沖帶構(gòu)建技術(shù)、河道生態(tài)多樣性修復(fù)技術(shù)和河道水質(zhì)凈化技術(shù)等[3]。本文以安徽省天長市銅龍河小流域河網(wǎng)水環(huán)境治理為例，探討小流域河網(wǎng)水環(huán)境治理技術(shù)。

1 工程概況

天長市北部銅龍河是典型的小流域河網(wǎng)，上游建有安樂水庫和大通水庫，兩庫溢洪道相交后匯入干流，最終進(jìn)入高郵湖，其間支流眾多，銅龍河流域范圍見圖1。高郵湖是天長市主要的飲用水源地，銅龍河作為主要入湖河流，沿線污染物匯入對高郵湖水源地的保護(hù)帶來污染壓力。銅龍河水環(huán)境功能區(qū)劃目標(biāo)為《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)IV類標(biāo)準(zhǔn)，2014～2016年銅龍河下游干流流入高郵湖大橋處月度例行監(jiān)測結(jié)果表明：干流年度滿足III類～I(xiàn)V類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的月份僅2～4個月，其余月份干流水質(zhì)僅為V類水質(zhì)，甚至劣V類水質(zhì)，主要超標(biāo)指標(biāo)為COD、TP、氨氮等。

圖1 銅龍河流域范圍圖Fig.1 Map of Tonglong River basin

銅龍河水環(huán)境治理工程近期目標(biāo)水質(zhì)為《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)IV類標(biāo)準(zhǔn)，遠(yuǎn)期達(dá)到III類標(biāo)準(zhǔn)。為進(jìn)一步了解銅龍河干流和主要代表支流的水質(zhì)情況，2019年4～5月對銅龍河和主要代表支流現(xiàn)場采樣補充監(jiān)測，經(jīng)與《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)III類標(biāo)準(zhǔn)比較，干支流水質(zhì)基本均有超標(biāo)，超標(biāo)因子主要為CODCr、BOD5、TP和TN，干支流主要超標(biāo)因子和超標(biāo)倍數(shù)見表1。

表1 干支流主要超標(biāo)因子和超標(biāo)倍數(shù)表Tab.1 Major exceeding factors and exceeding multiples table of main streams and branches

為有效解決水環(huán)境污染問題，保障高郵湖飲用水水源地水質(zhì)，工程對銅龍河河網(wǎng)開展水環(huán)境治理工作。銅龍河綜合治理工程范圍上起水庫溢洪道，下至銅龍河入高郵湖河口，干流總長約28.7 km，20條支流總長約72.1 km，治理范圍流域面積約223 km2。

2 河網(wǎng)水環(huán)境治理思路

河網(wǎng)水環(huán)境治理需在詳盡的河網(wǎng)及流域概況調(diào)查的基礎(chǔ)上，摸清河網(wǎng)特征，識別主要環(huán)境問題，分析主要污染源并計算污染負(fù)荷。河網(wǎng)水環(huán)境治理需以環(huán)境容量作為底線進(jìn)行控制，劃分河網(wǎng)各支流的匯水區(qū)域，分別計算各支流的入河污染量，按照各支流的污染程度確定水環(huán)境治理的輕重緩急程度，針對不同污染源采用不同的治理手段，從流域污染源防治、流域生態(tài)修復(fù)與保護(hù)和流域監(jiān)管能力建設(shè)等方面確定工程規(guī)模，以達(dá)到修復(fù)水環(huán)境的目標(biāo)。

銅龍河屬于受人工控制的季節(jié)性河流，夏秋季節(jié)降雨多，河流的徑流量大；而冬春季節(jié)降雨較少且受上游水庫調(diào)蓄控制，河流的徑流量也相對較小。根據(jù)污染源調(diào)查，河網(wǎng)沿線分布村鎮(zhèn)、工業(yè)園區(qū)、禽類養(yǎng)殖場和大片基本農(nóng)田，入河外源污染主要為城市和農(nóng)村生活污水、工業(yè)廢水、禽類養(yǎng)殖廢水和農(nóng)田面源污染。鎮(zhèn)區(qū)所在的部分河道由于污染物積累時間較長，底泥已成黑臭狀態(tài)，這是主要河流內(nèi)源污染。銅龍河1#支流、3#支流、19#支流和干流集中分布1個工業(yè)污水排污口和8個生活污水排污口，其中1#支流分布1個工業(yè)污水排污口，3個生活污水排污口；3#支流分布3個生活污水排污口；19#支流和干流分別分布1個生活污水排污口。流域內(nèi)各干支流流量和污染源基本情況見表2，水質(zhì)現(xiàn)狀超標(biāo)程度基本和排污口的個數(shù)呈正相關(guān)。經(jīng)分析計算，河網(wǎng)流域的入河污染量為CODCr530.78 t/a，NH3-N 36.19 t/a，TP 7.01 t/a，其中各污染物中面源污染占38.15%～71.83%。河道考核斷面位于干流臨入高郵湖大橋上游約100 m處，工程以承載能力進(jìn)行底線控制[4]，采取針對性的治理技術(shù)后削減量達(dá)到CODCr272.76 t/a、NH4-N 33.58 t/a、TP 5.73 t/a。

表2 干支流流量和污染基本情況表Tab.2 Basic conditions of main stream and tributary flow and pollution

工程針對河網(wǎng)支流污染程度和入河污染量進(jìn)行排序，自身現(xiàn)狀污染超標(biāo)嚴(yán)重的支流，分布污水處理站和城鎮(zhèn)污水廠尾水排放口的支流，以及面源污染匯入量大的支流，是工程河網(wǎng)水環(huán)境治理重點。

3 水環(huán)境綜合治理技術(shù)

河網(wǎng)水環(huán)境問題是一個系統(tǒng)問題，應(yīng)系統(tǒng)分析、系統(tǒng)解決。控源截污是水環(huán)境治理的首要性、基礎(chǔ)性工作；水系溝通、水動力保證和生態(tài)系統(tǒng)的建立是水環(huán)境治理長久保持效果的核心要素[5]。工程綜合采用控源截污、水質(zhì)凈化、生態(tài)修復(fù)、底泥疏浚等技術(shù)對河網(wǎng)水環(huán)境進(jìn)行治理。

3.1 控源截污和水質(zhì)凈化

控源截污和水質(zhì)凈化是水環(huán)境治理過程控制的重要手段，其將無組織污染源排放的廢水進(jìn)行收集，是人口密集的城鎮(zhèn)生活污水和工業(yè)廢水處理的重要技術(shù)。河流沿線城鎮(zhèn)已建成污水處理廠，但已建污水管網(wǎng)的村鎮(zhèn)多采用雨、污合流制管道、明渠(溝)或暗渠排放進(jìn)入附近溝渠、河塘、支流等水體，部分區(qū)域截污管破損且管網(wǎng)收集率低。

3.1.1 控源截污

針對銅龍河干流城鎮(zhèn)段，以現(xiàn)狀道路、河道、現(xiàn)狀排水管網(wǎng)、在建、待建截污管網(wǎng)工程為基礎(chǔ)，結(jié)合片區(qū)污水管網(wǎng)規(guī)劃，以雨污分流為指導(dǎo)思想，盡量以分流制完善；分流困難的區(qū)域采用截流式合流制。將收集的污水匯集到已建污水處理廠配套干管系統(tǒng)，充分發(fā)揮污水處理廠及配套干管的功能。銅城鎮(zhèn)城區(qū)共有114個雨污排水口，其中直接進(jìn)入河網(wǎng)的雨污排水口20個；生活污水接入點94個，其中居民生活接入點18個，企業(yè)生活接入點76個。工程對上述排污口和生活污水接入點進(jìn)行截流，將污水接入設(shè)計污水管道。

農(nóng)村居住區(qū)分布不均，大多數(shù)沒有完善的污水收集系統(tǒng)和污水處理系統(tǒng)，導(dǎo)致生活污水無規(guī)則排放，直接流入地表徑流，造成周邊環(huán)境水體污染。農(nóng)村生活污水主要包括化糞池污水、廚房和洗滌廢水。生活污水中糞、尿的體積小于2%，但卻是生活污水中的主要污染來源。目前，農(nóng)村還是以糞尿與廚房、洗滌廢水分開收集，糞尿返田，廚房、洗滌廢水就近排放入水體的方式為主，在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)耕作中，這也是極為樸素的生態(tài)循環(huán)方式[6]。因此，在以耕作為主要生計來源的農(nóng)村地區(qū)，廢水分類，推行改廁堆肥的分散生態(tài)處理方式，采用源頭控制生活污水產(chǎn)生量比形成污水后再處理更省時、省力、省錢。

人口比較密集的村莊初步具備了城鎮(zhèn)特征，人員生計不再完全依賴耕作，且大多依河而建，控制這些村莊的入河生活污水量是治理農(nóng)村生活污水的關(guān)鍵。工程對居住人口多且比較密集的村莊設(shè)計污水收集管網(wǎng)和污水處理設(shè)施，對原有污水處理設(shè)施不能正常運行的村莊進(jìn)行改造，經(jīng)調(diào)查后，共有7個村莊納入農(nóng)村生活污水管網(wǎng)建設(shè)和污水收集處理的范圍，分別位于1#、6#、7#、18#和19#支流以及干流的匯水區(qū)域。

3.1.2 水質(zhì)凈化

銅城鎮(zhèn)污水處理廠設(shè)計出水水質(zhì)為《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級A標(biāo)準(zhǔn)，尾水排放口所在的3#支流水質(zhì)現(xiàn)狀為劣V類水質(zhì)，為進(jìn)一步提升尾水排放水質(zhì)降低入河污染物排放量，工程擬建設(shè)污水處理廠尾水濕地，使COD、NH3-N和TP的去除率分別達(dá)到45%、35%和45%?；谶M(jìn)水水質(zhì)，水量波動等因素，綜合考慮后尾水濕地選擇塘-床工藝，具體工藝流程為“進(jìn)水→水生植物塘→垂直潛流濕地→出水”。尾水濕地的處理規(guī)模為10 000 m3/d，為提升水生植物塘污染物的去除效果，水生植物塘在常規(guī)構(gòu)建水生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，利用生態(tài)浮床構(gòu)建碳纖維草生物濾床，強化水體凈化效果。

3.2 生態(tài)修復(fù)

農(nóng)業(yè)面源污染主要包括禽類養(yǎng)殖廢水和農(nóng)田面源污染。隨著我國工業(yè)和城市生活污染排放的控制成效越來越大，農(nóng)業(yè)面源污染的比重進(jìn)一步凸顯。農(nóng)業(yè)面源控制不僅要從源頭上采取化肥和農(nóng)藥減量化、種植制度優(yōu)化和節(jié)水灌溉等措施，也要綜合采取污染過程阻斷和末端強化治理的工程技術(shù)，而生態(tài)修復(fù)技術(shù)則主要是針對農(nóng)業(yè)面源污染的過程阻斷和末端強化治理。

河網(wǎng)匯水區(qū)域內(nèi)大部分為農(nóng)田，天長市農(nóng)田以種植水稻為主，農(nóng)田面源污染主要來自農(nóng)業(yè)灌溉、汛期地表徑流，農(nóng)田中的氮、磷、有機物等存留在土壤中是養(yǎng)分，一旦流失到水體中，對水體會造成一定程度的污染。同時，未經(jīng)收集處理的養(yǎng)殖廢水也會進(jìn)入水體中。河網(wǎng)受人工調(diào)蓄影響，難以獲得清水補給改善水質(zhì)，但區(qū)域河網(wǎng)發(fā)達(dá)，河網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建和修復(fù)就成為治理水環(huán)境面源污染的關(guān)鍵一環(huán)。

工程采取的生態(tài)修復(fù)技術(shù)主要有：緩沖帶構(gòu)建、河網(wǎng)生態(tài)多樣性修復(fù)和旁路凈化以及水系連通。河網(wǎng)匯水區(qū)域內(nèi)多為基本農(nóng)田，用地屬性決定了不允許在河道兩邊構(gòu)筑一定寬度的植被緩沖帶和建設(shè)旁路人工濕地削減、控制面源污染的匯入。工程利用支流與干流的相對高程關(guān)系，對于可匯入干流的支流，支流河口處如有可用河塘的，可以利用其作為支流匯入干流的緩沖帶；對于地勢較低，出入口均可與干流連通的支流，則可將部分干流河水引入水量和流速都相對較小的支流，并對支流進(jìn)行生態(tài)多樣性修復(fù)，將支流作為干流的旁路凈化濕地。

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，地表徑流前期污染物濃度波動較大，變化趨勢相對一致。徑流中SS的次降雨徑流平均濃度(EMC)為161.05 mg/L，COD和TP的EMC分別為85.82 mg/L和0.59 mg/L，TN和NH4-N的EMC瞬時濃度分別達(dá)到14.05 mg/L和7.80 mg/L。其中，SS和TP、COD之間呈顯著正相關(guān)關(guān)系，表明TP和COD大部分以顆粒態(tài)形式存在[7]。因此，緩沖帶和旁路凈化濕地的構(gòu)建主要以延長地表徑流在河道的停留時間，提高顆粒物的沉降率為主。

3.2.1 緩沖帶構(gòu)建

緩沖帶主要由兩部分組成：支流河口濕地和陂塘。支流河口濕地可作為支流匯水區(qū)域污染物入河緩沖帶，陂塘可作為支流或干流匯水區(qū)域污染物的入河緩沖帶。

(1)支流河口濕地。

河網(wǎng)支流主要功能為農(nóng)業(yè)灌溉，河道經(jīng)裁彎取直，相比自然河道而言，地表徑流自各支流匯入干流的時間有所縮短，不足以使受納的面源污染在傳遞過程中得到充分的消解、轉(zhuǎn)化。

工程綜合考慮現(xiàn)狀水質(zhì)超標(biāo)程度和入河污染量，根據(jù)地形選取10#和15#兩條支流，將其匯入主干流河道的河口處魚塘、陂塘等地勢低洼的非基本農(nóng)田區(qū)改建為生態(tài)緩沖區(qū)，構(gòu)建支流河口濕地，打造生態(tài)滯水區(qū)，延長水流在支流的停留時間，并實施水生態(tài)系統(tǒng)的強化性構(gòu)建，利用河道彎段豐富的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形成的良好自凈能力進(jìn)一步削減污染物，從而在污染隨支流轉(zhuǎn)移的過程中強化對面源污染的攔截與控制功能，實現(xiàn)農(nóng)田面源污染在轉(zhuǎn)移過程中的控制與削減的目的，典型支流河口濕地示意見圖2。

圖2 典型支流河口濕地示意圖Fig.2 Schematic diagram of typical tributary estuary wetland

支流水位通過溢流壩調(diào)節(jié)，正常情況下支流來水經(jīng)溢流壩擋住后，由閘涵流入濕地，經(jīng)濕地調(diào)蓄凈化處理后，從閘涵出水至支流，并最終匯入干流。當(dāng)降雨量增大，支流來水量加大，水位升高，超出河口濕地受納量的來水直接翻越溢流壩進(jìn)入干流。

支流河口可供建設(shè)用地面積有限，且多不規(guī)則，盡管水平潛流或垂直潛流人工濕地有著更好的處理效果，水力負(fù)荷、污染表面負(fù)荷均更高，但無法通過高程實現(xiàn)進(jìn)出水自動調(diào)節(jié)。同時，為了防止?jié)竦囟氯柙谇岸嗽鲈O(shè)沉淀工藝控制支流河口來水的懸浮物含量，但支流河口用地受限，無法保證足夠的沉淀時間。表面流人工濕地、穩(wěn)定塘可就近直接利用原有低洼或水塘進(jìn)行改造，污染負(fù)荷能力可以滿足進(jìn)一步處理的要求，支流河口濕地建設(shè)宜根據(jù)地形和水文情況采用“表面流人工濕地”與“生態(tài)塘”的組合形式。濕地內(nèi)設(shè)置導(dǎo)流墻延長水力停留時間，并通過設(shè)置碳纖維草生物濾床進(jìn)一步降解污染物；同時，在濕地內(nèi)構(gòu)建水生態(tài)系統(tǒng)，種植挺水、沉水和浮葉植物，投放魚類、底棲動物，以維持支流河口濕地水生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

(2)陂塘。

陂塘是利用低洼之地匯集周邊地表徑流而形成的池塘，陂塘匯水多通過支流進(jìn)入干流，因此匯水區(qū)域較大的陂塘可作為支流的緩沖帶進(jìn)行治理。工程選擇緊鄰河網(wǎng)，匯水直接入河的陂塘進(jìn)行治理。由于陂塘水動力條件較差，工程在常規(guī)構(gòu)建水生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加供氧曝氣，在陂塘中水生動植物群落建立起來之前，通過人工布設(shè)曝氣裝置彌補初期塘內(nèi)污水中溶解氧不足的情況，加強水體生態(tài)修復(fù)與自凈能力。

陂塘分布較分散，且匯水面積大小不一，難以形成具有一定規(guī)模的連片式的緩沖帶，作為入河緩沖帶的作用有限。

3.2.2 河網(wǎng)生態(tài)多樣性修復(fù)和旁路河道凈化

河網(wǎng)生態(tài)多樣性修復(fù)應(yīng)全面考慮河道水文、水深、流速、斷面和平面形態(tài)、河道底質(zhì)、工程材料等多因素的綜合影響，保障工程方案的科學(xué)合理性，并能適應(yīng)河道的不同特征，創(chuàng)建健康的河道生境條件。

銅龍河河網(wǎng)支流眾多，部分支流上游較窄，且人為活動較少，河道水質(zhì)也較好，因此工程主要選擇現(xiàn)狀超標(biāo)、入河污染量大、需要清淤和城區(qū)段的河道進(jìn)行生態(tài)多樣性修復(fù)，且將河口上游1 km內(nèi)，河道寬度大于10 m的河段作為支流的治理范圍。

銅龍河河網(wǎng)功能以水利灌溉為主，大部分河網(wǎng)位于郊野，城區(qū)段部分河道兼顧防洪、航運和景觀需求。因此，河網(wǎng)水環(huán)境治理需充分考慮防洪的需求，生態(tài)多樣性修復(fù)設(shè)施不能阻滯防洪。最終，工程確定銅龍河城鎮(zhèn)段干流及1#～4#支流，7#～8#支流、10#～11#支流、15#～19#支流和古銅龍河共13條支流開展生態(tài)多樣性修復(fù)設(shè)計，其中利用5#支流和11#支流2條地勢較低的支流作為干流的旁路河道，通過建設(shè)水閘、泵站和連通涵等工程，將部分干流河水引入支流，延長干流河水的停留時間，典型旁路河道示意見圖3。

圖3 典型旁路河道示意圖Fig.3 Schematic diagram of typical bypass channel

河網(wǎng)生態(tài)多樣性修復(fù)主要采用水生植物群落構(gòu)建、生物濾床、生態(tài)浮床(島)和河道凈化一體機等技術(shù)和設(shè)備，加強水生植物對河道污染物的消減。在銅龍河干流城區(qū)段河道布置挺水植物及沉水植物，在河濱帶水深0.5 m內(nèi)種植挺水植物。水體流速0.3～0.5 m/s，是生態(tài)系統(tǒng)的安全閾值，工程在流速小于0.5 m/s，水深在0.5～2.5 m范圍內(nèi)種植沉水植物。

3.2.3 水系連通

銅龍河城鎮(zhèn)段支流古銅龍河由于河床淤積，造成河床較高，干流河水無法進(jìn)入支流對其進(jìn)行補充，中間河段由于常年斷流、管理不善，垃圾堆填及部分建筑侵占，導(dǎo)致河道斷接。

為恢復(fù)城區(qū)段支流各項生態(tài)服務(wù)功能，保障城鎮(zhèn)行洪排澇，工程對古銅龍河長約1.28 km的河道實施水系連通工程，加強支流的補水活水。通過河道疏浚，將干流河水引入古銅龍河，補充支流的生態(tài)需水，并形成流動河道，改善水動力條件，確保水系無死水。

3.3 底泥環(huán)保疏浚

國內(nèi)針對底泥對水體的影響已有很多研究成果，不少湖泊的調(diào)查資料表明，當(dāng)完全截污后，水體仍處于富營養(yǎng)化狀態(tài)。當(dāng)沉積物中營養(yǎng)元素的濃度超過了上覆水中營養(yǎng)元素的濃度時，可溶性營養(yǎng)元素可能釋放到上覆水中，可見在一定條件下，沉積物中的營養(yǎng)元素可能成為水體富營養(yǎng)化的主導(dǎo)因子[8]。

底泥環(huán)保疏浚主要是針對被污染的底泥層，但目前關(guān)于污染底泥的界定國內(nèi)外還沒有統(tǒng)一的方法，在我國大致有以下5種方法被工程采用，分別是：視覺法、背景值比較法、經(jīng)驗值法、含量分析法和釋放風(fēng)險法。工程通過開展精確的水下地形測量、地質(zhì)勘察工作，以視覺法為基礎(chǔ)，以含量分析法為依據(jù)，對采集的柱狀底泥進(jìn)行污染判定。河道0.3～2.6 m深度取樣底泥中，全氮范圍為1.34×103～5.69×103mg/kg，平均值為3.34×103mg/kg；總磷范圍為30.1～598 mg/kg，平均值為360 mg/kg。由于淤泥重金屬含量不超標(biāo)，因此工程對底泥中全氮超過1 500 mg/kg或總磷超過500 mg/kg的底泥層定義為污染層[9]，全部進(jìn)行清淤。工程租用建設(shè)用地和水塘作為棄置場地進(jìn)行自然晾曬干化。

水質(zhì)達(dá)標(biāo)分析是在污染源調(diào)查與分析、水環(huán)境容量計算、工程措施削減量估算后進(jìn)行，通過水質(zhì)達(dá)標(biāo)分析計算結(jié)果，評判環(huán)境容量與工程削減措施是否能使水體水質(zhì)達(dá)到水質(zhì)目標(biāo)要求。污染物在中小河流遷移，根據(jù)《水體達(dá)標(biāo)方案編制技術(shù)指南》的技術(shù)說明和銅龍河水文數(shù)據(jù)完善程度，水環(huán)境容量選用一維水質(zhì)模型進(jìn)行計算。

表1補充監(jiān)測結(jié)果表明，銅龍河干流水質(zhì)基本能滿足《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)要求。銅龍河是受人工控制的季節(jié)性河流，河流的水環(huán)境容量核算以最枯季河水的最不利水環(huán)境容量為基準(zhǔn)，以《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)作為目標(biāo)水質(zhì)進(jìn)行分析，水質(zhì)達(dá)標(biāo)年度分析結(jié)果見表3。

表3 銅龍河水質(zhì)達(dá)標(biāo)年度分析 Tab.3 Annual analysis of Tonglong River water quality up to standard t/a

綜合采取多種水環(huán)境治理措施后，可將NH3-N和TP的入河量控制在銅龍河環(huán)境容量的范圍內(nèi)，考核斷面處NH3-N和TP在全年整體上可達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)III類標(biāo)準(zhǔn)，但CODCr的年入河污染量還不能滿足銅龍河環(huán)境容量的要求。

根據(jù)2014～2018年天長市降雨資料，5～10月平均降雨量占全年降雨量的比例為9.04%～15.61%，遠(yuǎn)高于其余月份，CODCr和TP在5～10月不能達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)III類標(biāo)準(zhǔn)，NH3-N在6～9月不能達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)III類標(biāo)準(zhǔn)。

汛期CODCr、NH3-N和TP超標(biāo)，主要由于汛期降雨量較大，使大量面源污染集中入河。有研究表明，華東平原河網(wǎng)區(qū)農(nóng)村中小河流水體夏季汛期73%的地表水TP質(zhì)量濃度超過地表水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，39%超過Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)[2]。同時，降雨初期徑流中面源污染負(fù)荷所占比重較大，降雨前10 h產(chǎn)生的地表徑流所含COD負(fù)荷可達(dá)整個降雨過程COD總負(fù)荷的68.81%～70.98%，降雨歷時10 h后，地表徑流所含COD負(fù)荷趨于穩(wěn)定[10]。汛期大量攜帶面源污染的地表徑流進(jìn)入河道，短期內(nèi)超過了環(huán)境容量和工程措施能容納與消除的污染負(fù)荷，從而導(dǎo)致控制斷面污染物濃度可能會出現(xiàn)超標(biāo)的情況，暴雨期間保持河道的Ⅲ類水質(zhì)目標(biāo)會有相當(dāng)?shù)碾y度。隨著時間推移，面源污染物濃度快速下降，最終趨于穩(wěn)定。因此，在汛期，應(yīng)待暴雨期過后再對控制斷面進(jìn)行水質(zhì)考核。

同時，通過水質(zhì)達(dá)標(biāo)分析結(jié)果也可以看出，水環(huán)境治理思路需由“重技術(shù)投入、重末端治理”向“技術(shù)與機制建設(shè)并重、末端治理與源頭治理公舉”的轉(zhuǎn)變[1]，為實現(xiàn)水質(zhì)達(dá)標(biāo)，還需從源頭大力推廣生態(tài)農(nóng)業(yè)種植、減少化肥和農(nóng)藥的施用量、推廣生態(tài)養(yǎng)殖，并采取取締沿河養(yǎng)殖、改變養(yǎng)殖模式、減少養(yǎng)殖污染等管控措施，多部門協(xié)作才能最大程度實現(xiàn)河網(wǎng)污染深化治理及水環(huán)境質(zhì)量提升和功能恢復(fù)。

5 結(jié)論

(1)小流域河網(wǎng)水環(huán)境治理需在劃分干支流匯水區(qū)域的基礎(chǔ)上，對河網(wǎng)干流和支流不同污染程度和入河污染量進(jìn)行排序，自身現(xiàn)狀污染超標(biāo)嚴(yán)重的支流，分布污水排放口的支流，以及面源污染匯入量大的支流，是工程河網(wǎng)水環(huán)境治理重點。

(2)城市生活污水以控源截污，完善排水管網(wǎng)，進(jìn)一步提高城鎮(zhèn)污水處理廠的出水水質(zhì)為主；農(nóng)村生活污水需在調(diào)查當(dāng)?shù)剞r(nóng)村人口主要生計來源和人口密集程度的基礎(chǔ)上，判斷采用管網(wǎng)收集處理還是分散生態(tài)處理。

(3)小流域河網(wǎng)水系發(fā)達(dá)，河道兩側(cè)多為基本農(nóng)田，用地受限。對于可匯入干流的支流，支流河口處如有可用河塘的，可以利用其作為支流匯入干流的緩沖帶；對于地勢較低，出入口均可與干流連通的支流，則可將部分干流河水引入水量和流速都相對較小的支流，并對支流進(jìn)行生態(tài)多樣性修復(fù)，將支流作為干流的旁路凈化濕地。

(4)小流域河網(wǎng)水環(huán)境治理技術(shù)目前處于摸索階段，且經(jīng)驗難以完全復(fù)制，需在詳盡的河網(wǎng)和流域調(diào)查以及污染源調(diào)查的基礎(chǔ)上，綜合研判和設(shè)計。