摘要:为了合理的规划合肥市肥东县沙河流域的水环境治理,基于现场勘查,对整个流域体系内进行污染源的溯查并采用修正的内梅罗指数法对该河道断面进行水质评价。结果表明,点源方面及面源对该区域污染负荷大。内源方面:底泥受污染程度较低。无论晴天还是雨天,河道上游水质(断面1、断面2)整体水质优于其余断面。因此,基于以上分析,可为沙河流域治理提供科学合理的方案。
关键词:河道;流域;污染源;调查
我国经济社会的快速发展,流域水环境治理成为我国水利发展的迫切需求[1]。近年来很多学者在流域水环境治理方面做了关键的前期污染源调查工作。
国内有学者[2]通过对环巢湖14个小流域污染源进行分类调查,城镇生活污水、农村生活、畜禽养殖废水、城镇建成区地表径流对巢湖流域污染贡献比例较大;孔祥玲[3]等对某河道进行溯源排查,探讨了污染源的调查和测量方法。陶涛[4]在对合肥大房郢水库上游三大断面汇水区域环境污染状况现场调查结果基础上,结合政策法规提出了合理的建议。
本研究以巢湖流域中南淝河支流沙河为例,对该流域内监测断面及污染物进行了调查,得到流域内水污染物的主要来源、贡献率和时间分布,利用修正的内梅罗指数法分析监测断面污染程度,为沙河流域下一步探索合理的治理措施提供依据。
1 研究区概况
沙河属于巢湖南淝河一级支流,位于南淝河入巢湖口东北侧,流域总面积为51.44km2,沙河河道自迎春水库至河口长23.3km。境内低山、丘陵、圩区分别占全流域土地总面积的65%、33%、2%。
2 调查内容与方法
2.1 点源污染调查
经现场勘查,沙河流域共发现14处入河排污口,其中包括畜禽养殖污染排口3处、工业点源排口2处、污水厂尾水排口3处、城镇生活污水直排6处等类型点源排口。
2.2 面源污染调查
(1)农村生活污染调查:沙河流域范围内13个主要行政村及社区;其中三个村镇修建污水处理站,辖区范围内污水收集率分别为40%、60%、40%;其余行政村及社区均未修建管网,未收集污水区域人口数达27994人。
(2)农业面源污染:沙河流域主要农业种植类型为水稻、莲藕、旱地、樱桃。施肥情况统计:其中水稻施加肥料为尿素,投加量为20kg/亩;旱地施施肥种类为复合肥,投加量为15kg/亩;莲藕塘施肥时间为每年5月,主要施加肥料为复合肥,投加量为20kg/亩;樱桃园施肥种类为沤肥,施肥量根据实际情况而定。农村养殖污染调查:沙河流域范围内养殖污染主要圈养鸡鸭类,养殖范围内无集中粪便排水。
(3)工业面源污染调查:沙河流域范围内主要工业面源污染包括2座尾矿库及一座磷石膏堆场堆矿。在雨季地表受雨水冲刷时尤为明显。
(4)城镇面源污染调查:沙河流域各主要乡镇城镇面积为:桥头集镇714917m2;复兴乡203797m2;长乐乡104757m2。
2.3 内源污染调查
此处经实地勘测并未发现用作实验分析及采样的底泥。沙河流域整体底泥厚度基本正常,仅在北岗村断面处底泥达1.5m,其余断面基本维持在0.5m。
2.4 河道断面监测
为了有效评估河道整体水质状况,分别在晴天和雨天对不同河道断面取样分析。并采用修正的内梅罗指数进行水质评价。
3 结果与分析
3.1 污染负荷估算
3.1.1 点源污染负荷估算
点源污染物负荷量的计算主要采用实测数据,COD、NH3-N、TN、TP的排放负荷分别为72.02 t/a,32.30 t/a,27.56 t/a,8.17 t/a。
3.1.2 面源污染负荷估算
由于面源监测实施存在客观因素的影响。在参考合肥区域等文献资料后,收集到相关降雨影响面源数据,作为比对数据分析。分析了不同季度下各个面源污染类型的贡献度。其中,COD、NH3-N及TN方面,农业面源污染与农村生活污染为主要的贡献因子,TP污染方面,城镇生活污染贡献率最大。
3.1.3 内源污染
沙河流域范围内由于上游源头至桥头集镇区处为山丘区,水流高差较大,无集中人口居住区,此处经实地勘测并未发现用作实验分析及采样的底泥;下游李六村至南淝河口处无集中人口住宅区,底泥受污染程度较低。
3.2 污染源结构分析
(1)点源
点源污染产生量对COD、氨氮、TN的贡献最多的是养殖污染,其次是工业点源处。工业点源对TP含量贡献最高,其次是养殖污染类型。
(2)面源
由计算可知COD贡献占比最大为农村生活污染,氨氮、TN贡献占比最大为农业面源污染,TP贡献占比最大为工业面源污染。
3.3 污染源增量预测
根据拆迁规划安置人口数量统计,近期2020年沙河流域污染量变化情况为COD污染负荷减少77.14t/a,氨氮污染负荷增加12.35t/a,总氮污染负荷减少0.49 t/a,总磷污染负荷减少1.51 t/a。
3.4 河道断面监测分析
用修正的内梅罗指数PI'分析沙河监测断面的水质情况,采用GB 3838—2002中的Ⅲ类标准值进行评价,根据权重(W)计算,W(COD)=0.007,W(NH3-N)=W(TN)=0.142,W(TP)=0.709,即总磷在该污染评价体系中比重污染贡献最大。结果如表3.1所示。无论晴天还是雨天,河道上游水质(断面1、断面2)整体水质优于其余断面,断面3至断面8下游水质基本维持在Ⅳ类水。雨天内梅罗指数(断面4至断面8)整体小于晴天时的内梅罗指数。
表3.1 河道断面水质评价
4 结论
(1)基于污染物负荷估算及贡献率的结果分析,必须结合流域的生态环境实际问题,因地制宜的采取合理的相关措施。
(2)基于修正的内梅罗指数评价结果,下游断面晴天水质差,设置合理的活水补水措施。
参考文献:
[1]翟敏婷,辛卓航,韩建旭,et al.河流水质模拟及污染源归因分析[J].中国环境科学,2019(8).
[2]周琳,陈学强,邵甜,et al.环巢湖小流域污染源的调查与分析[J].安徽农学通报,2019(14).
[3]孔祥玲.河道下河排污口污染源调查及测量研究[J].测绘,2013(6).
[4]陶涛.合肥市大房郢水库上游汇水区污染源调查及防治对策建议[J].绿色科技,2019(16)
论文作者:钟成,钱叶斌,龙健
论文发表刊物:《基层建设》2019年第26期
论文发表时间:2019/12/17
标签:断面论文; 沙河论文; 流域论文; 污染源论文; 河道论文; 水质论文; 巢湖论文; 《基层建设》2019年第26期论文;