巢湖十五里河流域水質改善治理探討

孟平

（安徽國禎環保節能科技股份有限公司安徽合肥230088）

巢湖十五里河流域水質改善治理探討

孟平

（安徽國禎環保節能科技股份有限公司安徽合肥230088）

通過分析巢湖十五里河流域水污染現狀及形成原因，結合十五里河地貌及社會環境，提出適合十五里河流域水環境改善的治理措施，解決十五里河流域水質污染問題。

十五里河巢湖流域治理水質改善

0　前言

隨著我國工業化和城鎮化的逐步發展，流域水資源短缺、水資源浪費和水環境污染三種現象已成為影響社會經濟與生態發展的主要問題[1]。

我國流域沒有進行過系統科學的治理，其存在工程建設標準偏低、防災能力差、水資源開發利用低、水土流失嚴重等問題，致使小流域的綜合治理的水平與社會經濟的快速發展有較大差距[2]。

水污染的流域性是我國水污染主要形式特點，由于流域作為我國水資源自然形成的基本單元，所以水污染分析也應以流域為基本單元[3]。

流域治理應從單純的點源治理向面源、流域、區域綜合整治發展，從側重污染的末端治理逐步向源頭和工業生產全過程控制過度，從分散的點源治理向集中控制與分散治理相結合，通過全流域范圍內水陸并進，技術措施和管理措施同時進行，來科學高效的改善流域水環境問題[4]。

流域水環境治理首先應對湖庫等水體的外源污染進行有效控制，之后是去除水體內源污染負荷，最后進行水生生態系統的恢復和重建[5]。入湖庫河流在為湖泊、水庫等水體輸送徑流水源的同時，也輸送了其攜帶的大量污染物，造成湖庫匯水區域水環境的惡化。因此，湖庫流域水環境改善應重點考慮入湖庫的河流控污及水質改善。

十五里河是巢湖主要入湖河流之一，其水質狀況顯著影響巢湖水體環境[6]。改變巢湖污染現狀，必須對入湖河流水質進行改善治理。

本文針對巢湖十五里河流域現狀，提出十五里河流域綜合治理措施方法，以期解決十五里河水質污染問題。

1　十五里河概況

巢湖十五里河原屬南淝河右岸支流，河口在馬家渡入南淝河，1957年修建興集排灌站時，改道直下巢湖，成為巢湖的一級支流。十五里河位于合肥市西南郊，發源于大蜀山東南麓，自西北流向東南，流經高新區、政務區、包河區，在義城鎮李榮處匯入巢湖，是合肥市區西南部主要行洪通道之一，河道彎曲，源短流急，洪枯水位變化大，汛期長受巢湖水位頂托，下游易受洪澇災害。十五里河在上游建有人工湖泊天鵝湖，在天鵝湖下游采用溢流壩蓄水，根據設計，天鵝湖水體100年一遇洪水位為31.12m，壩頂高程為30.50m，壩長60m，下泄流量為45.40m3/s。十五里河全長35km，流域面積105.66km2，河寬2-33m，河道平均坡降0.72‰，不能通航。自天鵝湖以下至入巢湖口長度為26km，是城市重要涉水景觀，天鵝湖以下由于生產生活污水排放和缺乏水源補給，水體污染嚴重，河流生態環境較差[7]。

2　十五里河流域污染現狀

十五里河流域周邊發展速度快，人口眾多，人為產生的生活污水未經處理直接排放至水體環境中，增加了十五里河水質負荷。為加強十五里河水環境保護責任，合肥市針對十五里河組織并實行“河長制”，同時在希望橋設有國控監測斷面，綜合監測結果顯示，十五里河不同區段水體TN、NH4+-N、TP含量呈現連續性超標，水體COD呈現間歇性超標現象。

十五里河入湖水源為沿岸支流水源補給和地表徑流匯入，十五里河水量比例為：地表徑流43%、排污口排放41%、支流入河16%。十五里河以1.2%的入湖水量，貢獻了2.3%的入湖COD、6.2%的入湖TP、6.95%的入湖氨氮，分別占全部入湖河流的42.92%、31.17%[8]。

十五里河流域整體呈現截污不徹底、污染來源較多、河道生境差的現象。將十五里河分段進行污染分析，結果具體表現為：

2.1上游

十五里河上游是水利退化、城市面源污染、水質污染以及生態破損等問題最為突出、也最為集中地區域。上游河道缺乏清潔水源補給，截污不徹底，河道補水主要來自于污水排放；河道比降大，通過滾水壩保水，河道淤塞，影響水質和行洪；城市面源污染嚴重忽視，城市的土地利用、新建道路和小區等設施沒有充分考慮城市面源污染控制；硬質化岸坡，生態元素缺失。

2.2中游

十五里河中游水質受支流入河影響明顯，究其原因，支流水質污染也是未實施污染截排的結果；無河堤，河道比降趨緩，自然河道形態保留較好；岸坡植被覆蓋良好，以灌草為主，多樣性差，景觀雜亂，沿岸亂建情況普遍，生態空間受到擠壓；農業面源尚缺乏有效控制。

2.3下游

十五里河下游水體條件趨好，水質污染相對較輕、河道淤積嚴重、生態系統適應重污染河道特征明顯。十五里河下游由于河勢開敞，水利條件進一步趨緩，生物過程展開較為充分，對水質改善有一定好處，但同時受到上中游來水和污水處理廠排水的累加效應明顯，底泥淤積更加嚴重；岸坡植被覆蓋良好，以灌草為主，多樣性差，景觀雜亂，沿城市建設大規模展開，生態空間面臨擠壓。

3　十五里河流域治理措施

巢湖是全國重點防治的“三河三湖”之一，其水污染成因復雜，其中入湖河流水質嚴重影響巢湖水體狀況。

2011年，安徽省宣布取消巢湖低級市，將原巢湖市所轄區域分別規劃合肥、蕪湖、馬鞍山3市管轄，巢湖成為合肥市的內湖。合肥就巢湖水污染問題制定一系列治理措施，最終將巢湖的治理目標制定為，至2015年巢湖環湖主要河道水質趨于好轉，南淝河、十五里河、派河等重污染河道水質從現狀的劣Ⅴ類達到Ⅴ類及以下，國控考核斷面水質基本達標，湖區藍藻爆發得到初步抑制。至2020年，巢湖環湖主要河道水質明顯改善，南淝河、十五里河、派河等重污染河道水質由Ⅴ類達到Ⅳ類及以下，國控考核斷面水質全部達標，湖區藍藻爆發得到有效抑制。

鑒于相關要求及十五里河上、中、下游在水利退化、污染源、水質污染以及生態破損等方面存在的問題各不相同，其治理重點也應各有側重，治理措施應遵循河段差異性的策略。

3.1十五里河入河污染控制措施

河流、湖泊水體水質逐漸變差，造成此類情況的主要原因是由于污染物的不斷輸入造成[9]。

對十五里河周邊考察發現，十五里河入河污染物眾多、污染成分復雜，點源、面源污染并重。

針對此情況，結合十五里河周邊情況，制定合理的治理措施。

（1）十五里河沿岸排污口并未完全實施截污，排污口污水水量變化大、水質成分復雜，嚴重影響十五里河水質狀況。故對現有排污口進行截斷，修建污水管網，將產生的污水引入現有污水處理廠進行處理，提標排放，以達到入水水質標準。

（2）十五里河現有污水處理廠出水水質無法達到地表水水質標準，需進一步提升標準以適應入河水質指標。經研究發現，污水處理廠尾水可以通過修建人工濕地等措施進行深度處理，進一步削減污染物含量，以減輕入河水體負荷[10]。

（3）十五里河河道周圍面源污染及雨水徑流污染對河水水質影響較大，如十五里河上游合肥市面源污染、中下游農業灌溉面源污染、雨污未完成分流等都導致十五里河水質變差。針對這種情況可通過新建城區低影響開發規劃建設、修建生態護坡、生態溝渠、生態緩沖帶、推廣測土配方施肥等措施，對入河面源污染物及雨水徑流污染物進行源頭控制及徑流削減凈化[11-12]，改善入湖水質、水量，以降低十五里河水體污染負荷，同時污水的生態環境治理措施（生態護坡、生態溝渠、生態緩沖帶等）可以起到一定的景觀美化效果[13]。

（4）十五里河中游入水河流較多，可以對入水小流域示范區河岸采用人工濕地凈化技術，通過建設人工濕地，恢復生態植被，截留入河水體污染達到降解污染物和改善水質的目的[14]。

（5）畜禽養殖業的發展產生大量水體污染物質，明顯的增加水體好氧廢棄物，減低河流自凈功能，導致河道水質變差[15]。根據合肥市城市總體規劃，十五里河流域大部分成為城建區，因此將農業源中的規模化畜禽養殖業完全取締，進一步削減入河農業面源污染含量。

3.2十五里河水體水質治理

大量污染物排入河道后，污染物濃度過高，即使有大量水源進行稀釋仍不足以使污水達到可允許的濃度，甚至水中溶解氧降至零而發生厭氧分解，產生甲烷、硫化氫等臭味氣體[16]，即使停止污水排入，也需要很長時間，才能恢復水體的正常狀態。且河道長期受到污染，底泥中污染物積累量大，僅僅依靠河道的自凈能力難以恢復水質，故針對十五里河受污染狀況，建議河道實施相應措施，提高水體的自凈能力。

根據十五里河流域不同區段水體水質的具體情況（如黑臭、富藻水體等）選擇人工曝氣增氧技術、微生物強化技術（高效復合微生物菌群技術、固定化細菌技術等）、生物膜技術（人工填料接觸氧化法、薄層流法、伏流凈化法、礫間接觸氧化法、生物活性炭凈化法等）[17-18]等河湖水質強化凈化技術加強對十五里河水質的凈化作用。

同時可以在適應當地自然條件的基礎上，選擇合適地點，通過建設人工濕地，降低水流速度，增加水體滯留時間，恢復生態植被，通過水生植被對污染污的同化吸收等作用，達到降解污染物、改善水質的目的。利用水生植物凈化受污染水體已被證實為一種有效且環保的方法[19]。

水生植物作為主要初級生產者，在水生系統中有著不可替代的作用。

當水生植物豐富時，水體表現為水質清澈、溶解氧高、藻類密度低、生物多樣性高等特點，同時水生植物對水體內污染物具有一定的去處效果，可以起到較好的凈化水質的目的。

在濕地區域修建生態穩定塘和不同類型的人工濕地，進一步降解河流水體中污染物，改善水質現狀，構建河流健康生態系統，增加水體景觀效應[20]。

3.3十五里河內源治理

十五里河入河沉積物不斷累積，導致河床抬升，不利于行洪，同時水體中部分污染物隨河流沉降在河道底部，降低河道容量，并且形成內源污染。河道中底泥持續向水體釋放營養元素，導致水體污染負荷增加[21]。

根據十五里河底泥厚度、成分調查分析表明，十五里河部分河段底泥堆積厚度過高，且底泥氮、磷等營養元素含量超標。故需對這些河段采取清淤處理，以降低內源污染負荷，改善水質污染現狀。底泥原位修復技術（如微生物底泥消解技術、生態網捕技術等）能夠有效消減污染物含量，控制底泥污染物釋放，減輕河道水體污染負荷，控制內源污染，改善水質[22]。

4　結論

巢湖水環境問題解決迫在眉睫，對主要入湖河流十五里河污染現狀及原因分析能科學合理的為巢湖流域水環境問題提供解決方案。

對十五里河污染現狀及原因進行詳細分析，在此基礎上提出不同的治理措施（如入河污染的截留、河道緩沖帶建立、污水處理廠污水提標改治）對十五里河入湖水源、水體水質、內源污染進行整治，可以有效的解決十五里河污染現狀。

通過這一系列生態環境整治措施，不僅削減入河污染物含量提升十五里河水質狀況，同時提高了區域生態環境，最終促使巢湖水質改善提升，進一步的改善巢湖水環境，還巢湖水清岸美的生態大湖風光。

致謝：文章部分內容參考中國合肥門戶網址（http://www.hefei. gov.cn）及中國第四屆湖泊論壇關于巢湖十五里河的資料，特此感謝！

[1]王文斌.論完善流域生態補償機制的立法對策[D].廈門:廈門大學,2008.

[2]高雁,李紅健.規范建管，加快小流域綜合治理[J].農村水電及電氣化,2005,24 (4):20-22.

[3]王金南,吳文俊,蔣洪強,等.中國流域水污染控制分區方法與應用[J].水科學進展, 2013,24(4):1-10.

[4]吳舜澤,夏青,劉鴻亮.中國流域水污染分析[J].環境科學與技術,2000,2:1-6.

[5]臧小平,吳國平,凃敏.長江流域湖泊水庫水華防治對策[J].人民長江,2009,40 (21):5-8.

[6]王緒偉,王心源,史杜芳.巢湖污染現狀與水質恢復措施[J].環境保護科學,2007,33 (4):13-15.

[7]劉路.巢湖十五里河河口污染物沉積特征[D].合肥:合肥工業大學,2006.

[8]東方超.合肥十五里河多環芳烴和重金屬分布特征及源解析研究[D].安徽合肥:安徽大學,2013.

[9]顧穎.人為活動與水質的關系研究[J].污染防治技術,2013,26(3):2732

[10]張麗,朱曉東,鄒家慶.人工濕地深度處理城市污水處理廠尾水[J].工業水處理, 2008,28(1):85-87.

[11]申麗勤,車伍,李海燕,等.我國城市道路雨水徑流污染狀況及控制措施[J].中國給水排水,2009,25(4):23-28.

[12]葉春,李春華,鄧婷婷.湖泊緩沖帶功能、建設與管理[J].環境科學研究,2013,26 (12):1283-1289.

[13]楊林章,周小平,王建國,等.用于農田非點源污染控制的生態攔截型溝渠系統及其效果[J].生態學雜志,2005,24(11):1371-1374.

[14]宋晨,項學敏,周集體,等.人工濕地對北方城市污水深度處理效果的研究[J].環境污染與防治,2007,29(6):433-442.

[15]吳根義,廖新俤,賀德春,等.我國畜禽養殖污染防治現狀及對策[J].農業環境科學學報,2014,33(7):1261-1264.

[16]劉亞帆,劉桂芳.城市河道綜合治理方案研究[J].河北水利,2006,6:1-6.

[17]曾昭朝,周祥.生物修復技術在水體污染治理中的應用[J].環境科學導刊,2010,29(2):68-70.

[18]廖靜秋,黃藝.流域水環境修復技術綜述[J].環境科技,2013,26(1):62-65.

[19]方焰星,何池全,梁霞,等.水生植物對污染水體氮磷的凈化效果研究[J].水生態學雜志,2010,3(6):36-40.

[20]曹向東,王寶貞,藍云蘭,等.強化塘-人工濕地復合生態塘系統中氮和磷的去除規律[J].環境科學研究,2000,13(2):15-19.

[21]謝丹東,李開明,江棟,等.底泥修復對城市污染河道水體污染修復的影響研究[J].環境工程學報,2009,3(8):1447-1453.

[22]柳敏,王如松,蔣瑩,等.原位生物技術對城市重污染河道底泥的治理效果[J].生態學報,2013,33(8):2358-2364.

X52[文獻碼]B

1000-405X（2015）-7-336-3

孟平（1963～），男，學士，高級工程師，研究方向為水處理工程及技術研究工作。