瀨溪河流域(榮昌段)水環(huán)境質量現(xiàn)狀及污染源解析

(1.重慶市榮昌區(qū)生態(tài)環(huán)境局 重慶 402460;2.重慶市環(huán)境科學研究院 重慶 401147;3.重慶市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心 重慶 401147)

瀨溪河系沱江左岸一級支流，發(fā)源于重慶市大足區(qū)巴巖店，流經重慶市榮昌區(qū)、四川省滬縣，于滬縣胡市匯入沱江。瀨溪河是重慶市榮昌區(qū)主要的飲用和農用水源，瀨溪河流域是榮昌區(qū)重點發(fā)展區(qū)域，占全區(qū)幅員面積的66%，城市建成區(qū)和工業(yè)園區(qū)均分布其中，近年來，隨著城鎮(zhèn)化、工業(yè)化以及農業(yè)、畜牧業(yè)的快速發(fā)展，加之上游污染，流域水環(huán)境達標壓力日益加大，有限的環(huán)境容量、水資源與區(qū)域社會經濟快速發(fā)展的需求矛盾突出[1-3]。2017-2018年，瀨溪河(榮昌段)出入境監(jiān)測斷面(界牌、高洞電站)化學需氧量、氨氮、高錳酸鹽指數(shù)、總磷等主要水質指標在個別月份均出現(xiàn)不同程度超標，不能穩(wěn)定達到《重慶市水污染防治目標責任書》要求的III類水質標準。本研究以瀨溪河(榮昌段)2013-2018年水質監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎，研究了流域年度、月度水質變化及主要污染源解析，可為下一步制定針對性措施改善瀨溪河(榮昌段)水質狀況和當?shù)厝司迎h(huán)境質量提供參考。

一、流域概況

圖1 瀨溪河(榮昌段)流域范圍圖

瀨溪河(榮昌段)干流長55.2公里，共有各級大小支流100余條，流域面積708平方公里，涉及昌元街道、昌州街道、榮隆鎮(zhèn)等13個鎮(zhèn)(街道)，覆蓋人口57.5萬人，其中城鎮(zhèn)人口40.5萬，農村人口17.0萬。流域有板橋、廣富、榮隆3個工業(yè)園區(qū)，重點發(fā)展裝備制造、食品醫(yī)藥、輕工陶瓷和農牧高新等產業(yè)。

二、數(shù)據(jù)和資料來源

監(jiān)測數(shù)據(jù)：瀨溪河在榮昌境內共設監(jiān)測斷面2個，分別為高洞電站斷面(出境斷面)和界牌斷面(入境斷面)，其中高洞電站斷面為國家考核斷面。系列年水質監(jiān)測數(shù)據(jù)來自重慶市榮昌區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站2013-2018年逐月監(jiān)測結果。水質評價采用《地表水環(huán)境質量標準》(GB3838-2002)III類標準限值。

污染負荷核算：工業(yè)源數(shù)據(jù)來源于排污許可證；人口數(shù)據(jù)來源于榮昌區(qū)統(tǒng)計年鑒；耕地、水產養(yǎng)殖、畜禽養(yǎng)殖、水土流失等數(shù)據(jù)來源于部門填報。

三、水環(huán)境質量現(xiàn)狀

監(jiān)測結果顯示，2013-2016年，瀨溪河入境斷面(界牌)水質均達Ⅲ類，總磷、化學需氧量、氨氮、高錳酸鹽指數(shù)等主要水質指標年均濃度均逐年下降；2017年水質類別為Ⅳ類，化學需氧量、高錳酸鹽指數(shù)超標；2018年水質類別改善為III類。2013-2018年，瀨溪河出境斷面(高洞電站)水質均達Ⅲ類，但總磷、化學需氧量等水質指標年均濃度臨近標準值，有超標風險。可以看出，2013-2016年，瀨溪河(榮昌段)整體水質逐步改善，2017-2018年水質有所下降，特別是2017年水質明顯反彈，主要由于榮昌區(qū)當年降雨量顯著下降，較多年平均降雨量減少了30%，僅為上一年度的60%。

表1 2013-2018年歷年水質評價

對2017-2018年瀨溪河(榮昌段)高洞電站斷面(國控斷面、出境斷面)總磷、化學需氧量、氨氮、高錳酸鹽指數(shù)等主要水質指標月均值進行分析，見圖2。可以看出，2018年各指標月均濃度整體較2017年有所下降。從各指標月均濃度變化來看，2017、2018年各指標在1-3月份均有一個峰值，另外，2017年8-10月份和2018年6-8月份各指標也有一個峰值。分析原因認為，1-3月(枯水期)流量減少導致水環(huán)境承載能力下降；6-10月(豐水期)降雨量較大，受一定強度的降雨影響，面源污染負荷明顯增加。

圖2 2017-2018年高洞電站斷面主要水質指標月均濃度變化

四、流域污染源解析

(一)污染負荷核算

1.點源

(1)工業(yè)源。進入園區(qū)污水處理廠集中處理的工業(yè)污染物排放量，根據(jù)各園區(qū)污水處理廠實際出水量、實際出水濃度核算；自行處理后直接排入水體的工業(yè)污染排放量按排污許可證核發(fā)量核算。

(2)城鎮(zhèn)生活源。參照《生活源產排污系數(shù)及使用說明》(修訂版2011)，生活污水污染物排放量化學需氧量52g/人·天，氨氮7.88g/人·天，總磷0.83 g/人·天；生活垃圾按1kg/(天·人)計算，其中1.0kg生活垃圾折算0.05kg 化學需氧量、0.2g 總磷。根據(jù)地區(qū)實際居民人均綜合用水量、折污系數(shù)、污水收集率、污水處理廠出水水質、垃圾收運情況等確定削減量。

2.非點源

(1)農村生活源。參照《重慶市農村環(huán)境連片整治示范項目技術指南》、《次級河污染綜合整治實施方案編制指南》，農村生活污水化學需氧量濃度為320mg/L、氨氮濃度為30mg/L、總磷濃度為3.5 mg/L；生活垃圾按0.7kg/(天·人)計算。根據(jù)地區(qū)實際農村居民用水量、折污系數(shù)、污水收集率、垃圾收運情況等確定削減量。

(2)農田面源。參照《第一次全國污染源普查—農業(yè)污染源肥料流失系數(shù)》，氨氮為0.046kg/畝、總磷為0.008 kg/畝，農田面源污染排放量根據(jù)耕地面積、流失系數(shù)核算。

(3)水土流失。水土流失進入河流的污染負荷根據(jù)下面公式計算：

Wi=A·Si·DR·Ci·10-6

式中：Wi——水土流失帶入流域的污染量(t/a)；

A——河流流域水土流失的面積(km2)；

Si——河流流域面積上的土壤年均侵蝕模數(shù)(t/a·km2)，取761 t/a·km2；

DR——河流泥沙輸移比，取0.046；

Ci——河流流域面積上的土壤背景值，其中CCOD為4612mg/kg、C氨氮為105mg/kg、CTP為92mg/kg。

(4)畜禽養(yǎng)殖。將各類畜禽轉換為標準豬，換算關系為：30只蛋雞折合為1頭豬，60只肉雞折合為1頭豬，3只羊折合為1頭豬，1/5頭牛折合為1頭豬。生豬產污系數(shù)分別為：豬糞398kg/a，豬尿657kg/a，化學需氧量排放量：52kg/t豬糞、9kg/t豬尿，氨氮排放量：3.1kg/t豬糞，1.4kg/t豬尿，總磷排放量：3.41 kg/t豬糞；0.52kg/t豬尿。畜禽養(yǎng)殖污染排放量參照三峽庫區(qū)禽畜糞便污染物流失率：化學需氧量12.3%、氨氮2.86%進行核算。

(5)水產養(yǎng)殖。參照《第一次全國污染源普查—水產養(yǎng)殖業(yè)污染源產排污系數(shù)》，排污系數(shù)分別為化學需氧量23.32g/kg、總磷0.415g/kg。

(二)污染物入河量核算

污染物入河量通過污染物排放量與入河系數(shù)折算得到。工業(yè)、城鎮(zhèn)生活等點源污染物經處理后由排污口直接排入地表水，入河系數(shù)取1；農村生活污水經土壤凈化，具有排放量大而入河量小等特點，入河系數(shù)取0.3；農田面源、水土流失、畜禽養(yǎng)殖、水產養(yǎng)殖等以流失率或排污系數(shù)核算，入河系數(shù)取1。

(三)污染物入河量

據(jù)統(tǒng)計，流域污染物入河量分別為化學需氧量3772.7t/a、氨氮598.6t/a、總磷57.7t/a。由圖3可知，城鎮(zhèn)生活源是流域主要污染來源，化學需氧量、氨氮、總磷占比分別為65.6%、84.8%、68.8%。由圖4可知，昌元街道污染物排放量最大，化學需氧量、氨氮、總磷占比分別為26.3%、34.0%、28.0%，昌州街道次之，化學需氧量、氨氮、總磷占比分別為26.3%、30.4%、21.6%，且均以城鎮(zhèn)生活源為主。

圖3 各類污染源入河量占比

圖4 各鎮(zhèn)街主要污染物入河量

Fig.4Thepollutionemissionsofthedifferenttown

(四)污染源解析

瀨溪河河口多年平均流量20.6m3/s，規(guī)模為小河，河道長寬比較大，采用縱向一維水質模型對各污染源、各鎮(zhèn)街對高洞電站斷面水質貢獻率進行計算，模擬指標選擇化學需氧量、氨氮[4]。結果顯示，界牌斷面水質對高洞電站斷面水質貢獻率分別為化學需氧量54.4%、氨氮9.2%，沿程污染源的匯入對高洞電站斷面水質貢獻率分別為化學需氧量45.6%、氨氮90.8%。由圖5可知，不考慮上游來水水質對高洞電站斷面影響，昌州街道、昌元街道對高洞電站斷面水質貢獻率明顯高于其他鎮(zhèn)街，其中昌州街道對化學需氧量貢獻率最大，為22.1%，昌元街道對氨氮貢獻率最大，為24.2%。

圖5 各鎮(zhèn)街污染源對高洞電站斷面水質貢獻率

五、結論與建議

1.瀨溪河(榮昌段)穩(wěn)定保持III類水質壓力較大，總磷、化學需氧量及高錳酸鹽指數(shù)等水質指標在2-3月和6-8月仍有超標或有超標風險，氨氮指標在2018年已基本實現(xiàn)穩(wěn)定達標。瀨溪河(榮昌段)主要污染源為城鎮(zhèn)生活源，昌元街道和昌州街道排放量最大。高洞電站斷面化學需氧量指標受上游和流域自身污染源雙重影響，分別占54.4%和45.6%；氨氮指標主要受流域自身污染源影響，占90.8%；昌元街道和昌州街道對高洞電站斷面水質影響較大。

2.圍繞水質改善這一核心目標，如何從流域層面解決水污染問題、針對流域水文水環(huán)境特點制定全面的水污染防治策略，已成為我國流域水環(huán)境管理新的出發(fā)點[5]。長江經濟帶覆蓋的11省(市)過去在生態(tài)環(huán)境保護方面做了大量工作，但整體成效沒有顯現(xiàn)，最大問題就是流域整體性保護不足[6]。建議圍繞瀨溪河流域水環(huán)境質量改善目標，堅持系統(tǒng)保護治理的原則，實施水資源、水環(huán)境、水生態(tài)協(xié)同治理，統(tǒng)籌上中下游，細化水環(huán)境問題清單、水污染防治目標清單和責任清單，實施差異化的水污染防治策略，推進流域水污染防治網格化、精準化管理。