瀏陽河水污染現(xiàn)狀及其治理對策研究

陳 浩，安貞煜，劉志文

（湖南省水利水電勘測設計研究總院，湖南 長沙 410007）

城市內河在城市經濟發(fā)展和城市建設中發(fā)揮的作用日益增強[1]，然而，在經濟和工業(yè)飛速發(fā)展的同時，產生的污染物種類及數(shù)量越來越多，隨之排放的水體中的污染物也逐漸增多，水環(huán)境面臨著嚴重的威脅[2]。因此，對城市內河的污染治理成為了更多人的關注的焦點。

瀏陽河位于湖南省東部，是湘江的一級支流[3]。根據(jù)相關的環(huán)境統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，瀏陽河流域的水污染問題日益嚴重，水質受到了嚴重的影響，對人們的生產和生活造成了巨大的威脅。瀏陽河全長235 km，流域面積5 960 km2，接近長沙國土總面積的40%[4]，因此對瀏陽河生態(tài)環(huán)境進行保護有著重要意義。

1 水環(huán)境現(xiàn)狀評價及趨勢分析

1.1 整體狀況

本文以瀏陽河流域地表水為監(jiān)測對象，選取了瀏陽河干流黑石渡、三角洲、榔梨、韓家港、三水廠、小溪和黃花洞共7 個監(jiān)測斷面，并在各采樣點取樣分析，對瀏陽河地表水水質現(xiàn)狀進項綜合分析評價。如圖1～圖7 所示為1995～2018 年各斷面主要污染影響因子：氨氮、總磷、化學需氧量和高錳酸鹽指數(shù)的變化趨勢圖，圖中紅線為各斷面相應的水質目標，收集的數(shù)據(jù)截止到2018 年8 月。如圖1、圖2 所示，1996～2000 年，黑石渡、三角洲斷面基本為IV 類水質，僅存在氨氮、生化需氧量的部分超標情況。自2001 年起，水質下降為劣V類，屬重度污染，污染程度在2007 年、2008 年達到頂峰。到2017 和2018 年上半年黑石渡、三角洲斷面的氨氮、總磷已達到IV 類水，并且還有繼續(xù)變好的趨勢；化學需氧量和高錳酸鹽指數(shù)基本穩(wěn)定在Ⅲ類水以下。如圖3 和圖4 所示，榔梨和韓家港斷面的氨氮、總磷穩(wěn)定在Ⅲ類水及以下，高錳酸鹽指數(shù)穩(wěn)定在Ⅱ類水以下，呈現(xiàn)出良好的水質變化趨勢。如圖1、圖6 所示，三水廠、小溪斷面的水質基本都在Ⅱ類水標準以下。如圖7 所示，黃花洞斷面除部分年份外，氨氮、總磷、高錳酸鹽指數(shù)和化學需氧量基本都達到了相應的水域功能執(zhí)行標準。由以上結果可知，瀏陽河榔梨及以上斷面水質整體狀況較好，瀏陽河污染主要集中在下游，即榔梨斷面以下。

圖1 黑石渡斷面1995～2018 年水質變化

圖2 三角洲斷面1995～2018 年水質變化

1.2 污染狀況

1.2.1 瀏陽河流域主要污染源

瀏陽河流域污染源包括生活污染源、工業(yè)污染源、種植源和畜禽養(yǎng)殖污染源。根據(jù)調查，COD 入河量生活源、工業(yè)源、種植源和畜禽養(yǎng)殖源分別占84.47%、10.75%、2.81%和1.97%，氨氮入河量生活源、工業(yè)源、種植源和畜禽養(yǎng)殖源分別占83.79%、7.88%、4.88%和3.45%。因此，生活源是瀏陽河水環(huán)境污染源的主要來源，其次是工業(yè)源、種植源和畜禽養(yǎng)殖源。

圖3 榔梨斷面1995～2018 年水質變化

圖4 韓家港斷面1995～2018 年水質變化

1.2.2 主要污染物沿程變化趨勢

綜合分析瀏陽河1995～2018 歷年各斷面監(jiān)測數(shù)據(jù)表明，瀏陽河水質隨沿程呈現(xiàn)出明顯的空間變化趨勢，各主要污染因子呈現(xiàn)出從上游斷面到下游斷面增加的趨勢。其中，黃花洞斷面為I 類水體，小溪、三水廠斷面為II 類水體，韓家港、榔梨斷面屬于III 類水體，表明瀏陽河從源頭黃花洞到榔梨斷面，水質污染呈不斷上升趨勢，主要體現(xiàn)在總磷指標的污染加劇，其它主要污染因子還包括氨氮、高錳酸鹽指數(shù)、化學需氧量。榔梨下游長沙段黑石渡、三角洲斷面因接納了長沙市區(qū)絕大部分生活污水及部分城區(qū)工業(yè)企業(yè)廢水，水質明顯惡化，年度水質為Ⅳ類，水質優(yōu)良率分別為16.7%、25%，主要污染物為氨氮，總磷。

圖5 三水廠斷面1995～2018 年水質變化

圖6 小溪斷面1995～2018 年水質變化

1.2.3 主要污染物隨水期變化趨勢

根據(jù)瀏陽河榔梨、黑石渡、三角洲3 個監(jiān)測斷面2015～2018 年月監(jiān)測數(shù)據(jù)，高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、總磷、化學需氧量等污染指數(shù)呈現(xiàn)出隨水期變化的特點。榔梨河段水質穩(wěn)定，近3 年水質類別總體為III 類，均未監(jiān)測到污染因子超標情況。至黑石渡斷面，水質出現(xiàn)明顯好轉。對2015～2018 年的監(jiān)測數(shù)據(jù)加以分析，按照地表水環(huán)境質量標準IV 類進行評價，存在氨氮、總磷超標情況。進入三角洲斷面后，水質較黑石渡差，按照地表水IV 類水環(huán)境質量標準要求，存在氨氮、總磷、生化需氧量、化學需氧量污染因子超標情況。根據(jù)調查數(shù)據(jù)分析，黑石渡枯水期氨氮和總磷超標率分別為50%和21.43%，平水期為38.46%和0.077%，豐水期為20%和0.067%。三角洲枯水期氨氮和總磷超標率分別為78.57%和21.43%，平水期為53.85%和23.08%，豐水期為20%和0.067%。說明主要污染物在榔梨及以下斷面存在顯著的水期變化特點，枯水期水質污染最嚴重，平水期、豐水期污染物超標率相對較低，豐水期表現(xiàn)出明顯的較平水期水質改善特點，尤其對于總磷的超標率來說。

圖7 黃花洞斷面1995～2018 年水質變化

表1 瀏陽河流域各類型污染源入河污染物量 t/a

2 瀏陽河流域主要環(huán)境問題

近十幾年來，長沙市委、市政府高度重視瀏陽河流域水污染與水生態(tài)問題，先后從優(yōu)化調整產業(yè)結構、截污截排、城鎮(zhèn)污水處理、河道綜合整治等方面入手進行了專項治理，取得了一定成效。但瀏陽河流域水環(huán)境仍然污染嚴重，目前尚未得到徹底改善和恢復。

根據(jù)對瀏陽河水質現(xiàn)狀的調查分析，認為瀏陽河流域水污染治理方面存在的以下主要問題：

1）水環(huán)境質量形勢不容樂觀，部分河段水質仍然存在超標現(xiàn)象。近20 年來榔梨及以上9 個斷面水質可穩(wěn)定達到或優(yōu)于地表水Ⅲ類及以上，水質常年可保持優(yōu)良。瀏陽河長沙城區(qū)段水質呈現(xiàn)出輕度污染向重度污染轉化的趨勢。1995～2000 年，黑石渡、三角洲斷面基本為Ⅳ類水質。自2001 年起，水質下降為劣Ⅴ類，屬重度污染，污染程度在2007 年、2008 年達到頂峰，氨氮嚴重超標是瀏陽河長沙城區(qū)段污染加重的主要原因之一。截止到2018 年8 月的斷面數(shù)據(jù)，干流斷面上榔梨及以上斷面都能穩(wěn)定達到水質目標，三角洲斷面和黑石渡斷面總體達到了Ⅳ類目標，且有持續(xù)變好的趨勢，但仍存在少數(shù)月份氨氮不能達標的情況。

2）瀏陽河長沙城區(qū)段納污量過大，遠超其納污能力。河東城區(qū)絕大部分污水處理廠尾水都排入了瀏陽河。據(jù)統(tǒng)計，瀏陽河城區(qū)段共接納了河東9 個城市污水處理廠的尾水，敢勝垸污水處理廠正在建設，建成后將接納10 個污水處理廠尾水。瀏陽河長沙城區(qū)段點源污染物COD 入河量為7631.33t/a，氨氮入河量為397.56t/a，而COD 納污能力只有4 504.31 t/a，氨氮186.15 t/a，分別超出納污能力COD 為3 127.02 t/a，氨氮為211.41 t/a。

3）瀏陽河自然補給量季節(jié)分布不均，枯水期生態(tài)流量過小。瀏陽河上游屬于湘東暴雨區(qū)，流域多年平均降雨量為1568.5 mm，干流多年平均年徑流量37.25億m3，水量充沛，但年內分配不均，1 月份只占到全年水量的1.7%，為枯水期，3～6 月份占全年水量55%以上。流域上游現(xiàn)有的攔蓄水設施尚不能做到對枯水期的補給，造成下游枯水期河流自凈能力弱，水體污染嚴重。

4）截污治污不徹底，截污效果出現(xiàn)反彈。瀏陽河流域內為雨污合流體系，在暴雨期超出的污水和雨水部分，經過混合后將直接排入水體，造成水體污染。此外，城市內污水管網建設滯后，使污水無法進入污水處理廠。雖然在長沙城區(qū)內已經進行了多次截污，但是截污效果出現(xiàn)了反彈。

5）上游面源污染嚴重。畜禽養(yǎng)殖、種植源污染較嚴重。目前瀏陽河流域散戶養(yǎng)殖污染負荷依然較重，城市建成區(qū)或城郊結合部還存在養(yǎng)豬問題。瀏陽市、長沙縣生豬養(yǎng)殖總量大，糞污未得到有效處置。農業(yè)生產中化肥、農藥施用量大。并且目前流域內畜禽養(yǎng)殖業(yè)區(qū)域發(fā)展不平衡，轉型發(fā)展緩慢，畜禽規(guī)模養(yǎng)殖水平僅占養(yǎng)殖總量的9.3%。

6）部分工業(yè)園沒有污水集中處理設施，部分企業(yè)游離于園區(qū)之外。瀏陽河流域鎮(zhèn)頭等部分工業(yè)園沒有污水集中處理設施。部分企業(yè)游離于園區(qū)之外，使得污染物無法進行集中處理，給環(huán)境監(jiān)督管理帶來困難。

7）水生態(tài)功能恢復緩慢，河道出現(xiàn)黑臭現(xiàn)象。瀏陽河流域水資源總量豐富，但豐水期的徑流量遠遠大于枯水期。與豐水期相比，枯水期河流的水體流動性、與外界水體交換水量、水體自凈能力等都遠小于豐水季節(jié)。同時有機污染物的排入量并沒有減少，導致河流的溶解氧含量降低，水生態(tài)功能恢復緩慢，出現(xiàn)了河道黑臭現(xiàn)象。

8）瀏陽河干流水電開發(fā)對區(qū)域生態(tài)環(huán)境產生了一定的影響。梯級電站的建設，改變了瀏陽河的土地利用格局，淹沒了兩岸的林地、灌草地、耕地等，同時也造成了一定的植被破壞，瀏陽河上游大溪河達滸電站等存在下游減水影響，生態(tài)流量缺乏，下游河床裸露。

3 治理對策

3.1 污染源綜合治理對策

1）對城鎮(zhèn)污水處理廠進行擴建以及提質改造，并對污水廠的尾水進行回用。

2）瀏陽河長沙市和長沙縣干支流全截污，推進城區(qū)排口截污設施提標改造，實現(xiàn)旱季污水全收集、全處理，加強監(jiān)管，確保截污效果不出現(xiàn)反彈。

3）對長沙市城區(qū)雨污分流進行改造，不斷完善現(xiàn)有的雨污分流系統(tǒng)。

4）防治畜禽養(yǎng)殖污染源。繼續(xù)實施瀏陽河流域畜禽養(yǎng)殖退出專項行動及污染治理工程。

5）對種植源污染源進行治理。一是實施化肥減量行動。逐年減少化肥使用量；調整施肥結構及方式；實施有機質提升行動，推廣商品有機肥。二是實施農藥減量行動。推進技術示范推廣、普及科學用藥知識，讓農民了解農藥，安全使用農藥，以達到農藥減量的目的。

3.2 生態(tài)修復與保育工程對策

1）黑臭水體整治。對榨山港、花園港、梨江港、雙橋港等瀏陽河支流，進行清淤及垃圾清理、岸帶修復、人工增氧、初期雨水過濾、ISSA PGPR 微生物凈化。

2）水系連通工程。通過改造主干渠為生態(tài)明渠、新建景觀調蓄湖等工程舉措，實現(xiàn)水系連通、良性循環(huán)，通過濕地生物的打造，對雨水進行過濾降解，補充地下水、調節(jié)水循環(huán)。

3）濕地建設。加強對瀏陽河水系周邊森林、濕地和自然保護區(qū)的保護力度，通過濕地恢復與治理、濕地保護與合理利用等措施，使?jié)竦孛娣e不斷增加，濕地保護率不斷提高。

4）河岸植被恢復工程。河岸植被恢復是河道整治與恢復的輔助工程，一是為防風固堤進行水土保持，二是為濕地恢復，提高河流的自凈能力。

5）保護與修復河流洲灘。瀏陽河流域上游洲灘，以生態(tài)退耕，實施生態(tài)保護為主；流域中游洲灘，以退耕還林還草為主；瀏陽河下游洲灘，以生態(tài)修復為主。

6）整治環(huán)境敏感的水利水電工程。目前瀏陽河流域成立包括大圍山省級自然保護區(qū)在內的多個環(huán)境敏感區(qū)，這些地區(qū)生態(tài)保護要求高。瀏陽河流域己建的92 座水電梯級中，有31 座水電站涉及環(huán)境敏感區(qū)，建議拆除位于大圍山的環(huán)境敏感區(qū)內水電站，恢復原有的河流濕地環(huán)境。

4 結 論

瀏陽河干流榔梨及以上斷面水質可以穩(wěn)定達到或優(yōu)于地表水Ⅲ類及以上標準，榔梨以下各斷面水質出現(xiàn)顯著下降，黑石渡、三角洲斷面常年為V 類、劣V 類水質，為瀏陽河干流主要污染河段。主要污染因子為氨氮、總磷、高錳酸鹽指數(shù)和化學需氧量。瀏陽河干流水質沿程變化明顯，從源頭黃花洞到下游三角洲斷面，各因子污染程度呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢。瀏陽河重點污染河段黑石渡、三角洲斷面水質隨水期變化明顯，主要污染因子的超標率呈現(xiàn)出枯水期、平水期和豐水逐漸減小的趨勢，尤其對于總磷的超標率來說。生活源是瀏陽河水環(huán)境污染源的主要來源。此外，瀏陽河干流水電開發(fā)對區(qū)域生態(tài)環(huán)境也產生了一定的影響。

要改善瀏陽河流域水質，在污染源綜合治理方面，實施城鎮(zhèn)污水處理廠提質改造和擴建、排口全截污、雨污分流改造等必要的措施；同時，實施瀏陽河流域畜禽養(yǎng)殖污染治理和種植源污染治理工程；在生態(tài)修復方面，進行黑臭水體整治、水系連通工程、濕地建設以及水利水電工程等生態(tài)工程的建設。