灄水河黃陂段水環境問題及防治對策研究

陳 斌，程 歡，肖 詩

(武漢市生態環境局黃陂區分局，湖北 武漢 430300)

1 引言

灄水河亦名黃陂河[1]，為長江北岸的一條重要支流，發源于大別山南麓大悟縣的三角山，在大悟縣境內分為東西兩股支流，各自流經大悟縣河口鎮和紅安縣上新集鎮后交匯，一并匯入黃陂區姚集街境內[1]，于漢口諶家磯下游3 km的江咀入江。灄水流域面積2312 km2，黃陂段流域面積1493 km2；灄水全長142.1 km，其中黃陂區89.17 km。灄水河黃陂段流域共涉及12個街鄉，總人口為70萬人。

2 灄水河黃陂段水質狀況

2.1 監測斷面的設置

灄水河黃陂段共設置有3個水質常規監測斷面[2]，從上游到下游分別是河口、城關、灄口，其中，河口、灄口斷面作為跨界斷面,每月監測，城關斷面單月監測，各斷面監測水質指標包括化學需氧量(CODCr)、生化需氧量(BOD)、高錳酸鹽指數(CODMn)、氨氮(NH3-N)、總氮(TN)、總磷(TP)等25項。灄水河黃陂段執行地表水環境質量標準(GB3838-2002)Ⅲ類標準。

2.2 水質歷史變化趨勢

灄水評價指標中，TN和BOD作為參考指標，不納入水質評價體系，根據灄水河黃陂段2006～2019年常規指標水質監測數據，TN年均濃度在0.6～1.53 mg/L 之間,達標率為35.7%，2008～2009年、2013～2019年均存在不同程度的超標，總體呈上升趨勢；BOD年均濃度在1.23～3.91 mg/L 之間,達標率為100%，總體較穩定。

評價指標共4 個，其中，NH3-N年均濃度在0.22～0.89 mg/L之間，達標率為100%，2016年以來均值維持高位，總體來看呈上升趨勢。CODCr年均濃度在 11.18～21.28 mg/L之間，達標率為85.7%，除2014、2015年均存在少許超標外，其他年份達標，總體呈先上升后下降的趨勢。CODMn年均濃度在 2.52～5.42 mg/L之間，達標率為100%，總體呈上升趨勢。TP年均濃度在0.05～0.12 mg/L之間，達標率為100%，相對較平穩。

因此，結合2006～2019年灄水河黃陂段各主要污染物年均濃度變化情況，其水質基本滿足Ⅲ類水體要求，僅2014、2015年為Ⅳ類水體，超標污染因子為CODCr。灄水河黃陂段2006～2019年主要污染物濃度變化見圖1。

圖1 灄水河黃陂段2006～2019年主要污染物濃度變化示意

2.3 水質現狀及污染特征

灄水河屬于季節性河流，通常5～10月份是豐水期，1～2月份、11～12月份是平水期，3～4月份是枯水期。根據灄水河黃陂段2019年1～12月份各斷面主要污染物常規水質監測結果， BOD、NH3-N 、CODCr、CODMn、TP能滿足Ⅲ類水體要求，TN最高超標1.91倍，NH3-N 、CODCr、CODMn污染指數較大，是影響灄水河黃陂段水質達標的主要因子。總體來看，灄口斷面處的水質劣于城關和河口斷面，豐水期水質優于平水期和枯水期。各斷面不同水期主要污染物濃度變化見圖2。

3 污染源分析及存在的主要問題

3.1 污染源分析

流域污染源調查評價是污染治理的基礎。根據調查，灄水河黃陂段的主要污染來源包括上游入境、城鎮生活污染、農村生活污染、畜禽養殖污染、農田面源污染、河面沉降污染等6類。河流沿岸共有排口22 處，其中污水排口18個，雨污混合排口4個。對灄水河黃陂段范圍內各類污染源污染負荷進行核算，匯總得到 2019年灄水河黃陂段各類污染源主要污染物入河總量和貢獻比例(表1) 。

表1 灄水河黃陂段污染源污染負荷匯總

通過累加各污染源4種主要污染物的污染貢獻比，可得入境負荷、工業廢水、城鎮生活、農村生活、畜禽養殖、農田面源、河面沉降對4種主要污染物的總貢獻比分別為94%、0.8%、34.7%、31%、90.8%、146.7%、1.9%，其中，入境負荷作為灄水河黃陂段上游流域輸入性負荷，不屬于本次研究范圍，不納入水體污染影響因素分析。因此，影響灄水河黃陂段水質的污染源主要是農田面源，其次是畜禽養殖。進一步分析各污染源對同一種污染物的污染貢獻比可知，CODCr除去上游入境負荷影響，主要受農田面源及農村生活影響，尤其是農田面源，貢獻比高達22.2%；NH3-N受農田面源影響最大，貢獻比達到43.0%，畜禽養殖及農村生活影響次之；TN與NH3-N類似，主要受農田面源影響，其貢獻比高達40.9%，其次是畜禽養殖及城鎮生活；TP受畜禽養殖及農田面源影響最大，其貢獻比依次為42.4%、40.6%。

按照一維模型[3]正向模擬計算，匯總得到灄水河黃陂段主要污染物納污能力：CODCr10427.90 t/a、NH3-N 823.17 t/a、TN 1715.64 t/a、TP 263.94 t/a。計算結果表明:目前灄水河黃陂段CODCr、NH3-N、TN和TP的排放量未超過其環境容量，但是根據國家和湖北省對灄水河黃陂段的水質考核目標和時限要求，仍需加強對各種污染源的治理(圖1)。

3.2 主要問題

根據現場調查和數據分析，灄水河黃陂段目前存在以下水環境問題:一是上游水環境形勢不容樂觀。大悟縣支流和紅安縣支流沿線各鎮，特別是大悟縣河口鎮和紅安縣華河鎮、上新集鎮，仍有部分居民生活污水直排灄水河，生活垃圾在河邊堆積現象較常見，上游生活污水和垃圾所造成污染累積負荷仍不可忽視。二是環境基礎設施建設滯后。隨著城鎮化的發展，生活污水和工業廢水排放量近年來大幅增加，匯水區范圍內污水收集系統不健全，配套污水收集管網錯接、混接問題較多，仍有部分老舊生活區域未實施雨污分流，前川污水處理廠超負荷運行。羅漢、王家河等集鎮污水處理廠提標升級和管網改造未完工。村灣生活污水處理設施建設進展滯后，大量農村生活污水直排環境。三是面源污染影響突出。據統計，灄水河流域農田的化肥和農藥投加量較大，其中化肥投入量達到900 kg/hm2，是全國平均水平的2.52倍、世界平均水平的4倍[4]；小規模畜禽養殖面廣量大，絕大部分養殖戶無設施，僅對牲畜糞便簡單地集中堆放或貯糞池貯存，糞尿受沖洗水和降雨沖刷四處流溢，導致進入地表水造成面源污染，引起周圍水體富營養化；部分規模養殖場沒有廢物處理設備或設施簡陋，不能有效控制污染物的排放。四是水土資源保護方面問題明顯。灄水河上中游姚家集、長軒嶺、木蘭、羅漢、王家河等部分地段河道、灘地地表植被破壞，河岸崩岸、塌岸；灄水河支流挖砂、生活垃圾亂倒現象比較突出，河道淤塞，河流自凈能力退化嚴重(圖2)。

圖2 2019年灄水河黃陂段各斷面不同水期主要污染物濃度變化示意

4 水污染防治對策

4.1 加強城鎮生活污染治理

首先，加強前川污水處理廠及流域沿線已建的集鎮、社區和村灣污水處理廠(設施)的日常監管，確保尾水達標排放。其次，加快推進前川污水處理廠擴建工程及配套管網建設。保證前川區域生活污水集中處理，特別是城中村、老舊小區和城鄉結合部的污水截流、收集項目優先啟動。現有合流制排水系統應加快實施雨污分流改造，難以改造的，應采取截流、調蓄和治理等措施。應急與謀遠相結合，將前川魯臺片區全域納入前川污水處理廠污水收集范圍。再次，結合長江文旅城項目推進，提前布局順河、青鳳片區污水管網建設。結合產業新城拆遷，做好新城園區和還建點污水管網設計。最后，搶抓進度完成灄水河流域未完工的集鎮生活污水處理廠提標升級和管網改造，統籌建設好石門、研子、長堰等3個社區污水處理廠及污水管網工程。

4.2 防治農業養殖污染

控制畜禽養殖業的發展速度，實行“總量控制”，落實養殖“三區”劃定要求，嚴格畜禽養殖項目審批。保證畜禽養殖規模控制在土地的承載能力范圍內。做好畜禽養殖的污染防治工作，提高規模化畜禽養殖比例，提高畜禽糞便綜合利用率。對現有畜禽養殖散養戶排污從嚴監管，通過嚴格執法倒逼企業達標排放。流域范圍內湖泊全面禁止圍網、攔網、網箱養殖，大力推進“一控兩減三基本”示范工程建設，大范圍推進“兩清”“兩減”，倡導生態種養殖。

4.3 深化農村面源治理

全流域實施測土配方，推廣精準施肥技術和機具；鼓勵使用有機肥、高效低毒低殘留農藥及生物農藥，開展農作物 病蟲害綠色防控和統防統治；持續調整、優化農業產業結構，大力發展生態循環農業，休閑觀光農業。推廣中部水網連片村鎮控源與水體凈化工程技術成果與應用，在小流域推進農灌溝渠生態化改造，構建多水塘生態系統。因地制宜、因村施策開展農村生活污水治理，采用“集中和分散處理”相結合的方式處理農村生活污水。優先布局灄水河沿線村級生活污水設施，力爭實行全流域截污。

4.4 加大生態環保投入

一是在重點支流、敏感點位推進生態修復工程建設。如姚蔡河姚集集鎮段、十棵松河十棵松段啟動生態修復工程，最大限度地解決上游來水及居民生活污染源對灄水河的影響。結合“河長制”和“三鄉工程”有關工作的開展，將灄口三閘村原本水湖相連的地域優勢變成生態優勢，在灄水河灄口監測斷面附近，通過環境治理、生態修復、綠色創建等手段打造成一個生態村。二是鞏固前川飲用水源地生態修復工程(一期)成果，同步啟動二期建設。三是結合“綠滿黃陂”工作，加大灄水河流域植樹造林力度。四是修整加固流域坍塌的堤岸，減少水土流失。

4.5 完善相關機制建設

一是完善垃圾收運長效機制。各相關街道結合各自垃圾收運管理工作中存在的各類問題，明確垃圾管理的主體、責任、權利和范圍，大力推進農村垃圾管理的規范化和法制化。二是推進流域聯防聯控[5]。通過建立上下游聯動機制，開展跨界聯合監測、聯合執法、應急聯動、信息共享等工作，努力做到監測到位、預警及時、應對高效、措施得當，確保各項信息在第一時間傳遞，防范措施第一時間應對，最大可能地減輕污染造成的不利影響及災害損失。三是探索建立跨灄水河上下游區域生態補償機制[6]，按照“誰污染，誰治理，誰補償”的原則，明確上下游各地區污染責任，通過經濟手段提高灄水河水污染治理效率。