干旱年份淠河水污染綜合治理研究

摘 要：以淠河六安市城區段為例，以2019年為基準年，研究了干旱年份淠河污染物入河結構，分析了水質空間分布特征，診斷和識別了主要的水環境問題，并提出了綜合治理策略，以期為干旱年份淠河城區段水環境治理決策提供科學依據。

關鍵詞：干旱年份;淠河;水污染防治

中圖分類號 X524 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2021）21-0135-04

Abstract： Taking liu ′an urban section of Pishe River as an example and 2019 as the reference year， this paper studies the pollutant inflow structure of pi river in drought years， analyzes the spatial distribution characteristics of water quality， diagnoses and identifies the main water environment problems， and puts forward the management strategies of pishe urban section in drought years， in order to provide scientific basis for the water environment management decision of pishe river in drought years.

Key words： Dry year; Pi river; Prevention and control of water pollution

城市河流對于城市社會、經濟、環境的協調發展起著至關重要的作用[1]，但干旱年份城市河流無清潔水源補給以及城鎮生活污水錯接漏接混接等原因導致水質嚴重超標甚至黑臭，已成為當前安徽省乃至全國干旱年份城區河流水環境的主要問題之一。近年來，國家、省、市、縣等各級政府都投入了大量的人力物力財力，開展了黑臭水體治理、流域綜合整治等工程，但是局部水環境污染問題依然突出，水質超標現場仍然有反彈的趨勢[2-4]。

淠河是淮河的一級支流，淠河六安市段上游有橫排頭樞紐控制上游水量的下泄，中游穿過六安市主城區，下游設有新安渡口國控監測斷面，是典型的穿城河流。相關數據表明，2019年是近10年來安徽省極為罕見的干旱年份[5]，整個2019年淠河六安市城區段上游橫排頭水利樞紐幾乎無下泄水量補給，國控新安渡口斷面2019年1月至2020年2月水質監測數據共有8次超標，主要超標因子為氨氮，且劣Ⅴ類凸顯。為此，本研究以淠河六安市段為切入點，以2019年為基準年，探究其干旱年份污染物入河結構特征，分析水質空間分布特征，診斷和識別主要水環境問題，并提出水污染防治對策建議，為遏制淠河水環境惡化反彈趨勢及治理決策提供依據。

1 研究區域與方法

1.1 研究區域概況 本文研究河段為六安市淠河干流橫排頭樞紐到新安渡口國考斷面河段，長度約48.3km，自然匯水面積約611km2，主要涉及5個街道，14個鄉鎮，其中金安區為6個，裕安區為13個，流域范圍見圖1，所涉街道/鄉鎮見表1。淠河橫排頭-窯崗嘴斷面為上游農村區域，河道長度約29km，匯水面積218.06km2;窯崗嘴-新安渡口斷面為城區段，河道長度約19km，匯水面積392.98km2。

在淠河干流城區段建有2座橡膠壩，分別是位于新安大橋下游300m處的橡膠中壩和位于滬蓉高速公路淠河特大橋下游約600m處的城北橡膠壩（以下簡稱下壩）。這2座橡膠壩將大部分河水截留在韓擺渡鎮和下壩之間，韓擺渡鎮以上河段，因受橫排頭水利樞紐影響，2019年幾乎無水流進入淠河，再加上地勢較高，使得該河段在大部分時間處于干枯狀態。在研究河段上，共設有3個常規監測斷面。上游橫排頭為省控斷面，中游窯崗嘴為省控斷面，下游新安渡口為國控斷面。其中窯崗嘴斷面以上河段為農村區域河段，窯崗嘴斷面以下河段為城市區域河段，承接了六安市主城區大部分的排水。區間共有5條支流匯入淠河右岸，從上游至下游分別是鳳凰河、均河、大雁河、蘇大堰支渠（李臺子）和蘇大堰河（見圖2）。

1.2 研究方法 本次核算的污染源分為點源和面源，其中點源含污水廠尾水、城鎮直排污水、工業廢水和規模化畜禽養殖;面源含農業面源、農村生活及城市面源。污水廠、工業企業污染源排放數據來源于2019年安徽省環境統計數據和各污水廠2019年逐月在線監測數據得到。城鎮生活直排污染、畜禽養殖、農業面源、農村生活污染和城市徑流通過2019年安徽省環境統計數據結合第一次全國污染源普查產排污系數計算得到。2019年1月、2019年7月和2020年2月分別在淠河中壩上游、下壩上游和新安渡口3個重要節點斷面進行了采樣分析（見圖3），主要分析指標包括氨氮（NH4+-N）、化學需氧量（COD）、總磷（TP）。

2 結果與分析

2.1 淠河污染源入河結構 根據各類污染負荷計算結果，匯總得到流域污染物排放總量，根據各類污染源入河系數，計算可得流域污染入河總量。具體入河系數取值為：污水廠尾水0.7～0.9，城鎮生活直排0.5～0.8，規模化畜禽養殖0.4～0.5，農村生活和種植業0.1，城市徑流0.8。污染物排放量和入河量見表2，各污染源入河貢獻比例見圖4。由圖4可知，主城區的城鎮生活直排污染和污水廠尾水排放是污染物入河的主要來源，約占流域各類污染物入河量的80%左右。

2.2 淠河水質空間分布特征 淠河六安市城區段水質空間分布特征見圖5。從中壩上游、下壩上游和新安渡口這3個重要節點斷面水質情況進行對比發現，從中壩上游窯崗嘴斷面到下壩，總體水質逐漸變差。分析城區段污水管網雨污分流不徹底和錯接漏接等導致的城鎮生活污水散排、污水廠尾水和城市地表徑流等原因導致了水質的惡化。穿過城區段后進入農村區域的新安渡口斷面水質又有所好轉。這印證了各類污染源入河統計結果。

2.3 主要水環境問題

2.3.1 城鎮排水管網建設不完善，大量污水直排河道 旱流污水是造成河道水質污染的主要原因。六安新城區排水體制建設標準為雨污分流，老城區部分區域仍為雨污合流，且尚有部分地區未建排水管網。已建成的雨污管網系統依然存在規劃不科學、缺乏管理維護、管網的分布走向不明晰等問題。因監督管理不到位，即使在雨污分流的區域，雨污管網錯接、混接現象依然嚴重，存在大量隨意改造小區、商鋪管網的問題，造成在晴天時沿各支流河道的雨水排口仍有大量污水排出。另外，陽臺洗滌廢水氮磷含量高，而老舊小區在建筑設計時并未將其接入污水系統，而是通過陽臺立管排入了市政雨水管道，通過雨水管道匯入到了地表水體中。再則，流域內商業街、餐飲、大排檔、清洗類服務業、菜市場等零散點源無序排水至雨水管道，這部分污水通過雨水管道最終匯入河道，構成河道旱流污水的另一來源。

2.3.2 城鎮污水排放量日益增加，污水廠處理能力不足 六安市已有5座污水處理廠投入使用，總處理能力為18.5萬t/d，其中2座生活污水廠，3座園區配套的工業污水廠。5座污水廠基本情況統計見表3。由表3可知，5座污水廠水量負荷不均。其中，2座生活污水廠（城北污水廠和鳳凰橋污水廠）2019年均已超負荷運行，且城北污水廠現狀實際來水量已達12萬t/d，在進入到污水廠之前約有2萬t/d的污水溢流至蘇大堰支渠（李臺子）。這與污水廠匯水范圍內城鎮人口不斷增加有關，同時，因雨污管網不完善的問題，導致在雨季時部分雨水進入到污水系統使得污水廠來水量往往高于旱季。3座園區配套的污水廠日均水量負荷均不滿80%，尤其是城南污水處理廠，日均水量負荷只有21.2%，這與園區發展情況及配套污水管網建設情況有關。另外，2019年在大雁河以及蘇大堰支渠（李臺子）沿線建成的幾座污水應急處理設施（出水標準一級A），雖然對改善支流河道水質發揮了很大的作用，但受處理工藝所限，其平均出水水質仍差于集中式污水處理廠出水水質，且其3.38元/t水的處理成本遠高于城市污水處理廠（約1元/t）。

2.3.3 城區段入匯支流水質較差，河道綜合整治不到位 六安城區支流水質不容樂觀。均河、蘇大堰支渠（李臺子）水質最差，長期處于劣五類水質，2019年以來的監測當中，氨氮濃度最高值可達20～30mg/L以上，高于城北污水處理廠進水年均氨氮值;鳳凰河平均水質雖可達Ⅳ～Ⅴ類，但單次監測氨氮濃度也常有劣Ⅴ類情況出現;蘇大堰河水質居中，但仍為劣Ⅴ類，單次監測氨氮濃度值可高達18.9mg/L;大雁河平均水質略差于鳳凰河，好于蘇大堰河，COD和TP均值能夠滿足Ⅳ類，但氨氮均值依然為劣Ⅴ類。

2.3.4 上游缺乏清潔水源補給，河道水體流動性差 淠河干流橫排頭-新安渡口段建有3座閘壩，分別是橫排頭水利樞紐、橡膠中壩和城北橡膠壩。閘壩的建立改變了河道原有的天然水文、水力特性，削弱了河道的自然屬性，不利于污染物的降解與水質凈化。橫排頭水利樞紐建設完成后，橫排頭上游來水大部分進入淠河總干渠，只有壩前河道水位較高時部分來水溢流至下游淠河干流，橫排頭水利樞紐至韓擺渡鎮河段大多數時間處于干涸狀態;城區段橡膠中壩和下壩將大部分的河水截留在韓擺渡鎮和下壩之間。當上游橫排頭來水量少時，各壩體之間的河水相對獨立，流動性變小，尤其是在較寬河段處，其水流形態與人工湖相似，當氮磷等營養物質積累到一定濃度時，遇上適溫天氣，容易產生藍藻水華。

2.4 治理對策 依據上述污染源入河結構核算結果結合水質空間分布特征和主要水環境問題診斷和識別，提出淠河六安市城區段水污染防治對策。

2.4.1 加快推進污水處理廠擴容建設 加快推進城北污水處理廠二期和鳳凰橋污水處理廠二期工程建設，有效緩解城區污水處理能力不足的問題;啟動河西污水處理廠一期工程建設，解決淠河城區段左岸城西河沿線小區、學校等污水收集處理問題;啟動東部新城污水處理廠二期、東城污水處理廠二期、蘇埠鎮污水處理廠二期擴建工程，提高六安市城區污水處理能力;

2.4.2 建設生態河道及生態濕地 針對污水處理廠尾水排放的入河口及各支流入淠河口，在有用地條件的地方，在不影響行洪的前提下考慮建設生態河道或生態濕地，以自然凈化水質。

2.4.3 實施源頭雨污分流，完善雨污管網建設 全面排查建成區現狀雨污水排水系統，對雨污水干、支管進行檢測及改造修復;盡快實施建成區重點排口（旱季污水溢流量較大）溯源排查整治工程，開展源頭小區、街巷等地塊的雨污分流、錯接混接點排查整治。對老舊小區陽臺廢水實施納管改造，將陽臺洗滌廢水接入污水管網，建設“污水零直排區”小區;對沿街餐飲、洗車店等廢水進行納管改造，確保將其接入污水管網。

2.4.4 合理調度上游生態流量 采用非汛期多年平均流量的10%（蒙大拿法）作為其監控斷面的生態流量，通過上游橫排頭水利樞紐工程調度該生態流量對上游進行穩定補給，將大大有利于新安渡口斷面水質穩定達標。

3 結論與展望

本研究以淠河六安市段為例，研究了干旱年份城區河流污染源入河結構，通過水質空間分布特征分析加以佐證，并提出了實施污水處理廠擴容建設、生態河道及生態濕地建設、實施源頭雨污分流及雨污管網建設、上游生態流量調度等一系列水污染防治的對策建議，這些工程的實施將大幅度削減淠河六安市城區段污染物入河量，為淠河乃至其他城區河流水環境治理決策提供科學依據。

參考文獻

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[3]胡洪營，孫迎雪，陳卓，等.城市水環境治理面臨的課題與長效治理模式[J].環境工程，2019，37（10）：6-15.

[4]陳國磊，田玲玲，羅靜，等.長江經濟帶城市黑臭水體空間分布格局及影響因子[J].長江流域資源與環境，2019，28（5）：1003-1014.

[5]安徽省統計局.安徽省統計年鑒-2020[M].北京：中國統計出版社，2020.

（責編：張宏民）