通顺河武汉段水环境问题及污染防治对策研究

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　　摘要：对通顺河武汉段流域水质及主要水污染源污染负荷进行分析和核算，结果表明：上游来水水质差是导致武汉段水质不达标的重要原因之一;武汉段内，COD、NH3-N和TP是主要超标因子。针对武汉段的水体污染特征和存在问题，提出了推进流域联防联控、治理城镇生活污染、防治农业农村污染、开展流域综合整治等相应防治对策。
　　关键词：通顺河;水环境质量;污染负荷;污染防治
　　中图分类号：X522 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2019）06-00-02
　　DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.06.019
　　Abstract： The water environmental quality and pollution load in Wuhan Reach of Tongshun River were analyzed and calculated. The poor water quality of the upstream was one of the important reasons for the substandard water quality in Wuhan Reach of Tongshun River; COD， NH3-N and TP were the main influence factors of meeting water quality standard; Water environmental protection strategies were proposed based on water pollution characteristics and existing problems， such as joint prevention and control of this area， pollution control of urban sewage， prevention and control of agricultural and rural pollution， comprehensive improvement of river basin.
　　Keywords：Tongshun River; Water environmental quality; Pollution load; Pollution prevention
　　通順河全长191km，原为汉江自然分流口东荆河的东支，源头在湖北省潜江市竹根，流经湖北省仙桃市，最终流入武汉市境内，汇入长江武汉段[1]。通顺河武汉段流程约67.8km，流域面积824km2，包括蔡甸区、武汉经济技术开发区（汉南区）部分区域。近年来，通顺河武汉段水质呈逐年恶化的趋势，水质常年为劣Ⅴ类。本文依据现有水质监测数据和实地调查情况，分析通顺河武汉段存在的水环境现状及存在的问题，提出相应污染防治对策措施。
　　1 通顺河武汉段水质状况
　　1.1 常规监测断面的设置
　　通顺河武汉段有3个常规监测断面，分别为港洲村断面（干流入境断面）、挖沟泵站断面（支流黄丝河入境断面）和黄陵大桥断面（干流入长江断面），水环境功能区划水质目标均为Ⅲ类。
　　1.2 水质历史变化趋势
　　根据2011～2016年常规水质监测数据，通顺河武汉段各监测断面COD年均浓度在25.7～51.4mg/L之间，属于地表水Ⅳ类～劣Ⅴ类水质;NH3-N年均浓度在1.06～4.65mg/L之间，属于Ⅳ类～劣Ⅴ类水质;TP年均浓度在0.16～0.67mg/L之间，属于Ⅲ类～劣Ⅴ类水质。通顺河武汉段水环境质量总体呈恶化的趋势，上游来水水质不佳，黄陵大桥断面常年不达标。
　　1.3 水质现状分析
　　通顺河属于季节性河流，6～9月为丰水期，4～5月、10～11月为平水期，12月～次年3月为枯水期。2016年常规水质监测数据表明，通顺河武汉段属于劣Ⅴ类水质，水体污染严重，COD、NH3-N和TP是影响水质达标的主要因子。利用IDW（Inverse Distance Weighted）空间插值法对不同水期COD、氨氮、高锰酸盐指数、TP等主要水污染物浓度进行分析[2]，结果显示：一是受水体自净水量的影响，通顺河武汉段各监测断面的主要污染物浓度在不同水期有较大差异，枯水期主要污染物浓度显著高于平水期和丰水期;二是受上游污染影响，各水期港洲村和挖沟泵站两个入境断面指标的浓度均较高;三是由于顶托效应（枯水期长江水位高于通顺河），上游入境带来的高浓度污染物蓄积在下游河段短时间内无法自净稀释，导致通顺河武汉段下游污染物浓度有所上升。
　　1.4 流域内主要支流及湖泊水质现状
　　通顺河武汉段境内的主要支流为马影河，其补水主要来自降水。马影河是武汉经济技术开发区（汉南区）境内的主要纳污河道，水质常年处于劣Ⅴ类。通顺河武汉段两岸还分布有大量湖泊水体，均与通顺河存在一定程度的水力联系。其中Ⅳ类水体8个，V类水体14个，劣V类水体12个。上述所有湖泊均存在不同程度的富营养化，水质状况堪忧。
　　2 通顺河污染负荷分析
　　2.1 通顺河武汉段主要水污染源
　　通顺河武汉段的主要水污染物来源包括城镇生活污染、农业种植污染、畜禽养殖污染、水产养殖污染、农村生活污染、工业污染等方面。依据武汉市统计年鉴、武汉市环境统计数据和实际调研结果，对流域范围内各类水污染源污染负荷进行核算，汇总得到2016年通顺河武汉段各类水污染源主要污染物入河总量贡献比例，通顺河武汉段流域COD的主要污染来源为城镇生活污染和水产养殖污染，占比分别为31.30%和30.49%;NH3-N的主要污染来源为城镇生活污染和畜禽养殖污染，占比分别为38.79%和26.91%;TN和TP的主要污染源均为水产养殖和畜禽养殖污染，两类污染源占比和均高达65%以上。此外，农业种植和农村生活污染对通顺河武汉段的污染负荷也有一定贡献。 　　2.2 通顺河武汉段上游主要水污染负荷
　　根据水质调查结果，通顺河武汉段入境断面污染物浓度较高。将整个通顺河流域视作一个整体，在均不考虑入河后自然衰减的情况下将通顺河潜江（上游）、仙桃（中游）和武汉段（下游）各自的入河负荷量直接进行对比，结果显示）：上游和中游河段COD、NH3-N和TP贡献率分别为95.85%、97.38%和90.89%;相比之下，通顺河武汉段各污染源对通顺河污染贡献仅占4.15%（COD）、2.62%（NH3-N）和9.11%（TP）。
　　3 通顺河武汉段水环境容量
　　根据一维稳态水质模型[3]，模拟计算通顺河武汉段的理想水环境容量，扣除入河污染负荷后得到实际环境容量，COD为-2497.30t/a、NH3-N为-301.73 t/a、TP为-141.35。顺河武汉段COD、NH3-N和TP排放量已远超其水环境承载能力。
　　4 通顺河武汉段水环境问题
　　根據现场调查和数据分析结果，通顺河武汉段目前存在以下水环境问题：
　　（1）入境来水污染负荷贡献大。第一，通顺河上游和中游COD、NH3-N和TP贡献率均为90%以上，导致进入武汉段的水质差。第二，每年11月到来年3月是上游和中游水利设施的维护和建设期，集中式放水关闸使沿岸生活生产污染负荷聚集，降低了自然径流应有的自净降解能力，而来年集中式开闸放水，导致大量污染负荷进入武汉段境内[4]。第三，通顺河武汉段下游河段近年来受长江水位顶托作用较明显，污水在下游河段停留聚集无法削减，对下游水质造成一定影响。
　　（2）水资源与水环境承载力的客观限制。通顺河属于季节性河流，夏季水势高涨，入冬后基本枯竭，水位变化大。由于汉江上游水量大幅减少，加上通顺河上游、中游沿线的水坝拦截，通顺河武汉段多年平均流量仅1.64m3/s，水体自净能力大大降低。
　　（3）流域内面源污染占比较大。流域范围内城镇化程度和农业生产的现代化程度不高，水产养殖污染、畜禽养殖污染和农业种植污染等农村面源污染合计占比均在60%以上。
　　（4）流域内湖泊和支流水质污染严重。流域内的湖泊均存在不同程度的富营养化，主要支流马影河水质常年处于劣Ⅴ类，在与通顺河武汉段进行水力交换的过程中对其水质造成一定影响。
　　（5）城镇集中污水处理设施建设滞后。流域内现有城镇污水处理厂2座，其中，黄陵污水处理厂因收集管网建设不健全，进水负荷偏低;纱帽污水处理厂已经超负荷运行，且配套收集管网也不完善，污水处理能力和处理标准亟待提升;此外，流域内军山地区目前无集中式污水处理厂，大部分生活污水直接排入沿河水体，污染水体环境。
　　5 通顺河武汉段水污染防治对策
　　为改善通顺河武汉段水环境质量，针对目前存在的水环境问题，结合流域实际，提出以下治理对策。
　　（1）推进流域联防联控。健全跨境、跨区域水环境保护联动协作机制，加强污染整治并建立跨界水污染事故、排渍排涝通报与纠纷解决机制，推进跨界联合监测、联合执法、应急联动、信息共享工作，定期会商，妥善处理跨界水污染纠纷和环境突发事件。
　　（2）开展水资源保护调度研究。从农业生产需水量、维持河流水环境质量的最小稀释净化水量、维持水生生物生态系统稳定所需水量、维持河口泥沙冲淤平衡所需水量、河道外生态需水量（主要包括河岸植被需水量、相连湖泊和湿地补水量等）等方面[5]系统研究通顺河武汉段水资源量和河道生态环境用水需求，提出相应的流域水利调度优化调度方案，重点保障枯水期生态基流。
　　（3）控制面源污染。推进通顺河武汉段河道和流域内重点湖泊渔业“三网”设施的拆除工作，并建立长效管理机制;推进水产健康养殖和标准化生产，推广稻田综合种养、循环水利用和增殖渔业等生态养殖技术。限期完成禁养区内畜禽养殖场（户）全面退出，规模以上畜禽养殖场（小区）粪污必须资源化综合利用，达标排放;在适养区内鼓励散养户逐步退出，控制养殖规模;因地制宜积极推广规模化、生态化、集约化养殖。推进沿河农业结构调整，积极发展高效生态农业，大力推广科学管理农田方式。
　　（4）开展流域水生态环境综合整治。对黄丝河（洪道河）、纳河、新河（西流河）等上游跨境支流、马影河等武汉段支流开展河道整治与生态修复工程;对流域内劣V类湖泊进行重点整治。
　　（5）完善污水集中处理设施。加快乡镇污水处理设施配套管网建设，加强对蔡甸区、武汉经济技术开发区（汉南区）现有集镇污水处理设施的运行维护管理。完善农村污水收集处理系统建设，城镇污水处理厂服务范围内的村镇，应积极推进城镇污水处理设施和服务向村镇延伸;城镇污水处理厂服务范围外的村镇，实行统一规划、统一建设、统一管理，因地制宜建设联村或单村污水处理站。
　　6 结语
　　通顺河武汉段流域内水系复杂，河湖众多，水污染形势十分严峻。要治理流域水环境污染，必须充分考虑流域特点，对所有污染来源进行系统分析。针对存在的问题，多措并举、综合施治，做到精准治理，逐步削减污染物入河量，有效改善水环境质量。
　　参考文献
　　[1]仙桃市地方志编纂委员会.沔阳县志[M].武汉：华中师范大学出版社，1989：68-69.
　　[2]邓晓斌.基于ArcGIS两种空间插值方法的比较[J].地理空间信息，2008，6（6）： 85-87.
　　[3]吴丹，李薇，肖锐敏.基于一维水质模型的湟水干流纳污能力计算[J].能源与环保， 2017， 39（11）： 257-259.
　　[4]SL/Z 712-2014，河湖生态环境需水计算规范[S].
　　收稿日期：2018-11-09
　　作者简介：湛德（1986-），男，汉族，本科学历，工程师，研究方向为流域环境综合治理和环境规划。
　　责任作者：尹珩（1986-），女，硕士研究生，工程师，研究方向为水污染防治。
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