城市郊区小流域污染源调查及分析—以南京市江宁区团结河为例

黄玉莹，祖白玉，张瑞斌

（1.江苏龙腾工程设计股份有限公司，南京 210001；2.南京市雨污水资源化利用工程技术研究中心，南京 210001；3.南京市生态河道工程技术研究中心，南京 210000）

城市郊区小流域污染源调查及分析—以南京市江宁区团结河为例

黄玉莹1、2、3，祖白玉1，张瑞斌1、2、3

（1.江苏龙腾工程设计股份有限公司，南京 210001；2.南京市雨污水资源化利用工程技术研究中心，南京 210001；3.南京市生态河道工程技术研究中心，南京 210000）

以南京市团结河为例，研究细化小流域污染源计算方法。将团结河流域的主要污染物排放量及入河量量化处理，分析流域主要污染物的来源及其构成，明确辨别流域内各片区及各类污染源的污染物贡献率，为特定目标下的流域污染物削减量计算奠定基础，使后续环境整治更有针对性和目标性。

污染源；小流域；污染物排放量；污染物入河量；污染物贡献率

随着城市不断扩大、城郊快速发展，带来了严重的水环境污染问题。发达地区城郊的小流域污染物来源复杂，生活、农业、工业、商业等污染源同时存在。如何快速准确识别导致流域水质无法达标的主要原因，也是当前重要的研究工作。依据《水体达标方案技术编制指南》（环办污防函〔2016〕563号），流域污染源现状调查与分析是进行水环境综合整治的基础和前提。

南京市江宁区团结河流域内地处苏南河网地区，近年来区内的水体环境质量明显下降，全年水质为Ⅳ～劣Ⅴ类。本文详细调查了团结河流域水环境污染源类型，并对各类污染源进行量化分析，识别出流域内主要污染源和污染严重的区域，反映苏南地区小流域水污染现状，为污染来源复杂的小流域水体达标方案编制提供了依据。

1 研究方法

1.1 研究区概况

团结河位于江宁区禄口街道，秦淮河水系上游，全长5.3km，河面宽15～20m，河底高程5.5～9m，底宽4m；堤顶高12.5～13.2m，顶宽3～4m。上游为回龙坳水库和排驾口水库，水质为地表Ⅲ类水。主要支浜有达练港河、团结圩中心沟、回龙坳水库溢洪河，支浜总长度约15.2 km。按照地形、河道水系、地表径流走向和行政区划等划出流域内，涉及禄口街道的溧塘社区、谢村社区、铜山社区、桑园社区、陈巷社区、尚洪社区、石埝社区、徒盖社区8个社区，34个村，总面积为15.95km2，流域内范围见图1。

图1 团结河汇水范围

1.2 数据来源及调查内容

数据提供主要来自禄口街道环保所及禄口街道的统计年鉴及实地勘查收集的数据，调查内容包括流域内的工业企业及居民的生活污水排放量，区域内市政管网现状，城镇污水处理厂及农村污水分散处理设施的进出水情况，餐饮、住宿、洗浴、医院、农贸市场、公共厕所等公共场所的污水排放量，以及农业的面源排放情况等。

1.2.1 工业污水排放情况

流域内的排污工业企业共17家，主要分布在石埝社区、谢村社区和尚洪社区，工业废水年排放量4.42万t，根据《工业污染源产排污系数手册》[1]，结合企业生产规模，确定各企业的污染物排放系数，估算流域内工业企业主要污染物的年排放量分别为COD25.93t、氨氮1.24t、总氮1.79t、总磷0.06t。

1.2.2 居民生活污水排放情况

流域涉及8个社区的34个村，以及3所高等院校和两所中小学，其中铜岭新村、南航金城学院、铜山中学、铜山小学、京华学院、金肯职业技术学院南校区的生活污水接入禄口街道污水处理二厂，污水处理厂设计规模5000t/d，实际处理水量约106.21万t/a，2016年尾水水质见表1；谢村社区的张业村和山业村建有污水分散处理设施，设计规模共60t/d，实际处理水量1.98万t/a，出水水质执行城镇污水处理厂污染物排放一级B标准；其余村庄（小区）居民（涉及人口1.68万人）生活污水经化粪池处理后进入附近沟渠，最后进入河道，是造成河流水体污染重要原因。

表1 禄口污水处理二厂尾水出水水质

由公式①，估算流域居民生活污水主要污染物年排放量分别为COD 31.86t、氨氮1.59t、总氮6.90t、总磷0.42t。

式中：

E生—生活污染物排放量；

N直排—生活污水直排人数；

α1—生活排污系数，查《城镇生活源产排污系数手册》[2]确定；

θ—污水处理厂及分散处理设施尾水中排放的污染物量。

1.2.3 商业场所污水排放情况

区域内有3所高校，毗邻禄口机场，分布在石埝社区和谢村社区，商业繁荣，餐馆、旅馆等密集。据当地环保部门提供的数据及现场调查统计，区域内大小餐馆158家，污水排放量为25.97万t；宾馆69家，污水排放量为34.36万t；浴室14家，年污水排放量约50万t；公共场所主要包括2家农贸市场和3个公厕，年污水排放总量14.60万t。以上场所的污水经化粪池处理后排放至周边水体，对水体造成严重污染。根据相关污染源产排污系数手册[1]，确定行业主要污染物排放系数，进而估算得到各行业污染物排放量。

1.2.4 公共场所污水排放情况

公共场所主要包括2家农贸市场和3个公厕，年污水排放总量14.60万吨，分布在谢村社区。农贸市场屠宰污水和水产污水是主要的污水来源，根据《工业源产排污系数手册》[1]确定相关污染物排放系数。公厕污水经化粪池处理后排入周边水体，参考《江苏农村“三格式”化粪池污水处理效果评价》[3]的相关研究成果，苏南农村地区厕所化粪池出水水质为：COD641mg/L、氨氮40mg/L、总氮73mg/L、总磷7.7mg/L。

1.2.5 农业面源污染物排放情况

农业面源污染是指农村在生产过程中产生的氮素和磷素等营养物、农药以及其他有机或无机污染物，通过地表径流和农田渗漏引起控制河流的有机污染、水体富营养化和有毒有害等其他形式的污染。流域内现有旱地1.67km2、水田8.35km2，不同类型农田的面积与南京地区相应类型农田的产污系数相乘，得到不同类型农田的年污染负荷。根据相关研究成果[4]，确定南京地区农田的产污系数如表2。

表2 南京市不同土地利用类型的产污系数 （单位：kg/hm2·a）

目前区域内仅石埝社区有一家生猪规模为930头的养殖场；水产养殖以鱼、虾等淡水产品为主，养殖面积1200亩。通过对相关单位的研究[4、5]分析，结合江苏当地的养殖品种及方式，确定生猪养殖及水产养殖的排污系数，见表3。

表3 生猪养殖及水产养殖的排污系数

由种植/养殖数量乘以相关系数，计算得到农业面源主要污染物排放量分别为COD108.4t/a、氨氮11.86t/a、总氮34.47t/a、总磷0.22t/a。

1.2.6 污染源污染物入河量计算

由公式②测算得到团结河流域内污染物入河量。

式中：

Wi— i类污染源污染物入河量；

Ei— i类污染源污染物排放量；

βi— i类污染源污染物入河系数。

参考相关研究结果[4]，确定工业污染源入河系数取1.0，生活污水入河系数取0.8，餐饮、住宿、洗浴行业污水入河系数取0.8，公共场所入河系数取0.8，种植业入河系数取0.2，畜禽养殖业入河系数取0.6，水产养殖业入河系数取0.6，测算得到团结河流域内污染物的入河量。

2 调查结果分析

2.1 不同类型污染源污染物入河量分析

从污染源角度分析，各类污染源对入河COD的贡献率由高到低依次为生活污水、餐饮业、公共场所、洗浴业、农业面源、工业污水和住宿业。生活污水、餐饮业和公共场所对入河COD贡献率之和达84.38%，是流域内入河COD的主要来源；入河氨氮主要来源于生活污水，其贡献率达64.08%，其次来源于公共场所，贡献率为18.61%；入河总氮主要来源于生活污水，贡献率达54.5%，其次来源于公共场所，贡献率为21.86%；入河总磷主要来源于生活污水，贡献率达46.31%，其次来源于农业面源、餐饮业和公共场所，三者的贡献率之和达44.21%。见图2。

图2 污染源污染物贡献率

2.2 各社区污染源污染物入河量分析

从社区角度分析，COD入河量由高到低排名为谢村社区、铜山社区、石埝社区、陈巷社区、尚洪社区、徒盖社区、溧塘社区、桑园社区，谢村社区是入河COD的主要来源；氨氮入河量由高到低排名为谢村社区、铜山社区、石埝社区、陈巷社区、尚洪社区、徒盖社区、溧塘社区、桑园社区，氨氮主要源于谢村社区和铜山社区；总氮入河量由高到低排名为谢村社区、铜山社区、石埝社区、陈巷社区、尚洪社区、徒盖社区、溧塘社区、桑园社区；总磷排放量由高到低排名为谢村社区、石埝社区、铜山社区、陈巷社区、尚洪社区、徒盖社区、溧塘社区、桑园社区。

团结河小流域主要污染源是生活污水，主要原因是该地区的人口稠密，污染物产量大，而地区管网覆盖不健全，导致污水接管率低，大部分污水未经处理直接排放，对流域水体造成严重污染。其次为公共场所和餐饮业污染，屠宰废水、公厕污水和餐饮废水污染物浓度负荷高，高浓度有机废水未经处理直排入河，是导致流域水环境恶化的主要原因之一。团结河小流域涉及的8个社区中，谢村社区、铜山社区和石埝社区污染物入河量较大，对河流的污染较为严重，主要原因是由于这3个社区人口的密度较大，工商业发达，污染物排放量高。

3 结论与建议

团结河小流域的主要污染源是生活污水、公共场所和餐饮业废水，是苏南城市郊区普遍存在的污染问题。本研究在详细调查流域内各类污染源污染物排放方式及排放去向的基础上，参考了相关污染源产排污系数手册及相关研究，确定相关污染源产排污及入河系数，将流域各类污染物排放量及入河量量化处理，从而分析出流域造成水体污染的污染源构成及贡献率。

针对小流域污染问题，建议相关部门统一规划区域管廊设计，加快管网建设步伐，同时对未纳管的老旧小区、高校及商业街、公共场所等，实施严格的雨污分流改造，对已建成的化粪池加强管理，定期清理维护。

[1] 国务院第一次全国污染源普查领导小组办公室，第一次全国污染源普查工业污染源产排污系数手册[S]. 2010.

[2] 国务院第一次全国污染源普查领导小组办公室.第一次全国污染源普查城镇生活源产排污系数手册[S]. 2010.

[3] 王玉华，方毅，焦隽.江苏农村“三格式”化粪池污水处理效果评价[J].生态与农村环境学报，2008，24（4）：80-83.

[4] 江苏省环境科学研究院.太湖流域主要入湖河流水环境综合整治规划编制技术规范[S].2008.

[5] 全国污染源普查水产养殖业污染源产排污系数测算项目组.第一次全国污染源普查水产养殖业污染源产排污系数手册[S].2010.

Investigation and Analysis on Pollution Sources in Small Watersheds of City Suburbs —A Case Study of Tuanjie He of Jiangning District, Nanjing City

HUANG Yu-ying1,2,3, ZHU Bai-yu1, ZHANG Rui-bin1,2,3
(1.Jiangsu Long-leaping Engineering Design Co., Ltd, Nanjing 210001;2.Nanjing Engineering amp; Technical Research Center for Rain Sewage Recycling and Use, Nanjing 210001;3.Nanjing Engineering amp; Technical Research Center of Ecological Riverway, Nanjing 210000, China)

By taking Tuanjie He of Nanjing city as an example, this paper studies the calculating method of the pollution sources in the small watersheds. The paper quantizes the major pollutant discharge amounts and river intakes, analyzes the sources and their compositions of the major pollutants in the watersheds. The paper identi fi es the contribution rates of pollutants in each area and various pollution sources in the watershed in order to lay a foundation for the calculation of the removal of pollutants in the river basin under a speci fi c target, so that subsequent environmental remediation shows its pertinence and target.

pollution source; small watershed; pollutant discharge amount; pollutant river intake; contribution rate of pollutant

X522

A

1006-5377（2017）11-0033-04

南京市科技计划项目（201608023）；江苏省自然科学青年基金项目（BK20140603）。