冯 杰
(重庆市设计院,重庆 400010)
面源污染主要由地表的土壤泥沙颗粒、氮磷等营养物质、农药等有害物质、秸秆农膜等固体废弃物、畜禽养殖粪便污水、水产养殖饵料药物、农村生活污水垃圾、各种大气颗粒物沉降等,通过地表径流、土壤侵蚀、农田排水等形式进入水体环境所造成。面源污染较为分散,不易监测、难以量化,防控难度较大,已逐渐成为水环境污染的主要因素。
南溪口溪为嘉陵江右岸一级支流,南溪口溪发源于中梁镇庆丰山村干堰塘水库下游左家湾,流经中梁镇和井口镇,于颐欢老年公寓附近入嘉陵江,共有3条主要支沟,即白杨沟、观音寺沟、元家桥沟,如图1所示。流域面积19.25 m2,干流全长12.60 km,主河道平均坡降38.85‰,多年平均流量0.26 m3/s,多年平均径流总量826.8万m3。
图1 南溪口溪流域范围
南溪口溪流域范围井口镇以城市建成区为主,中梁镇以农村为主。流域范围内无大中型畜禽集中养殖场和水产养殖场。面源污染分为畜禽养殖污染、农田施肥污染、水土流失污染以及城市面源污染等。
根据《关于减免家禽业排污费等有关问题的通知》(环发(2004)43号)中,给出的禽粪便排泄系数表和禽畜粪便中的污染物平均含量分别如表1和表2所示。
表1 禽畜粪便排泄系数
表2 禽畜粪便中污染物平均含量
2.1.1 集中养殖污染
中梁镇庆丰山村田坝子社存在养猪场。猪粪主要用于还填施肥。其对地表水体造成的污染主要途径是禽畜粪尿作为肥料被地表径流和地下径流带入水体。有关研究得出,三峡库区禽畜粪便污染物负荷流失率分别为:COD 12.3%、TN 2.86%、TP 2.84%。南溪口溪流域现有集中养殖禽畜污染负荷如表3所示。
表3 南溪口溪流域现有集中养殖禽畜污染负荷
2.1.2 散养禽畜污染
农户散养禽畜污染是农村面源污染的一个重要组成部分,其对地表水体造成的污染主要途径是禽畜粪尿作为肥料被地表径流和地下径流带入水体。有关研究得出,三峡库区禽畜粪便污染物负荷流失率:COD 12.3%、TN 2.86%、TP 2.84%。据此,统计得南溪口溪沿河2000 m区域内的散养禽畜污染负荷,如表4所示。
表4 南溪口溪流域(中梁段)现有散养禽畜污染负荷
通过调研,南溪口溪中梁段现有耕地面积约12545亩,南溪口溪井口段现有耕地面积约500亩。沙坪坝区农用肥料使用情况如表1所示。
表5 南溪口溪流域化肥使用情况
根据原国家环境保护总局2003年长江三峡工程生态与环境监测公报中库区化肥施用和流失情况的统计资料,氮、磷有5%~10%进入地表水体,因此,施肥量氮、磷分别按10%和5%进入地表水体计算。根据南溪口溪流域的实际情况,可计算南溪口溪流域每年因农田施用的氮肥、磷肥而进入水体的总氮和总磷量,如表6所示。
表6 化肥施用造成南溪口溪流域污染负荷
根据现场踏勘情况,除中梁段有少量农田外,其他区域基本无农田,水土保持情况较好,泥沙中含有的少量有机物质随着雨水进入南溪口溪流域,造成水体污染。对于因水土流失进入河流的污染负荷,可以根据式(1)进行计算。
式中,Wi为水土流失带入流域的污染量(t/a);A为河流流域水土流失的面积(km2);Si为河流流域面积上的土壤年均侵蚀模数(t/a·km2);DR为河流泥沙输移比,取0.046;Ci为河流流域面积上的土壤背景值,如表7所示。
表7 重庆市土壤中污染物背景值
根据上述公式,结合南溪口溪流域水土流失现状,计算每年因水土流失贡献南溪口溪流域污染负荷,如表8所示。
城市面源污染是指在暴雨径流冲刷作用下,城市不透水下垫面晴天累积的污染物随暴雨径流排入受纳水体,从而引起水体污染的现象。参考有关文献提出的重庆某地区不同用地类型的污染负荷产率,其具体参数如表9所示。
结合南溪口溪流域各用地类型的面积,估算出本区域城市面源污染产生量,详情如表10所示。
依法整改、取缔中小型养殖基地,关闭或搬迁禁养区内的畜禽养殖场和养殖户,对大型养殖基地进行规范化管理,防治畜禽养殖污染。
严格落实实施化肥零增长任务,逐年减少化肥使用量。
表8 南溪口溪流域水土流失造成污染负荷
表9 城市面源污染物负荷产率
表10 南溪口溪流域城市面源污染物产生量
表11 化肥零增长任务分解表
按照水土流失规律、经济社会发展和生态安全的需要,在统一规划的基础上,调整土地利用结构,合理配置预防和控制水土流失的工程、植物和耕作措施,形成完整的水土流失防治体系,实现对流域水土资源及其他自然资源的保护、改良与合理利用。
人们要完善海绵城市建设,控制雨水径流。其过程由3个部分组成,包括源头控制、场地控制以及区域控制,通过3级处理达到分级削减和控制径流量及径流污染的目的。人们要将各类低影响开发设施渗透到源头、场地和区域控制中,通过雨水径流过程控制,形成“源头—过程—终端”多元逐级控制。通过构建源头—迁移—末端逐级控制的雨水水质管理措施,人们可以在源头、迁移、末端三个不同阶段分别采用适宜的污染控制措施,从而实现城市径流污染的有效削减,降低对受纳水体的污染,改善片区生态环境质量。