茂名市小东江水质污染调查研究

张健端 纪红 陈修文 廖树峰

(广东石油化工学院 理学院 地理系，广东 茂名 525000)

水体污染是当前环境污染的主要组成部分，水体污染问题在广东省比较突出。据2017年相关河流水质调查显示，全省监测评价河流总长度为11 928km，Ⅰ至Ⅲ类水质的河长占77.3%，劣Ⅴ类占9.4%，其中，粤西诸河中的小东江为Ⅴ至劣Ⅴ类水质，水质较差。近年来，茂名市政府陆续出台了一系列政策及措施整顿小东江的污染。例如，茂名市政府于2015年以来投入约3亿元对小东江进行整治，建设大小污水处理厂4座、焚烧发电厂1座、垃圾填埋场3座[1]，并通过市区河道清淤及市区段绿化修复等措施治理市区段河水污染。但是随着污染源及污染物复杂程度的扩大，目前的治理方法对小东江水体污染的效果有限，且时有反复，小东江部分断面的水质依然为V类至劣V类，流域水污染形势严峻。可见，明确小东江流域水体污染存在的问题，提出相应的治理方案对保障小东江流域水资源与水环境健康，促进茂名乃至粤西地区社会经济可持续发展具有重要意义。

本文通过系统的收集资料、实地调研，利用调查法、综合评价法、样本分析法整理出小东江的污染程度及相关污染源，分析小东江流域污染与周边水土流失的关系，并提出小东江水体治理措施。研究结果可对小东江及类似水体的治理提供参考，同时借此引起人们对该类污染重视，提高城市水体资源的合理利用水平及保护意识。

1 样本采集与实验方法

1.1 样本采集点概况

本次取样点共计有5个，分别为上中下游河段各1个、各条河流的交汇点1个，取样时间为2019年10月份。取样点1位于山朱岭附近，小东江河流第一个交汇口处；取样点2位于江东北路至大园路段中点旁，为河段的上游；取样点3为大园路跨河桥下，为河段中游；取样点4为合水村旁，位于河段下游；取样点5为白沙河与小东江交汇口。

1.2 实验方法

根据《水和废水监测分析方法》，使用纳氏试剂分光光度法测定水样中的氨氮[2-3]；过硫酸钾氧化紫外分光光度法测定总氮；微波消解重铬酸钾法测定化学需氧量[4-5]；钼锑抗分光光度法测定溶解性总磷[6-7]；采用卫星遥感影像观测确定流域水土状况。

2 结果

根据《地表水环境质量标准》(GB3838-2002),以一般景观用水最低标准—Ⅴ类水质为例，要达到Ⅴ类水体，化学需氧量(COD)不高于40,氨氮浓度不高于2.0，总磷和总氮分别不高于0.4和2.0。检测结果显示，小东江5个取样点的化学需氧量分布在52.3—98，超过标准值40；氨氮含量分布在2.86—7.74之间，普遍大于2；总磷浓度分布在0.14—0.99，除采样点3、4外，其它他个点的浓度超过了0.4；总氮含量尤其高，检测的浓度为7.11—10.92，远远超过标准值2.0(见表1)，显示小东江的水质污染形势仍然严峻，离标准水质要求相差甚远。

表1茂名小东江水质污染表 (单位：mg/L)

经样本检测后，以城市景观河流最适宜的标准—Ⅳ类水质标准(总氮≤1.5、氨氮≤1.5、总磷≤0.3、COD≤30)来进行超标倍率计算，并将各个水样指标依超标倍率大小来进行排序。小东江水体污染的首要污染物主要为氮超标，总氮和氨氮平均超标倍数达6.27和3.27倍，其次为COD浓度及总磷，其最大超标倍数分别为3.27和1.65倍(见表2)。

表2茂名小东江首要污染物

小东江流域内还存在水土流失及土壤侵蚀的问题。小东江干流枯水期的天然径流量小(<3m3/s)，且流域范围内生态公益林面积小，导致水源涵养不足，天然容量小，自净能力差。流域污染的另一个原因是天然植被林被破坏，水土保持的平衡被破坏，植物根系对于水体的过滤净化功能减弱进一步加剧流域污染。

图1为小东江流域秃主新村卫星历史影像，其拍摄时间为2013年12月27日，在图上可以看出秃主新村在2013年之前，耕地与小东江河道之间有一圈植被将其隔离开来，当时仅有一条农田排水渠接通进入小东江，沿河农田面积也相对较小。

图1 秃主新村卫星历史影像1

图2 秃主新村卫星历史影像2

图2则为2017年10月27日秃主新村的卫星历史影像，4年之后，沿河耕地进行了扩张，耕地与河道之间的树木等植被消失，变为了耕地，由于上部耕地面积增加，排水渠也增加到了两条(图2)。由上述变化中不难分析出，由于植被的消失，河岸水土流失的风险增加，导致河流含沙量显著提高，增加的排水渠加大了农业污水的排放量，农业污水通过土壤下渗，将含有部分氮磷肥料的水带入河流之中，造成氨氮和总磷等指标增高。在小东江流域还有其他类似的河段，这也是造成小东江河水浑浊的原因之一，夹带的泥沙在河道里尤其是河道拐弯处淤积，造成二次污染。

3 讨论

3.1 污染源分析

小东江流域的污染覆盖了水体污染的两种形式：一是以工业废水和城市生活污水为主要污染物的点源污染，二是以水土流失为主的面源污染。小东江流域内主要企业类型有石油炼制化工、非金属采矿、农产品养殖及加工、污水处理化工等。茂名市污染重点监控企业有15家，其中涉及污水排放的就有12家[8]。这些企业中涉及石油化工、肥料化工、造纸化工、污水处理等类型。造成水体污染的主要是化工类企业的废水污水排放，市区工业废水的污染指标接近30种，主要污染物为6种(见表3)。据估计，茂名每天有近50万吨工业及生活废水排入河中[9]。茂名市的工业废水排放集中于河流中下游，与白沙河交汇处尤其明显。小东江流域可承载的环境容量小，但企业排放量大，且环境净化设施滞后，在过去的发展中工业及生活污染排放未得到有效管理。此外，流域内经过诸多居民区有较多生活废水排放污染[10]，产生了较多生活废水排放污染。因此，生活废水中含有的大量洗涤剂及有机废物也是造成流域水体污染的不可忽视的原因。

表3小东江水质污染类型表

小东江流域内农业用地众多，两岸部分地区植被破坏严重，两岸林地等绿地被沿岸村民开发成为耕地及鱼塘，农业及渔业造成的破坏导致了小东江流域的水土流失，演变成了该流域的面源污染。

河流的含沙量急剧增加，水体常常呈现出土黄色，这也会导致其流域内河道淤积。虽每年小东江穿城河段都会有河道清淤船进行清淤工作，但清淤工作治标不治本，如果其水土流失的问题不加以改善，水体污染问题只会愈发严重。

3.2 治理现状及措施

小东江流域经过非定期河道清淤，间歇性地改善了河水浑浊的问题，而一到雨季高降水量的时候水体仍然浑浊。通过关闭部分沿岸工厂、制定企业排放标准等措施限制了沿河区域的水体污染，但仍然有偷排乱排的现象存在，水体检测结果仍然显示出化工污染较为严重。虽经过多次治理，石油类污染得到遏制，但以工业、养殖及生活类复合型污染为主导致的氨氮、总磷仍然超标，达不到地表Ⅳ类水体标准。小东江流域内水体污染状况较为严重，流域内拥有11个劣Ⅴ类水质断面监测点，2019年2月大部分监测断面水质为Ⅴ至劣Ⅴ类水质，仅有一个断面水质达到Ⅳ类[11]。自2000年以后，小东江茂南河段水质24项指标中，氨氮含量严重超标，水质属于劣Ⅴ类，特别是茂南区的水污染物排放总量已经超过环境承载能力[12]。小东江水体污染源主要是来源于流域附近制造业污水排放及生活污水排放的点源污染，其次是流域水土流失造成的面源污染。针对此，本文提出以下三种治理措施：

第一，针对工业排放及生活废水的面源污染，政府相关部门要切实增强水体质量监管及调控，制定政策限制污染排放并严格执行。政府要严格限制污染源排放，引导污水排放型企业将污水输送至污水处理厂，经处理合格后再进行排放，并对偷排乱排的企业或工厂进行处罚及追责，监督企业合规合法地处理及排放污水。同时，要建立完整的监督体系。目前水质数据公开程度较低，政府相关部门应开放水质数据查询，接受公众查询监督，增强对水体重点污染物的监控，及时通报污染情况，从源头上减少水体污染物的输送。

第二，在重污染河段枯水期采取水生植物修复法治理。研究表明，高等水生植物能有效净化劣V类水体，其中子菜和狐尾藻对水体净化作用最明显[13-14]，其中狐尾藻及粒叶眼子菜能高效地去除水体中的总磷(91.3%)、总氮(83.34%和77.54%)、磷酸盐(95.85%和90.65%)[15-16]。茂名小东江的首要污染物为总氮，其浓度最大可达10.92mg/L，经狐尾藻及粒叶眼子菜的净化处理后根据实验结果估算总氮可降至1.82mg/L左右，接近Ⅳ类水质标准中氨氮的指标。

第三，针对水土流失导致泥沙淤积的面源污染，可采用沿岸种植植被过滤带，并铺设渗水路面的措施来治理。沿岸植被过滤带能起到保固水土的作用，有效地减少河流中的泥沙量，增强渗流作用的同时减少湍流。此外，建设植被过滤带还能提升河流两岸的美观度。实验证明，旱伞草、石菖蒲、水生鸢尾等6种具有一定观赏价值的植物对水体中不可溶性固体具有固定吸收作用，且还能对水体中的化学污染物起到净化吸收作用，可谓一举两得[17]。植被过滤带不仅起到了自然过滤的作用，而且减少了建设过滤设备的相关成本。铺设渗水路面能改善城市内涝，且对沿岸植被的维护起着降低成本的作用，其应用实例可参考台湾柳川河(原为污水河)，该河流在治污建设之后水体有了明显的改观且发展成为特色旅游[18]。

4 结论

茂名小东江流域的水质可溶性污染物中主要污染物为氮磷，总氮污染最为严重，且超标倍数较高，达不到Ⅳ级地表水标准；而不可溶性污染物中主要为泥沙及漂浮塑料垃圾等，其中泥沙污染最为严重。造成水体污染的污染源主要是化工类企业及居民区的废水污水排放形成的点源污染及水土流失及土壤侵蚀形成的面源污染。建议政府要加强调控，从源头上减少污染物的输送并就重污染河段枯水期实行水生植物修复法、流域沿岸建设植被过滤带及渗水路面等措施来改善小东江流域水质。建造沿岸植被过滤带能改善沿岸土地的下渗，减少农业污染，并对保持水土具有重要的意义。