云南耿马灌区水环境质量与退水污染负荷分析

马丽，王东福

(云南省环境工程评估中心，云南昆明 650032)

耿马灌区位于云南省西南边陲，毗邻缅甸，耿马灌区工程被列入《全国水利发展“十三五”规划》和云南省五网建设规划等国家级和省级规划中。工程建设对合理配置当地水资源，有效发挥新建和已建水库的灌溉效益，提高灌区农业综合生产能力，改善城镇供水水源条件，促进边境少数民族地区经济社会可持续发展，保证当地少数民族脱贫致富和边境稳定具有重要意义。但灌区的建设将同时对当地的水资源和水环境产生重大影响，本文在整理和分析区域水质监测数据的基础上，对区域水环境现状进行了调查和评价，并对灌区退水的各类污染负荷进行预测和核算，以便寻找重点污染源，为进一步开展耿马灌区退水污染控制关键技术与政策管理体系研究、保障区域水质安全提供参考。

1 灌区工程和流域概况

耿马灌区工程包括水源工程和灌区工程，供水范围包括耿马县城以及耿马镇、贺派乡、勐撒镇、芒洪乡4个乡镇和勐撒、华侨2个农场。设计灌溉面积2.05万公顷，供水人口16.39万人，其中城镇人口11.18万人，农村人口5.21万人，农业灌溉供水量9897万m3，城乡生活供水水量1451万m3。灌区规划范围分为耿马片和勐撒片，其中南部的耿马片属低山丘陵区，沟谷纵横、地形起伏较大，北部的勐撒片则相对平坦。耿马片面积为1.39万公顷，包括贺派灌片、耿马县城灌片、允楞灌片、团结灌片、弄巴灌片、菜籽地灌片共6个灌溉控制单元。勐撒片面积为0.66万公顷，包括芒洪灌片、勐撒西灌片、芒枕灌片、芒见灌片、勐撒北灌片共5个灌溉控制单元。

耿马坝区涉及的河流主要为云南省澜沧江流域的南碧河水系和怒江流域的南汀河水系。南碧河发源于耿马、双江县界四排山山脉最高峰大雪山西侧，河源高程3233 m，河长103.2 km，径流面积996.35 km2，多年平均年径流量9.358亿m3。南汀河发源于临沧博尚、永泉、勐准一带，通过临沧坝、云县勐来坝进入耿马县，流经勐永、勐撒镇边缘，穿过勐简坝和福荣乡芒艾山脚，入开阔的孟定坝，之后从河外清水河口流入缅甸。全程长311 km，河床平均坡降1/1750。

灌区耿马片主要水源为另仂水库、允楞水库、弄巴水库、团结水库、翁结水库(在建)，通过灌区南干渠和引水工程，实现向耿马片6个灌片区提供农业灌溉用水和城镇生活用水。各灌片的农业灌溉回归水、城镇生活退水通过流入挡帕河、芒片河、南木老河和十八道河等支流，最终汇入南碧河。灌区勐撒片主要水源为十八道河水库、芒枕水库、翁结水库(在建)，通过灌区北干渠和引水工程实现向勐撒片5个灌片提供农业灌溉用水和城镇生活用水。各灌片的农业灌溉回归水、城镇生活退水通过流入芒枕大河最终汇入南汀河。

2 区域水环境质量现状

对照云南省和临沧市水环境功能区划要求，收集比对了区域常规水质监测断面的监测结果，灌区工程范围内水环境常规监测断面水质现状见表1。根据监测结果分析，区域南汀河孟定大桥断面、南碧河那缅断面部分月份粪大肠菌群超标。作为灌区工程范围内主要的纳污河流，南汀河和南碧河水质现状不良，随着灌区工程的持续实施，各类退水汇入势必会进一步加重下游水环境污染负荷，造成下游水环境质量恶化。

表1 灌区工程涉及的地表水常规监测断面水质情况

3 灌区相关退水类型

灌区水污染防治工作应重点考虑受退水区域的水环境质量改善，查找和明确重点污染源，寻找有针对性的污染物削减措施。分析灌区工程范围内各类退水的水量和水质，对于寻找重点污染源、加强灌区水污染防治工作，具有重要的指导意义。

以灌区范围内耿马片6个灌溉控制单元和勐撒片5个灌溉控制单元为研究范围。灌区工程范围内工业分布较少，灌区退水主要是农业灌溉回归水、城镇生活退水和农村人畜生活退水三类。根据灌区的水资源配置资料，按照各类退水的退水系数，计算各灌片的各项退水量，结果统计见图1。根据结果分析，除耿马县城灌片退水以城镇生活退水为主外，其余灌片退水均以农业灌溉回归水为主，各灌片中农村人畜生活退水量所占比例均较少。团结灌片和勐撒西灌片城镇生活退水也占了一定比例。

图1 灌区各灌片单元退水类型及退水量Fig.1 The main types and water yield of major return flows for each irrigation control units

4 退水污染负荷分析

4.1 农业灌溉回归水

农业灌溉回归水的水质主要由土壤中原有的氮、磷等可溶性营养物质和农业生产中所使用的农药和化肥来决定[1]。灌溉将使土壤中的养分溶出并随回归水进入地表和地下水体，对水质造成影响。根据灌区灌溉面积、复种指数、各灌溉分区作物种植结构、各污染物的流失系数计算得出灌区农业灌溉回归水的COD(化学需氧量)、NH3—N(氨氮)、TN(总氮)、TP(总磷)负荷量[2]，计算结果见图2。

图2 灌区农业灌溉回归水各污染物负荷Fig.2 The share of pollution load of major pollutants in agricultural irrigation water

根据计算结果分析，灌区范围内各灌溉控制单元农业灌溉回归水污染负荷以TN为主，其次为COD，NH3—N和TP的负荷量最小。农业灌溉回归水污染负荷主要集中在团结灌片、贺派灌片和勐撒西灌片。

4.2 城镇生活退水

根据调查，灌区范围内目前仅耿马县城建设有一座污水处理厂，其余乡镇的生活污水收集和处理设施正在建设中。城镇生活退水污染负荷根据灌区范围的城镇人口、城镇生活用水定额、污水排放系数、生活污水污染负荷系数和污染物流失率进行计算，计算结果见图3。

图3 灌区城镇生活退水各污染物负荷Fig.3 The share of pollution load of major pollutants in urban production and domestic drainage

根据计算结果分析，灌区内各灌溉单元城镇生活退水污染负荷以COD为主，TP负荷量最小。城镇生活退水污染负荷主要集中在耿马县城灌片、团结灌片和勐撒西灌片。

4.3 农村人畜生活退水

农村人畜生活退水负荷根据农村人畜需水量、排水系数、污水污染负荷系数和污染物流失率进行计算，计算结果见图4。

图4 灌区农村人畜生活退水各污染物负荷Fig.4 The share of pollution load of major pollutants in rural human and animal sewage

根据计算结果分析，各灌溉控制单元农村人畜生活退水各污染负荷以COD为主，污染负荷主要集中在勐撒西灌片和贺派灌片，其他各灌片单元的占比较均匀。

4.4 灌区退水污染物负荷

将灌区退水的各污染负荷进行汇总分析，灌区退水中主要污染物负荷以COD和TN为主，污染负荷主要集中于耿马县城灌片区、勐撒西灌片区、团结灌片区和贺派灌片区。

5 灌区水污染防治措施

根据灌区已有的监测资料，灌区工程范围内主要的纳污河流水质现状不良，而根据预测结果，灌区范围内各类退水新增污染负荷较大。为保证灌区工程实施不造成区域水环境质量恶化，灌区水污染防治建议从削减区域主要退水污染负荷着手[3]，并根据不同灌片控制单元的污染特征，考虑采取以下相关的污染防治措施。

城镇生活退水建议以耿马县城灌片为防治重点，同时也应考虑团结灌片和勐撒西灌片等城镇生活退水占比较大的控制单元，考虑城镇化发展和生活水平的不断提高，生活污水、垃圾总量以及污染物总量都在不断增加。实施县城污水处理厂提标改造工程，加强城镇生活污水处理设施建设，并提高区域污水处理厂接管率[4]。

农业灌溉回归水建议以团结灌片、贺派灌片和勐撒西灌片单元为防治重点，在灌区工程主要退水排入的田间沟道、河沟采取生态治理工程对水质进行净化处理，也可选取各片区承担污染负荷较大的一级支流建设人工湿地，从而削减农业灌溉回归水的入河负荷。另外还需考虑控制化肥、农药的过量使用，考虑农业生产方式的合理调整。实现源头防控是控制农田灌溉回归水污染的重要环节[5]。

农村人畜生活退水建议以勐撒西灌片和贺派灌片单元为防治重点，但其他灌片也应综合考虑。采取开展农村环境综合整治，完善农村生活污水和生活垃圾收集及处置设施建设，开展畜禽养殖污染防控，实施畜禽养殖废弃物资源化利用等措施。

6 结论

耿马灌区工程涉及的主要地表水体包括澜沧江流域南碧河和怒江流域南汀河，该流域水环境功能区划要求总体不高，但根据已有的监测结果，河流水质现状不良。

灌区退水主要包括农业灌溉回归水、城镇生活退水和农村人畜生活退水三类，根据预测结果，灌区各类退水新增污染负荷较大。为保证受退水区的水环境质量，应重视灌区及配套工程的水污染防治工作，采取有效措施，从源头削减各类退水污染物。

通过分析灌区各类退水水量与水质，各灌溉控制单元退水类型呈现出区域差别。耿马县城灌片单元主要以城镇发展为主，城镇人口较多，因此该灌片退水以城镇生活退水为主。其余灌片控制单元均以农业发展为主，退水主要以农业灌溉回归水为主。

灌区各类退水的污染物负荷特征因退水类型不同而呈现差异，农业灌溉回归水污染负荷以TN为主，主要集中在团结灌片、贺派灌片和勐撒西灌片。城镇生活退水污染负荷以COD为主，主要集中于耿马县城灌片。农村人畜生活退水污染负荷以COD为主，相对集中于勐撒西灌片和贺派灌片，其他各灌片单元占比较为均匀。

灌区水污染防治应根据各类退水类型和不同灌片控制单元的污染特征有针对性地采取不同的防治措施，从源头防控、过程阻断、末端治理等多方面实施相关工程，确保灌区及配套工程实施后，受退水区各水体按功能区划要求长期、稳定达标，水生生态良性发展。