南靖县斗米溪水环境污染防控对策与成效

林美容

(南靖县污染源控制站，福建 漳州 363600)

1 概述

“十三五”期间，全国多个地区开展了生态清洁小流域示范性建设，使该区域的人类、资源与环境达到良好的协同发展，多个县级城市发布了进一步推进生态清洁小流域建设方案，开展以提供清洁水源、提升生态环境为主要目标的小流域综合治理[1-2]。九龙江西溪是福建漳州地区的母亲河，是重要的饮用水来源。提升西溪各支流水环境状况，可有效保障饮用水安全。地处九龙江西溪上游的南靖县境内溪涧纵横，大小河流共72条，总长1066 km，河网密度为0.54 km/km2。该流域的多年平均径流总量为37.85亿m3，流域面积为1847.9 km2，集雨面积达3419 km2，主要河流有船场溪、龙山溪及从平和流经境内的花山溪。斗米溪小流域属于龙山溪支流，发源于和溪镇东北山地，由北向南先后流经迎新村、迎富村，并在斗米村附近汇入龙山溪主河道，河道总长9.2 km，均在和溪镇管辖范围内，流域面积22 km2，多年平均年径流总量0.32亿m3，多年平均流量1.0 m3/s，流域内控制单元人口数量5032人[3]。基于小流域纳污能力有限、受人类活动影响大的特点，本文以斗米溪的综合治理为例，阐述了小流域水环境现状、污染成因分析和综合治理的实践与效果，为全面建设生态清洁小流域提供决策方向。

2 小流域水环境问题及成因分析

2.1 水环境问题

“十三五”初期，南靖县开始对九龙江西溪的小流域进行水质监测，以农业生产为主的斗米溪水环境状况不容乐观，由斗米溪进入龙山溪支流的断面水质长期处于劣V类，高锰酸钾指数(CODMn)、氨氮(NH3-N)、总磷(TP)和生化需氧量(BOD5)等水质监测指标如图1所示。

图1 综合整治前斗米溪小流域的水质状况

由图1可知，斗米溪小流域的4项重要水质指标均高于该断面所在地表水体的功能类别，即《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)III类水质标准。特别是NH3-N和TP均高于V类水质标准，超标倍数达到2.2倍和5.2倍。

2.2 水环境污染成因分析

经斗米溪小流域的实地调研，发现该流域控制单元内无工业企业，主要以生态农业为主。入河污染源主要有农村生活面源、农业面源和畜禽养殖污染源。

2.2.1 农村生活面源

农村生活面源污染主要来自生活污水和垃圾，通常以控制单元内的农村生活人口数量和综合排污系数为基础，计算污染物排污量。其中污染物综合排污系数是根据《第一次全国污染源普查各污染源产排污系数手册》和斗米溪流域现状确定，农村生活面源的NH3-N和TP排污系数和排污量如表1所示。

表1 农村生活面源污染物综合排污系数和排污量

2.2.2 农业面源

斗米溪小流域属于典型的农业流域，主要为林地和耕地类型，有水稻、蔬菜、香蕉和麻竹等农作物。农业面源污染主要来自农业生产中大量流失的农药、化肥形成的氮、磷污染，氮磷流失量受到土地类型、降雨量等影响较大。参考标准农田的NH3-N污染物源强系数2 kg/亩·年，并根据小流域实际情况取土地坡度修正系数为1.1(坡度15°以上)，土壤类型修正系数为0.7(粘土)，降水量修正系数为1.4(年降水量在1400 mm以上)。由于缺乏截污、治污设施，故直接确定农田的NH3-N排污系数为2.16 kg/亩·年，林地的NH3-N排污系数按农田的2%计[4]，取0.043 kg/亩·年。根据《第一次全国污染源普查-农业污染源：肥料流失系数手册》，确定该流域农田TP的排污系数为0.060 kg/亩·年，林地的NH3-N排污系数按农田的40 %计[4]，取0.024 kg/亩·年。农业面源的NH3-N和TP排污量如表2所示。

表2 农业面源污染物综合排污量

2.2.3 畜禽养殖

“十二五”期间，南靖县深入推进生猪养殖污染整治工作取得明显效果，通过拆除分散式生猪养殖场所，基本解决生猪养殖面源污染。斗米溪流域控制单元内的规模化生猪养殖存栏量约17500头，根据《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB 18596-2001)和《畜禽养殖业污染治理工程技术规范》(HJ 497-2009)，冬季生猪养殖排水量为10.8 L/头·天，夏季生猪养殖排水量为16.2 L/头·天，废水中NH3-N浓度为261 mg/L，TP浓度为43.5 mg/L。根据现场调查发现约70 %的养殖场未经标准化改造，废水处理效率仅为35 %，标准化养殖场的废水处理效率达60 %。畜禽养殖的NH3-N和TP排污量如表3所示。

表3 畜禽养殖污染物综合排污量

2.2.4 各污染源入河贡献率分析

污染源的入河系数主要取决于污染物的入河沿途地形、入河距离以及降水量等，依据《全国水环境容量核定技术指南》，农村生活面源、农业面源和畜禽养殖污染源的入河系数分别取1.0、0.2和0.7[5]。氨氮和总磷在不同污染源中的分布如图2所示。

图2 氨氮和总磷在不同污染源中的分布

由图2可知，斗米溪小流域的氮磷污染主要来自农村生活和畜禽养殖。因此，南靖县分别于2017年和2018年分阶段提出《和溪镇斗米溪小流域水环境综合整治方案》和《和溪镇斗米溪水体达标方案》，从工程治理、生态修复和环保管理等三个措施对小流域水环境进行综合治理，在“十三五”期间实现劣V类水质向III类水质转变。

3 污染防控对策与效果评价

3.1 工程治理措施

根据走访调查，由于控制单元内的村庄居住点分散，没有污水统一收集管网和集中式污水处理厂。农村生活污水主要经三格化粪池处理后排放，仍有部分生活污水未经处理直接排放。因此，该流域村庄在2018—2019年新增15 km雨、污收集管网工程，新建105座三格化粪池和1座集中生化处理设施，通过工程治理手段实现居住集中区污水全收集、全处理，有效削减生活污染源入河量。

畜禽养殖场已于“十二五”期间完成由分散式养殖向规模化养殖转变，但养殖废水处理设施落后、雨污未分流，且养殖废弃物的综合利用率低。在当地政府的督促和协调下，所有生猪养殖场统一采用干清粪养殖工艺，厂区雨污分流，其中75 %养殖场的废水完成“厌氧-好氧-人工湿地”的标准化改造[6](如图3所示)，实现废水部分回用于农灌或达标排放，25 %养殖场采用异位微生物发酵床处理而实现废水零排放。

图3 “厌氧-好氧-人工湿地”养殖废水处理工艺流程图

3.2 生态修复措施

斗米溪小流域降雨量大，陡坡地的水土流失是导致该流域生态环境脆弱的重要原因[7]。禁止陡坡开荒种地、开荒养殖，并对已垦地区采取逐步退耕还林还草措施，提高流域水土保持能力。在高陡坡上层区域采取封山育林保护措施，充分发挥自然生态系统的自我修复功能，是建设生态清洁小流域的第一道防线。同时，在流域沿线水流较缓的河道，对污染物沉积严重的河段进行清淤疏浚，并采用人工生态浮床模式进行水体治理。全面清理未达标河道两岸垃圾及污泥堆存点，并通过岸坡种植植物来防止水土流失，兼顾吸附水体污染物，建设生态河道。

3.3 管理措施

加强对建设生态清洁小流域的宣传力度，提高农户保护生态环境的意识。建立农村生活垃圾处理长效运管机制，保证生活垃圾获得有效的收集、转运与处置。生活污水杜绝随意排放，须经达标处理后由污水管排入河道。推广低毒、低残留农药使用，对农田施肥进行科学管控，优化施肥模式，避免雨季施肥，减少肥料养分流失。完善水资源环境统一监测管理平台，实现环保、水利、国土、住建、海洋等部门水质、水量监测数据共享。规模化养殖场坚持“持证排污、按证排污”的许可证管理，推动规模化畜禽养殖场开展自行监测，建立排污台账，定期报告并公开排污数据以及许可证其他载明事项的执行情况，实行常态化监管机制。优先吸纳流域控制单元内的农户参与工程治理，自觉维护植被恢复与人工湿地环境修复的成果，提升农户的人居环境质量。

3.4 整治效果评价

2017—2020年斗米溪水体中TP、NH3-N的年均浓度变化如图4所示。随着农村生活污水和养殖场废水标准化改造工程的推进，斗米溪的断面水质状况在2017年已得到明显改善，到2018年达到Ⅳ类水质标准。通过积极落实生态修复和管理措施，小流域水环境治理取得预期成效，并在2019—2020年实现断面水质优于国家Ⅲ类标准要求。

图4 斗米溪氨氮、总磷浓度年度变化趋势

4 结语

斗米溪小流域生态环境的治理建设，不仅从根本上恢复水体生态功能，也提升了水土保持效果和农村人居环境。为了进一步打造环境优美、生态宜居的清洁小流域景象，应继续加大生态文明建设的宣传力度，推进统筹监管、综合规划与自然治理相结合，巩固前期综合治理的成效，使九龙江西溪源头生态环境质量持续改善。