趙 穎

(連云港市環(huán)境監(jiān)測中心站，江蘇 連云港 222001)

根據(jù)連云港市的廢水排放情況調(diào)查，薔薇河水體污染主要原因有三：一是上游來水污染，二是工業(yè)點源污染，三是非點源污染。所謂“非點源污染”，是相對于工業(yè)點源污染而言的，美國《聯(lián)邦水污染控制法(1972)》解釋它有3個不確定性：不確定的時間內(nèi)，通過不確定的途徑排放不確定數(shù)量的污染物質(zhì)［1］。非點源污染主要包括生活源和農(nóng)村面源。農(nóng)村面源污染是指在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中，氮素和磷素等營養(yǎng)物質(zhì)、農(nóng)藥以及其他有機或無機污染物質(zhì)，通過農(nóng)田的地表徑流和農(nóng)田滲漏形成的水環(huán)境污染，主要包括畜禽養(yǎng)殖場廢水、農(nóng)田回歸水和水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水污染［2］。

近年來，水環(huán)境保護措施的有力實施，使得薔薇河上游污水及工業(yè)廢水得到有效控制，但監(jiān)測結(jié)果表明，薔薇水環(huán)境質(zhì)量仍承受巨大的污染壓力。隨著城市化進程的進一步發(fā)展，非點源污染逐漸成為薔薇河水體污染的主要因素。

1 生活污水排污量分析

1.1 計算依據(jù)

根據(jù)《給水排水設(shè)計手冊》(第五分冊)及城鎮(zhèn)居民生活污水及污染物的排放系數(shù)，確定薔薇河流域生活污水及污染物的排放系數(shù)，見表1。

表1 薔薇河流域生活污水排污系數(shù)值

城鎮(zhèn)居民生活污水及污染物的排放量按下式核算：

式中：GC、GP——城鎮(zhèn)居民生活污水或污染物排放量，萬t/a或t/a;N——城鎮(zhèn)居民常住人口，萬人;FC、FP——城鎮(zhèn)居民生活污水或污染物排放系數(shù)，L/(人·d)或 g/(人·d)。

1.2 計算結(jié)果

2010年薔薇河流域共有人口20.74萬人，據(jù)此核算出薔薇河流域生活污水及主要污染物排放情況，詳見表2。

表2 生活污水及主要污染物排放情況

2 畜禽養(yǎng)殖場排污量分析

2.1 畜禽糞尿排污量

根據(jù)2000年國家環(huán)保總局提供的產(chǎn)污系數(shù)測算，薔薇河流域畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生糞尿總量為173 833 t，糞尿含化學(xué)需氧量5 017 t、氨氮393 t、總磷450 t、總氮1 054 t。具體詳見表3。

表3 薔薇河流域畜禽糞尿排污量

2.2 畜禽養(yǎng)殖過程廢水污染物排放量分析

2.2.1 廢水排放量

各養(yǎng)殖場因生產(chǎn)方式和管理水平的不同，用水量和廢水排放量均存在較大的差異。在文獻檢索的基礎(chǔ)上，通過走訪踏勘、實地測量以及綜合平衡等手段，確定薔薇河流域各類畜禽養(yǎng)殖場的單位用水與廢水產(chǎn)生系數(shù)，核算出薔薇河流域各類畜禽養(yǎng)殖的廢水排放量為60.78萬t，詳見表4。

表4 薔薇河流域各類畜禽養(yǎng)殖場廢水排放情況

2.2.2 污染物排放量

對各類養(yǎng)殖場進行比較、篩選，選取有代表性的養(yǎng)殖場，對其外排廢水進行采樣監(jiān)測［3］，確定畜禽養(yǎng)殖廢水中污染物濃度，計算薔薇河流域畜禽養(yǎng)殖廢水污染物排放量。詳見表5。

表5 薔薇河流域畜禽養(yǎng)殖場廢水及污染物排放量

實地調(diào)查數(shù)據(jù)表明，薔薇河流域畜禽養(yǎng)殖廢水排放總量的10%左右直接排入薔薇河，據(jù)此估算出直接排入薔薇河的畜禽養(yǎng)殖廢水排放量為6.08萬t，主要污染物排放量為化學(xué)需氧量84 t、氨氮 6.6 t、總磷 1.2 t、總氮 9.8 t。

3 水產(chǎn)養(yǎng)殖排污量分析

據(jù)連云港市海洋與漁業(yè)局提供資料，薔薇河水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水排放情況見表6。

表6 薔薇河流域范圍水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水排放情況調(diào)查結(jié)果

4 農(nóng)田回歸水排污量分析

4.1 農(nóng)田回歸水污染負荷的計算

農(nóng)田回歸水的排污量與農(nóng)田徑流深度、徑流中污染物濃度、產(chǎn)流面積等3個因素有關(guān)。計算方法如下［4］：

式中：Qi——農(nóng)田回歸水中i污染物的年污染負荷量，t/a;Ci——i污染物的濃度，mg/L;S——產(chǎn)流面積，hm2;D——徑流深度，mm/a。

4.1.1 徑流深度

以美國SCS法徑流深度的計算方法作為依據(jù)。具體計算方法為［4］：

式中：P——降雨總量，mm;D——徑流深度，mm;S'——農(nóng)田當(dāng)時的可能最大滯留量，即農(nóng)田飽和儲水量，mm;CN(Curve Number)——徑流曲線值是一個無量綱參數(shù)，一般為10～18。根據(jù)薔薇河流域農(nóng)田土壤特點和土地利用方式確定CN值為12。

連云港市的年均降水量為960 mm，根據(jù)公式4計算出徑流深度為140.8 mm。

4.1.2 農(nóng)田源強系數(shù)

計算農(nóng)田徑流污染源排放量時，按常用耕地面積進行計算，污染源產(chǎn)生量采用國家推薦方法，通過調(diào)查各水環(huán)境功能區(qū)的農(nóng)田面積、土地坡度、農(nóng)作物類型、輪作類型、土壤類型、化肥施用量、年降水量，然后通過確定源強系數(shù)，估算農(nóng)田徑流污染物排放量。

所謂標準農(nóng)田為平原、種植作物為小麥、土壤類型為壤土、化肥施用量為25～35 kg/(畝·a)，降水量在400～800 mm，標準農(nóng)田源強系數(shù)為化學(xué)需氧量10 kg/(畝·a)，氨氮2 kg/(畝·a)。根據(jù)薔薇河流域農(nóng)田的實際情況，修正后的農(nóng)田源強系數(shù)為化學(xué)需氧量15.6 kg/(畝·a)，氨氮3 kg/(畝·a)。

4.2 農(nóng)田回歸水排污量計算結(jié)果

通過衛(wèi)星遙感技術(shù)，確定薔薇河流域農(nóng)田面積為228.64 km2，根據(jù)公式3計算出薔薇河流域內(nèi)農(nóng)田回歸水排放量為3 219萬t，化學(xué)需氧量排放量為5 350 t，氨氮排放量為1 029 t。

5 薔薇河非點源排污量匯總分析及建議措施

5.1 匯總分析

根據(jù)上述分析結(jié)果，核算出薔薇河流域非點源廢水排放總量為6 740萬t，主要污染物化學(xué)需氧量排放總量為13 517 t，氨氮排放總量為1 857 t。詳見表7。

表7 薔薇河流域非點源排污量匯總

采用污染分擔(dān)率法對各類非點源排污量進行分析評價，計算公式如下［5］，計算結(jié)果見表8。

式中：Ki——第i項評價指標在第j類廢水污染源中的污染負荷;Pi——第i項評價指標在第j類廢水污染源中的排放量。

由表8可見，農(nóng)田回歸水的廢水排放量、化學(xué)需氧量排放量和氨氮排放量三項評價指標在各類污染源中的負荷均最大，分別達47.7%，39.5%，55.4%，由此可見，農(nóng)田回歸水污染已成為薔薇河水體非點源污染的主要因素，應(yīng)引起有關(guān)方面重視，加強對其管理控制。

表8 薔薇河流域非點源排污量評價計算結(jié)果及排序 %

5.2 建議措施

5.2.1 建設(shè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水處理設(shè)施

由于各鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民分布情況及排水情況千差萬別，應(yīng)因地制宜，積極推廣人工濕地、微型生活污水處理裝置等污水處理工藝，力爭將排入薔薇河水環(huán)境的生活污水污染降到最低化，從而減輕生活污水對水體的污染壓力。

5.2.2 開展農(nóng)業(yè)廢水集中處理工程

利用廢棄塘口、魚塘、河口灘地、低產(chǎn)農(nóng)田等建設(shè)人工濕地處理系統(tǒng)，通過人工濕地、植被過濾帶和草地、河岸緩沖帶、暴雨蓄積池和沉淀塘等處理農(nóng)田回歸水等面源廢水，確保入河水質(zhì)有所改善。

5.2.3 建立集約化養(yǎng)殖場污水集中處理系統(tǒng)

解決養(yǎng)殖業(yè)水污染問題的出路就是大力發(fā)展集約化養(yǎng)殖，將污水導(dǎo)入鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠合并處理，或以養(yǎng)殖廠建設(shè)污水處理系統(tǒng)，同步解決鄉(xiāng)鎮(zhèn)或集鎮(zhèn)生活污水，降低污水處理費用。

［1］鮑全盛，王華東.我國水環(huán)境非點源污染研究與展望［J］.地理科學(xué)，1996，16(1)：66-71.

［2］路學(xué)軍，郭亞偉，汪軍濤.連云港地區(qū)非點源污染的調(diào)查分析［J］.環(huán)境監(jiān)控與預(yù)警，2010，2(2)：35-39.

［3］徐謙，朱桂珍，向俐云.北京市規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場污染調(diào)查與防治對策研究［J］.農(nóng)村生態(tài)環(huán)境，2002，18(2)：24-28.

［4］潘瑗，王亮，劉恩玲，等.溫瑞塘河流域地表徑流污染負荷的調(diào)查與評價［J］.溫州農(nóng)業(yè)科技，2006(3)：24-25.

［5］談旭初.依據(jù)污染分擔(dān)率劃分地表水污染類型的方法［J］.環(huán)境科學(xué)與管理，2009(4)：15-18.