安宗勝，張 瀏

(安徽省環(huán)境科學研究院，安徽合肥 230071)

近年來，南淝河作為巢湖重污染入湖河流之一，一直是合肥市重點治污的對象[1-3]。四里河為南淝河左岸重要支流，接納了合肥市廬陽區(qū)轄區(qū)內(nèi)大量污染負荷，水體污染嚴重，嚴重影響南淝河水質達標要求。筆者從四里河小流域角度，結合大量現(xiàn)場調研，分析水環(huán)境污染特征，并提出綜合防治對策，以期為四里河水環(huán)境治理提供科學依據(jù)，為其他城市河道水環(huán)境治理提供參考。

1 研究區(qū)概況

南淝河是巢湖主要入湖河流之一，全長71.0 km，流域面積1 464 km2。四里河是南淝河左岸的重要支流，發(fā)源于長豐縣崗集鎮(zhèn)臥龍山社居委青峰嶺，經(jīng)大房郢水庫于合肥老城區(qū)西北部入南淝河中游，總流域面積190 km2。四里河(大房郢水庫至南淝河段)全長約5.28 km，北接大房郢水庫，南接南淝河，自大房郢水庫流經(jīng)合肥電廠、合九鐵路橋以后進入市中心區(qū)，于濉溪路橋向下游約0.34 km處匯入南淝河。四里河是大房郢水庫的主要泄洪通道，旱季時節(jié)水量較小，雨季或遇大房郢水庫泄洪，水流流速加快，河水位陡增。四里河接納了廬陽區(qū)范圍內(nèi)生活污水、城市初期雨水和工業(yè)廢水，水體污染嚴重，是南淝河主要納污通道之一。四里河水系見圖1。

圖1 四里河水系位置Fig.1 Location of the drainage system of Silihe River

2 水污染狀況

2.1水質現(xiàn)狀四里河目前設有濉溪路橋1個考核斷面。根據(jù)《合肥市水功能區(qū)劃》，四里河一級區(qū)劃為四里河廬陽開發(fā)利用區(qū)，二級區(qū)劃為景觀娛樂用水區(qū)。根據(jù)《合肥市水污染防治目標責任書》[4]要求，四里河濉溪路橋斷面2020年改善至Ⅳ類。表1為該斷面2016年逐月水質監(jiān)測數(shù)據(jù)。

表12016年四里河濉溪路橋斷面水質數(shù)據(jù)

Table1WaterqualityindexesforSuixiBridgeSectionofSiliheRiverin2016mg/L

月份MonthCOD氨氮Ammonia nitrogenTP150.0 5.07 0.777 248.0 5.66 0.855 330.0 5.39 0.643 438.0 4.38 0.672 536.0 6.53 0.813 640.0 6.43 0.858 728.0 0.15 0.060 896.0 3.40 0.516 934.0 2.32 0.506 1036.0 3.35 0.639 1135.0 4.19 0.432 1240.0 6.75 1.120 均值Average value42.64.470.660目標值(Ⅳ類)Target value(class IV)30.001.500.300年均標準指數(shù)Annual standard index1.423.002.330達標情況Compliance situation未達標未達標未達標

從表1可知，2016年四里河濉溪路橋斷面水質現(xiàn)狀為劣V類。COD指標僅3月和7月達標，其余月份均超標，其中8月標準指數(shù)達到3.2。氨氮和總磷指標僅7月達標，標準指數(shù)為1.55～4.50、1.44～3.73。通過對合肥市氣象觀測站的基礎降雨資料統(tǒng)計和分析，6、7月四里河流域降雨量達到年度最大值(246 mm)和第二大值(105 mm)，經(jīng)歷6月地表雨水的沖刷，7月降雨引起的地表徑流水質較好，再加上大量降雨的稀釋作用，從而導致考核斷面污染物濃度較低。總體來看，四里河水體污染嚴重，難以達到Ⅳ類水目標要求。

2.2污染特征為系統(tǒng)分析四里河水質動態(tài)變化趨勢，從上游至下游依次設置5個監(jiān)測斷面，斷面位置如圖2所示，分別為東渠斷面、西渠斷面、北二環(huán)路橋斷面、臨泉路橋斷面和濉溪路橋斷面，其中濉溪路橋斷面為考核斷面。

2017年11月5日(晴天)、11月9日(雨后)、12月23日(雨后)分別對四里河沿線5個斷面進行水質監(jiān)測。

東渠、西渠COD指標達到Ⅲ類，至北二環(huán)路橋處，惡化為Ⅳ類。11月9日雨后臨泉路橋斷面以下出現(xiàn)超標。到濉溪路橋時，水質略有好轉。

東渠、西渠氨氮指標達到Ⅱ類，至北二環(huán)路橋處，急劇惡化為劣Ⅴ類(晴天25.1 mg/L、雨天17.2 mg/L)。11月5日臨泉路橋處氨氮濃度高達31.8 mg/L。11月9日，濉溪路斷面水質惡化，但是11月5日和12月23日水質有所好轉。

圖2 四里河監(jiān)測斷面位置Fig.2 Monitoring section position of Silihe River

圖3 四里河監(jiān)測斷面水質變化趨勢Fig.3 Change trend of water quality in monitoring sections of Silihe River

東渠、西渠總磷指標達到Ⅱ類，至北二環(huán)路橋處，急劇惡化為劣Ⅴ類，至下游濉溪路橋處總磷濃度逐步上升至最高值。11月5日晴天和11月9日雨天，濉溪路橋處總磷濃度分別高達0.97和0.67 mg/L。從圖3可以看出，四里河水體中總磷濃度呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢，河道對總磷的凈化降解作用微弱。

綜上所述，四里河河道位于東西渠交匯后與北二環(huán)路橋之間存在主要污染來源，但是在北二環(huán)路和濉溪路橋之間仍然有污染進入，導致河道水質進一步惡化。

3 主要問題

根據(jù)現(xiàn)場調查和水質監(jiān)測結果，分析四里河流域水質現(xiàn)狀及污染源特征，四里河流域水環(huán)境存在的主要問題為點源、面源污染嚴重，河道缺乏穩(wěn)定的生態(tài)基本流量[5]。

3.1點源污染嚴重經(jīng)調查，合肥電廠采用蔡田鋪污水處理廠排放尾水作為冷卻水。該部分廢水在蔡田鋪污水廠達標排放的前提下仍為劣Ⅴ類水，經(jīng)高溫濃縮后，污染物濃度很高，且冷卻水排放量達到每天近萬噸規(guī)模。電廠冷卻水直排入河對目標水體水質帶來較大的沖擊，尤其在枯水期，對水質沖擊影響更為顯著。

3.2城鎮(zhèn)生活污染突出老城區(qū)雨污合流管網(wǎng)問題突出，晴天時，仍有大量污水經(jīng)雨水排口排出。電廠路部分區(qū)域管網(wǎng)建設滯后，甚至無管網(wǎng)，支流區(qū)域管網(wǎng)建設不完善。地震局附近小區(qū)生活污水接入雨水管道，耀遠路污水管道雖然已鋪設但沒有出口，上游雖然設有小型污水處理設施，但一部分污水仍然混入雨水管道中，與電廠冷卻水一起排至四里河。該管道上游為北二環(huán)雨水管道，但在排口附近與電廠冷卻水d1000雨水管混接，故一部分混有生活污水的電廠冷卻水經(jīng)此排口流出。

四里河上游老淮北路沿線片區(qū)為老舊小區(qū)，有多個露天簡易汽車修理廠等，且無污水管道，雨天時大量污染物隨雨水進入河道。中鐵國際城小區(qū)前便民洗車點產(chǎn)生的洗車廢水以及餐飲店面產(chǎn)生的污水經(jīng)雨水口混入雨水管道。四里河路沿線洗車店洗車廢水和餐飲店面餐飲廢水經(jīng)雨水口混入雨水管道。

電廠周邊片區(qū)、桃花社區(qū)、老淮北路沿線片區(qū)、農(nóng)科院片區(qū)等存在大量菜地及零散民房，生活污水和澆菜廢水隨雨水管網(wǎng)或地表漫流進入四里河。四里河東岸淮北路與沿河路交口存在歷史遺留生活垃圾堆，降雨過程中，垃圾淋洗污水沿地面漫流進入河道，對四里河水質帶來沖擊。

3.3面源污染日趨嚴峻城市降雨徑流污染初期作用十分明顯[6]。降雨徑流將地表的、沉積在下水管網(wǎng)的污染物在短時間內(nèi)匯入四里河道，河道水質下降明顯，主要污染物為SS、石油類、有機物和N、P等。四里河流域內(nèi)城市建設過程中未充分采取城市面源污染控制措施，控制開發(fā)過程中人類活動對自然環(huán)境的影響。隨著該區(qū)域人口數(shù)量的增長、城市開發(fā)強度的進一步加大，城市面源污染形勢也越來越嚴峻。

3.4河道生態(tài)基流匱乏四里河為泄洪性河流，流量隨季節(jié)波動性大。豐水期，上游大房郢水庫開閘泄洪，四里河流量較大；枯水期，大房郢水庫關閘蓄水，切斷了四里河水源，流域內(nèi)城市徑流和電廠冷卻水混雜著城中村生活污水是其主要水源，河道本身已演化成沿河兩岸生活污水的納污河道，河道生態(tài)退化嚴重，水質自凈能力喪失。

4 治理對策

4.1加強雨污管網(wǎng)排查與建設重點開展示范區(qū)、合作區(qū)截污納管與管網(wǎng)建設，確保污水收集管網(wǎng)覆蓋區(qū)域內(nèi)的居民生活及其他重點場所接管，做到“應接盡接”。加快電廠片區(qū)、桃花街道等雨污混流區(qū)域的截污工程建設，進行雨、污分流改造。對于改造難度較大的節(jié)點，應將旱季污水截流后做后續(xù)處理。對于沿街大排檔、餐飲、清洗類服務業(yè)等分散點源，可在摸清污水排放去向的基礎上，對污水混入的雨水排口進行截流改造，新建污水截流管網(wǎng)，與市政污水管網(wǎng)對接連通。中遠期按照分片收集原則穩(wěn)步推進全區(qū)范圍污水管網(wǎng)與提升泵站建設，不斷擴大污水收集管網(wǎng)覆蓋面。

4.2初期雨水截流凈化通過排口改造和設置截流井，對初期雨水進行截流；沿河鋪設截流管，對各排口截流的初期雨水進行分段收集處理；在河道下游選擇適宜區(qū)域建設一體式調蓄凈化設施，對收集的初期雨水進行調蓄凈化處理后排入河道。

調蓄雨水處理后排入河道，設計出水COD、氨氮、總磷可達到地表IV類水質標準，既削減了污染負荷，又可作為河道清潔水源。同時，由于四里河分區(qū)存在雨污混接點，在加強管道排查、糾正錯接漏接之外，初期雨水調蓄凈化設施也可收集處理旱季混排污水，保障河道水質穩(wěn)定達標。

4.3河道生態(tài)空間保障水陸交錯緩沖帶是指水面兩邊向岸坡爬升的由陸生和水生植被交錯組成的，防止或轉移由坡地地表徑流、廢水排放、地下徑流所帶來的營養(yǎng)鹽、沉積物、有機質、農(nóng)藥及其他污染物進入河道的緩沖區(qū)域。預留或保護河道水陸交錯緩沖帶是河道生態(tài)空間保障的重要組成部分[7]。①在四里河流域的城市建設和改造進程中，應對河道兩岸實行生態(tài)坡岸建設或改造，并劃定水陸交接線兩側50 m范圍水陸交錯緩沖帶空間；②對目標水體水陸交錯帶范圍進行保護，設置禁填區(qū)和設立保護標志牌，查處填占和侵害水陸交接帶的行為；③建立水陸交接帶監(jiān)管機制，對水陸交錯帶進行監(jiān)測、維護等綜合管理。

4.4河道生態(tài)修復控制河道點源、面源污染，切斷外源性營養(yǎng)物質的輸入，是城市河道水體生態(tài)修復的重要前提。利用四里河河道開闊水面建設人工濕地，實施植物修復工程，可以進一步深度凈化旱流污水。根據(jù)河道水體特征，人為構建沉水-挺水水生植物群落，能有效提高水體透明度，補充溶解氧，降解水體中氮磷營養(yǎng)物質，從而達到凈化水質的效果[8]。通過種植水生植物，既可以美化水域景觀，又可以收獲植物的方式將營養(yǎng)鹽移出水體，從而達到凈化水質、修復河道生態(tài)系統(tǒng)的目的。但實施生態(tài)修復過程中，應避免水生植物凋落腐爛分解引起的二次污染，做好適時適度收割調控管理。

4.5河道生態(tài)基流保障生態(tài)基流是維持河流生態(tài)系統(tǒng)運轉的基本流量[9]。四里河基本沒有生態(tài)基流，已不能簡單稱之為河流，徑流被高度人工控制，枯水季節(jié)往往一潭死水；洪水季節(jié)污水傾瀉，水質穩(wěn)定達標得不到保障。為維護四里河生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定，應科學確定其生態(tài)流量，加強上游大房郢水庫及其河湖水系的水量調度管理，維持四里河生態(tài)基流，特別是重點保障枯水期生態(tài)基流。