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摘要基于对巢湖流域县河小流域主要污染物来源构成和污染特征的分析，对污染物入河量进行了计算。结果表明，县河的CODCr、氨氮和总磷的入河总量分别为6 607.3、421.0和76.3 t/a，主要来源于城镇生活污染；总氮入河总量为753.6 t/a，主要来源于城镇生活污染和污水处理厂的尾水排放。同时，针对流域错综复杂的排水系统，将中塘河+苏家河片区的雨污分流改造工作纳入区域水环境治理的重点，为有效改善河流水环境质量提供了依据。
关键词污染物；来源构成；污染特征；入河量；巢湖流域
中图分类号X522文献标识码A
文章编号0517-6611（2019）08-0073-04
doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.08.019
AbstractBased on analysis of the main pollutant source composition and pollution characteristics of the Xian River in the Chaohu Lake Basin，the total amount of pollutants into the river was calculated. The results showed that the total amount of chemical oxygen demand，ammonia nitrogen and total phosphorus entering the Xian River were 6 607.3，421.0 and 76.3 t/a respectively， mostly from urban life pollution. The total amount of total nitrogen entering the Xian River was 753.6 t/a， mostly from urban life pollution and effluent of wastewater treatment plants. In view of the complex characteristics of the drainage system in the region， reconstruction project of separation of rain and sewage for Zhongtang River and Sujia River is treated as the key work of water environment treatment. This provides a foundation for effectively improving water environmental quality in the small river basin.
Key wordsPollutant；Source compositon；Pollution characteristics；Amount of pollutants into river；Chaohu Lake Basin
巢湖是全國五大淡水湖之一，在蓄洪、供水、航运、水产、旅游和维护生物多样性等方面发挥了巨大作用。河流是陆地生态系统和湖泊生态系统之间进行物质交换的通道，已成为湖泊富营养化最大的驱动力[1]。巢湖流域中兆河、十五里河和南淝河等入湖河流进入巢湖的TN、TP分别占TN、TP输入量的76.9%和68.5%[2]，入湖河流的整治是有效解决巢湖水污染问题的首要任务，流域水环境质量的影响因素多而复杂[3-4]，准确地掌握入湖河流的污染物来源[5-7]、构成及污染物入河量成为开展入湖河流整治的难点[8]。在“控制增量、削化存量、扩大容量”的总体策略引导下，近年来安徽省城建设计研究总院股份有限公司开展了流域内不同污染物排放负荷分布特征的研究，并利用污染源与水环境目标之间的输入-响应关系，明确污染源对目标河流控制断面水质的贡献率，据此对污染源的排放进行监督管理，削减污染物排放总量，最终实现流域水环境的根本性改善。笔者拟通过污染源排放量-入河量-目标河流断面水质三位一体的系统分析[9]，确定县河区域内主要污染物的来源及其对目标控制断面水质污染的贡献率，以期为入湖河流污染控制提供依据，也为打造生态清洁小流域奠定基础。
1研究区域及研究方法
1.1研究区概况
县河位于巢湖西南侧庐江县境内，庐江县下辖17个镇，县河流域主要涉及行政区域有庐城镇、冶父山镇、泥河镇、万山镇、白湖镇、柯坦镇。其中，流域大部分区域在庐城镇区域。总流域面积148.36 km2，流域内水系自西北向东南流入黄陂湖，后分流兆河及西河（入裕溪河）进入巢湖（图1）。流域内水系丰富，主要有中塘河、东大河、苏家河、马店河、舒庐干渠及其他相关支流，主要水库有余月水库、移湖水库、石板塘水库。根据县河小流域汇流特征，将区域划分为4个片区：苏家河+中塘河片区61.6 km2、县河下游片区39.6 km2、东大河片区36.14 km2、马店河片区11.02 km2（图2）。根据合肥市环保局提供的县河与兆河交汇处断面水质监测数据，2016年县河水质基本处于地表水环境质量标准（GB 3838—2002）中的劣Ⅴ类标准，氨氮、总氮为主要超标因子，而2020年县河的水质管理目标为Ⅴ类。
1.2研究方法
1.2.1污染源调查与统计。
调查范围和内容主要为牵涉到县河流域范围内的点源和面源[10]，并将污染源类型按属地分为城镇和农村污染源两类。根据2016年环境统计[11]、排污申报和环境保护部门等资料，初步确定重点排污点和主要污染物排放量。对不同来源且数据差异较大或者缺少主要污染物（CODCr、氨氮、总氮、总磷）排放数据的排污点进行现场调查和监测。 针对城镇污染源，对地块进行网格化，精确调查每个地块中的排污单位[12]，如小区、企事业单位、学校、餐饮等，统计各排污单位的排放点、排污量、主要排放污染物、处置情况及排放情况等。在管网排查过程中，通过监视器观察管道内部状况并进行实时录像，以确定管道内部情况；针对农村污染源，调查包括村庄居住区面积及人口情况、生活垃圾种类、数量和处置方式、农村生活污水处置方式[13]、村庄范围内工业污染及防治情况、畜禽水产养殖情况、农业与土地利用情况等的调查。
通过以上污染源的调查，弄清流域内污染源的类型及分布，然后根据汇-源关系进行污染源梳理和统计，使调查结果与流域范围相统一。
1.2.2污染物排放量计算。
1.2.2.1城鎮生活污染排放量。
根据各污水未纳管地块人口数量，参照相关计算手册[14]，计算排放量[15]，并通过对排口水质各污染指标进行取样实测加以修正。
1.2.2.2工业污染排放量。
根据排污申报和环境保护管理部门监管资料，并经走访调查和取样监测复核，因流域工业废水已基本达标排放，初步计算发现，工业污染排放量占县河小流域总排放量比例不到2%，故此次计算暂不计入。
1.2.2.3污水厂尾水排放量。
按照环保局对安徽省白湖监狱管理分局、安徽省白湖阀门厂有限责任公司、庐江县益民污水处理有限公司的监测数据，各排放指标取年平均值计算排放量。
1.2.2.4农业种植污染流失量。
按照农田占地面积调查计算结果，参照相关计算手册[16]，根据地形、作物轮作方式、种植种类，选取流失量[17]，并通过当地施肥量修正来测算污染量。
1.2.2.5农村生活污染排放量。
按照当地实际常住人口数量及单位人口污染物排放量计算[15，18]。
1.2.2.6畜禽水产养殖污染排放量。
根据流域内畜禽养殖方式、粪便清理方式等统计养殖数量并计算排污量[19]。
1.2.2.7地表径流污染排放量。
根据城镇实际占地面积及建成区的实际地表径流浓度检测值计算污染量。
1.2.2.8垃圾渗滤液污染排放量。
根据垃圾渗滤液实际产生量及其浓度检测值计算污染量。
1.2.3污染源入河系数的确定。
根据对现有资料的汇总[20]，初步确定不同污染源入河系数的变化范围，综合考虑控制单元、污染源类型、排放方式、排放口距河道长度等来确定污染源入河系数（表1）。
2结果与分析
2.1流域污染物排放量
2.1.1区域污染源构成。
污染物排放的种类、数量、方式及途径决定其危害的范围和程度。污染源调查结果表明（表2），县河小流域CODCr主要来源于城镇和农村生活污染源，二者分别占总负荷量的50%和20%；氨氮主要来源于城镇和农村生活污染源，二者分别占总负荷量的53%和20%；总氮主要来源于城镇生活污染源和农业种植，分别占总负荷量的32%和28%；城镇生活污染源对总磷的贡献量为48%，其次为农村生活污染源，占22%。
2.1.2污染源分布特征。
从图3可看出，中塘河+苏家河片区对县河总流域污染物排放量贡献最大，每年排放CODCr 4 715.3 t、氨氮284.1 t、总氮565.3 t、总磷54.8 t，占县河小流域总排放量的46%以上，主要污染源来自城镇生活污染；其次是县河下游片区和东大河片区，二者每年对县河小流域污染的贡献量分别在CODCr 22%和23%，其氨氮、总氮和总磷排放量所占的比例也均在23%左右，主要污染源来自城镇生活污染和农村生活污染；马店河片区对县河小流域的污染贡献量较小，CODCr、氨氮、总氮和总磷排放量分别占4%、5%、6%和7%，主要污染源来自农村生活污染和填埋场垃圾渗滤液。
2.2区域污染源特征
2.2.1生活污染特征。
生活污染源包括城镇生活和农村生活污染源。目前县河小流域范围内的集镇片区已基本覆盖污水收集管网，且庐江县城西污水处理厂和庐江县益民污水处理厂实际总运营规模约4.2万t/d，排放标准分别执行地方标准中的准Ⅳ类标准和地表水一级A标准。部分集镇污水处理厂处于试运行、待建或规划阶段。区域农村生活污水基本未处理。
生活污水主要通过排放口直排、不完全分流制（混接分流制）管道雨季溢流、分流制雨水管道旱流等方式污染受纳水体。据探测结果和不完全统计，县河小流域范围内入明渠河道旱季污水排口共计36个，其中污水直接排口12个，雨污合流排口24个，现状雨污合流排口及截留井上游存在的污水错接点高达570个。城区雨污混接情况严重是导致污水排入河道，县河水体长期处于劣V类标准的主要原因，此外错综复杂的地下管线成为流域水环境治理的重点和难点。
2.2.2农业面源污染特征。
目前，种植业污染缺少有效控制措施，县河小流域共有耕地面积约3 000 hm2，约占区域总面积的20%。种植业污染源分散，空间差异大，且受到气象等随机条件影响，治理难度大，种植业总氮排放量占农业面源排放总量的97%，占县河小流域总污染排放量的28%。现场调研发现，在柯坦镇小墩村5个养殖户存栏量共约1 000头猪，区域养殖业总体规模不大，畜禽粪便综合利用和处置率低。
47卷8期龚文娟等巢湖流域县河污染物来源特征分析
2.2.3城镇地表径流污染特征。
城镇地表径流污染主要是由降雨径流的淋浴和冲刷作用产生的，其中初期雨水污染物浓度较高，根据对区域多次降雨的实测值，并取平均得到流域地表径流污染物浓度CODCr 71.7 mg/L、氨氮1.1 mg/L、总氮3.28 mg/L、总磷0.21 mg/L，其中CODCr超出地表水环境质量标准V类标准的79%。 2.2.4垃圾渗滤液污染特征。
庐江县填埋场垃圾渗滤液是马店河片区的重要污染源，根据相关规范计算[21]，得到填埋场渗滤液日产生量约200 t，且污染物浓度较高，是马店河片区污染治理的重点。
2.3污染物入河量计算
由表3可知，城镇生活污水中CODCr仍是目前重要的污染物来源，入河量占县河小流域总量的63%，各类面源CODCr入河量之和占县河小流域总量的24%；氨氮和总磷的入河量污染物也主要来自城镇生活污染，分别高达66%和67%；城镇生活污染和污水处理厂的尾水排放是总氮入河的主要污染源，分别占47%和29%。
3结论
（1）城鎮生活污染排放量较大，分别为CODCr 4 629.8 t/a、氨氮310.8 t/a、总氮394.7 t/a和总磷57.0 t/a，分别占县河小流域总排放量的50%、53%、32%和48%，是县河小流域的主要污染源，其次是农村生活污染，最后是污水处理厂的尾水和农业种植污染。
（2）中塘河+苏家河片区对县河流域的污染贡献量最大，每年排放CODCr 4 715.3 t、氨氮284.1 t、总氮565.3 t、总磷54.8 t，占县河小流域总排放量的46%以上，其次是县河下游片区和东大河片区，马店河片区对县河小流域的污染贡献量较小。
（3）县河小流域范围内入明渠河道旱季污水排口和污水错接点众多，城区雨污混接情况严重，是流域水环境治理的重点和难点，农村生活污水、农业面源、城镇地表径流及填埋场垃圾渗滤液等的治理是解决流域水污染问题不可忽略的部分。
（4）城镇生活污染中CODCr入河量占县河小流域总入河量的63%，各类面源CODCr入河量之和占县河小流域总量的24%；氨氮和总磷的入河量污染物也主要来自城镇生活污染，分别高达66%和67%；城镇生活污染和污水处理厂的尾水排放是总氮入河的主要污染源，分别占47%和29%。以城镇生活污染治理为重点的源头截污工程是县河流域污染治理的核心[22]。
参考文献
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关键词污染物；来源构成；污染特征；入河量；巢湖流域
中图分类号X522文献标识码A
文章编号0517-6611（2019）08-0073-04
doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.08.019
AbstractBased on analysis of the main pollutant source composition and pollution characteristics of the Xian River in the Chaohu Lake Basin，the total amount of pollutants into the river was calculated. The results showed that the total amount of chemical oxygen demand，ammonia nitrogen and total phosphorus entering the Xian River were 6 607.3，421.0 and 76.3 t/a respectively， mostly from urban life pollution. The total amount of total nitrogen entering the Xian River was 753.6 t/a， mostly from urban life pollution and effluent of wastewater treatment plants. In view of the complex characteristics of the drainage system in the region， reconstruction project of separation of rain and sewage for Zhongtang River and Sujia River is treated as the key work of water environment treatment. This provides a foundation for effectively improving water environmental quality in the small river basin.
Key wordsPollutant；Source compositon；Pollution characteristics；Amount of pollutants into river；Chaohu Lake Basin
巢湖是全國五大淡水湖之一，在蓄洪、供水、航运、水产、旅游和维护生物多样性等方面发挥了巨大作用。河流是陆地生态系统和湖泊生态系统之间进行物质交换的通道，已成为湖泊富营养化最大的驱动力[1]。巢湖流域中兆河、十五里河和南淝河等入湖河流进入巢湖的TN、TP分别占TN、TP输入量的76.9%和68.5%[2]，入湖河流的整治是有效解决巢湖水污染问题的首要任务，流域水环境质量的影响因素多而复杂[3-4]，准确地掌握入湖河流的污染物来源[5-7]、构成及污染物入河量成为开展入湖河流整治的难点[8]。在“控制增量、削化存量、扩大容量”的总体策略引导下，近年来安徽省城建设计研究总院股份有限公司开展了流域内不同污染物排放负荷分布特征的研究，并利用污染源与水环境目标之间的输入-响应关系，明确污染源对目标河流控制断面水质的贡献率，据此对污染源的排放进行监督管理，削减污染物排放总量，最终实现流域水环境的根本性改善。笔者拟通过污染源排放量-入河量-目标河流断面水质三位一体的系统分析[9]，确定县河区域内主要污染物的来源及其对目标控制断面水质污染的贡献率，以期为入湖河流污染控制提供依据，也为打造生态清洁小流域奠定基础。
1研究区域及研究方法
1.1研究区概况
县河位于巢湖西南侧庐江县境内，庐江县下辖17个镇，县河流域主要涉及行政区域有庐城镇、冶父山镇、泥河镇、万山镇、白湖镇、柯坦镇。其中，流域大部分区域在庐城镇区域。总流域面积148.36 km2，流域内水系自西北向东南流入黄陂湖，后分流兆河及西河（入裕溪河）进入巢湖（图1）。流域内水系丰富，主要有中塘河、东大河、苏家河、马店河、舒庐干渠及其他相关支流，主要水库有余月水库、移湖水库、石板塘水库。根据县河小流域汇流特征，将区域划分为4个片区：苏家河+中塘河片区61.6 km2、县河下游片区39.6 km2、东大河片区36.14 km2、马店河片区11.02 km2（图2）。根据合肥市环保局提供的县河与兆河交汇处断面水质监测数据，2016年县河水质基本处于地表水环境质量标准（GB 3838—2002）中的劣Ⅴ类标准，氨氮、总氮为主要超标因子，而2020年县河的水质管理目标为Ⅴ类。
1.2研究方法
1.2.1污染源调查与统计。
调查范围和内容主要为牵涉到县河流域范围内的点源和面源[10]，并将污染源类型按属地分为城镇和农村污染源两类。根据2016年环境统计[11]、排污申报和环境保护部门等资料，初步确定重点排污点和主要污染物排放量。对不同来源且数据差异较大或者缺少主要污染物（CODCr、氨氮、总氮、总磷）排放数据的排污点进行现场调查和监测。 针对城镇污染源，对地块进行网格化，精确调查每个地块中的排污单位[12]，如小区、企事业单位、学校、餐饮等，统计各排污单位的排放点、排污量、主要排放污染物、处置情况及排放情况等。在管网排查过程中，通过监视器观察管道内部状况并进行实时录像，以确定管道内部情况；针对农村污染源，调查包括村庄居住区面积及人口情况、生活垃圾种类、数量和处置方式、农村生活污水处置方式[13]、村庄范围内工业污染及防治情况、畜禽水产养殖情况、农业与土地利用情况等的调查。
通过以上污染源的调查，弄清流域内污染源的类型及分布，然后根据汇-源关系进行污染源梳理和统计，使调查结果与流域范围相统一。
1.2.2污染物排放量计算。
1.2.2.1城鎮生活污染排放量。
根据各污水未纳管地块人口数量，参照相关计算手册[14]，计算排放量[15]，并通过对排口水质各污染指标进行取样实测加以修正。
1.2.2.2工业污染排放量。
根据排污申报和环境保护管理部门监管资料，并经走访调查和取样监测复核，因流域工业废水已基本达标排放，初步计算发现，工业污染排放量占县河小流域总排放量比例不到2%，故此次计算暂不计入。
1.2.2.3污水厂尾水排放量。
按照环保局对安徽省白湖监狱管理分局、安徽省白湖阀门厂有限责任公司、庐江县益民污水处理有限公司的监测数据，各排放指标取年平均值计算排放量。
1.2.2.4农业种植污染流失量。
按照农田占地面积调查计算结果，参照相关计算手册[16]，根据地形、作物轮作方式、种植种类，选取流失量[17]，并通过当地施肥量修正来测算污染量。
1.2.2.5农村生活污染排放量。
按照当地实际常住人口数量及单位人口污染物排放量计算[15，18]。
1.2.2.6畜禽水产养殖污染排放量。
根据流域内畜禽养殖方式、粪便清理方式等统计养殖数量并计算排污量[19]。
1.2.2.7地表径流污染排放量。
根据城镇实际占地面积及建成区的实际地表径流浓度检测值计算污染量。
1.2.2.8垃圾渗滤液污染排放量。
根据垃圾渗滤液实际产生量及其浓度检测值计算污染量。
1.2.3污染源入河系数的确定。
根据对现有资料的汇总[20]，初步确定不同污染源入河系数的变化范围，综合考虑控制单元、污染源类型、排放方式、排放口距河道长度等来确定污染源入河系数（表1）。
2结果与分析
2.1流域污染物排放量
2.1.1区域污染源构成。
污染物排放的种类、数量、方式及途径决定其危害的范围和程度。污染源调查结果表明（表2），县河小流域CODCr主要来源于城镇和农村生活污染源，二者分别占总负荷量的50%和20%；氨氮主要来源于城镇和农村生活污染源，二者分别占总负荷量的53%和20%；总氮主要来源于城镇生活污染源和农业种植，分别占总负荷量的32%和28%；城镇生活污染源对总磷的贡献量为48%，其次为农村生活污染源，占22%。
2.1.2污染源分布特征。
从图3可看出，中塘河+苏家河片区对县河总流域污染物排放量贡献最大，每年排放CODCr 4 715.3 t、氨氮284.1 t、总氮565.3 t、总磷54.8 t，占县河小流域总排放量的46%以上，主要污染源来自城镇生活污染；其次是县河下游片区和东大河片区，二者每年对县河小流域污染的贡献量分别在CODCr 22%和23%，其氨氮、总氮和总磷排放量所占的比例也均在23%左右，主要污染源来自城镇生活污染和农村生活污染；马店河片区对县河小流域的污染贡献量较小，CODCr、氨氮、总氮和总磷排放量分别占4%、5%、6%和7%，主要污染源来自农村生活污染和填埋场垃圾渗滤液。
2.2区域污染源特征
2.2.1生活污染特征。
生活污染源包括城镇生活和农村生活污染源。目前县河小流域范围内的集镇片区已基本覆盖污水收集管网，且庐江县城西污水处理厂和庐江县益民污水处理厂实际总运营规模约4.2万t/d，排放标准分别执行地方标准中的准Ⅳ类标准和地表水一级A标准。部分集镇污水处理厂处于试运行、待建或规划阶段。区域农村生活污水基本未处理。
生活污水主要通过排放口直排、不完全分流制（混接分流制）管道雨季溢流、分流制雨水管道旱流等方式污染受纳水体。据探测结果和不完全统计，县河小流域范围内入明渠河道旱季污水排口共计36个，其中污水直接排口12个，雨污合流排口24个，现状雨污合流排口及截留井上游存在的污水错接点高达570个。城区雨污混接情况严重是导致污水排入河道，县河水体长期处于劣V类标准的主要原因，此外错综复杂的地下管线成为流域水环境治理的重点和难点。
2.2.2农业面源污染特征。
目前，种植业污染缺少有效控制措施，县河小流域共有耕地面积约3 000 hm2，约占区域总面积的20%。种植业污染源分散，空间差异大，且受到气象等随机条件影响，治理难度大，种植业总氮排放量占农业面源排放总量的97%，占县河小流域总污染排放量的28%。现场调研发现，在柯坦镇小墩村5个养殖户存栏量共约1 000头猪，区域养殖业总体规模不大，畜禽粪便综合利用和处置率低。
47卷8期龚文娟等巢湖流域县河污染物来源特征分析
2.2.3城镇地表径流污染特征。
城镇地表径流污染主要是由降雨径流的淋浴和冲刷作用产生的，其中初期雨水污染物浓度较高，根据对区域多次降雨的实测值，并取平均得到流域地表径流污染物浓度CODCr 71.7 mg/L、氨氮1.1 mg/L、总氮3.28 mg/L、总磷0.21 mg/L，其中CODCr超出地表水环境质量标准V类标准的79%。 2.2.4垃圾渗滤液污染特征。
庐江县填埋场垃圾渗滤液是马店河片区的重要污染源，根据相关规范计算[21]，得到填埋场渗滤液日产生量约200 t，且污染物浓度较高，是马店河片区污染治理的重点。
2.3污染物入河量计算
由表3可知，城镇生活污水中CODCr仍是目前重要的污染物来源，入河量占县河小流域总量的63%，各类面源CODCr入河量之和占县河小流域总量的24%；氨氮和总磷的入河量污染物也主要来自城镇生活污染，分别高达66%和67%；城镇生活污染和污水处理厂的尾水排放是总氮入河的主要污染源，分别占47%和29%。
3结论
（1）城鎮生活污染排放量较大，分别为CODCr 4 629.8 t/a、氨氮310.8 t/a、总氮394.7 t/a和总磷57.0 t/a，分别占县河小流域总排放量的50%、53%、32%和48%，是县河小流域的主要污染源，其次是农村生活污染，最后是污水处理厂的尾水和农业种植污染。
（2）中塘河+苏家河片区对县河流域的污染贡献量最大，每年排放CODCr 4 715.3 t、氨氮284.1 t、总氮565.3 t、总磷54.8 t，占县河小流域总排放量的46%以上，其次是县河下游片区和东大河片区，马店河片区对县河小流域的污染贡献量较小。
（3）县河小流域范围内入明渠河道旱季污水排口和污水错接点众多，城区雨污混接情况严重，是流域水环境治理的重点和难点，农村生活污水、农业面源、城镇地表径流及填埋场垃圾渗滤液等的治理是解决流域水污染问题不可忽略的部分。
（4）城镇生活污染中CODCr入河量占县河小流域总入河量的63%，各类面源CODCr入河量之和占县河小流域总量的24%；氨氮和总磷的入河量污染物也主要来自城镇生活污染，分别高达66%和67%；城镇生活污染和污水处理厂的尾水排放是总氮入河的主要污染源，分别占47%和29%。以城镇生活污染治理为重点的源头截污工程是县河流域污染治理的核心[22]。
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