王长芳子，逄 勇,2

(1.河海大学 环境学院，南京 210098；2.河海大学 浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室，南京 210098)

1 引 言

在我国经济由高速增长阶段转向高质量发展阶段过程中，污染防治和环境治理是需要跨越的一道重要关口。为切实加大水污染防治力度，保障国家水安全，国家制定了“水十条”[1]。水污染防治法旨在保护和改善环境，防治水污染，保护水生态，保障饮用水安全，维护公众健康，推进生态文明建设，促进经济社会可持续发展。陆一维[2]对无锡市运东片区、岳政[3]对洪泽湖、宋为威[4-5]对秦淮河及七桥瓮国考断面的水环境进行了水质分析及污染物入河量进行了计算。陈亚平[6]通过计算各污染源的分担率进行污染源的解析，得到岷江大桥水体主要污染源为生活源和畜禽养殖。饶瑶[7]通过建立输出系数模型，结合实测数据及资料，估算濑溪河泸县段污染负荷并分析主要来源为城镇生活源及工业源。杨丽萍[8]利用主成分分析及绝对主成分得分多元线性回归模型等对温瑞塘河流域水体进行污染源解析，结果表明该流域在城市区域得到4个污染源，郊区3个污染源，农村3个污染源。本文通过水质监测资料、污染源现场调查等进行水质分析及污染物入河量计算，通过分析各污染源的贡献率得到研究区域内主要污染来源，并对主要水环境问题进行诊断并提出对策。

2 研究区域及概况

鸦岗断面位于广东省白云区，为国考断面，2019年“水十条”水质考核目标为Ⅳ类水，2017年及2018年前10月水质监测结果显示，断面水质超标。鸦岗为西航道起始断面，珠江从鸦岗流至白鹅潭统称为西航道，长18km。珠江三角洲河网发育，水道纵横交错，河网密度0.81～0.88km/km2，河网区面积9 750km2，是典型的河网三角洲[9-10]。鸦岗断面处于感潮河段，水质既受上游流溪河、白坭河、西南涌来水所承载污染物的影响，涨潮期又受到下游水体中污染负荷逆流而上的影响[11]。依据《广州市城市环境总体规划(2014～2030年)》，确定研究区域上游流溪河以考核断面李溪坝断面为界，白坭河以考核断面大坳断面为界，西南涌以入广州市为界，下游以考核断面鸦岗断面为界。研究区域地理位置约为23°21′～23°39′N，113°14′～113°32′E，面积约为228.2km2，涉及行政区包括广州市的白云区与花都区。研究区域及水系见图1。

图1 研究区域及水系图Fig.1 Research area and drainage system diagram

3 水质分析

3.1 鸦岗断面水质现状

根据2017年水质监测情况，从水质指标年均值角度分析，鸦岗断面水质属于地表水Ⅴ类，超标的主要因子为氨氮，其中氨氮属Ⅴ类水质范畴。

表1 鸦岗断面2017年水质情况Tab.1 Water quality conditions of the Yagang section in 2017 (mg/L)

由表1可见，2017年西航道鸦岗断面COD、总磷均能够达到Ⅳ类水标准，氨氮未能达标，超标倍数为0.32。

3.2 鸦岗断面水质变化趋势

从近3年的情况分析(表2)，鸦岗断面主要污染指标氨氮浓度呈上升趋势。2017年该断面水质为Ⅴ类，主要污染指标氨氮浓度为1.97mg/L，同比上升1.4%。2018年1～10月，该断面水质类别为劣V类，主要污染指标氨氮浓度为2.68 mg/L，同比上升42.6%；总磷浓度为0.19 mg/L，同比持平。鸦岗断面溶解氧浓度2016年为Ⅳ类水，2017年稍有好转，但在2018年前10个月溶解氧浓度下降。

表2 2016～2018年鸦岗断面各指标年均值Tab.2 Annual average concentration of each indicator of the Yagang section in 2016～2018 (mg/L)

4 污染物入河量计算及特征分析

4.1 污染源现状

4.1.1 点源

4.1.1.1 污水处理厂及分散式污水处理设施

研究区域内污水处理厂包括白云区的龙归污水处理厂、竹料污水处理厂、石井污水处理厂，这3个污水处理厂执行《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18919)》一级A标准，总设计处理能力35万t/d，实际处理规模23.3万t/d。石井、龙归污水处理厂的尾水受纳水体不属于本次研究范围，因此最终排放值除去以上污水处理厂收纳的污水及污染物。石井污水处理厂实际处理4 590.83万t/a，COD、氨氮、总磷出口浓度分别为11.3、0.17、0.22mg/L。2017年竹料污水处理厂年排放污染物量：分别为COD124.26 t、氨氮5.31 t、总磷4.14 t。

农村生活分散式污水处理设施污染物排放考虑24个污水未接入市政污水管网的行政村，共有39个污水处理设备。COD平均进水浓度为54.8mg/L，出水浓度为13mg/L；氨氮平均进水浓度为9.99mg/L，氨氮平均出水浓度为3.15mg/L，总磷平均进水浓度为1.37mg/L，总磷出水平均浓度为0.798mg/L。

4.1.1.2 工业企业

根据2017年环统数据获知：研究范围内有13家直接排放工业废水的企业(不含“散乱污”场所等)，废水排放量合计为6.8万t/a。COD、氨氮、总磷产生量分别为205.33t、8.97t和4.07t，直排外环境量分别为7.91t、1.78t、0.015 3t。

4.1.1.3 生活直排

经实地调查，研究区域内管网覆盖范围较小，污水接管不到位，城中村、城郊结合部等盲点和薄弱地区存在管网未到、雨污合流、污水直排等问题导致大量生活污水未经处理而直接排放到水体中。研究区域内人口约148.3万人，约有69.53%的生活污水未经收集处理直排。2017年研究区域内生活污染直排量分别为：COD 32 392.30 t、NH3-N 3 690.95t、TP 424.69 t。

4.1.2 面源

流域面源包含农业面源和城镇径流。面源入河情况，见表3。

表3 2017年研究区域内面源污染物入河量结果Tab.3 Results of various Non-point source pollutants entering the river in 2017 (t)

经对相关镇街及村实地走访调查，在本研究区域内没发现规模化畜禽养殖以及散养禽畜，因此本研究对畜禽养殖源的污染物不做计算。根据调查，研究范围内水产养殖业养殖模式100%为池塘养殖，池塘养殖面积为23 598.18亩，养殖品种以四大家鱼为主，养殖产量为24 203.24t/a；不同用地类型分别为水田53.727km2、旱地0.321 km2、菜地0.780 km2、果园8.262 km2。采用《湖泊污染负荷计算方法》中单位负荷法计算城镇径流面源，本次研究范围内城镇径流面源COD总排放量为1 961.73t/a，NH3-N总排放量为239.77t/a，TP总排放量为87.19t/a。

4.1.3 入河污染物计算

根据各污染源基础资料及现场调查分析各个污染源的入河量情况，由此可知本次研究区域内污染物COD、氨氮、总磷的入河量分别为35 635.67t/a、4 010.558t/a、539.346t/a，汇总研究区域内各类污染物入河量，见表4。

表4 研究区域污染物入河量汇总表Tab.4 Summary of various pollutants entering the river in 2017 (t)

4.2 污染源特征分析

将研究区域各污染源COD、NH3-N、TP入河量构成作图分析，见图2。

由图2可知，生活源对COD入河量贡献最大，占总体的91%，其次是城市径流，占6%，畜禽养殖、水产养殖、农田灌溉和农田径流对COD贡献量较小；生活源对氨氮的入河量贡献最大，占总体的92%，其次为城市径流，占比6%；生活源对总磷的入河量贡献最大，占总体的80%，其次为城市径流，占16%。总体上，研究区域COD、氨氮、TP均以生活污染为主，工业、水产养殖等对总磷贡献量较小。

图2 研究区域各类污染源入河贡献比Fig.2 The proportion of all kinds of pollution sources entering the river in the study area

5 主要水环境问题和对策

5.1 水环境问题分析

5.1.1 污水收集能力偏低

研究区域内目前已建污水处理厂包括龙归污水处理厂、竹料污水处理厂、石井污水处理厂。污水管网建设主要集中在流溪河两岸人口聚集地，流溪河左岸的沿河街镇(钟落潭、人和镇、太和镇、均禾街道、石井街道)区域污水管网建设比较密集，但流溪河右岸的人和镇污水管网建设较少。

根据现场调查，部分合流制管道管径偏小，不能满足现时的排水需要，污水与地面雨水一起形成径流汇入河涌；并且有些城中村的污水管网未设污水支管、某些污水提升泵站未建成等原因，造成区域内的生活污水无法纳入市政污水管网，区域污水收集处理能力不足。

此外，研究区域内农村生活污水处理设施不够完善，依然存在生活污水直接排放入河道的情况，对临近支涌水环境产生较大影响。

5.1.2 跨界来水水质不达标

鸦岗断面水质主要受广佛交界西南涌、白坭河和流溪河来水水质的影响，其中西南涌来水广佛跨界断面水质为劣Ⅴ类，主要超标污染物为氨氮，来水水质差，水量多，携带的污染负荷对鸦岗断面水质影响较大；流溪河李溪坝断面年均值均达到Ⅲ类水质标准，但流溪河下游李溪坝～江村段白云区大量直排污染物对鸦岗断面水质恶化也会产生一定的影响；白坭河大坳断面近三年水质均为劣Ⅴ类，氨氮超标比较严重，近3年达标月份只有2次，对下游鸦岗断面水质恶化有很大的影响。

5.1.3 “散乱污”及沿河违法建设存量大

根据调查，研究区范围内“散乱污”及沿河违法建设存量很大。广州将对重点河涌流域两岸的“散乱污”工业企业进行全面清理[12]，白云区已累计整治“散乱污”场所12 896家。大量排放污(废)水“散乱污”场所被关停，对流溪河乃至鸦岗断面水质的改善起到巨大的作用。但由于历史存量巨大，仍有大量“散乱污”场所未能治理。

5.1.4 感潮河段污染物回荡影响

鸦岗断面处于广州市珠江三角洲感潮河段范围内，鉴于河流流速、潮位和污染物输移之间内在的联系[13]，不同潮汐条件下潮汐周期性的变化的影响，以致河口段的水流流向、流速和流量经常发生剧烈变化，从而造成鸦岗断面水质问题的复杂性[14]。感潮河段受海水顶托，流动困难，造成下游污水滞留，大量有机物沉积于河底厌氧发酵，使水体黑臭。此外，由于潮汐震荡入河，使河道沉积底泥中的污染物经扰动后重新进入水体[15]，在潮汐作用下，水体往复振荡，需较长时间到达出海口，污染物的自净能力较差，一旦受污染，持续时间较长[16-17]。

5.2 整治思路及建议

5.2.1 整治思路

本次研究区域的总面积为229.8km2，共涉及人口约148.4万人，人口密度大。研究显示生活污染源对污染总量贡献大，因此生活污染源整治为重点内容；研究区域内只有13家直排企业，但“散乱污”场所等较多，缺乏接管处理配套设施，故应加强对“散乱污”场所等整治及监管；水产养殖业的整治重点在于加强监管，化整为零，使养殖业规模化；来水水质不达标，携带较多污染物。因此，鸦岗断面水质达标整治区域内的首要任务是对生活污染源和来水水质整治。

5.2.2 建议

建议加强流溪河右岸配套污水管网建设；通过铺设污水支管、建设污水提升泵站，提高城中村接驳完成率，解决城中村、城郊结合部等盲点地区管网未到、雨污合流、管网密度较低、建设不均衡等问题；新建污水处理厂等提高现状污水处理厂的处理能力，保证区域内足够的污水处理设施；另外，加强农村生活污水处理设施的运行管理、问题。

建议广州市各区政府及佛山市相关部门和单位加强组织领导，确保完成各项工作任务，对断面水质改善重点项目进行协调、推进及落实保障西南涌入境断面、白坭河大坳断面达到水质目标要求，保证鸦岗上游来水水质改善。

此外，为使鸦岗断面水质改善必须加强力度、持续整治、关停各类“散乱污”等场所。

6 结 论

6.1 鸦岗断面2017年水质为Ⅴ类水，2018年前10个月水质又恶化为劣Ⅴ类水，主要超标因子为氨氮。相比于2017年COD、氨氮、总磷浓度均有所上升，且溶解氧浓度下降。推测研究区域水体溶解氧含量的下降与水体中COD、氨氮、总磷含量的上升有关。

6.2 根据实地调查结合汇水单元、水系、土地利用现状及支流覆盖人等口计算研究区域内主要污染物入河量分别为COD为35 635.67t、氨氮为4 010.558t、总磷为539.346t，其中均以生活污染为主，工业、水产养殖等对总磷贡献量较小。

6.3 针对研究区域现状建议研究区域内采取提高生活污水收集处理率，加强“散乱污”等场所整治工作，改善边界来水水质等整治措施。