孟平

（安徽國禎環(huán)保節(jié)能科技股份有限公司安徽合肥230088）

巢湖十五里河流域水質(zhì)改善治理探討

孟平

（安徽國禎環(huán)保節(jié)能科技股份有限公司安徽合肥230088）

通過分析巢湖十五里河流域水污染現(xiàn)狀及形成原因，結(jié)合十五里河地貌及社會(huì)環(huán)境，提出適合十五里河流域水環(huán)境改善的治理措施，解決十五里河流域水質(zhì)污染問題。

十五里河巢湖流域治理水質(zhì)改善

0　前言

隨著我國工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的逐步發(fā)展，流域水資源短缺、水資源浪費(fèi)和水環(huán)境污染三種現(xiàn)象已成為影響社會(huì)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)發(fā)展的主要問題[1]。

我國流域沒有進(jìn)行過系統(tǒng)科學(xué)的治理，其存在工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)偏低、防災(zāi)能力差、水資源開發(fā)利用低、水土流失嚴(yán)重等問題，致使小流域的綜合治理的水平與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展有較大差距[2]。

水污染的流域性是我國水污染主要形式特點(diǎn)，由于流域作為我國水資源自然形成的基本單元，所以水污染分析也應(yīng)以流域?yàn)榛締卧猍3]。

流域治理應(yīng)從單純的點(diǎn)源治理向面源、流域、區(qū)域綜合整治發(fā)展，從側(cè)重污染的末端治理逐步向源頭和工業(yè)生產(chǎn)全過程控制過度，從分散的點(diǎn)源治理向集中控制與分散治理相結(jié)合，通過全流域范圍內(nèi)水陸并進(jìn)，技術(shù)措施和管理措施同時(shí)進(jìn)行，來科學(xué)高效的改善流域水環(huán)境問題[4]。

流域水環(huán)境治理首先應(yīng)對湖庫等水體的外源污染進(jìn)行有效控制，之后是去除水體內(nèi)源污染負(fù)荷，最后進(jìn)行水生生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)和重建[5]。入湖庫河流在為湖泊、水庫等水體輸送徑流水源的同時(shí)，也輸送了其攜帶的大量污染物，造成湖庫匯水區(qū)域水環(huán)境的惡化。因此，湖庫流域水環(huán)境改善應(yīng)重點(diǎn)考慮入湖庫的河流控污及水質(zhì)改善。

十五里河是巢湖主要入湖河流之一，其水質(zhì)狀況顯著影響巢湖水體環(huán)境[6]。改變巢湖污染現(xiàn)狀，必須對入湖河流水質(zhì)進(jìn)行改善治理。

本文針對巢湖十五里河流域現(xiàn)狀，提出十五里河流域綜合治理措施方法，以期解決十五里河水質(zhì)污染問題。

1　十五里河概況

巢湖十五里河原屬南淝河右岸支流，河口在馬家渡入南淝河，1957年修建興集排灌站時(shí)，改道直下巢湖，成為巢湖的一級支流。十五里河位于合肥市西南郊，發(fā)源于大蜀山東南麓，自西北流向東南，流經(jīng)高新區(qū)、政務(wù)區(qū)、包河區(qū)，在義城鎮(zhèn)李榮處匯入巢湖，是合肥市區(qū)西南部主要行洪通道之一，河道彎曲，源短流急，洪枯水位變化大，汛期長受巢湖水位頂托，下游易受洪澇災(zāi)害。十五里河在上游建有人工湖泊天鵝湖，在天鵝湖下游采用溢流壩蓄水，根據(jù)設(shè)計(jì)，天鵝湖水體100年一遇洪水位為31.12m，壩頂高程為30.50m，壩長60m，下泄流量為45.40m3/s。十五里河全長35km，流域面積105.66km2，河寬2-33m，河道平均坡降0.72‰，不能通航。自天鵝湖以下至入巢湖口長度為26km，是城市重要涉水景觀，天鵝湖以下由于生產(chǎn)生活污水排放和缺乏水源補(bǔ)給，水體污染嚴(yán)重，河流生態(tài)環(huán)境較差[7]。

2　十五里河流域污染現(xiàn)狀

十五里河流域周邊發(fā)展速度快，人口眾多，人為產(chǎn)生的生活污水未經(jīng)處理直接排放至水體環(huán)境中，增加了十五里河水質(zhì)負(fù)荷。為加強(qiáng)十五里河水環(huán)境保護(hù)責(zé)任，合肥市針對十五里河組織并實(shí)行“河長制”，同時(shí)在希望橋設(shè)有國控監(jiān)測斷面，綜合監(jiān)測結(jié)果顯示，十五里河不同區(qū)段水體TN、NH4+-N、TP含量呈現(xiàn)連續(xù)性超標(biāo)，水體COD呈現(xiàn)間歇性超標(biāo)現(xiàn)象。

十五里河入湖水源為沿岸支流水源補(bǔ)給和地表徑流匯入，十五里河水量比例為：地表徑流43%、排污口排放41%、支流入河16%。十五里河以1.2%的入湖水量，貢獻(xiàn)了2.3%的入湖COD、6.2%的入湖TP、6.95%的入湖氨氮，分別占全部入湖河流的42.92%、31.17%[8]。

十五里河流域整體呈現(xiàn)截污不徹底、污染來源較多、河道生境差的現(xiàn)象。將十五里河分段進(jìn)行污染分析，結(jié)果具體表現(xiàn)為：

2.1上游

十五里河上游是水利退化、城市面源污染、水質(zhì)污染以及生態(tài)破損等問題最為突出、也最為集中地區(qū)域。上游河道缺乏清潔水源補(bǔ)給，截污不徹底，河道補(bǔ)水主要來自于污水排放；河道比降大，通過滾水壩保水，河道淤塞，影響水質(zhì)和行洪；城市面源污染嚴(yán)重忽視，城市的土地利用、新建道路和小區(qū)等設(shè)施沒有充分考慮城市面源污染控制；硬質(zhì)化岸坡，生態(tài)元素缺失。

2.2中游

十五里河中游水質(zhì)受支流入河影響明顯，究其原因，支流水質(zhì)污染也是未實(shí)施污染截排的結(jié)果；無河堤，河道比降趨緩，自然河道形態(tài)保留較好；岸坡植被覆蓋良好，以灌草為主，多樣性差，景觀雜亂，沿岸亂建情況普遍，生態(tài)空間受到擠壓；農(nóng)業(yè)面源尚缺乏有效控制。

2.3下游

十五里河下游水體條件趨好，水質(zhì)污染相對較輕、河道淤積嚴(yán)重、生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)重污染河道特征明顯。十五里河下游由于河勢開敞，水利條件進(jìn)一步趨緩，生物過程展開較為充分，對水質(zhì)改善有一定好處，但同時(shí)受到上中游來水和污水處理廠排水的累加效應(yīng)明顯，底泥淤積更加嚴(yán)重；岸坡植被覆蓋良好，以灌草為主，多樣性差，景觀雜亂，沿城市建設(shè)大規(guī)模展開，生態(tài)空間面臨擠壓。

3　十五里河流域治理措施

巢湖是全國重點(diǎn)防治的“三河三湖”之一，其水污染成因復(fù)雜，其中入湖河流水質(zhì)嚴(yán)重影響巢湖水體狀況。

2011年，安徽省宣布取消巢湖低級市，將原巢湖市所轄區(qū)域分別規(guī)劃合肥、蕪湖、馬鞍山3市管轄，巢湖成為合肥市的內(nèi)湖。合肥就巢湖水污染問題制定一系列治理措施，最終將巢湖的治理目標(biāo)制定為，至2015年巢湖環(huán)湖主要河道水質(zhì)趨于好轉(zhuǎn)，南淝河、十五里河、派河等重污染河道水質(zhì)從現(xiàn)狀的劣Ⅴ類達(dá)到Ⅴ類及以下，國控考核斷面水質(zhì)基本達(dá)標(biāo)，湖區(qū)藍(lán)藻爆發(fā)得到初步抑制。至2020年，巢湖環(huán)湖主要河道水質(zhì)明顯改善，南淝河、十五里河、派河等重污染河道水質(zhì)由Ⅴ類達(dá)到Ⅳ類及以下，國控考核斷面水質(zhì)全部達(dá)標(biāo)，湖區(qū)藍(lán)藻爆發(fā)得到有效抑制。

鑒于相關(guān)要求及十五里河上、中、下游在水利退化、污染源、水質(zhì)污染以及生態(tài)破損等方面存在的問題各不相同，其治理重點(diǎn)也應(yīng)各有側(cè)重，治理措施應(yīng)遵循河段差異性的策略。

3.1十五里河入河污染控制措施

河流、湖泊水體水質(zhì)逐漸變差，造成此類情況的主要原因是由于污染物的不斷輸入造成[9]。

對十五里河周邊考察發(fā)現(xiàn)，十五里河入河污染物眾多、污染成分復(fù)雜，點(diǎn)源、面源污染并重。

針對此情況，結(jié)合十五里河周邊情況，制定合理的治理措施。

（1）十五里河沿岸排污口并未完全實(shí)施截污，排污口污水水量變化大、水質(zhì)成分復(fù)雜，嚴(yán)重影響十五里河水質(zhì)狀況。故對現(xiàn)有排污口進(jìn)行截?cái)啵藿ㄎ鬯芫W(wǎng)，將產(chǎn)生的污水引入現(xiàn)有污水處理廠進(jìn)行處理，提標(biāo)排放，以達(dá)到入水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

（2）十五里河現(xiàn)有污水處理廠出水水質(zhì)無法達(dá)到地表水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，需進(jìn)一步提升標(biāo)準(zhǔn)以適應(yīng)入河水質(zhì)指標(biāo)。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，污水處理廠尾水可以通過修建人工濕地等措施進(jìn)行深度處理，進(jìn)一步削減污染物含量，以減輕入河水體負(fù)荷[10]。

（3）十五里河河道周圍面源污染及雨水徑流污染對河水水質(zhì)影響較大，如十五里河上游合肥市面源污染、中下游農(nóng)業(yè)灌溉面源污染、雨污未完成分流等都導(dǎo)致十五里河水質(zhì)變差。針對這種情況可通過新建城區(qū)低影響開發(fā)規(guī)劃建設(shè)、修建生態(tài)護(hù)坡、生態(tài)溝渠、生態(tài)緩沖帶、推廣測土配方施肥等措施，對入河面源污染物及雨水徑流污染物進(jìn)行源頭控制及徑流削減凈化[11-12]，改善入湖水質(zhì)、水量，以降低十五里河水體污染負(fù)荷，同時(shí)污水的生態(tài)環(huán)境治理措施（生態(tài)護(hù)坡、生態(tài)溝渠、生態(tài)緩沖帶等）可以起到一定的景觀美化效果[13]。

（4）十五里河中游入水河流較多，可以對入水小流域示范區(qū)河岸采用人工濕地凈化技術(shù)，通過建設(shè)人工濕地，恢復(fù)生態(tài)植被，截留入河水體污染達(dá)到降解污染物和改善水質(zhì)的目的[14]。

（5）畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生大量水體污染物質(zhì)，明顯的增加水體好氧廢棄物，減低河流自凈功能，導(dǎo)致河道水質(zhì)變差[15]。根據(jù)合肥市城市總體規(guī)劃，十五里河流域大部分成為城建區(qū)，因此將農(nóng)業(yè)源中的規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖業(yè)完全取締，進(jìn)一步削減入河農(nóng)業(yè)面源污染含量。

3.2十五里河水體水質(zhì)治理

大量污染物排入河道后，污染物濃度過高，即使有大量水源進(jìn)行稀釋仍不足以使污水達(dá)到可允許的濃度，甚至水中溶解氧降至零而發(fā)生厭氧分解，產(chǎn)生甲烷、硫化氫等臭味氣體[16]，即使停止污水排入，也需要很長時(shí)間，才能恢復(fù)水體的正常狀態(tài)。且河道長期受到污染，底泥中污染物積累量大，僅僅依靠河道的自凈能力難以恢復(fù)水質(zhì)，故針對十五里河受污染狀況，建議河道實(shí)施相應(yīng)措施，提高水體的自凈能力。

根據(jù)十五里河流域不同區(qū)段水體水質(zhì)的具體情況（如黑臭、富藻水體等）選擇人工曝氣增氧技術(shù)、微生物強(qiáng)化技術(shù)（高效復(fù)合微生物菌群技術(shù)、固定化細(xì)菌技術(shù)等）、生物膜技術(shù)（人工填料接觸氧化法、薄層流法、伏流凈化法、礫間接觸氧化法、生物活性炭凈化法等）[17-18]等河湖水質(zhì)強(qiáng)化凈化技術(shù)加強(qiáng)對十五里河水質(zhì)的凈化作用。

同時(shí)可以在適應(yīng)當(dāng)?shù)刈匀粭l件的基礎(chǔ)上，選擇合適地點(diǎn)，通過建設(shè)人工濕地，降低水流速度，增加水體滯留時(shí)間，恢復(fù)生態(tài)植被，通過水生植被對污染污的同化吸收等作用，達(dá)到降解污染物、改善水質(zhì)的目的。利用水生植物凈化受污染水體已被證實(shí)為一種有效且環(huán)保的方法[19]。

水生植物作為主要初級生產(chǎn)者，在水生系統(tǒng)中有著不可替代的作用。

當(dāng)水生植物豐富時(shí)，水體表現(xiàn)為水質(zhì)清澈、溶解氧高、藻類密度低、生物多樣性高等特點(diǎn)，同時(shí)水生植物對水體內(nèi)污染物具有一定的去處效果，可以起到較好的凈化水質(zhì)的目的。

在濕地區(qū)域修建生態(tài)穩(wěn)定塘和不同類型的人工濕地，進(jìn)一步降解河流水體中污染物，改善水質(zhì)現(xiàn)狀，構(gòu)建河流健康生態(tài)系統(tǒng)，增加水體景觀效應(yīng)[20]。

3.3十五里河內(nèi)源治理

十五里河入河沉積物不斷累積，導(dǎo)致河床抬升，不利于行洪，同時(shí)水體中部分污染物隨河流沉降在河道底部，降低河道容量，并且形成內(nèi)源污染。河道中底泥持續(xù)向水體釋放營養(yǎng)元素，導(dǎo)致水體污染負(fù)荷增加[21]。

根據(jù)十五里河底泥厚度、成分調(diào)查分析表明，十五里河部分河段底泥堆積厚度過高，且底泥氮、磷等營養(yǎng)元素含量超標(biāo)。故需對這些河段采取清淤處理，以降低內(nèi)源污染負(fù)荷，改善水質(zhì)污染現(xiàn)狀。底泥原位修復(fù)技術(shù)（如微生物底泥消解技術(shù)、生態(tài)網(wǎng)捕技術(shù)等）能夠有效消減污染物含量，控制底泥污染物釋放，減輕河道水體污染負(fù)荷，控制內(nèi)源污染，改善水質(zhì)[22]。

4　結(jié)論

巢湖水環(huán)境問題解決迫在眉睫，對主要入湖河流十五里河污染現(xiàn)狀及原因分析能科學(xué)合理的為巢湖流域水環(huán)境問題提供解決方案。

對十五里河污染現(xiàn)狀及原因進(jìn)行詳細(xì)分析，在此基礎(chǔ)上提出不同的治理措施（如入河污染的截留、河道緩沖帶建立、污水處理廠污水提標(biāo)改治）對十五里河入湖水源、水體水質(zhì)、內(nèi)源污染進(jìn)行整治，可以有效的解決十五里河污染現(xiàn)狀。

通過這一系列生態(tài)環(huán)境整治措施，不僅削減入河污染物含量提升十五里河水質(zhì)狀況，同時(shí)提高了區(qū)域生態(tài)環(huán)境，最終促使巢湖水質(zhì)改善提升，進(jìn)一步的改善巢湖水環(huán)境，還巢湖水清岸美的生態(tài)大湖風(fēng)光。

致謝：文章部分內(nèi)容參考中國合肥門戶網(wǎng)址（http://www.hefei. gov.cn）及中國第四屆湖泊論壇關(guān)于巢湖十五里河的資料，特此感謝！

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X52[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2015）-7-336-3

孟平（1963～），男，學(xué)士，高級工程師，研究方向?yàn)樗幚砉こ碳凹夹g(shù)研究工作。