小流域水环境质量评价及治理对策--以清溪河为例

董海霞1，陈茂霞2，陈佳瑶1，杨美1，吴佳秦1，龚芩玉1，龙凤侠3，朱晓华1

（1.西华师范大学环境科学与工程学院，四川 南充 637009；2.乐山师范学院化学学院，四川 乐山 614000；3.昆明理工大学环境科学与工程学院，云南 昆明

650500）

摘要：对清溪河2014-2016年水环境进行调查与分析，单项水质参数评价为Ⅲ类，综合污染指数法评价为Ⅳ类。结果显示：清溪河入河污水509.71万t/a，入河COD 1707.17t/a，氨氮131.09t/a，总氮328.78t/a，总磷39.24t/a，其中COD、总磷主要来自畜禽养殖污染。最后，针对清溪河污染现状提出了治理建议。

关键词：小流域；污染源；单项水质参数法；综合污染指数法文献标识码：A 中图分类号：X824

DOI:10.167/j.cnki.cn15-1369/X.2017.06.021

文章编号：2095-672X(2017)06-0034-03

The status evaluation and countermeasures of pollution of small watershed:Case study of Qingxi river

Dong Haixia1, Chen Maoxia2, Chen Jiayao1, Yang Mei1, Wu Jiaqin1, Gong Qinyu1, Long Fengxia3, Zhu Xiaohua1

(1. College of Enviroment Sicence and Engineering, China West Normal University, Nanchong Sichuan 637009,China;2. College of chemistry, Leshan Normal University, Leshan Sichuan 614000,China;3. Faculty of Environmental Science and Engineering, Kunming University of Science and Technology, Kunming Yunnan 650500,China)Abstract: The pollution sources of Qingxi river from 2014 to 2016 were investigated, indicating that 5.09×106 t/a of wastewater was discharged into this river, in which the COD, ammonia, TP were 1707.17 t/a, 131.09 t/a, 39.24 t/a, respectively. In addition, the COD and TP came primarily from livestock cultivation. The results showed that the water status were III class and IV class calculated by Single Water Quality Parameter Evaluation and Comprehensive Pollution Index Method Evaluation. Finally, some countermeasures were accordingly put forward based on the results.

Keywords: Small watershed; Pollution source; Single water quality parameter evaluation; Comprehensive pollution index evaluation

水利部对全国700余条河流水资源进行了质量评价，结果表明水质污染严重而不能用于灌溉（即劣于Ⅴ类）的河段约占 10.6%，水体已丧失使用价值的河段约占46.5% [1]。我国在20世纪50年始探讨有关小流域的有效治理途径和方法，较英国泰晤士河、美国威拉米特河、欧洲莱茵河等小流域环境污染治理滞后近百年。当前大江大河的治理已取得阶段性成效，而中小河流域成为重点治理对象。

目前，常用的水质评价方法主要有单因子评价法、污染指数法、水质标识指数法

[3]

[2]

产污系数取COD16.4g/人·d(《全国水环境容量核定指南》)，氨氮4g/人·d，总氮5g/人·d，总磷0.44g/人·d，对流域生活污水污染排放进行估算。

2.2.2 畜禽养殖污染物

根据《畜禽养殖业污染物排放标准》 (GB18596-2001)、《生猪养殖业主要污染源产排污量核算体系研究》，确定出栏生猪产污系数COD 37.13kg/头，总氮3.79kg/头，总磷0.56kg/头，氨氮1.82kg/头，对流域畜禽养殖污染排放进行估算。2.2.3 农业面源污染物

根据标准农田强源系数：COD 10kg/亩·a，氨氮 2 kg/亩·a，总氮3.4kg/亩·a，总磷0.46 kg/亩·年，参考《2015年广安市年鉴》对流域农业面源污染进行估算。2.2.4 污染物入河系数

根据《全国第一次全国污染源普查城镇生活源产排污系数手册》和相关资料[4],化粪池污染物去除率取 COD 45%，TN 10%，TP 20%；参考相关资料[5-7]并结合实际，生活污染物入河系数取0.7，主要污染物入河系数按COD 0.7、氨氮 0.5、总氮和总磷按0.8计。2.2.5 污染物入河估算公式

（1）废污水入河量

废污水入河量=废污水排放量×废污水量入河系数（2）污染物入河量

入河量（畜禽养殖、生活污染）=污染物排放量×污染物入河系数×（1-化粪池去除率）

入河量（农业面源污染）=污染物排放量×污染物入河系数

等。小流域通常存在涉及面宽、污染源复杂多变以及

各地区环境差异等问题，其水质评价应从环境、经济、社会等不同方面来考虑，并采用合理科学的评价体系及方法。

清溪河是华蓥市的主要径流，不仅是生活污水、农业污染的受纳水体，还是地表饮用水源，是具有代表性的典型小流域。本文以清溪河为例，通过调查其污染源，结合两种方法对比进行水质评价，以期为其他小流域现状调查和评价提供模板，并针对性提出治理对策。

1 区域概况

清溪河发源于华蓥市瓦店乡高登山，境内流长38km，经清溪口汇入渠江流域，面积212km2。流域位于四川重庆交界地带，属于四川盆地、亚热带湿润季风气候，年平均气温15.8- 17.7℃，年平均降雨量1000-1500mm，流域主要种植水稻、玉米、蔬菜，养殖猪、家禽。

2 材料与方法

2.1 污染源调查方法

调查采用资料收集和实地调查法，调查范围为清溪河流域（含漩溪河）双河街道和古桥街道的生活污染、畜禽养殖污染和农业面源污染。2.2 污染物核算方法2.2.1 生活污水污染物

根据《四川省年鉴》平均用水量按地区均值166.4L/人·d计；污水排放和收集量均按80%计。参考《全国水环境容量核定指南》人均

2.3 水质评价方法

2.3.1 单项水质参数评价法

用标准指数法[8]进评价，单项水质参数在第点的标准指数：

34 HUANJINGYUFAZHAN▲环境影响评价

清溪河流域内COD排放量最大的为畜禽养殖污染1668.99t/a，占

Csi

式中：

一单项水质参数/在第y点的标准指数;

点的实测统计代表值；

gw .—评价因子/在y

排放总量的68.43 %;氨氮排放量最大的为生活污水污染146.65t/a，占 55.93%;总氮排放量方面，生活污水污染和畜禽养殖污染基本持平， 分别占排放总量的44.60 %和41.45%;总磷排放量大的为畜禽养殖污染 25.17t/a。

(2)流域污染物入河量核算

根据流域入河污染物核算方法，结果如表2所示。

表2清溪流域各项污染物入河一览表

项目流域污染物排放量流城污染物入河量

污染物总量

Cw —评价因子：?'的评价标准限值

标准指数与水质类别的量化关系可表述为：1) Sf,j>L水质超标;2)

水质达标。

采用基本项目的年平均值作为实测统计代表值，对CODa、 B〇D5、粪大肠杆菌等进行评价。

2.3.2综合污染指数水质评价法

COD 氨氮

2438.81 262.181707.17 131.09

(t/a)410.9849.05328.7839.24

总氮

总磷

■

污染废水（

104t/a)728.15509.71

3.2流域水环境现状评价结果

3.2.1 单项水质参数评价

综合污染指数法基于水功能标准划分，通过计算单项污染指数综合 判定水质类别[9]，选择具有代表性的污染物如C〇Dcr、B〇D5、氨氮等 12项。

计算公式如下：

表3基本项目标准指数一览表

基本项目

n

Ci

Co

COD

BOD5DOpH

氨氮总氮总磷氟化物锌铅阴离子 表面活性剂粪大肠杆菌

式中：

P—某河流综合污染指数；

Pi—断面i项污染指标的污染指数；Ci一断面！项污染指标的年平均浓度值；

c〇—断面i项污染指标的评价标准值（一般取m类标准值）；N—选取污染指标的项数（选取12项）。

从我国流域的实际情况来看，综合污染指数与水质类别的量化关系 可表述为：

(1) 优良；

(2) 2.o12.0时，该河流应以劣V类水质为主，水质很差。

2014年

0.87960.82670.67050.44920.43170.85330.51290.46770.00010.00200.72500.75

标准指数

年

20150.87290.81020.450.22380.44760.8350.37040.42380.00250.00200.06360.61332016年2014年2015年2016年0.8267IIIIIIIII0.7958IIIIIIIII0.58IIIIIIIII0.2104IIIIIIIII0.4414IIIIIIIII0.9267IIIIIIIII0.4658IIIIIIIII0.45IIIIIIIII0.0025IIIIIIIII0.0020IIIIIIIII0.0013mmm0.5200mmm

类别

结果显示，2014-2016年12类基本项目标准指数均小于1，为III类 水质类别。其中C〇D&、B〇D5、D〇、pH、锌、阴离子表面活性剂、 粪大肠杆菌7项指标有不同程度的下降，主要是因为环保局自2015年

对种植养殖业和水泥厂、电厂采取总量减排工作，启动运行5个污水处 河流综合污染指数p<2.o，该河流应以I〜n类水质为主，水质

理厂，大量减少了污染物排放量。但总氮、总磷及氟化物4项指标数据 变化不大。

3.2.2 综合污染指数法水质评价

2014-2016年清溪河综合污染指数（p)分别为6.707、5.53、6.614， 均属于W类水质，水质达标。但2015年的综合污染指数相比2014年下 降了 17.5%，2016年又增长了 19.6%。可见，污染控制是一项长期工程， 即使总量减排工作效果取得部分成效，仍有许多污染控制工作需要加强。

3.2.3评价结果对比

3结果与分析

3.1污染源排放与流域污染负荷分析

3.1.1

流城污染源及主要污染物产量

基于清溪河和镟溪河流域污染源的调查与分析，其生活废污水、畜 禽养殖污染、农业面源污染及其污染物产量等估算如表1所示。

表1清溪河流域污染源与污染总量一览表

双河街道

生活污水

古桥街道

小计双河街道古桥街道小计双河街道古桥街道小计

总计

清溪河2014-2016年水质不同评价体系结果显示，单项水质参数评 价法和综合污染指数法评价法分别为m类和W类，不同评价法具有差异 性。其主要是因为各种评价方法出发点不同造成的，单项水质参数评价

畜禽养殖

农业面源

COD(t/a)492.34108.92601.26685.94983.051668.99105.7162.85168.562438.81

氨氮

(t/a)120.0826.57146.6533.6248.1981.8121.1412.5733.71262.17

总氮

(t/a)150.133.21183.3170.02100.34170.3635.9421.3757.31410.98

总磷（

t/a)13.212.9216.1310.3514.8325.184.862.7.79.05

法实际上只考虑了最突出的因子即污染状况最严重的评价因子对整个评 价结果的影响，其他因子的作用被弱化；而评价因子不突出，则可使用 综合污染评价法，以体现总的评价状况。可以看出，采用单一的评价方 法具有局限性，无法満足各类要求，用多种方法对流域水质进行评价更 准确。

4治理对策

结合调查分析结果，对清溪河流域后续治污减排给出以下几点建议(1)加强饮用水源地达标建设，加强污水设施、畜禽养殖污染治

3.1.2 流域污染负荷分析

(1)污染物排放量核算

理设施建设（提标），并且加快海錦城市建设，以期各污水处理厂能正

huanjingyufazhan 35 <环境与发展

HUANJINGYINGXIANGPINGJIA

常运行，从而改善小流域水环境水质，保障流域饮用水安全。

(2)

资源与环境，2008，17(5):729-733.

考虑近年来流域氨氮、总氮及总磷有增长趋势，应加强畜禽 ⑷王玉华，方颖，焦隽.江苏农村“三格式”化粪池污水处理效果

评价[J].生态与农村环境学报,2008,24⑵:80-83.

[5]

付意成，魏传江，臧文斌等.浑太河污染物入河控制量研究[J].

养殖管控，结合该区域养殖场均为中小规模，多而分布零散，多位于农 村或郊区，建议推广用使用粪便、秸秆混合绿色堆肥还田使用，成本低， 适合广大农村地区。

(3)

水电能源科学,2010,28(12):21-25.

冯尚友.水资源持续利用与管理导论[M].北京：科学出版

据泰晤士河和莱茵河流治理经验，加大流域附近各乡镇统一 [6]

协调管理，加强企业、农业、各部门区域合作力度，能使流域在各 方面得到有效改善。

社，1900.25-28.

[7]

张智奎，肖新成.经济发展与农业面源污染关系的协整检验一一

5小结

基于清溪河流域污染源调查，清溪河流域水质仍需提升加强，主要

基于三峡库区重庆段1992—2009年数据的分析[J].中国人口 •资源 与环境,2012,22⑴:57-61.

[8]

沈珍瑶.环境影响评价实用教程[M].北京：北京师范大学出版

污染为总氮，超标风险大。运用两种不同的评价方法发现，采用单一评 价方法具有局限性，无法満足小流域各污染因子污染相当的情况。若要 全面了解小流域水环境情况，则应采用多种方法从不同出发点进行水质 评价。

社,2007.58-60.

[9]

聂国朝.襄阳护城河水体中溶解氧含量研究[J].水土保持研

究，2004,1 1⑴:60-62.

[10]

吴群河.区域合作与水环境综合整治[m].北京：化学工业出版

参考文献

[1]

王建军.国内河流水污染现状及防治对策的探讨[几环境保护与 社环境科学与工程出版中心,2005.30-36.

循环经济,2006,26(6):13-15.

[2]

收稿日期：2017-08-10

李岩，王立群.小流域综合治理及其效益评价研究进展[J].北京 基金项目：四川省科技厅项目2017KZ0041

林业大学学报（社会科学版),2008,7(3):62-66.

[3] 尹海龙，徐祖信.河流综合水质评价方法比较研究[J].长江流域

作者简介：董海霞（1994-)，女，学士。

(上接第33页）3.1

变化方面的积累问题。GIS也可以分析和反映环境影响的时间上的累积 特征，可以预测和模拟复杂情况的能力，可以模拟资源环境系统和社会 经济系统的非常复杂的过程，预测未来在累积作用下的环境的影响问题， 可以模拟的结果在实际情况下做出相应的调整，改善环境条件。

GIS在区域环境影响评价中的运用

GIS技术能高效的管理一个区域的烦琐的环境质量信息、污染源信

息和其他方面的信息等，能够分析、统计影响区域环境的诸多因素（大 气、水质、河流等）的变化的情况和主要污染物和主要污染源的属性和 特征问题。GIS还可以叠置地理各因子，不同时间段内的同一地区的环 境影响的所有因素和特征（人口、环境质量、产业结构、经济水平、地 貌、自然景观、河流、山川等）因子进行叠置。分析区域环境质量演变

和其他因素间的相互的关系，进而预测区域的环境质量进行评价。运用 GIS技术把环境特征的数据库（地形、气象等）和污染源的数据库与各 类的环境预测模型互相关联，使用模型预测的方法预测区域的环境质量 好坏。采用GIS技术进行环境评价不但可以显示出原来的数据的地图， 也能建立分析的图表。比如，在地图上可以表示出污染源的主要污染位 置和对环境的影响程度。

4结论

我国的经济近些年得到了快速的发展，环境问题也越来越严重，运

用GIS技术可以对环境影响评价做出有效地分析，对环境的保护和有效 利用具有非常明显的优势。文中介绍了 GIS使用的领域，GIS在环境影 响评价中运用的现状和GIS在环境影响评价中使用的展望问题，可以看 出环境影响评价发展迅速是离不开GIS的使用，目前GIS在环境影响评 价中也有一些不足，专业人士要认真改正，争取GIS在环境影响评价中 做出更大的贡献。

参考文献

[1] 300.

[2] [3] [4]

胥清波.环境承载力分析在规划环境影响评价中的应用研究[D]. 刘生鑫.GIS技术在规划环境影响评价中的应用[J].资源节约与 陈功，李艳，程正逢，陶李，易祎.遥感与GIS技术在城市高压电

武汉：华中农业大学,2009.环保,2015,(07):94.

网规划环境影响评价中的应用[J].电力勘测设计,2007,(02):27-29+33.

唐秀美，赵庚星，程晋南，路庆斌.GIS技术在县域耕地生态环境

评价中的应用研究[J].山东农业大学学报（自然科学版),2009,(02):295-

3.2

GIS技术在累积的环境影响评价中的运用

累计影响环境影响评价指的是系统评估和分析累计环境变化的一种

过程，也可以说调查和分析累计过程、累计影响源和各影响在空间上、 时间上的累积做出对应的解释人类活动累积的影响和对社会经济发展的 反馈的反映。累积影响的分析的背景包含两个方面，是以前发生过的行 为和环境的状况，大多的累积影响分析被的原因是缺少以往重要环 境问题和发展项目的跟踪和监测的问题。GIS技术有非常强的综合分析 的能力和数据管理的能力，可以分析单个或者多个源和这些源对环境分 别造成的影响作用，可以将不同空间、不同时段、不同源的数据联系在 一起。运用GIS进行累积影响评价的最大优势是可以确切的考虑环境影 响的空间上的累积的特性，也可以得到从一个尺度到另一个尺度的环境

收稿日期：2017-07-06

作者简介：姚乾秦（19-)男，本科，助理工程师，研究方向为

环境规划，环评报告，GIS分析。

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