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摘要：为实现安徽省关于水质改善型断面编制水体达标方案的要求，来安县针对沛河的水环境现状进行了调查评估和预测。结果显示，沛河主河道的6个监测点位中部分点位COD超标明显，农业面源和城镇污水直排是沛河污染物的主要来源（65.9%的COD、69.49%的氨氮和62.63%的总磷），预计2025年流域将新增COD入河量3.73吨，氨氮入河量0.25吨，总磷入河量0.02吨。现场调查显示沛河流域存在城镇污水处理较差、排水管网不完善、工业园区废水未有效收集处理以及水体流动性差等问题。针对沛河河口断面水质均值达到III类，2025年稳定达到III类的要求，近期将从流域乡镇驻地污水厂提标改造和稳定运行以及雨污分流和管网建设等方面提出措施，远期将进行人工湿地水质净化、生态沟渠生态恢复、江水西调生态补水等建设。

关键词：沛河流域；现状调查；水体达标；COD

中图分类号：S273.29 文献标识码：A

来安县地处安徽省东部边陲，介于长江、淮河之间，地理坐标为：北纬32º10´～32º45´、东经118º20´～118º40´。县域东邻天长市和江苏省南京市六合区，西接明光市、滁州市，南连江苏省南京市浦口区，北界江苏省盱眙县，滁天公路、104国道以及正在建设的蚌宁高速公路穿境而过。

沛河又称施河，发源于来安县张山乡东山村的南山南麓，河道全长约37.15 km，流域面积287.16 km2。河道呈南北走向，穿越施官镇、雷官镇、独山镇、水口镇和大英镇，由夏青圩和九连圩中部王窑处注入滁河，是来安县引江灌溉、排泄洪水及下游航运的重要河流之一。目前影响沛河口断面的主要支流共有6条：夏青圩和九连圩支渠、武西河、雷官支渠、雷官支渠、中庄支渠、官塘支渠等。

为深入贯彻落实《环境保护法》、《水十条》和有关文件要求，对未达到国家环境质量标准的重点区域、流域的有关地方人民政府，制定限期达标规划，采取措施按期达标，来安县制定了《沛河水体达标方案》。预期水质目标为：沛河河口断面2022年（近期）年均值达到III类；2025年（远期）月均值稳定达到III类，为此特开展沛河流域的水环境现状调查分析评估与治理方案研究。

1材料与方法

1.1样品采集与测试方法

对2020年-2022年12月沛河河口断面的水质进行采样分析，每个水样均进行化学需氧量（COD）、氨氮、总氮、总磷四个指标的测定，以上指标在采集水样4h内送至实验室按照GB 3838-2002《地表水环境质量标准》[1]测定。

1.2污染源调查

沛河流域污染物主要来自于污水厂尾水、城镇污水、工业废水、畜禽养殖废水和农业废水。根据第二次全国污染源普查[2]，确定来安县镇区城镇人口排污系数为：COD 55 g/人/天，氨氮 4.1 g/人/天，TP 0.41 g/人/天。根据生态环境部公布的分散式畜禽养殖污染物流失源强系数，产排污系数参照以下经验系数估算，猪：COD 50 g/头/天，氨氮10 g/头/天，总氮15 g/头/天，总磷3 g/头/天。由于大多数畜禽废渣以回收等方式进行综合利用，按产生量的25%计算污染物流失量（75%综合利用率）。

1.3评价方法

根据《地表水环境质量评价办法》[3]（环办〔2011〕22号），采用单因子评价法，以每年监测数据中化学需氧量（COD）、氨氮、总氮、总磷的算数平均值进行评价，水质指标劣于III类为未达标。

1.4数据分析与处理

采用Excel 2013进行数据处理与分析，采用Origin 2018绘制图形，文中所使用的地图均使用ArcMap 10.6进行制作。

2结果与分析

2.1 2020年-2022年沛河水质概况

图1是2020-2023年沛河河口断面指标中COD、氨氮、总氮和总磷浓度的年均值变化趋势图。从图可知，3年中COD、氨氮、总氮和总磷的最高浓度分别为24.55 mg/L、0.37 mg/L、1.9 mg/L和0.12 mg/L，最低浓度分别为19.88 mg/L、0.17 mg/L、1.37 mg/L和0.1 mg/L。沛河口断面现状水质为III类，已达标，但部分月份水质存在超标，主要超标因子为COD。COD指标2020和2021年均存在超标，但总体处于向好趋势，相比2020年，2022年沛河断面COD浓度降低了19%。

图2是近3年逐月沛河水质变化图，从全年角度看，COD、氨氮、总氮、总磷四项指标均在4-7月处于较高水平，其中，COD指标超标也主要集中在4-7月。这可能与水稻种植以及稻虾养殖换水有关[6]。

2.2 支流水质概况

为充分了解沛河支流水质情况，分别于5月12日和6月5日（上游水库抗旱放水）在沛河主要支流和排灌渠入河口布设了9个监测断面。同时在武集河、雷官支渠以及夏青圩和九连圩支渠布设了6个监测断面。各支流入河口水质监测情况见表1。

从各支流入河口水质情况看，COD、氨氮、总氮和总磷存在超标，其中COD和总氮超标严重。15个断面中有12个断面存在COD超标，仅武西河口、雷武路排灌站和聂湾电站处COD浓度达到III类水质标准；3个断面存在氨氮超标，分别是官塘支渠入河口2.4 mg/L，中庄支渠入河口4.62 mg/L和十二里半工业区8.98 mg/L；除雷武路排灌站和五七泄洪闸，其余13个断面总氮均劣于III类水标准；中庄支渠入河口、施官东支渠、武西河和十二里半工业区4处断面存在总磷超标。

从主要支流水质空间变化情况看，武西河上游水质相对较好，在武集街道处水质变差，这与武集街道部分生活污水排入有关。雷官支渠在经过五七泄洪闸后水质变差趋势明显，这与雷官镇区生活污水排入有关。夏青圩和九连圩支渠上游十二里半水质较差，COD、氨氮、总磷超标显著，在经过下游圩区后水质回落。

2.3 污染源统计

充分考虑点源污染和面源污染，根据污染负荷计算，得到流域污染物排放总量和流域污染入河总量。具体入河系数取值为：污水厂尾水0.7-0.9，城镇生活直排0.5-0.8，农村生活、散养畜禽和种植业取0.1，水产养殖取0.6，城市径流取0.6。污染物排放量和入河量见表1。可以看出，农业面源污染造成的COD排放量最高为894.19 t/a，而城镇污水直排则产生了最多的COD污染入河量205.84 t/a。农业面源和城镇污水直排污染是沛河流域入河污染物的主要来源（贡献了65.9%的COD，69.49%的氨氮，62.63%的总磷）。

2.4 水体达标分析

根据预测，远期2025年沛河流域将新增COD入河量3.73吨，氨氮入河量0.25吨，总磷入河量0.02吨。为了判断河流污染变化情况，根据沛河性质，考虑使用一维稳态衰减规律的微分方程计算河流污染物容纳量[5]，公式如下：

式中，W为水域纳污能力（g/s）；Cs为河段的水质标准（mg/L）；Cx为河段某污染物背景浓度监测值或来水浓度值（mg/L）；Q为初始断面的入流流量（m3/s）；QP为该河段废污水入河量（m3/s）。

据综合径流系数（0.35）和流域面积计算出沛河的最枯月平均流量。综合降解系数参照全国河网污染物综合降解系数[6]取值范围，其中COD取值0.07（1/d），氨氮0.25（1/d），TP0.3（1/d）。最终得到沛河污染物容纳量见下表。

将2021年流域污染源入河量与纳污容量计算成果对比可知，COD入河量小于纳污容量，而氨氮、TP入河量均远远超过了纳污容量，这也与沛河2021年水质分析结果（COD达标，氨氮、TP超标）吻合。

2结论与讨论

根据前述水质分析，沛河流域主要存在COD、氨氮和总磷超标等问题，沛河流域现有的乡镇农村污水处理设施不能满足当前沛河流域治理的需求，为实现沛河水质达标方案，近期主要从流域乡镇驻地污水厂提标改造和稳定运行以及雨污分流和管网建设方面等方面提出措施；远期还需从人工湿地水质净化、生态沟渠生态恢复、江水西调生态补水等等方面提出相关措施，具体如下：

1. 对来安县施官镇污水处理站、雷官镇污水处理站、武集街道污水处理站、大英镇污水处理站现有处理工艺进行升级改造，着力提高出水水质标准，全面强化总磷、氨氮和COD指标消解，力争优于地表水IV类要求，全面支撑沛河水质改善。

2. 持续全面排查流域镇区现状雨、污水排水系统，对雨污水干、支管进行检测及改造修复。开展源头小区、街巷等地块的雨污分流、错接混接点排查整治。对老旧小区阳台污水实施纳管改造，将阳台洗涤污水接入污水管网，建设“污水零直排区”小区。对沿街餐饮等污水进行纳管改造，确保将其接入污水管网。对生活、生产废水未收集处理的工业聚集区铺设污水管网，并引用污水处理厂处理后达标排放。

3. 污水厂处理达标后的尾水、农业面源退水、城市河道雨水等排水排入沛河，通过东柳排涝灌泵站依次进入生态沟渠，去除固体大颗粒物并减缓流速，再经过引流闸（格栅池）拦截去除浮叶、漂浮垃圾后，然后通过布水堰将预处理河水均匀布置于表面流人工湿地，水流以极低的速度在湿地内均匀流动，通过配置挺水植物、浮叶植物和沉水植物，串联水平潜流人工湿地，提高湿地的处理能力，实现对污水中悬浮物的大部分去除、部分有机污染物、NH3-N和P的削减[7]，出水再次流入生态沟渠，经过下游聂湾电站回流沛河作为沛河生态补水。也可通过在聂湾电站提升泵站，将经过人工湿地和生态沟渠处理后的尾水再次提升至东柳排涝泵站，实现整个灌区灌排水循环再利用。

参考文献：

[1]GB 3838-2002地表水环境质量标准[S].2002.

[2]贾文豪.第二次全国污染源普查数据应用实践[J].资源节约与环保，2021（02）：143-145

[3]邵文彬，邵世光.关于地表水环境质量标准中总氮标准限值的探讨[J].黑龙江环境通报，2022，35（03）：50-52.

[4]丰叶，王俊，吴博文等.固城湖浮游植物群落结构季节变化及其环境影响因子[J].生态与农村环境学报，2023，39（08）.

[5]高琭琭. 熊岳河流域水环境容量核算及总氮精准化减排研究[D].辽宁大学，2023.

[6]冯帅，李叙勇，邓建才.平原河网典型污染物生物降解系数的研究[J].环境科学，2016，37（05）.

[7]杜超，吴昊.人工湿地的植物选择和净化效果评价[J].湿地科学与理，2023，19（04）：20-23+28.