盧 波,王 斌,彭 熙
(1.盤縣環(huán)境保護(hù)局,貴州 盤縣 553537;2.貴州省山地資源研究所,貴州 貴陽 550001)
飲用水安全是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的重大問題,水源地水質(zhì)狀況直接關(guān)系到供水區(qū)人民群眾的生命健康[1]。世界衛(wèi)生組織調(diào)查顯示,80%的人類疾病與水質(zhì)污染有關(guān)[2],獲得安全的飲用水是城市發(fā)展的基本需求和根本保障[3]。近年來,隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展,我國(guó)飲用水資源供需矛盾凸顯,有近1/5的水源地存在污染物超標(biāo)現(xiàn)象[4],尤其是在煤炭資源型城市,水污染嚴(yán)重與工程性缺水、地下水位下降、泉水流量銳減[5]等問題并存,因此調(diào)查和分析城鎮(zhèn)集中式飲用水源地水環(huán)境現(xiàn)狀,對(duì)保障飲用水安全具有重要的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)意義[6]。本研究以貴州省盤縣白河溝水庫流域?yàn)槔?,利用多年監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行水質(zhì)狀況分析,提出了有針對(duì)性的水源地保護(hù)措施,以期為飲用水源地管理和保護(hù)提供參考。
白河溝水庫位于貴州省盤縣西部煤炭資源豐富的平關(guān)鎮(zhèn)境內(nèi),地處云貴兩省交界地帶,位于E104°18′—104°23′、N25°36′—25°44′,屬珠江流域南盤江水系。白河溝水庫是盤縣縣城的補(bǔ)充水源,是一座集城市供水、農(nóng)田灌溉、人畜飲水等功能為一體的綜合性水利工程,屬中央“滋黔”水利工程項(xiàng)目。水庫總庫容1 670萬m3,興利庫容1 083萬m3,壩址以上集雨面積88.5 km2,主河道長(zhǎng)19.4 km,年徑流量5 460萬m3。集雨區(qū)人口2.53萬人(2010年),耕地面積3 345 hm2,流域內(nèi)森林覆蓋率34.45%,多年平均降水量1 408.5 mm,5—10月降水量占年降水量的88%左右。
水質(zhì)監(jiān)測(cè)的目的是摸清污染物產(chǎn)生的原因及其污染途徑,以分析小流域面源污染和水土流失情況[7]。為了解白河溝水庫流域水質(zhì)現(xiàn)狀,分別于2005年3月、2008年9月、2011年3月、2013年5月對(duì)流域水環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行了監(jiān)測(cè),監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)在庫尾控制斷面(平關(guān)橋),監(jiān)測(cè)結(jié)果見表1。對(duì)照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)中的Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)多年監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)污染成因及治理措施進(jìn)行初步分析。
白河溝水庫流域內(nèi)土壤施肥造成的化肥、農(nóng)藥流失及焦化廠、煤礦等企業(yè)的污染物外排對(duì)水質(zhì)造成了污染,污染物超標(biāo)項(xiàng)目多、倍數(shù)高,面源、點(diǎn)源、流動(dòng)源污染共存,污染狀況嚴(yán)重。由表1知,主要超標(biāo)因子有總氮、揮發(fā)酚、石油類、鐵、錳及苯并芘等,超標(biāo)數(shù)量最多的是總氮,多年平均值達(dá)到2.842 mg/L;超標(biāo)倍數(shù)最多的是苯并芘,達(dá)到700多倍,其次是揮發(fā)酚,為3.6倍,石油類、鐵、錳少量超標(biāo)。從單次監(jiān)測(cè)結(jié)果看,2005年3月庫尾控制斷面超標(biāo)項(xiàng)目最多,包括總氮、揮發(fā)酚、石油類、鐵、錳和苯并芘等6項(xiàng)。隨著流域內(nèi)污染企業(yè)的取締與關(guān)閉,超標(biāo)指標(biāo)逐漸減少,超標(biāo)程度逐漸減輕。2013年5月水庫蓄水后,除苯并芘外,庫尾控制斷面其余各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)的Ⅲ類水要求。
(1)總氮。對(duì)我國(guó)部分富營(yíng)養(yǎng)化水庫進(jìn)行的水污染來源調(diào)查發(fā)現(xiàn),總氮來源主要是化肥污染,約占40%,其次是禽畜糞便污染,約占35%[8]。白河溝水庫流域農(nóng)業(yè)面源污染比較嚴(yán)重,導(dǎo)致所有指標(biāo)中總氮超標(biāo)數(shù)量最多。
表1 白河溝水庫流域庫尾控制斷面監(jiān)測(cè)結(jié)果
(2)苯并芘。流域內(nèi)苯并芘一直處于超標(biāo)狀態(tài),主要來源于煤、石油等礦物性燃料燃燒,尤其是焦炭生產(chǎn)產(chǎn)生的苯并芘直接或間接注入水體,導(dǎo)致所有指標(biāo)中苯并芘超標(biāo)倍數(shù)最多。雖然2005年后相繼取締和關(guān)閉了流域內(nèi)所有的焦化企業(yè),流域水環(huán)境質(zhì)量逐漸好轉(zhuǎn),但焦化企業(yè)遺留的污染隱患仍舊存在。
(3)鐵、錳。鐵、錳含量是飲用水質(zhì)量重要的檢測(cè)指標(biāo),過量的鐵會(huì)危害人體肝臟,過量的錳長(zhǎng)期低劑量吸入會(huì)引起慢性中毒,同時(shí)鐵、錳的異味大,還會(huì)污染生活用具。2005年3月,白河溝水庫流域鐵、錳檢測(cè)結(jié)果分別為1.213和0.409 mg/L,污染較為嚴(yán)重,經(jīng)過近幾年的治理有所好轉(zhuǎn),2013年5月蓄水后分別為0.110和0.010 mg/L,遠(yuǎn)低于Ⅲ類水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
(1)工業(yè)布局不合理,取締關(guān)閉難。白河溝水庫2013年正式下閘蓄水前,流域集雨區(qū)范圍內(nèi)有5家煤礦、1家洗煤廠、20家砂石廠,大部分礦井水未經(jīng)處理或部分處理后外排,對(duì)下游水環(huán)境造成嚴(yán)重污染。為改善和保護(hù)流域水質(zhì),目前部分廠礦已關(guān)?;虿鸪?,但黃金開采提煉、土法煉焦、焦化企業(yè)生產(chǎn)留下的環(huán)境污染隱患在短時(shí)間內(nèi)還難以根除,河道兩側(cè)煤矸石、生活垃圾的無序堆放以及砂石廠產(chǎn)生的粉塵等也是造成流域水污染的重要原因。尤其是有4家煤礦在水庫建設(shè)之前剛建成投產(chǎn),要取締關(guān)閉需要大量的資金賠償,會(huì)給當(dāng)?shù)卣畮砭薮蟮膲毫Α?/p>
(2)生活污染源點(diǎn)多面廣,收集處理難。流域內(nèi)現(xiàn)有常住人口2.5萬人,有小規(guī)模的餐飲20家、衛(wèi)生院及個(gè)體診所8家、修理廠1家、民宿1家?,F(xiàn)狀評(píng)價(jià)水平年(2005年)農(nóng)村生活污水產(chǎn)生量為73.81萬m3/a,入河水量為22.14萬m3/a。2010年,庫區(qū)流域內(nèi)有豬16 006頭、牛3 929頭、羊7 507只,每年排放SS63.7 t、CODcr114.66 t、NH3-N15.29 t、總氮7.64 t、總磷0.38 t。居民生活、餐飲洗滌、畜禽養(yǎng)殖等廢水廢物的排放都是水體污染物的重要來源[9]。
(3)坡耕地面積大,面源污染治理難。流域范圍內(nèi)坡耕地面積較大、產(chǎn)量低,加之水土流失導(dǎo)致土壤肥力降低,農(nóng)民只能用不斷增施化肥來彌補(bǔ),這就形成了惡性循環(huán)[10]。據(jù)統(tǒng)計(jì),2010年集雨區(qū)范圍內(nèi)有坡耕地3 345 hm2,施氮肥、磷肥、復(fù)合肥分別為1 899、482、99 t,折純氮697.92 t/a、P5O289.43 t/a,常用農(nóng)藥如樂果、稻瘟凈、甲敵粉、六六粉等施用量3.75 kg/hm2,全年約6 t,過量施肥形成了較大污染。
(4)投入不足,污染治理項(xiàng)目實(shí)施難。治理項(xiàng)目的實(shí)施需要大量的資金投入,但是目前當(dāng)?shù)卣形窗才棚嬘盟吹乇Wo(hù)專項(xiàng)資金,沒有將飲用水源地污染防治資金納入同級(jí)財(cái)政預(yù)算,一些迫在眉睫的污染治理項(xiàng)目(隔離網(wǎng)、界牌、界碑、農(nóng)村生活污水處理等)還沒有啟動(dòng)實(shí)施,其他環(huán)境綜合整治項(xiàng)目就更難落實(shí)。
(5)多頭管理,環(huán)境違法行為查處難。一是職責(zé)不清。根據(jù)當(dāng)?shù)卣?011年“三定”方案,環(huán)保、水利、國(guó)土、衛(wèi)生等部門都負(fù)有飲用水源地監(jiān)管的職能職責(zé),但在實(shí)際工作中卻出現(xiàn)了多頭管理又誰都難以管理的尷尬局面。二是監(jiān)管不到位。污染源及流域地表水監(jiān)測(cè)頻次不足,對(duì)污染源的監(jiān)管不到位,環(huán)境違法時(shí)有發(fā)生,同時(shí)未建立預(yù)警機(jī)制及應(yīng)急機(jī)制,難以適應(yīng)飲用水源地環(huán)境管理的需求。三是環(huán)保執(zhí)法力度不夠,相關(guān)部門依法行政能力、科學(xué)管理能力亟待加強(qiáng)。
(6)污染物超標(biāo)因子多,環(huán)境根治難。根據(jù)流域環(huán)境現(xiàn)狀,主要超標(biāo)污染因子有總氮、揮發(fā)酚、鐵、石油類等,超標(biāo)項(xiàng)目多,超標(biāo)倍數(shù)高,涉及有機(jī)污染、毒物污染、微生物污染等,要徹底根治污染物超標(biāo)的問題,任務(wù)重、時(shí)間長(zhǎng)、耗資大。
工程治理是飲用水源地污染防治的關(guān)鍵,要在流域源頭控制區(qū)、徑流控制區(qū)、河道控制區(qū)、水庫濱岸控制區(qū)、水庫控制區(qū)等5個(gè)區(qū)域同步實(shí)施,強(qiáng)力推進(jìn)以下七方面的工程建設(shè)。
(1)點(diǎn)源治理工程。積極推進(jìn)流域內(nèi)煤礦的取締關(guān)閉,對(duì)暫不能取締的必須進(jìn)行資源整合重組,減少煤炭企業(yè)數(shù)量,督促其建設(shè)與產(chǎn)能相匹配的污水處理設(shè)施,確保礦井水達(dá)標(biāo)排放或回用;及早外運(yùn)原瀚宇焦化廠、原土法煉焦場(chǎng)、原黃金開采點(diǎn)遺留的棄土廢渣,消除污染隱患;加快移民新區(qū)建設(shè),盡快將一級(jí)保護(hù)區(qū)內(nèi)的住戶全部搬遷;盡快建設(shè)平關(guān)小城鎮(zhèn)生活污水處理設(shè)施,最大限度地減少生活污水對(duì)流域水質(zhì)的影響。
(2)村落污染治理工程。啟動(dòng)實(shí)施生活污水處理項(xiàng)目。流域內(nèi)共有59個(gè)自然村落(含4個(gè)移民搬遷點(diǎn)),根據(jù)村落規(guī)模和排水條件統(tǒng)籌污水收集系統(tǒng)布局,除石腦村委會(huì)所在的自然村較為集中可單獨(dú)修建污水收集處理系統(tǒng)外,其余村寨可通過管網(wǎng)或溝渠將污水收集后集中處理,同時(shí)根據(jù)污水排放量和村落自然條件選擇合適的處理工藝,推薦選用表流濕地工藝或氧化塘濕地工藝。抓好村落垃圾收集處理,按照“戶保潔、村收集、鎮(zhèn)轉(zhuǎn)運(yùn)、縣處理”的原則,結(jié)合自然村的規(guī)模大小,在各村設(shè)置垃圾收集點(diǎn),在人口相對(duì)集中、交通便利的地方設(shè)置垃圾收集房,通過專用垃圾運(yùn)輸車運(yùn)到垃圾中轉(zhuǎn)站,最后送至縣城垃圾填埋場(chǎng)進(jìn)行衛(wèi)生填埋或處理。增加人畜糞便處置設(shè)施,在推進(jìn)沼氣池建設(shè)的基礎(chǔ)上,加快“一池三改”步伐,對(duì)戶廁、畜廄進(jìn)行改造,逐步解決人畜糞便污染問題。抓好清潔能源推廣利用,鼓勵(lì)扶持當(dāng)?shù)孛旱V企業(yè)投資興建瓦斯民用設(shè)施,為附近村民提供清潔能源。對(duì)村民建設(shè)沼氣池、購(gòu)買太陽能等利用清潔能源的,給予適當(dāng)?shù)馁Y金補(bǔ)助,減少對(duì)煤炭、木材等資源的消耗。
(3)農(nóng)業(yè)面源污染治理工程。經(jīng)測(cè)算,農(nóng)業(yè)面源污染源入庫污染物中總氮和總磷分別達(dá)到66.66和1.72 t/a,是導(dǎo)致流域污染的重要原因之一。為此,一是要調(diào)整種植結(jié)構(gòu),大力發(fā)展經(jīng)濟(jì)林業(yè)、無公害食品、綠色食品,控制高施肥量農(nóng)作物發(fā)展,推廣不施用或少施用化肥的農(nóng)作物(如蕎麥、馬鈴薯、油菜、魔芋、生姜)和經(jīng)濟(jì)林果;二是要調(diào)整施肥系統(tǒng),推廣測(cè)土配方施肥和專用控釋配方肥示范,加大綠肥的種植面積,推廣有機(jī)肥、秸稈還田覆蓋等技術(shù),逐步減少化肥的施用量,從而減少化肥流失對(duì)水體的污染;三是要減少農(nóng)藥的施用量,積極推廣生物防治技術(shù),發(fā)掘和使用植物性農(nóng)藥和土農(nóng)藥,減輕流域環(huán)境污染。
(4)水土流失治理工程。重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)5 142.15 hm2中度侵蝕及以上強(qiáng)度水土流失面積的治理,減少泥沙入庫量,削減入庫污染物量,保證入庫河流水質(zhì);對(duì)流域內(nèi)20家砂石廠、石料場(chǎng)采用淤泥進(jìn)行礦山跡地底層土質(zhì)改善,實(shí)施礦山跡地修復(fù);做好煤矸石堆場(chǎng)的覆土綠化,預(yù)防煤矸石流失;通過修建攔沙壩、谷坊等治理侵蝕沖溝,減少水土流失;加強(qiáng)植樹造林,增加植被覆蓋率。
(5)水源涵養(yǎng)林建設(shè)工程。采取工程造林、封山育林、退耕還林和低效林改造等方式,因地制宜,分梯次,分土質(zhì),選擇合適樹種大力發(fā)展人工林,比如在環(huán)庫公路及沿岸選擇常綠樹種及闊葉樹種如青岡、香椿和杜鵑等建成景觀林,在庫區(qū)以上近山宜林荒地選擇適宜當(dāng)?shù)貧夂蚝屯寥罈l件的華山松、柳杉等建成水源涵養(yǎng)林,不斷提高流域森林覆蓋率。
(6)河道綜合整治工程。及時(shí)清理江浪河及其支流河道內(nèi)淤積的泥沙、垃圾;修建沉沙池和攔污柵等;對(duì)坍塌段河埂進(jìn)行加固并綠化;在清理土法煉焦跡地的基礎(chǔ)上,清除所有污染土壤,實(shí)施復(fù)耕和植被恢復(fù)。
(7)庫區(qū)末端再削減工程。在一級(jí)保護(hù)區(qū)邊界修建物理和生物隔離設(shè)施,形成喬、灌、草合理配植的復(fù)合型生態(tài)屏障,防止人類活動(dòng)對(duì)水源地的破壞,攔截污染物進(jìn)入水體;采取建設(shè)綠籬隔離帶、喬草防護(hù)帶、灌草濕生帶、挺水植物帶和浮葉、沉水植物帶等水庫濱岸帶全系列生態(tài)修復(fù)工藝,實(shí)施水庫濱岸修復(fù),把好入庫水質(zhì)的最后一道關(guān)口;在水庫周邊條件允許的區(qū)域,修建截污溝,控制水庫周邊面源污染,降低氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)對(duì)水庫的污染。
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