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深入踐行綠色發(fā)展理念大力推動燕山湖水生態(tài)治理工程

2018-01-29 07:32
中國水能及電氣化 2018年12期
關(guān)鍵詞:水庫畜禽污染物

(閻王鼻子水庫工程建設管理局,遼寧 朝陽 122000)

燕山湖水庫位于遼寧省朝陽市境內(nèi)大凌河干流上游,是以供水、防洪為主,兼有養(yǎng)殖、發(fā)電等多種功能的大(2)型水利樞紐工程。燕山湖水庫總庫容達2.17億m3,是遼寧省朝陽市最大的地表水飲用水源地,作為“引白入朝供水工程”的調(diào)節(jié)庫,既是朝陽調(diào)水工程的水源地,也是遼西重點地表飲用水水源地?!笆濉逼谀畮熘苯庸┧丝谶_到150萬,間接受益人口300萬左右,為下游生態(tài)環(huán)境用水及白石水庫飲用水水質(zhì)安全提供保障;其次燕山湖水庫為大型工業(yè)企業(yè)鞍凌鋼、燕山湖電廠提供水量支撐;同時,燕山湖水庫是距朝陽市區(qū)最近的最大的水體景觀,目前已成為市區(qū)及周邊人民休閑度假、觀光旅游的重要場所之一,蓄水量和水質(zhì)狀況將直接影響廣大人民群眾的生活質(zhì)量。因此,燕山湖生態(tài)環(huán)境保護直接關(guān)系到朝陽全市人口的飲用水安全,也關(guān)乎著遼西地區(qū)的社會穩(wěn)定與經(jīng)濟發(fā)展[1]。

然而,由于朝陽地區(qū)特殊的氣候和地理環(huán)境,特別是近年來隨著社會經(jīng)濟發(fā)展,人們的生產(chǎn)方式是以經(jīng)濟產(chǎn)量最大輸出為目標,長期對自然的過度索取,人們對資源利用和生態(tài)變化缺乏科學的預見性,從而引發(fā)一系列生態(tài)問題,如森林植被破壞、環(huán)境污染、生物多樣性銳減、水土流失加劇等,導致輸入水庫的污染負荷逐年增大,水體總磷、總氮含量出現(xiàn)季節(jié)性超標,已出現(xiàn)富營養(yǎng)化趨勢,使水庫周邊生態(tài)環(huán)境逐漸惡化,已經(jīng)對水庫飲用水質(zhì)安全構(gòu)成嚴重威脅。因此,加強庫區(qū)及其周邊地區(qū)的生態(tài)恢復及保護,改善水庫匯水區(qū)域生態(tài)環(huán)境,保障燕山湖水庫水質(zhì)安全已經(jīng)成為遼寧省生態(tài)環(huán)境保護工作的重中之重。

1 水生態(tài)環(huán)境主要問題

1.1 水土流失

1.1.1 自然因素

燕山湖水庫處于半濕潤半干旱大陸性季風氣候帶,雨量分布不均,6—9月降雨量占全年的70%,且多呈暴雨形式降落地表,沖刷表土;區(qū)域地質(zhì)多由殘積物、洪積物等極易侵蝕的物質(zhì)構(gòu)成,土壤以棕壤和褐土為主,耕作層含有礫質(zhì),土壤質(zhì)地輕,保水保土能力差;從地形地貌來說,區(qū)內(nèi)坡陡溝深,溝壑縱橫,坡面起伏不平,5°以上坡地占總土地面積的77.41%,加大了徑流對地表的沖刷;并且區(qū)內(nèi)植被覆蓋率較低,林草覆蓋率僅為32.6%,裸露的地表極易形成水土流失。

1.1.2 人為因素

不合理的土地使用方式加劇了水土流失,主要表現(xiàn)在人類的盲目開墾、廣種薄收等掠奪式生產(chǎn)以及過度放牧、亂砍濫伐、超坡開墾等活動破壞了地表植被;水土流失的同時土壤中的氮、磷、鉀、有機質(zhì)等養(yǎng)分也隨之流掉,土壤中營養(yǎng)物質(zhì)的流失造成土地日益瘠薄,田間持水能力降低,致使農(nóng)作物產(chǎn)量下降。

該區(qū)礦產(chǎn)資源較豐富,在礦產(chǎn)品價格不斷暴漲等因素影響下,年礦石采選能力猛增,造成過度開發(fā),使朝陽地區(qū)自然生態(tài)環(huán)境受到影響和破壞,歷史遺留問題較多,大部分鐵礦和非金屬礦均為露天開采,且具有點多面廣的特點。露天開采使經(jīng)過多年綠化的青山變得千瘡百孔;大量表土的剝離使植被遭受破壞;粉塵覆蓋周圍影響了植物的生長;固體廢棄物尾礦、廢渣的排放不僅壓覆了大量的土地,也毀壞了原生植被,惡化植物群落的生存條件,使覆蓋率降低。目前庫區(qū)共有礦山企業(yè)420家,礦業(yè)開采累計占用、損壞土地面積1960hm2,水土流失量達32萬t。嚴重的水土流失增加了洪澇災害的發(fā)生頻率,每遇暴雨,泥沙俱下,淤積河道,抬高河床,甚至淹沒農(nóng)田、村莊、道路,特別是加大水庫淤積,減少水庫有效庫容,降低水庫使用壽命,嚴重威脅著人民群眾的生命財產(chǎn)安全。同時,大量的營養(yǎng)物質(zhì)被帶到河流,匯入水庫,致使水庫有機質(zhì)增多,水質(zhì)綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)增高,威脅庫區(qū)水質(zhì)安全。據(jù)測算,2016年底水庫淤積量2400萬m3,嚴重影響了水資源的開發(fā)利用。

1.2 點源污染

燕山湖水庫上游沿河朝陽市境內(nèi)有3個縣城均建有城鎮(zhèn)污水處理廠,點源污染主要分布在水庫周邊較大鄉(xiāng)鎮(zhèn)附近,如公營子鎮(zhèn)冶金工業(yè)園區(qū)、大平房鎮(zhèn)醫(yī)院、高中等10處。雖經(jīng)各級政府的大力整治,區(qū)域內(nèi)各類污染物排放量有較大幅度的下降,但是,現(xiàn)階段威脅水庫水源水質(zhì)安全的隱患依然存在。燕山湖周邊農(nóng)村總?cè)丝?71.14萬,每年產(chǎn)生生活污水3060萬t、生活垃圾36.6萬t。目前仍有很多村莊無垃圾收集、中轉(zhuǎn)系統(tǒng),無生活污水處理設施,村民處理生活污水、垃圾的方法一般是隨意傾倒和堆放,環(huán)境污染日益嚴重。生活污水和生活垃圾直接排入河道,匯入水庫,這些物質(zhì)中含有大量的COD、BOD、洗滌劑等,是水庫不容忽視的重點污染源,直接影響水庫水源質(zhì)量。燕山湖上游凌源市、建平縣和喀左縣工業(yè)廢水大多是未經(jīng)處理直接排放,廢水排放量1.02億m3/a,主要污染物排放量為懸浮物4.99萬t/a、化學需氧量5.55萬t/a、氨氮0.36萬t/a、硫化物0.75t/a。

1.3 農(nóng)村面源污染

1.3.1 種植業(yè)污染

為了增加農(nóng)作物產(chǎn)量,大部分農(nóng)民靠化肥拼地力要產(chǎn)量、靠農(nóng)藥防蟲治病、靠除草劑減輕勞動強度,這些措施雖然對生產(chǎn)發(fā)展起到了促進作用,但由此產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)面源污染卻越來越重。庫區(qū)共有耕地面積275.4萬畝,每年農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要投入大量的農(nóng)藥、化肥?;誓晔┯昧繛?.8萬t,主要施用的化肥有氫銨、硫銨、尿素等,氮肥的作物吸收率不足40%,磷肥不足30%,施用的化肥以不同形式進入環(huán)境。其中,以滲漏和地表徑流形式進入地表水的氮肥約占施用量的35.4%,磷肥約占4%,其余均被雨水沖刷入庫。大量的營養(yǎng)物資進入水體必然造成環(huán)境的惡化,特別是對庫區(qū)氮、磷污染的影響是比較嚴重的,導致庫區(qū)水質(zhì)富營養(yǎng)化趨勢加劇,直接威脅庫區(qū)水質(zhì)安全。

同時,受現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響,農(nóng)用薄膜使用量呈逐年上升趨勢,保護區(qū)內(nèi)年使用農(nóng)膜50t,綜合利用量約為2/3,其余農(nóng)膜隨意丟失,污染周圍環(huán)境;庫區(qū)內(nèi)的作物秸稈量每年達50萬t,其中80%的秸稈用作畜禽飼料、生活用能燃料等,其余的被隨意丟棄在河道及水庫邊,最終進入水體,造成污染。

1.3.2 畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染

水庫周邊及上游地區(qū)畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展很快,規(guī)?;笄輼I(yè)的發(fā)展在解決畜產(chǎn)品供給和帶動農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展的同時,也帶來了日益嚴重的環(huán)境污染問題。據(jù)統(tǒng)計,水庫周邊及上游地區(qū)畜禽存欄量為:豬43.2萬頭,奶牛2.1萬頭,肉牛23.6萬頭,蛋雞456萬只,年產(chǎn)生畜禽糞便685萬t。由于農(nóng)業(yè)上由傳統(tǒng)的使用有機肥轉(zhuǎn)向大量使用化學肥料,畜禽糞便利用率低,且因缺少集中收集、儲運、轉(zhuǎn)運、處理等措施,畜禽養(yǎng)殖糞便亂堆亂放及散排現(xiàn)象比較普遍,已成為嚴重的環(huán)境污染物和水庫水質(zhì)的主要有機污染來源;同時由于缺少大型有機肥企業(yè)加以綜合利用,造成了巨大的資源浪費和生物質(zhì)能源損失。

2 水生態(tài)環(huán)境保護方案

為切實改善大凌河水質(zhì),確保燕山湖水庫、朝陽城區(qū)段人工湖和下游國家重點工程白石水庫的水質(zhì)符合功能要求,各部門根據(jù)市政府《大凌河流域水污染防治實施意見》明確任務,各負職責、分頭推進,確保任務的順利完成。近三年,朝陽市環(huán)境監(jiān)測站對燕山湖水庫的監(jiān)測結(jié)果顯示,除總氮外其他各項指標均符合Ⅲ類水質(zhì)標準,總氮三年均值分別為2.27mg/L、1.40mg/L、5.65mg/L,分別超標1.27倍、0.4倍、4.65倍。朝陽市根據(jù)大凌河流域廢水和污染物排放量監(jiān)測結(jié)果,結(jié)合經(jīng)濟發(fā)展速度、人口自然增長率、科技發(fā)展水平,對污染物排放量進行了預測。結(jié)果表明,至2015年,入庫口總氮、總磷、氨氮和化學需氧量COD年排放量分別為3000t、22.5t、225t和11280t[2]。

2.1 規(guī)劃水源地建設工程

水庫飲用水水源地劃分得到政府批準后,在保護區(qū)設置警示牌和宣傳碑,界標設立于保護區(qū)水陸域界線的頂點處,交通警示牌設置于一級保護區(qū)、二級保護區(qū)和準保護區(qū)范圍內(nèi)的主干道、高速公路等道路旁,宣傳碑可根據(jù)實際需要設立。庫區(qū)攔污工程,在入庫河流攔污壩前置庫29萬m3、漂浮污物隔離網(wǎng)1600m,利用河道及入口荒灘地,按照特征洪水設計前置庫,可以通過消能、分選、沉淀截留大部分以懸浮物形式入庫的污染物,過濾和自然生化分解、降解污染物,減輕洪水和污染物對水庫的淤積。建設大凌河、老虎山河入庫口濕地0.14萬畝,分析主要污染物出入庫機制,測算水體自凈水平,建設河流入庫口濕地系統(tǒng),包括沉淀區(qū)、導流區(qū)和功能性濕地。在床體種植各種納污能力強、成活率高、美觀及具有經(jīng)濟價值的兩棲及陸生植物,達到降低涵養(yǎng)水源、構(gòu)造良好的生態(tài)環(huán)境和保護水庫水質(zhì)安全的目的;在水庫周邊的水淹地種植耐水性草本、木本植物,形成具有較強水質(zhì)凈化能力的人工濕地。

在上游未能全面實施污染物控制的情況下,河流入庫口大型功能性濕地是防治污染物入庫的高效手段,也是控制面源污染的最集中手段。以灌木、濕地植物,輔助功能型填料建設而成的人工濕地是污染物分解轉(zhuǎn)化的理想場所,在低溫季節(jié)也能發(fā)揮積極的污染控制效果。在水污染控制技術(shù)十分發(fā)達的今天,在低濃度TN、TP、重金屬、毒理物質(zhì)控制方面,人工濕地是少有的高效低耗措施,以濕地等手段實施生態(tài)治理對區(qū)域生物多樣性、氣候調(diào)節(jié)的貢獻效應也十分巨大,遠遠大于其景觀價值。

2.2 點源污染防護治理工程

a.工業(yè)廢水治理情況。大凌河水污染防治規(guī)劃共安排朝陽造紙廢水治理等12項工程,已關(guān)停造紙行業(yè)草漿生產(chǎn)線2戶,完成治理任務的5戶,停業(yè)整頓2戶,企業(yè)倒閉1戶。建設4個城市、10個鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠,處理能力達11萬t/d,配套污水管網(wǎng)22.5 km,并對兩處重點污染企業(yè)建設污水處理站。

b.畜禽屠宰廢水治理情況。畜禽屠宰污水治理安排5項,主要安排在各縣市。已完成2項,朝陽益康食品已關(guān)屠宰生產(chǎn)線。

c.醫(yī)療廢水治理情況。全市共安排醫(yī)療廢水項目17個,已完成市區(qū)及各縣市區(qū)中心醫(yī)院的醫(yī)療廢水治理工程10個。

2.3 農(nóng)村面源污染治理工程

2.3.1 生態(tài)清潔小流域建設

清潔生態(tài)小流域建設,面積達16km2,河湖生態(tài)保護與治理的長效機制是建成生態(tài)清潔小流域,實現(xiàn)清水入河,生態(tài)健康。通過分析重點流域污染物產(chǎn)匯流模式及污染物在流域水體中的遷移、轉(zhuǎn)化機制,實現(xiàn)小流域面源治理、生態(tài)治理與修復,建設庫區(qū)生態(tài)清潔小流域示范工程。主要是建設“三條防線”:?流域源頭區(qū)域?qū)嵤┥鷳B(tài)保護,避免各種開發(fā)行為;?人類重點活動區(qū)的生態(tài)治理,開展清潔生產(chǎn)、污染治理和防治水土流失,進行坡耕地改造,全面杜絕化肥過量投放;?河庫沿岸帶的生態(tài)修復,以生態(tài)護岸、下沉式坑塘綠地、喬灌防護林、人工濕地等形式布設的生態(tài)修復措施,全面防控面源,構(gòu)建生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性。

2.3.2 生物綜合利用工程

工程主要包括“一池三改”戶用沼氣項目、生物質(zhì)固化廠和有機肥廠。?推廣“一池三改”農(nóng)村戶用沼氣1.5萬戶,每年建設5000戶,使人畜糞便經(jīng)過沼氣發(fā)酵后,變成無害生物有機肥,減少對水源地的水質(zhì)污染。此項工作爭取與農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)村沼氣國債項目緊密結(jié)合,將建設地點向水庫周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)傾斜。?沿上游及庫區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設生物質(zhì)固化廠10個,將農(nóng)作物秸稈變成燃料和飼料,農(nóng)民可以與固化廠通過現(xiàn)金和置換兩種方式獲得燃料,在農(nóng)村中消滅柴垛,減少秸稈進入河道和水庫的機會,從而保護水質(zhì)。?建設生物有機肥廠2座,在庫區(qū)周邊推廣使用有機肥,從根本上降低水質(zhì)中的氮、磷、鉀的含量,降低水質(zhì)中的COD。企業(yè)采用“公司+農(nóng)戶”的辦法,從沼氣戶中收購沼渣、沼液,經(jīng)過加工生產(chǎn)高效有機肥,減少對土壤和水質(zhì)的污染,爭取用三到五年的時間,使庫區(qū)及上游農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全部使用有機肥。

2.3.3 畜禽糞便治理工程

加強畜禽養(yǎng)殖管理,進行圈養(yǎng)和收集糞便,同時嚴格管理糞便堆積和趨向,降低糞便污染,形成良好的糞便收集、處理模式,嚴格禁止在水源保護區(qū)中修建畜禽養(yǎng)殖場,避免社會性事故造成水體污染,采取相應的經(jīng)濟刺激措施,減少和降低區(qū)域的畜禽養(yǎng)殖量,減少畜禽糞便污染物的產(chǎn)生量;對糞便進行無害化處理,控制糞便流失,實現(xiàn)環(huán)境治理、農(nóng)業(yè)發(fā)展的良性循環(huán)。

2.3.4 村落環(huán)境整治工程

加強區(qū)域農(nóng)村村落環(huán)境整治,有條件的小城鎮(zhèn)和規(guī)模較大村莊應建設污水處理設施,城市周邊村鎮(zhèn)的污水可納入城市污水收集管網(wǎng),對居住比較分散、經(jīng)濟條件較差村莊的生活污水,可采取分散式、低成本、易管理的方式進行處理;逐步推廣戶分類、村收集、鄉(xiāng)運輸、縣處理的方式,提高垃圾無害化處理水平;加強衛(wèi)生教育,改變村民往河中傾倒垃圾的不良習慣,避免垃圾在河道中累積腐爛影響水庫水質(zhì)。具體措施為:建水源地防護欄及警示牌,保障農(nóng)村飲用水安全;修砌排污明渠,建氧化塘及污水處理站等農(nóng)村生活污水處理設施;建垃圾堆存點和垃圾發(fā)酵池,購置垃圾箱及垃圾收集車,對農(nóng)村生活垃圾進行分類收集、源頭減量、集中處理;建儲糞池等畜禽糞便收集處理設施,減少畜禽糞便對環(huán)境的污染。村落環(huán)境整治工程共建設戶用沼氣1500處、生物質(zhì)固化廠10個、有機肥廠2個,涉及68個鄉(xiāng)鎮(zhèn)438個養(yǎng)殖小區(qū)的畜禽糞便治理工程、18個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的村落污染綜合整治及47km公路建設。

2.4 水源涵養(yǎng)與水土保持工程

壩址兩岸生態(tài)保護工程,將燕山湖水庫周邊及上游大凌河兩岸可視范圍內(nèi)迎面山作為治理重點,通過實施石質(zhì)山魚鱗坑整地造林技術(shù),提高植被覆蓋率,并輔以灌溉措施,在最短時間內(nèi)實現(xiàn)生態(tài)恢復的效果。在迎面山宜林荒山造林5萬畝,栽植適合朝陽市氣候特點的油松、側(cè)柏、山杏等鄉(xiāng)土樹種。隨著近幾年所造新植樹成林,加之此工程新植林成林,使水庫周邊及其上游大凌河兩岸重點地區(qū)森林覆蓋率由現(xiàn)在的37%提高到40%以上。

對水庫入庫口15°以上坡耕地,重點開發(fā)大棗、南果梨、蘋果等經(jīng)濟林樹種,并通過采摘園建設,提高經(jīng)濟效益。通過坡地退耕還林,進一步減輕水土流失。小流域水土流失治理與坡耕地整治125km2,退耕還林0.2萬畝,對七處礦區(qū)地質(zhì)進行環(huán)境治理、綜合治理勘察、封閉塌陷區(qū)、廢石堆治理、尾礦庫加固等生態(tài)修復治理。

2.5 污染負荷削減治理工程

根據(jù)水庫水質(zhì)目標,采用河流稀釋自凈水質(zhì)模型,取多年枯水期75%保證率的設計流量,分別計算各控制單元的最大允許排放量和最小應削減量,作為水污染物排放總量控制目標。經(jīng)分析,水庫入庫口總氮、總磷、氨氮、化學需氧量年排放量將分別控制在222t、2.5t、24t和6293t。

2.6 生態(tài)移民工程和監(jiān)測預警能力建設

隨著經(jīng)濟、社會的快速發(fā)展,水庫保護區(qū)內(nèi)居民的生產(chǎn)、生活對生態(tài)環(huán)境安全構(gòu)成了嚴重的威脅,為保護和修復庫區(qū)生態(tài)環(huán)境,需要對保護區(qū)內(nèi)居民進行生態(tài)移民,建立移民新村,對村民耕地、房屋等進行補償,完成各項安置項目,并配套建立生活污水、生活垃圾、新能源及集中供熱系統(tǒng)。

開展水庫環(huán)境監(jiān)管能力建設,建設水質(zhì)生物預警監(jiān)測系統(tǒng),建設2座水質(zhì)監(jiān)測站,對水環(huán)境各項指標實施監(jiān)測,及時發(fā)現(xiàn)和解決威脅水庫水質(zhì)安全及生態(tài)安全的不利因素,加強在線水質(zhì)毒性、污染物質(zhì)綜合監(jiān)測及預警能力,維護和維持水庫的水質(zhì)及生態(tài)安全。

3 投資估算

水庫生態(tài)環(huán)境治理工程項目共涉及8大類85個重點工程項目,計劃總投資145202萬元,其中,規(guī)范化水源地建設工程14455萬元、水源涵養(yǎng)與水土保持工程35447萬元、點源污染治理工程43620萬元、農(nóng)村面源污染治理工程29500萬元、生態(tài)移民工程22000萬元、監(jiān)測預警能力建設180萬元。

4 結(jié) 論

建設生態(tài)文明是中華民族永續(xù)發(fā)展的千年大計。必須樹立和踐行綠水青山就是金山銀山的理念,堅持節(jié)約資源和保護環(huán)境,像對待生命一樣對待生態(tài)環(huán)境,實行最嚴格的生態(tài)環(huán)境保護制度,形成綠色發(fā)展方式和生活方式。通過實施生態(tài)環(huán)境治理工程,實現(xiàn)了燕山湖水庫污染物總氮削減2624t/a,總磷削減7.5t/a,氨氮削減75t/a,COD削減3780t/a以上。實現(xiàn)了水庫水質(zhì)符合飲用水標準,水庫匯水區(qū)域生態(tài)環(huán)境良好,生態(tài)功能得到鞏固提高和加強,帶動了遼西以致遼寧生態(tài)環(huán)境的改善,實現(xiàn)了遼西變遼東生態(tài)環(huán)境的愿景,造福了遼西人民。

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