李 偉，李 雙

（濟(jì)南市錦繡川水庫(kù)管理處，山東 濟(jì)南 250112）

錦繡川為濟(jì)南市南部山區(qū)三川之一。錦繡川水庫(kù)位于濟(jì)南市南部山區(qū)，玉符河上游，水庫(kù)的控制流域面積為166 km2，流經(jīng)錦繡川、仲宮，匯入臥虎山水庫(kù)。水庫(kù)自1987年開始向城市供水，多年平均供水量2 000萬(wàn)m3，2011年被水利部確定為國(guó)家級(jí)重要飲用水源地，是濟(jì)南市重要飲用水水源地之一，其水質(zhì)的優(yōu)劣與廣大人民群眾的生命安全和社會(huì)生產(chǎn)有著密切的聯(lián)系。目前錦繡川水庫(kù)存在水質(zhì)不穩(wěn)定性及污染風(fēng)險(xiǎn)，受水區(qū)飲用水安全存在較大壓力，對(duì)其進(jìn)行治理與保護(hù)是一項(xiàng)長(zhǎng)期而系統(tǒng)的工作。

1 存在問(wèn)題

1.1 我國(guó)水源地面源污染形勢(shì)

水源地水質(zhì)污染分為主要點(diǎn)源污染和面源污染。面源污染和點(diǎn)源污染有著較大區(qū)別，存在著機(jī)理過(guò)程復(fù)雜、監(jiān)測(cè)模擬控制過(guò)程困難、排放途徑排放量不確定性、發(fā)生時(shí)間隨機(jī)性、發(fā)生方式間歇性，并且還具有一定的區(qū)域化特征，因此面源污染是目前世界公認(rèn)的水體污染治理的最大難題之一。我國(guó)面源污染程度之深、范圍之廣和潛在壓力之大，遠(yuǎn)超其他國(guó)家。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中，氮素和磷素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、農(nóng)藥及其他有機(jī)物和污染物質(zhì)通過(guò)農(nóng)田地表徑流和農(nóng)田滲漏而形成的水環(huán)境污染。污染物從土壤圈向其他圈層，特別是水圈擴(kuò)散的過(guò)程。據(jù)《第一次全國(guó)污染源普查公報(bào)》，農(nóng)業(yè)污染源COD、TP、TN排放量分別占全國(guó)排放總量的44%，67%和57%。農(nóng)業(yè)面源污染已經(jīng)成為我國(guó)流域性水體污染重要來(lái)源。水體富營(yíng)養(yǎng)化和農(nóng)業(yè)面源污染密切相關(guān)。湖泊富營(yíng)養(yǎng)化日益嚴(yán)峻，1970年城市湖泊及水庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化面積為135 km2，2007年湖泊及水庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化面積達(dá)到8 700 km2。

1.2 錦繡川水源地面源污染分析

當(dāng)前錦繡川水源地面源污染主要來(lái)源有農(nóng)田種植，畜禽養(yǎng)殖和農(nóng)村生活。當(dāng)前水庫(kù)流域內(nèi)氮肥利用率經(jīng)調(diào)查不足40%，磷肥不足20%；鉀肥在40%左右，各種肥料使用量大。農(nóng)田中農(nóng)藥品種繁多，農(nóng)藥施用品種多、亂、雜，部分被禁農(nóng)藥仍在使用。流域內(nèi)養(yǎng)殖業(yè)集約化程度越來(lái)越高，但畜禽糞便等廢棄物資源化利用率較低；庫(kù)區(qū)周邊群眾環(huán)保意識(shí)薄弱，廢棄塑料袋、地膜等不可降解的垃圾隨處丟棄；農(nóng)村環(huán)境建設(shè)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展不同步，水環(huán)境污染嚴(yán)重。農(nóng)村的“臟亂差”現(xiàn)象對(duì)人群健康的存在較大威脅。

同時(shí)，錦繡川流域主要存在水土流失、水質(zhì)惡化、生物多樣性減少等生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。流域內(nèi)較強(qiáng)水土流失面積占總面積的26.77%，進(jìn)入汛期后，水土流失加劇，造成水庫(kù)淤積、庫(kù)容減少、水體富營(yíng)養(yǎng)化日趨嚴(yán)重。上游農(nóng)田施用化肥，隨河水進(jìn)入水庫(kù)，加上流域內(nèi)居民生活污水、養(yǎng)殖廢水排放，導(dǎo)致水庫(kù)氮磷等污染物質(zhì)數(shù)值偏高，水庫(kù)水質(zhì)下降，且污染有逐漸加劇的趨勢(shì)。經(jīng)調(diào)查，錦繡川水庫(kù)內(nèi)污染物從20世紀(jì)90年代初期糞便污染為主到目前逐漸發(fā)展為氮磷營(yíng)養(yǎng)物污染為主，并有向持久性有機(jī)物和重金屬污染物方向逐漸加劇的態(tài)勢(shì)。由于持久性有機(jī)污染物具有持久性、生物累積性、遠(yuǎn)距離環(huán)境遷移性和毒性等特征，污染呈加劇趨勢(shì)，直接危害到環(huán)境安全、生態(tài)穩(wěn)定和人體健康。

針對(duì)流域內(nèi)面源污染問(wèn)題，駐地政府和相關(guān)部門進(jìn)行了一定程度的治理，但尚存在只注重局部治理，缺乏從整個(gè)流域進(jìn)行全面規(guī)劃治理；注重園林和景觀效果過(guò)多，對(duì)河流生態(tài)恢復(fù)較少；流域周邊仿古和旅游景觀較多，對(duì)于恢復(fù)河流自然生態(tài)功能較少；因所管權(quán)限不同和資金來(lái)源不同，各項(xiàng)防治措施在工程規(guī)模、污染物處理方式、處理標(biāo)準(zhǔn)、功能側(cè)重等無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效統(tǒng)一。

因此，針對(duì)錦繡川流域農(nóng)村面源污染家底不清、思路不明、技術(shù)研發(fā)與工程實(shí)施指向不清晰等問(wèn)題，進(jìn)行錦繡川水源地污染成因并提出相應(yīng)的防治措施就顯得尤為重要，有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

2 防治措施

由于水源地面源污染的隨機(jī)性、不確定性、區(qū)域化特征、特殊的經(jīng)營(yíng)方式等使其治理非常困難。對(duì)水源地面源污染防治可采取源頭減量、過(guò)程阻斷、養(yǎng)分再利用、生物——生態(tài)修復(fù)等幾種主要途徑來(lái)解決，實(shí)現(xiàn)水安全、水環(huán)境、水景觀、水文化、水經(jīng)濟(jì)的五位一體，對(duì)水資源進(jìn)行多渠道開發(fā)并綜合利用。

2.1 源頭減量

通過(guò)改進(jìn)基于增效原理的優(yōu)化施肥技術(shù)、平衡施肥技術(shù)、新型緩控釋肥技術(shù)、有機(jī)肥替代減量技術(shù)、基于種植制度/輪作制度調(diào)整的源頭減量技術(shù)、節(jié)水灌溉及水肥一體化技術(shù)和其他技術(shù)（包括免耕技術(shù)、覆蓋技術(shù)、橫壟耕作技術(shù)等），從種植源頭將污染物排放量減少。

2.2 過(guò)程阻斷

主要包括生態(tài)攔截溝渠技術(shù)、人工濕地技術(shù)、、稻田消納技術(shù)、近河道端的生態(tài)丁型潛壩攔截技術(shù)、前置庫(kù)技術(shù)、其他攔截技術(shù)（包括緩沖帶等）。其中，人工濕地技術(shù)作為農(nóng)田和水體之間的一個(gè)過(guò)渡帶，能夠有效截留來(lái)自農(nóng)田地表和地下徑流的固體顆粒物和氮、磷等化學(xué)污染物，通過(guò)土壤吸附，植物吸收，生物降解等一系列作用，降低進(jìn)入地表水中的氨氮化合物的含量。具有投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，易于維護(hù)管理，運(yùn)行比較穩(wěn)定，處理效果好的特點(diǎn)，由于污染物粘結(jié)在濕地中的沉積物上，隨同沉積物一同沉淀，通過(guò)生物化學(xué)轉(zhuǎn)化逐漸形成了土壤中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，提高了土壤的潛在費(fèi)力。同時(shí)人工濕地在抵御洪水、控制污染、調(diào)節(jié)氣候、美化環(huán)境等方面也可發(fā)揮較大作用，非常適合在錦繡川水庫(kù)水源地進(jìn)行運(yùn)用。

2.3 養(yǎng)分再利用

主要包括畜禽糞便氮磷養(yǎng)分農(nóng)田回用技術(shù)，農(nóng)作物秸稈中氮磷養(yǎng)分的農(nóng)田回用技術(shù)，農(nóng)村生活污水、農(nóng)田排水及富營(yíng)養(yǎng)化河水中氮磷養(yǎng)分的稻田處理技術(shù)等。

2.4 生物——生態(tài)修復(fù)

利用培育的植物或培養(yǎng)的微生物所進(jìn)行的生命活動(dòng)，對(duì)水中的污染物通過(guò)化學(xué)、生理等功能進(jìn)行轉(zhuǎn)化、降解和轉(zhuǎn)移等功能，改變水體原有介質(zhì)，使水體得到凈化，特別是對(duì)總磷氨氮和COD等降解作用效果較好。主要技術(shù)有綠化阻斷、生態(tài)浮床、PGPG原位生態(tài)修復(fù)等技術(shù)。其中生態(tài)浮床技術(shù)以納米吸附與傳感雙功能復(fù)合材料等新技術(shù)為支持，營(yíng)造納米反應(yīng)器生態(tài)浮島和碳素纖維草生態(tài)浮島，前者把納米反應(yīng)器和碳素纖維球混合放置在半透膜中連接成網(wǎng)兜整體懸掛在浮床之下進(jìn)行水體凈化，可以保證生態(tài)浮島的冬季凈化效果，納米傳感器可以充分的與污染物作用，猝滅后發(fā)生沉降，碳素纖維球可以為納米反應(yīng)器提供載體，擴(kuò)展其與水體的接觸面積，有利于凈水效率提升，同時(shí)方便循環(huán)更新；后者在選擇種植植物的同時(shí)，利用碳素纖維草通過(guò)吸附作用達(dá)到除臭、脫色、降低COD等深度凈化，同時(shí)也是為微生物提供寄生環(huán)境，將碳素纖維草在浮床下放置，方便產(chǎn)品更新，冬季也可進(jìn)行凈水，并通過(guò)吸附作用實(shí)現(xiàn)水質(zhì)凈化。

3 工程效果

通過(guò)上述防治措施，改善了水生態(tài)環(huán)境，建立了水景觀體系，體現(xiàn)了人與自然和諧相處的治水理念，在滿足防洪和治污基礎(chǔ)上，突出了親水、休閑、生態(tài)功能，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)的和諧健康發(fā)展。