吉林省西部水田开发造成的地表水污染问题浅析

朱显梅 吉林省环境科学研究院，吉林 长春 130012

吉林省西部水田开发造成的地表水污染问题浅析

朱显梅 吉林省环境科学研究院，吉林 长春 130012

水田开发在有效利用土地资源，增加粮食产量，提高农民生活质量，保障国家粮食安全的同时，也会带来一系列环境问题，尤其是盐碱化土地进行水田开发活动带来的影响更为突出。本文以吉林省西部水田松原灌区为例，针对万亩水田开发对区域地表水环境质量的影响进行定性分析，有针对性地提出减缓措施及建议，为吉林省西部松原灌区进行水田开发的环境保护工作提出科学依据。

地表水污染；灌区；水田开发

1 松原灌区现状

松原灌区是哈达山水利枢纽工程的主要配套工程，是《吉林省增产百亿斤商品粮能力建设总体规划》中9座大型灌区节水改造配套工程之一。位于吉林省西部，地处松嫩平原西南侧，东临第二松花江，南到套浩太及大布苏镇，西为霍林河下游，北与查干湖接壤。灌区控制范围包括松原市的前郭县、乾安县、宁江区和白城市的大安市部分土地。

松原灌区为万亩大型灌区，分前郭、乾安、大安龙海3个分灌区，共12分片。灌区现有水田、旱田、草原、饲料地等。水田灌溉区主要布置在盐碱化耕地及未开垦的盐碱荒地分布较集中的区域。

前郭分灌区在区片上分布有前郭片、红星片、戎字片。乾安分灌区位于前郭灌区以西、查干湖以南的霍林河下游，包括有字片、水字片、余字片、洪字片、安字片、大布苏片。龙海分灌区位于道字泡以北、霍林河下游左、右岸，只有一个龙海片。

松原灌区以第二松花江为灌溉水源，由新建哈达山水利枢纽工程挡水坝抬高第二松花江水位，使江水经输水总干渠自流入花敖泡、道子泡。其中前郭灌区大部分面积为直接供水灌溉，小部分面积为抽水灌溉，乾安灌区和大安龙海灌区利用有字泡、花敖泡、道字泡的调蓄作用，通过修建泵站提水灌溉。

鉴于松原灌区紧邻的查干湖为国家级自然保护区，区域生态环境敏感，因此需要选取灌区内现有的天然泡沼作为水田灌溉回归水的承泄区，以避免高盐分回归水直接排入查干湖带来生态环境风险。根据松原灌区各分片区的布置、周边区域泡沼的位置及容量，在松原灌区规划阶段，共选取了14个泡沼或湿地作为水田回归水排水承泄区。

2 区域地表水环境质量现状

2.1 查干湖水质现状

根据调查，查干湖水体目前污染比较严重，其综合功能类别为V类水质。其中TN平均值达到IV类标准，TP平均值达到V类标准，水体已呈现富营养化趋势；另外，全湖中CODMn含量也较高，其平均值达到V类标准。

2.2 第二松花江水质现状

根据调查，第二松花江目前水质较好，仅COD在松原下、石桥断面超《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)III类标准。分析其原因可能是前郭灌区回归水排入第二松花江，同时接纳沿程少量的生活污水与生产废水。

接纳的前郭灌区回归水中矿化度较高，但由于第二松花江流量大，其稀释能力较强，因此河流中矿化度不是很高。河流中SO42-、Cl-、NO3-、Na＋四项指符合生活饮用水水源地和卫生标准要求，其中Na+浓度明显低于200mg/L生活饮用水卫生标准值，有较大的环境容量。

氨氮、硝酸盐氮、COD等3项污染物浓度从上游到下游均呈上升趋势，分析其原因，可能是松原市内生活污水及生产废水排入到第二松花江，使其有机污染物与氨氮、硝酸盐氮浓度升高。同时Na+、SS、Cl-、HCO3

-4项指标也呈上升趋势，其原因可能是前郭灌区回归水排入，前郭灌区回归水中含有较大的盐分，因此松原下与石桥断面离子浓度高于松原上断面。

3 松原灌区水田回归水中盐分污染物浓度

根据大安和前郭灌区内实验田多年种稻脱盐试验结果，其平均可溶盐类的释放系数在0.25～0.15之间，且在开发初始阶段盐释放浓度较高。对新开发水田，第一年对盐分的洗脱作用比较明显，洗脱率较高，而后对盐分的洗脱率呈下降趋势。东北地理所孙广友研究员对松嫩平原大安古河道强度盐碱土种稻脱盐试验表明，含碱斑的重度盐化草甸土种稻脱盐效果比较明显，第一年盐分洗脱率达到50%以上，第二年洗脱率开始降低。考虑到本研究区盐碱化土地面积及程度均较大，特别是大安龙海片区，基本均为中、重度盐化水平，因此，本文考虑灌溉回归水对承泄区最不利的影响，确定盐分洗脱率第一年为25%，而后逐年均为20%。即水田开发第1年，盐分离子释放系数取0.25，即25%盐分离子淋洗出来进入回归水，以后逐年排盐量约为剩余盐量的20%。

4 地表水水质保护措施

4.1 合理设置水田灌溉回归水承泄区

1）鉴于松原灌区紧邻的查干湖为国家级自然保护区，区域生态环境敏感，本次灌区规划设计中要严格按国家有关部门的要求设计回归水去向及承泄区，在松原灌区规划阶段，共选择了14个泡沼和大面积湿地作为承泄区。

2）松原灌区内泡田洗碱回归水中含盐碱量较大且全盐量较高的，泡田洗碱排出的回归水必须排入泡沼中，不直接排入霍林河河谷湿地承泄区。

3）有的湿地承泄区在承泄回归水第3年及第5年有回归水外排，如果承泄区芦苇湿地的净化能力有限，累积的盐分溶解在湿地内的水中，而使经湿地外排的水中盐分离子浓度会高于水田直接外排回归水。因此，在有多余回归水外排的年份，考虑可将满足排放标准要求的灌溉回归水不经过承泄泡沼而直接排到查干湖中。

4）有的承泄区承泄能力很小，灌溉回归水排入后，在第1年即会有回归水外排至查干湖，由于芦苇湿地净化能力有限，排入查干湖的回归水浓度与水田直接排出的回归水浓度相差不大。Na+浓度高于200mg/L的控制标准的要求，同时也高于查干泡中现状水质监测的Na+浓度值，虽然这部分外排回归水量很小，但由于盐分离子浓度较高，排入查干湖中，将会使排放口附近的查干湖局部水域盐分离子浓度升高，对查干湖局部水域水质带来一定的影响。因此需要重新选择合适的承泄区接纳这部分回归水，以避免超标排放的多余回归水对查干湖的影响。

4.2 回归水承泄区湿地处理系统的构建

回归水排入承泄区后，如不经过芦苇湿地净化作用，则会造成盐分离子大量累积，在发生洪水时，会对区域水环境存在污染风险。因此需要在承泄区内恢复及构筑芦苇湿地。

1）天然湿地恢复

水田回归水排入的14个泡沼，均能恢复湿地和明显增加湿地面积，根据经验，在有水源保障的情况下，经1～3年后，芦苇湿地面积可达到泡沼面积的40%。

另外，灌区内仍有许多未选作承泄区的小泡沼，由于多年干旱基本干涸，且容积很小，不能作为承泄区，但回归水可以排入，恢复泡沼内的芦苇植被，使盐沼湿地成为具有净化功能的湖泊湿地，如鸣字泡、五连泡等。

2）恢复和构筑湿地处理系统

①充分利用泡沼自然恢复外，须在霍林河河口构筑大面积湿地。北侧利用大安灌区的苇田堤防，南侧从有字泡到徐新屯有二级台地围限，形成芦苇湿地处理系统的天然屏障。从徐新屯南互助村到后盈子村处需设一处围堤，防止湿地内的水外溢。围堤长5. 23km，堤高2.2m，堤顶宽2m，边坡1：2。

②在回归水排入新庙泡的总排口一带规划建设人工芦苇湿地净化处理系统，这一带目前已经有大片芦苇生长，经必要的改造后，可满足新增回归水净化处理需要，减轻对新庙泡水体的不利影响，有利于查干湖湿地生态环境的改善。

③在各排水干渠道内种植芦苇，进一步净化回归水。

④为保证芦苇正常生长，要控制湿地内的水位高度，在芦苇生长萌发期，水深应控制在0.5m以下，正常生长期要控制在1.0m以下。

4.3 排入查干湖水田回归水盐分离子控制标准的建议

鉴于目前国家及地方污染物排放标准以及GB11607-89《渔业水质标准》中均未规定盐分离子污染控制或质量标准，仅在GB3838-2002《地表水环境质量标准》中的补充项饮用水水源地标准中规定了Cl-、的质量标准要求，而在《生活饮用水卫生标准》中规定了Na＋的质量标准值。因此建议，无论是经承泄区净化后还是直接排入查干湖中的水田回归水中Cl-、、Na＋的浓度应分别满足上述两标准中规定的限值，以免对查干湖水质及其生态环境功能带来影响。由于盐分无水质标准，建议排入查干湖和新庙泡的回归水，其全盐量原则上不超过新庙泡和查干湖中现有浓度。

[1]周维博，李佩成.我国农田灌溉的水环

境问题[J].水科学进展,2001.9第A卷(第3期)

[2]罗新正，孙广友.松嫩平原含盐碱斑的重度盐化草甸土种稻脱盐过程[J].生态环境2004,13（1）:47～50

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.20.007