南水北调丹江口库区水源地面源污染状况分析
2014-02-01李莉潘坤丁宗庆
李莉 潘坤 丁宗庆
(郧阳师范高等专科学校生物化学与环境工程系 湖北十堰 442000)
南水北调工程是解决我国北方地区缺水、优化水资源配置的一项重大战略举措。丹江口库区是南水北调中线工程的渠首。水库地区的水质是好是坏,将直接影响到水库区周围和受水区人民的身体情况,所以,加强环境保护的任务就显得尤为重要。按照国家提出的“先节水后调水,先治污后通水,先生态后用水”政策,必须加大水库地区水源所在地面源污染的治理力度,从而改善环境,大大降低水质污染的情况,保证京津冀能饮用上放心水[1]。
1 丹江口库区湖北水源地基本情况
丹江口水库地区是位于鄂、豫、陕三省的交界处,主要位于河南、湖北两省的境内,是南水北调中线工程的水源区。丹江口水库区湖北地区的水源区是指丹江口水库的最高水位线周围5km、沿汉江河道两侧2km和汉江入库口上溯10km范围内的湖北区域。该区域涉及湖北省十堰市的张湾区、丹江口市、郧西和房县的31个乡(镇)。水源地区的环境主要是山地和丘陵,当江口水库地区的环境更为错综复杂,起伏岗岭,丘陵繁多。黄粘土和黄棕壤为主构成了土壤层,土壤层是比较薄的,温热带植物均适宜生长,植物种类繁多,资源丰富。区域内的农业用地的总面积为79180hm2,坡度大于5°的坡占地73.73%;耕地的主要利用方式为旱地,占了85.01%,主要是种植玉米-油菜和玉米-小麦,水田种植为水稻-小麦,园地主要种植果园、桑园和茶园[2]。
2 丹江口库区湖北地区污染水源的问题
南水北调的中线工程要求库区的水质要求达到国家地表水Ⅱ类以上的水质标准,并要求水质小于0.02mg·L-1的总磷,低于0.5mg·L-1的氨态氮,小于0.04mg·L-1的总氮量。丹江口水库的水质污染情况进行出样调查,结果为1.46~1.60mg·L-1的总氮浓度,0.02~0.05mg·L-1的总磷浓度,总磷量总氮量都已超标,水质标准并没有达到国家地表水Ⅱ类[3]。垃圾、粪便、农药和化肥造成了总磷总氮的严重超标,形成了面源污染引起的环境问题[4]。
3 丹江口库区湖北水源地面源污染成因分析
3.1 农田面源污染
丹江口水库流域内种植业占据了主导地位,在农业生产过程中,会投入大批量的化肥及农药。据分析报告显示十堰地区每年大致使用1.0×105t左右的化肥,6.0×104t左右使用的氮肥,每年的农药使用量高达2000t;使用方法多为抛洒且一年多施,农药多为杀虫剂、除草剂等,一年喷施多次。经过大雨的冲刷,以及山体滑坡和泥石流的自然状况,从而造成了大量的水土流失。水土流入水库区,造成了水质的严重污染。总氮总磷浓度贡献率达到75%是由农药和化肥所引起。除此之外地膜污染也是来源之一,残留地膜不仅仅影响了耕作,并且还会释放出有害的物质,污染地下水和土壤。
3.2 养殖禽类的污染情况
近些年来,农产品的结构在不断的调整,同时随之发展的还有畜牧行业,禽类分辨污染问题也日益严重,从而得到了关注。根据统计结果显示,有超过200个比较有规模的养殖场,养殖场内大多都是采取散养的方式,禽类粪便处理简单,随意性强,没有配套的处理设施,目前都是采取粪污直接排放的方式,磷、氮等大量的营养物质直接或者间接排入库区,造成了环境与水体污染[5]。
3.3 农村的废水、废物
生活垃圾进行处理的方式,处理生活垃圾的农户非常少,绝大多农户会采取“堆在门前屋后”,选择“入沼气池”;生活废水的处理方式,就地倾倒是一种非常普遍的行为,选择循环利用的农户比例非常低,导致环境污染的因素与这些污水垃圾的排放方式也有很大的关系。
3.4 水土流失的问题
水库汇水区内,属于亚热带季风型大陆性气候,暴雨集中,强度大,历时短,入渗有限,容易冲刷侵蚀地表,年平均降水量为980mm,周边支流是属山区型的河道,坡度较大,地下水资源量少,以地表径流为主水资源总量,成为了水土流失主要的动力。除此之外,水库周边地区主要以丘陵为主,植被覆盖率低,防护的能力差,地形破碎,坡度较陡,枝叶截留较弱,生态环境比较脆弱;水源地土壤是以黄粘土以及黄褐土为主,疏松浅薄的表土层,容易受到侵蚀,风化的严重,经雨水冲刷,水土流失的情况变得十分严重。据第三次水土流失情况调查显示,有总面积的53.1%土地已经形成了水土流失,每年平均土壤侵蚀量高达到了1.82×108t,年均土壤侵蚀模数高达到了2900t/km2·a。水土流失的情况,对面源造成了污染,还对库容造成了直接的影响。平均每年丹江口水库输入的你上量已经高达880万左右,长年累月,损失库容量已经高达12×108m3左右。
4 丹江口库区湖北水源地面源污染治理措施
4.1 加强农民环保意识
通过电视新闻、报纸、杂志、书籍等媒介,扩大农村信息获取的渠道,通过政府部门工作人员及环保志愿者入户宣传,加大环境保护重大意义的宣传力度;同时发挥农民党员的先锋作用。
4.2 技术治理层面解决
4.2.1 建立合理的生态补偿机制
要遵守“谁破坏谁付款,谁受益谁补偿”的原则。作为南水北调中线工程水源地的丹江口水库地区,承担了维护水质的责任,与水质安全和功生态保护能够相互矛盾的经济活动将会受到限制,同时,势必会减少地方的财政收入。如果水源区为了水质安全和功生态保护所牺牲经济利益却得不到相应经济补偿时,为了发展的需求,当地政府就基本上不会为了维护水质去限制生产开发活动了。为了协调库区经济与环境的和谐发展,应进行生态补偿,这包括短期途径和长期途径。
短期途径即是通过最直接的经济补偿,按照国家、受水区、库区三方面对水源地进行经济的补偿,安定民心并且鼓励居民进行生态的保护,保护基础建设和经济发展。长期的对保护地区进行适当的政策补偿、技术补偿,不仅向保护区留住了专业性强的人才,结合水源保护地区实际情况进行研究、对提供一些新型的工、农业高新技术与发展方向进行指导,帮助解决水源保护区水源保护与经济发展之间的冲突,从而真正的实现自我的发展。如用水地区的政府与单位对供水地区进行支援的建立、并作出协作和帮助[6]。
4.2.2 加强监测面源污染问题
丹江口水库的污染监控情况并不完善,有的地区还是存在缺乏监测点的问题,各个地区的检测情况也并不公开,从而造成了污染检测系统不完善,从而不利于管理工作。要对污染问题进行系统的规划,合理的监管,控制好各个流域的废水量,切实做到保护好水库地区的水质情况。
要做到保持好水质,首先要对农业的污染进行预防和控制,其次要做到对水质污染控制的加强管理,对水库的实时状况进行掌控。不仅要取得水源地区内各监测站点的情况,还要对以后的发展趋势作出预报。因此,水环境预警预报系统需要在水源区建立,统一进行分析评价,并进行变化趋势的研究。对于未达标的地区,监督各个地方、部门采取措施,限期内整改,消除水源区水环境的隐患与污染[3]。
4.2.3 建立政策扶持、技术支持、安全监管的体系
建立健全有效的农业技术推广体系,实行无公害化生产,发展生态农业,走有机农业之路;选用高效低毒无污染无残留的环保农药,提高农药、化肥等资源的处理和利用效率;加大监控生产资料的市场力度,劣质的农药、化肥也会对环境污染造成影响,需要质量技术监督部门、工商加强监管的力度,如果有销售假冒伪略产品的单位或者个人,必须做出严惩。加大生活辅助设施建设,生活垃圾处置的建设、农村生活污水建设,新增废弃物回收网点,鼓励再次利用,逐渐对农户生活习惯进行改变,大力推广农村沼气和秸秆气化工建设,提倡是用有机肥料。对于畜禽养殖的大户,要做到畜肥处理设施的处理能力需要增强,比如畜禽粪池容量的扩大,化粪池密封性得到保证,防止侧渗和径流。对已经产生的水体污染,可以采取小流域治理和人工湿地或生物兼性塘等方法整治。因地制宜,整治坡面,保护沟道,绿化护坡,塘坝修建,小型水库要加强拦洪截留。
4.2.4 加强水土保持
水土保持是控制面源污染的综合治理措施,综合当地的各小流域经济、生态利用方式与特点,建立壤耕作保护体系相结合的水土资源环境保护的体系和土治理开发的体系。丹江口水库周围水土流失比较严的地区,以生物措施、工程措施为主,进行封山育林,人工造林,退耕还林,做好治理小流域的工作;因地制宜的采取护坡、整地、绿化等措施,修建塘坝、小型水库做好拦洪截流,适当的调整作物的布局,科学的耕作,进行经济林的开发,尽量避免人为因素导致的水土流失。
4.3 仍需加强立法管理
需要运用法律、经济、行政、技术和教育等方法用来加强管理与执法力度,实行环境治理一票否决制,国家可以制定一套保护水源的法规,用来减少破坏环境的行为,改善农村人居环境,稳定和维护丹江口水库优良水质。建立执法队,严厉处理人为的破坏水库地区的环境,保证好水源地区的环境[7]。
5 结语
南水北调中线工程乃是百年大计,应加强对农业污染面源的深一步研究,采取综合防治措施,以预防为主,做好对环境的验车,尽可能的对污染规律进行任何和掌握,才可能“发展生态农业,防治面源污染”的工作[8-9]。丹江口库区的范围比较大,所以控制污染的工作也变得困难起来,要做到科学监测手段和更快速的反应能力,保持畅通的信息,要做到保证好丹江口水库环境保护的工作要做到管理好生态环境,掌握好水源地区的农业情况和水质状况,定期公布丹江口的水质情况,保证南水北调中线工程顺利完成。
[1]兰书林.丹江口库区水源地面源污染现状与对策[J].环境管理,2009(3):66-68.
[2]张小勇,范先鹏,刘冬碧.丹江口库区湖北水源区农业面源污染现状调查及评价[J].湖北农业科学,2012,51(16):3460-3464.
[3]赵文耀,胡家庆.南水北调中线水源地面源污染状况分析[J].长江工程职业技术学院学报,2007,24(2):1-3.
[4]殷明,施敏芳,刘成付.丹江口水库水质总氮超标成因初步分析及对策研究[J].环境科学与技术,2007,30(7):35-36.
[5]宋国强,张卫东,等.丹江口水库总氮监测与综合分析[J].环境科学与技术,2009,32(11):140-142.
[6]谢静怡,姚艺伟.丹江口库区水源地保护的生态补偿机制研究[J].理论与实践(理论月刊),2009,(9):89-91.
[7]冷罗生.非点源污染控制的现状及其立法原则[J].环境科学与管理,2009,34(1):30-33.
[8]席运官,王涛.太湖流域发展有机农业控制面源污染的可行性报告[J].农业环境与发展,2008(5):5-8.
[9]刘秀花,胡安焱.汉江丹江口水库水质变化趋势研究[J].人民长江,2008,39(15):36-38.