丹江口水库水质现状及水资源可持续发展策略探讨

朱艳容 吴 哲 王 峰

(长江委水文局汉江水环境监测中心, 湖北襄阳 441000)



丹江口水库水质现状及水资源可持续发展策略探讨

朱艳容 吴 哲 王 峰

(长江委水文局汉江水环境监测中心, 湖北襄阳 441000)

丹江口水库作为南水北调中线工程的水源地，水质状况对实现向京津冀地区安全供水至关重要。基于库区水质的总体评价，从点源污染和非点源污染及内源污染3个方面，分别论述了水质污染的来源及成因，并针对库区水资源利用现状提出了水资源可持续发展的建议。

点源污染；非点源污染；内源污染；水资源；可持续发展；丹江口水利枢纽

丹江口水库是20世纪50年代末国家兴建的综合开发和治理汉江流域的大型水利枢纽工程，位于汉江中上游，包括湖北省境内的汉江库区和河南省境内的丹江库区，其淡水库容为全亚洲最大，水库总面积846 km2，是汉江的天然水位调节器。丹江口水库是国家级水源地，也是南水北调中线工程的取水处，承担着向京津冀地区提供生活、生态环境及生产用水的任务。

南水北调中线工程旨在对我国的淡水资源进行再分配，以缓解北方地区水资源短缺的局面，从而促进统筹协调的可持续发展。然而，调水工程必然对汉江流域(包括丹江口水库)的水环境产生影响，同时也面临着水源地水土流失、面源污染、水库水质安全、水资源长效利用等诸多问题和挑战，因此有必要对丹江口水库的水质现状开展深入研究，并依此制定相应的水资源可持续发展策略。

1 库区水质现状

根据《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)，结合长江委汉江水环境监测中心对丹江口水库及汉江中上游干支流近10 a的水质监测数据，丹江口水库整体水质全年都在Ⅱ类饮用水以上标准，其中单项指标监测参数多为Ⅰ～Ⅱ类，并且具有硬度低、溶解氧充足等优点，是南水北调中线工程理想的水源地。

然而，水库周边城市经济发展迅速，特别是工业废水的排放对汇入库区的支流水体造成了严重污染，如神定河、老灌河等入库支流因沿河工业废水和生活污水的排入，水质一般为Ⅳ类或Ⅴ类水。其他支流污染情况类似，水质介于Ⅲ～Ⅳ类之间。丹江口水库局部库湾氮、磷等营养盐积累现象严重，同时农业生产中的农药、化肥等非点源污染随意排放，使库区水体中氮、磷已达中营养化标准的上限，如不采取有效措施加以控制，局部库湾水体面临富营养化的风险。库区上游夹河、任河、天河等支流水体重金属污染严重。陕鄂交界夹河南宽坪、天河照川断面均为劣V类，超标项目为总汞、总铅、总镉等重金属[1]。

2 库区及上游污染来源分析

丹江口库区的水污染形势已经十分严峻，要有效控制水污染、保障水环境安全，首先要全面了解水体污染物的来源。流域内产生的生活污水和工业废水对水体危害较大，控制污染排放来源是流域水环境治理的根本。按照污染源的分布特征，水污染可以划分为点源污染和非点源污染。此外，笔者认为还应该包括内源污染。内源污染防治也逐渐成为当今水环境保护的研究热点之一。

2.1 点源污染

丹江口库区及上游的点源污染包括：生活污水污染、养殖业污染及水土流失污染等。

库区周边的一些地区将未经处理的生活污水直接排入与各支流相通的河沟中；水产养殖业排出的大量粪便及投饵散失的饵料，特别是未按要求进行无害化处理的粪便；居民的生活生产造成的水土侵蚀，这些都对库区水体产生了较大的负面影响。

研究表明，丹江口库区点源污染物主要为氨、氮、COD等，其中库区生活污水的入库量为1.120 1×106t/a，养殖业污染物的入库量为7.652×106t/a，水土流失污染物的入库量为5.856×106t/a[2]。

2.2 非点源污染

非点源污染的形成机制主要有径流形成过程、径流冲刷形成土壤侵蚀的过程和泥沙及氮磷污染物进入水体的过程。人类活动是非点源污染的根本原因。一方面，我国为农业大国，生产活动中大量施用的农药、化肥等化学污染物只有很少的部分被农作物吸收，大部分残留于土壤中，并随降雨地表径流汇集到地表水体中。另一方面，人类为了拓展生存空间，大肆毁林造田，使土地的利用范围发生了改变，如地表的植被覆盖，土壤的质地、成分、渗透、蒸发特征等，加剧了水土流失，对河流水体安全构成严重威胁。从非点源污染的形成机制上看，其产生主要受降雨、地形、土地利用类型、耕作制度及土壤质地的影响[3]。

丹江口库区内地貌类型以丘陵、岗地为主，有少量的低山。根据地形地貌的成因形态，区内地貌属于构造侵蚀低山区丘陵地形。土壤侵蚀使土壤表层的有机质层损失，同时有许多污染物进入水体形成污染。土壤侵蚀是规模最大、危害程度最严重的一种非点源污染。

调查显示，库区居民在农业耕种中很少追肥，一般以氮肥作为底肥，辅以少量的磷肥，耕作方式采用比较传统的顺坡耕作，没有采用留茬、免耕等水土保持措施，在强降雨条件下会加剧水土流失。艾蕾的研究表明，库区水土流失的分类等级与季节呈正相关，在6～8月为极高等级，占研究样本百分比约为65%～80%；11月至次年3月为极低等级，占研究样本百分比约为91%左右，其余时间为中等等级，占研究样本百分比约为80%～85%[4]。库区农户放养家畜，无法对其粪便进行统一处理，这就为非点源污染的产生埋下了隐患。另外，许多沿线居民，尤其是从事农业生产的居民，随意排放生活污水，长期积累形成了非点源污染的重要来源之一。

库区沿线有大面积的陡坡山地，栎林主要分布于陡坡山地上。由于经济落后，栎林是当地的主要燃料，长期的乱砍乱伐造成了栎林植被覆盖度较低。地表植被的破坏，加剧了水土流失和土壤侵蚀，同时降雨使地表的腐败动植物尸体等随地表径流进入水体，在某种程度上也加剧了非点源污染。

2.3 内源污染

进入湖泊中的营养物质通过各种物理、化学和生物作用，逐渐沉降至湖泊底质表层。积累在底泥表层的氮、磷营养物质，一方面可被微生物直接摄入，进入食物链，参与水生生态系统的循环；另一方面，可在一定的物理化学及环境条件下，如风吹、波浪等扰动，从底泥中释放出来重新进入水中，形成湖内污染负荷，又称二次污染。内源污染是我国大多数湖泊和水库面临的普遍问题，也是导致水质季节性恶化的重要因素。

丹江口水库主要为京津冀地区提供生活用水，对水质有极高的要求，一般取水口的位置在死水位之上，取水后并没有减少内源负荷。另外，担心汛后没有足够的水量，水库很少开启底孔冲淤，库内污染物无法冲出水库。

研究表明，丹江口水库的内源污染主要为有色可溶性有机质(CDOM)，CDOM可以作为污染物的载体，影响湖泊沉积污染物的分布，从而对水体富营养化产生影响[5]。在汉江支流上及支流汇入丹江口库区的区域内，农业生产和人畜活动较多，因而氮、磷及有机质含量较大。

3 水资源可持续发展策略的建议

近些年来，丹江口库区周边地区的社会经济快速发展，导致人类对水资源的需求增多，库区水资源可持续发展利用状况呈现先升后降的态势。为保证向京津冀地区居民提供安全的生活用水，丹江口库区投入了大量人力、物力、财力进行水环境治理，一定程度上减轻了沿线人类活动对库区水质的不利影响。要实现水资源与社会经济的可持续发展，还应重点做好如下3个方面的工作。

(1) 利用各种媒介和形式，加强宣传教育，使库区居民认识到水质保护的重要性，并营造浓厚的库区水质保护氛围。

(2) 制定相关政策，完善水权分配、取水许可与排污许可的统筹管理，严格控制污染物排放总量。

(3) 调整产业结构，将退耕还林、植树造林、封山育林与旅游观光相结合，大力发展以生态旅游业为代表的第三产业。

面对日益严峻的水资源形势，要保证南水北调中线工程的安全供水，我们应当贯彻落实科学的治水思路，坚持人与自然和谐共处、人与水资源和谐发展，努力构建资源节约型、环境友好型社会，高效利用水资源、优化现有水资源的配置，采取更赋成效的科学管理措施，逐步缓解淡水资源危机，更好地促进社会经济的可持续发展。

[1] 雷沛. 丹江口库区及上游污染源解析和典型支流及库湾水质风险特征研究[D].武汉：武汉理工大学，2012.

[2] 李慧峰，白景锋，武兵兵. 丹江口水库面源污染调查及治理方法探究[J].南阳师范学院学报, 2014,13(9): 43-48.

[3] 张飞，塔西甫拉提·特依拜，丁建丽，等.阿克苏河-塔里木河水系水质污染状况及其可持续发展策略研究[J]. 水资源与水工程学报，2013,24(2):30-37.

[4] 艾蕾.南水北调中线水源区典型流域土壤侵蚀与水环境特征研究[D].武汉：华中农业大学，2013.

[5] 冯可心, 李永峰, 姜霞，等.丹江口水库表层沉积物有色可溶性有机物空间分布特征及其来源分析[J].环境化学，2016, 35(2): 373-382.

(编辑：陈紫薇)

2016-09-15

朱艳容，女，长江委水文局汉江水环境监测中心，工程师.

1006-0081(2016)11-0010-02

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