丰都县乡镇集中式饮用水源污染特征分析及保护对策

，(.丰都县环境监测站，重庆 丰都 40800；.丰都县疾病预防控制中心，重庆 丰都 40800)

丰都县乡镇集中式饮用水源污染特征分析及保护对策

代小华1，曾庆娟2
(1.丰都县环境监测站，重庆 丰都 408200；2.丰都县疾病预防控制中心，重庆 丰都 408200)

分析了丰都县乡镇集中式饮用水源的污染特征，针对面源污染、水土流失污染和畜禽养殖污染带来的总磷总氮超标的突出问题，提出小型水库设置前池、控制内源性污染源、缩短水滞留时间等措施降低磷氮含量，建议取对饮用水源地科学划分保护区、退耕还林还草改变土地用途，从而减少水土流失，改善饮用水源。

乡镇集中式饮用水源；污染特征；保护对策；丰都县

水是生命之源，从人的体重看，人体大部分是由水构成的，水占人体重量的70%，婴儿体内含水达80%。水是人类生命的第一要素，人的一切生命活动，都离不开水。

水质受到污染，已经严重影响了人们的生活质量和身体健康，控制因环境污染造成的人群健康风险，是现代国家必须提供的公共服务。让人民群众喝上干净的水是党和政府的庄严承诺，也是全面建设小康社会、构建和谐社会和建设社会主义新农村的重要内容。

丰都县总人口84万，其中有约60余万人分布在乡镇，保证乡镇饮用水安全，增强广大群众的幸福感，是当地政府的必答题。

1 丰都县乡镇集中式饮用水源现状

2016年全县纳入监测的共有38个乡镇集中式饮用水源，其中20个为水库，10个为地表河沟，8个为地下水。 根据要求，满足《GB3838-2002地表水环境质量标准》Ⅲ类即可作为饮用水源。该标准中总氮只有湖库标准，总磷分为地表水和湖库标准。监测结果表明，地下水质普遍较好，完全能够满足该标准要求。而作为湖库水和地表水，在评价时是否考虑总氮、总磷两个指标，结果差别较大。有关标准见表1，具体评价结果见表2。

表1 地标水环境质量标准(摘录) (mg/L)

表2 丰都县2016年乡镇集中式饮用水源水质状况统计表

评价1：总磷、总氮分别执行地表水和湖库标准评价；2：总磷统一执行地表水标准评价；3：总氮、总磷不纳入评价。

从表2可以看出，总磷、总氮两个指标分别执行对应的地表水和水库水标准，则有27%的饮用水源不达标；如总磷指标统一执行地表水标准，则水源37%达Ⅰ类、Ⅱ类标准，60%达Ⅲ类标准；而若将总氮、总磷不纳入评价，则水质陡然好转，达Ⅰ类、Ⅱ类标准的水源占到52%。

由此可见，总磷、总氮两个指标是制约丰都县乡镇集中式饮用水源水质特别是水库水质的瓶颈指标，也是该水源的特征污染物，部分水库已出现富营养化。改善水质需着重从降低磷、氮污染着手。

2 水源地污染源识别

一般而言，湖库及河流的污染源主要有以下几个方面：生产废水和生活污水直接或间接排入产生污染；含污染物矿物溶解后进入水体；上游水土流失导致大量泥沙流入，造成非点源污染；不合理施肥造成化肥面源污染；农田及地表径流将农药及固体废弃物带入水体；畜禽粪便利用不好造成污染。

丰都是农业县，也是畜禽养殖大县，工业不发达。目前，全县各乡镇和各工业企业均建有污水处理厂，污水经过处理达标后排入环境。作为饮用水源的水库普遍地理位置较高，不受排污影响，而区域内没有含可溶解磷的磷矿。据调查，区内农药平均每亩施用量1.2 kg，农药的流失率10%～15%，目前农业上常用的农药品种达数十种，有机氮、磷的农药只占其中少部分，其对水体氮、磷贡献相对较小。

因此，区内污染源主要是水土流失带来的泥沙、化肥面源污染以及畜禽粪便带来的污染。

2.1 化肥面源污染

农业施用化肥对地表水体造成的影响主要是两个方面：一是氮肥的过量施用，使大量的氮以硝态氮的形态流失，进入水体，使水体中硝酸盐含量超标，农业面源污染将直接影响到水体质量安全；二是农田中大量的氮、磷、有机质随地表径流进入水体后，造成水库水体的富营养化，或在水库水体的富养化中占有一定的比重。

丰都县是传统农业区，化肥在农田养分投入中具有极其重要的作用。随着化肥工业的发展，农业生产中化肥施用品种越来越多，施用量也逐年增加。氮肥施用过大或偏施氮肥往往造成土壤板结，土壤肥力下降，土壤结构被破坏，氮磷肥效下降，又反过来促进农民增施氮磷肥，从而加大了对地表水的污染。

据调查，丰都县30个乡镇农作物播种面积约112524 hm2，施用氮肥和磷肥分别约1.1万t、0.5万t。其中沿长江10个乡镇氮肥和磷肥分别约0.5万t、0.1万t。可见沿长江乡镇的氮肥施用量较高，而山区的磷肥施用量较高。根据国内学者对农田施肥造成污染的研究分析，国家环境保护总局2004年“长江三峡工程生态与环境监测公报”的调查结果，区内氮肥地面径流率占10%，磷肥地面径流率占5.1%，则全县每年氮、磷流失量分别为1100 t/a、260 t/a。

表3 丰都县农用肥料使用和流失情况

注:氮肥、磷肥均为折纯量。

按照目前施肥不断增加的趋势，若不采取有效的面源污染控制措施，农业化肥面源污染将对水环境的影响产生重大影响。

2.2 水土流失污染负荷

丰都县有大量的坡地和农田，随着水土流失，泥沙携带大量的污染物进入到水库、河流，造成水体污染。根据2012年重庆市水土流失公报，丰都县水土流失总面积约1311 km2，约占全县国土面积的45.2%，平均侵蚀模数2989.1 t/km2·a。由水土流失带来的水体污染物量由以下公式测算：

Wi=A·Si·DR·Ci·10-6

式中：Wi-水土流失带入流域的污染量(t/a)；A-河流流域水土流失的面积(km2)；Si-河流流域面积上的土壤年均侵蚀模数(t/a·km2)；DR河流泥沙输移比，取0.046；Ci-河流流域面积上的土壤背景值，见表4。

表4 丰都县土壤中污染物背景值

经测算，丰都县全年由水土流失带来的COD、TN、TP污染物流失量分别为2704t、18.0t和3.6t，详见表5。

表5 丰都县水土流失污染负荷

2.3 畜禽养殖污染

根据《丰都县畜牧业发展规划(2014-2020年)》，丰都县2015年存栏100头生猪当量以上的养殖企业有577家，全县畜禽存量约200万头生猪当量。

根据《全国规模化畜禽养殖业污染情况调查及防治对策》(2002年9月，中国环境科学出版社，国家环境保护总局自然生态保护司)，每头猪排粪2 kg/d, 尿3.3 kg/d，猪粪中氮含量约0.58%，猪尿中氨氮浓度高达1200 mg/L。目前畜禽养殖粪污采取还田利用，理论上生猪粪便按一年一亩粮食土地消纳存栏一头猪的粪便，一年一亩蔬菜或经果林土地消纳存栏二头猪的粪便进行测算。综合取值0.8亩，则完全消纳养殖废水需要约160万亩田地，也就是说丰都县的畜禽养殖环境承载力基本处于饱和状态。

只要管理上稍有疏忽，造成农牧脱节，畜禽养殖废水就会直接或间接进入水体造成污染，引起氮、磷浓度增高。

事实上，鉴于畜禽养殖业对环境影响的严重性，国外早就将其列为“畜产公害”。在丰都县当地，畜禽养殖业虽然发展起步晚，但发展势头十分强劲。畜禽养殖场产生的大量而且集中的粪尿与废水得不到有效利用，已成为新的污染源，它已是造成严重环境污染的主要原因之一。

3 水环境保护措施和对策

丰都县乡镇集中式饮用水源具有水库占比高，总磷标准要求高，沿长江地带氮肥施用量大，山区磷肥施用量多，部分水库已出现富营养化的特点。改善水质不仅要从末端减少污染物入库，净化水质，更应从根本上控制面源污染，尤其是水库集雨区内面源污染，应着重解决化肥和畜禽养殖污染问题。

3.1 水库水污染防治措施

(1)设置前池，控制水库中的总氮、总磷负荷

如条件许可，建议在水库入水处设一池子，延长水力停留时间，增强泥沙及营养盐的沉降量；同时利用池子中浮游藻类或大型水生植物吸收、吸附、拦截营养盐的功能，使营养盐合成为有机物或沉降于底。使进入水库中的营养盐含量降低，减少总氮、总磷的输入，从而保障水库的水质，抑制池中藻类过度繁殖，达到防治水体富营养化的目的，同时也便于沉积淤泥的集中清理。

(2)控制水库内源性污染源

水库水体流速缓慢，死亡的浮游动植物腐屑容易沉积到湖底并不断累积。当水体底层出现厌氧环境时，磷容易在厌氧条件下从底泥中释放出来，可能会对水体造成二次污染。

因此，应加强对水体底泥的监测，在底泥堆积较厚的局部区域，应及时进行环保底泥疏浚。在环保底泥疏浚工程的设计和施工过程中，须同时考虑水库水生生物的恢复，对施工过程应严格监控，避免造成二次污染。

(3)优化水资源调度方式，缩短水的滞留时间

浮游生物(特别是浮游藻类)的生长和大量繁殖，需要水体维持一定的水动力条件，如需水流流速及水体交换缓慢，以及区域水位较低等。

一年中大部分时间水库入水量大于饮用取水量，因此可通过优化水资源调度方式，适当增加出库水量及水位变化幅度，改善区域水流条件，缩短水体的滞留时间。一方面使得浮游生物由于缺乏足够的时间进行繁殖，从而无法维持一定的种群数量；另一方面，通过提高水体的自净能力，建立良性的生态系统，改善水库水质。

3.2 科学划分水源保护区 、严格管理

根据《HJ/T338-2007饮用水源保护区划分技术规范》，作为集中式饮用水源的水库，库容积<1000万m3的小型水库，整个水库划定为饮用水源一级保护区；将水库取水口侧正常水位以上200 m范围的陆域划为一级保护区；根据具体污染源情况可将上游整个流域划为二级保护区。

同时，运用法律、经济、技术、行政和教育等综合手段严格执行《HJ 773-2015集中式饮用水源地规范化建设环境保护技术要求》，水库内不得有网箱养殖、游泳、垂钓等活动，二级保护区不得有规模化养殖场。

3.3 加强对水土流失的治理

水源保护区内实行封山育林，退耕还林还草，人工造林。实行生态补偿政策，按一定的标准给予农户补偿。或采用个体承包的形式，将水源保护区内造林种草和植被保护的任务落实到户。同时采取工程措施，搞好小流域治理，因地制宜地采取坡面整治、沟道保护、护坡、绿化、整地等防治措施，搞好拦洪截留，调整作物布局，科学耕作，进行基本农田建设和经济林的开发，遏制人为因素造成的水土流失。

3.4 发展有机农业、控制化肥投入量

二级保护区内鼓励退耕还林、还草，确需进行农业生产的，禁止集约化农作物种植，采取发展有机农业，深入推广生态农业、生态施肥、保护性耕作等措施，推广无公害综防技术，科学进行防治。在控制化肥的施用上，积极研究推广配方施肥、平衡施肥等高效施肥技术，努力提高肥料的利用率，同时大力提倡应用生物有机肥，减轻化肥对土壤和水体的污染。

3.5 生物隔离防护带系统建设

在农田面源污染负荷较大的饮用水源地库塘岸边周边构建生态防护隔离带，既能减少面源污染的影响，同时也能阻隔人类活动的影响。

3.6 加强宣传教育

广泛利用广播、电视、报刊、杂志、互联网、标语以及培训教学等多种形式深入、持久地开展宣传，使农民群众树立饮用水忧患意识。邀请公众代表参与饮用水源保护讨论及相关管理事务，使公众从被动到主动，直接参与到环境保护工作中，提高农业面源污染治理的自觉性。

[1]郑建秋.农业面源污染的危害与控制[M].北京：中国林业出版社，2013.

[2]国家环境保护总局自然生态保护司.全国规模化畜禽养殖业污染情况调查及防治对策[M].北京：中国环境科学出版社，2002.

[3]重庆宏岭工程咨询有限公司. 丰都县畜牧业发展规划(2014-2020年)[R].2014.

[4]国家环境保护总局.饮用水源保护区划分技术规范：HJ/T338-2007[S].

AnalysisofPollutionCharacteristicsandCountermeasuresofCentralizedDrinkingWaterSourcesinFengduCounty

DAI Xiao-hua1, ZENG Qing-juan2
(1.Fengdu Environmental Monitoring Station, Fengdu Chongqing 408200, China)

This paper analyzed the pollution characteristics of Township centralized drinking water sourcesinFengdu. Due to the exceeding concentration of total phosphorus and total nitrogenoverthe national standard from non-point sources, soil erosion, and pollution of livestock and poultry pollution, Countermeasures were put forward. The pre-dam pond was designed for small size reservoir in order to reduce the content of nitrogen and phosphorus by controlling inner source pollution and shortening the retention time. Additionally, delineating scientifically the protection zoning of the drinking water source basins and returning farmland to forest & grass land were applied to decrease water and soil loss.

township centralized drinking water source; pollution characteristics; protection measures; Fengdu County

2017-05-03

代小华(1975-)，男，环境监测高级工程师，主要从事环境监测和环境影响评价工作。

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A

1673-9655(2017)06-0043-04