漳河水库水质现状调查与预测分析

　，　，(湖北省漳河工程管理局，湖北 荆门　448156)

1　概　述

漳河水库地处湖北省襄阳、荆门、宜昌三市交界处的崇山峻岭之中，1958年7月1日动工兴建，1966年4月基本建成并投入运用。漳河水库集水面积2 212km2，水库水域面积104km2，总库容21.13亿m3，其中兴利库容9.24亿m3，设计灌溉荆州、荆门、宜昌三市17.4万hm2农田，保护下游荆江大堤、荆州重镇、焦柳铁路等重要城市和基础设施，是以灌溉为主，兼有防洪、城镇供水、发电、水产、航运、旅游、改善环境等综合效益的大型水利工程。近年来，随着流域人口的不断增长、城镇化进程的不断加快、社会经济的不断发展、改革开放水平的不断提高、人民生活水平的不断改善，以及水库周边地区工矿企业、水产牲畜养殖业和水利风景旅游业的蓬勃兴起，漳河水库生态环境受到一定的影响，目前漳河正承受着较大的污染压力，生态环境质量面临进一步下降的趋势[1]，应引起有关部门高度重视。

2　漳河水库水质现状调查分析

2.1　水质现状调查分析

漳河水库水质监测数据表明，闸口水质状况主要表现在COD、总氮、总磷等指标超标较多[2]，其余指标的年均值达到了《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中Ⅱ类标准。产生上述主要污染物的原因有以下几个方面。

(1)农业种植污染。农业种植污染源主要来自化肥、农药。根据漳河水库流域2011年土地利用现状，以及《全国饮用水水源地环境保护规划》、《第一次全国污染源普查—农业污染源肥料流失系数手册》中的相关数据，排污系数取值COD：150kg/hm2·a、总氮：17.73kg/hm2·a，总磷：1.005kg/hm2·a，流域农业种植污染排放量见表1。

表1　农业种植与畜禽养殖污染物排放量统计

(2)牲畜和家禽养殖业废弃污染。根据全国水环境容量核定相关资料，牲畜和家禽需换算成猪的量进行计算，换算关系如下：30只蛋鸡折合为1头猪，60只肉鸡折合为1头猪，3只羊折合为1头猪，5头猪折合为1头牛。据国家环境保护部提供的排泄系数及相关的研究资料，猪的排放系数取值为COD26.61kg/头·a，总氮4.51kg/头·a，总磷1.7kg/头·a。漳河水库2011年流域畜禽养殖污染物排放情况见表1。

(3)水产养殖污染。根据《第一次全国污染源普查水产养殖业污染源产排污系数手册》中湖北地区围栏养殖的排污系数，排污系数取值COD：32.9kg/t，总氮：42.8kg/t，总磷：8.0kg/t，2011年漳河水库流域水产养殖排污量见表2。

表2　水产养殖污染物排放量统计

(4)城镇居民生活污染。城镇居民的生活污水产污系数采用《第一次全国污染源普查城镇生活源产排污系数手册》中三区3类数据，即人均生活污水量：160l/人·d、COD：54g/人·d、总氮：9.3g/人·d、总磷：0.66g/人·d。人口采用2011年统计数据，漳河水库流域范围生活污染物排放量见表3。

表3　生活与工业污染物排放量统计

(5)工业生产污染。近年来，流域内各县市政策性无条件关闭了大部分煤矿，由于没有补偿政策并缺乏资金支持，废弃坑口未封闭、渣场未进行植被恢复。矿井涌水直接进入河流，废渣淤塞河道、渣场渗滤液直接流入河中，对境内河流及下游漳河水库水质造成了较大的影响[3]。流域范围内开采的煤矿产生的废水主要污染物为悬浮物，其氮、磷含量接近河流本底含量，因此不计算这类工业废水的氮、磷排放量。水库流域范围内工业企业污染物排放情况见表3。

(6)旅游污染物排放情况。漳河旅游码头游客接待量达2 000人/d。根据《第一次全国污染源普查城镇生活源产排污系数手册》第二分册中有关排污系数，计算结果见表4。

表4　旅游饭店污染物排放情况

(7)食用菌生产污染物排放情况。流域内年产食用菌2亿公斤以上，根据各市环保部门提供的资料，计算结果见表4。

(8)综上所述，2011年度主要排污量统计见表5。

2.2　污染物输入水库数量分析

(1)污染物入河(库)系数。参照全国水环境容量额定有关资料的要求，并结合湖北省实际情况选取入河(库)系数(见表5)。

(2)污染物输入量。漳河水库流域各类污染源污染物入河(库)量见表5。

表5　2011年度主要排污量与入河(库)污染量统计

(3)比重分析。漳河水库COD、总氮、总磷等污染物输入比重见图1、图2、图3。

图1　COD输入比重

图2　总氮输入比重

图3　总磷输入比重

从上述分析结果可以看出，漳河水库流域的主要污染源为畜禽养殖，其次是农业种植、生活污水与食用菌生产，应加强这方面的环保工作。

3　漳河水库水质变化预测分析

3.1　流域污染排放量预测

(1)农业种植污染物排放量预测。耕地面积在各水平年均保持不变，农业种植的排污系数不变，排污量见表6。

表6　主要污染物预测统计

(2)畜禽养殖废水及污染物产生量预测与水产养殖废水及污染物产生量预测按各市“十二五”规划中农业(第一产业)的年均增长率分别进行预测(见表6)。

(3)生活污水及污染物产生量预测。变化的主要因素是城镇人口数量增加带来的总体性增长，另考虑生活水平的提高，2015年时比2011年增长5%。按此增长率预测2020年与2025年生活污染物量(见表6)。

(4)工业废水及污染物排放量预测。漳河水库流域工业主要为煤矿开采，规划年内煤矿开采量基本无变化，各水平年污染排放量不变(见表6)。

(5)旅游污染及污染物排放预测。根据《漳河风景区重点区域生态旅游规划》，按2011～2015年的增长率预测2020年与2025年旅游服务排污情况(见表6)。

(6)食用菌生产污染物排放预测。食用菌产量的增长率按7%计算，食用菌生产污染物的排放预测见表6。

3.2　各类污染源污染物入河(库)量预测分析

根据以上各污染源污染物排放预测结果和污染物入河(库)系数，预测漳河水库流域各类污染源污染物入河(库)量，见表7。

表7　流域各类污染源污染物入河(库)量预测

3.3　漳河水库水质变化趋势分析

3.3.1水质变化趋势分析

(1)2015年的排污量预测与实际排污量统计相差不大，说明预测方法与结果是可行的；同时2015年比2011年排污量有较大的增加，说明流域内生态环境与水资源保护工作进展缓慢，亟待加强[4]。

(2)农业种植、牲畜养殖、生活污水仍然是排污大户，生态农业与养殖技术没有得到有效推广，污水处理进展缓慢，《漳河水库生态环境保护试点总体实施方案2013-2015年》没有全面落实，流域内污染状况没有得到有效治理，且发展趋势不容乐观[5]。

(3)近年对水库水质分析表明，漳河大部分水体为二类水，尤其是库心一带，部分水体达到一类，但库岸闸口一带水质为三类，说明城镇与经济社会在快速发展，而水质保护工作没有跟上发展步伐，导致部分水体水质有恶化的趋势。

3.3.2生态环境保护中的主要问题

(1)流域森林面积减少，水土流失加剧。据有关资料统计，20世纪50年代末漳河水库初步设计时流域森林面积占65%，具有比较完整的森林生态系统，是湖北省重要的林区之一。但目前森林面积已经不到40%，受人类经济活动的影响，流域多年平均含沙量、侵蚀模数的变化趋势也在增加。

(2)污染隐患持续增加。生活污水未经处理直接排入水体，生活垃圾收集处理系统覆盖率极低；农业种植、畜禽养殖与水产养殖业等经营粗放，污染严重；煤矿废水、废渣污染严重，至今治理进展不大；随着库区工农业、旅游业快速发展和城镇化进程加快，而环境保护工作进展缓慢，导致污染物排放有继续升高的趋势。

(3)水源地保护工程建设不健全。主要表现在生态监测能力较弱，缺少相应的设施和仪器。预警能力、污染事故应急执法能力不足[6]等。

(4)生态环境监管、执法合力不够。流域涉及点多、线长、面广，跨界环境违法行为监管难度大；同时生态环境保护涉及部门较多，导致查处违法行为的程序多、手续多，办理周期长、时效较差，且不同部门法规，量责和处理也不同，造成了执法资源的分散和内耗[7]。

(5)管理体制亟待理顺。环境保护实行地方人民政府负责制，不同区域的环境违法行为只能通过案件移送处理，行政跨界导致水环境保护统一执法的困难较多，执法效能不高。

3.3.3主要原因分析

(1)产业结构与布局不合理。在经济增长中，污染企业增长较多，国家明令禁止的小煤矿开采屡禁不止，且管理水平低下[8]。

(2)水土资源利用不规范。许多企业重开发、轻生态环境保护，矿山生态恢复治理率和土地复垦率低，由矿山开发活动触发、诱发、扩大的次生地质灾害较为严重，局部地区水源、大气、土地污染严重。此外森林砍伐、坡地改田也是造成流域水土流失生态破坏严重的重要原因。

(3)污染防治不到位。流域内农村生活污水和生活垃圾未得到有效处理，或直接排放到河渠等水体中。养殖废弃物和农业秸秆的利用率不高，田间随意焚烧现象呈加重趋势。

(4)流域生态管理水平较低。生态管理上形成了部门分割、地区分割与多头管理的体制，不利于流域水资源可持续利用及各种流域生态环境问题的有效解决。

4　结　语

近年来，随着流域人类活动日趋频繁，农林垦殖、人口增加、工业化与城镇化速度加快、经济增长采用粗放式等因素影响，使得流域生态环境破坏日益严重。矿产资源的过度开发和环境保护措施不当，应未雨绸缪，统筹考虑，切实解决生态环境问题。农业灌溉和畜禽养殖是造成流域水质下降的主要污染源，应大力发展生态农业，生态畜禽养殖，降低面源污染。同时流域生态系统敏感性高，稳定性差，需要按照水库流域生态环境保护实施规划与“让江河湖泊休养生息”的战略部署，继续探索“一湖一策”的湖泊生态环境保护方式，建立漳河水库生态环境保护长效机制，确保漳河水库水资源的可持续利用。

参考文献：

[1]张笑天,陈崇德.漳河水库灌区水资源脆弱性评价研究[J].华北水利水电学院学报,2010,31(2):12-14.

[2]汤世松,罗文兵,赵华安，等.漳河水库流域水资源及生态环境变化分析[J].资源环境与工程,2011,25(04):349-352.

[3]赵波波,杨莹.漳河水库水质状况分析及对策建议[J].科园月刊,2010(23):25-27.

[4]陈祖梅,胡小梅.多年调节大型水库在连续干旱中的运用与评价[J].三峡大学学报,2015,37(05):26-29.

[5]陈崇德,王玉才,胡小梅.漳河水库流域生态环境需水量预测研究[J].水利规划与设计,2009(05):25-27.

[6]胡小梅,李赵琴.社会经济发展对漳河水库流域降雨径流的影响分析[J].水利经济,2011(2):26-28.

[7]郭健.关于漳河水库水生态文明建设的思考[J].2017,(3):34-36.

[8]胡小梅,李鹏,李丹，等.漳河水库在连续多年干旱中的运用及效益[J].水资源保护,2015,31(1):113-116.