云南玉溪东风水库饮用水源地水环境风险及对策研究

普靖茜，祁云宽，刘 宇，刘绍俊，杨晓楠，翟竟余，周丽莹，徐 臻

(玉溪市环境科学研究所，云南 玉溪 653100)

云南玉溪东风水库是玉溪中心城区工业、农业和城镇生活用水的主要水源地，总库容9025万m3，1960年建成蓄水，它既是红塔区“农业的命脉”，也是玉溪市中心城区工业和居民生活的重要水源保障。随着玉溪市城市的扩大和经济开发区的建设，工业用水和生活饮用水还将大幅度增加，东风水库对玉溪城市建设和经济社会发展作用举足轻重。本文在对东风水库近10年水环境资料进行系统分析的基础上，结合实地调查研究，进一步弄清东风水库水源保护区环境状况，初步分析水源地水环境风险，并对对策进行了初步研究与探讨。

1 研究背景与方法

1.1 研究区域介绍

云南玉溪东风水库位于玉溪市红塔区东北部沙头村，距玉溪市中心城区约4km，拦截玉溪大河修建，建于1958年11月，1960年10月建成，是玉溪市中心城区主要集中饮用水供水水源地，属珠江流域西江水系。水库主要由库区降雨和上游三条河流补给，其中九溪河和董炳河长年不断补给，赵元河间歇性补给。玉溪大河是水库的出水河流，为红塔区内主干河流，横贯玉溪坝子，流经洛河、把者岱，出境入峨山县，成为曲江上游。水库流域跨红塔区、江川区，流域面积309.5km2，是玉溪市最大的蓄水工程，总库容9025万m3，多年平均产水6853万m3，兴利库容6129万m3。库区灌溉面积7.45万亩，同时承担中心城区及李棋、高仓、大营街等部分乡镇的工业和居民用水，是区域社会经济发展的重要基础，是一座以防洪、灌溉、城市供水为主的较大中型水库。

东风水库饮用水源保护区划分一级、二级和准保护区，一级保护区22.42km2，二级保护区154.39km2，准保护区132.98km2。根据《云南省水功能区划》(2014年)、《玉溪市水功能区划》(2014年)、《玉溪市东风水库水源保护区管理规定(2003年)》，水库及入库河流水环境管理保护目标为《GB3838-2002地表水环境质量标准》Ⅲ类。

1.2 分析方法

通过资料收集、现场考察，了解基本情况，在对流域经济社会发展、生态环境、气象、水文、地质等资料进行分析的基础上，评价区域生态环境质量及相关性，找出水库流域主要生态环境问题，评估水环境风险影响因子，并提出对策措施。东风水库水源点类型为湖库型，入库河流及库区水质评价标准执行《GB3838-2002地表水环境质量标准》。

2 水环境风险及影响分析

2.1 经济社会发展影响

东风水库流域涉及的红塔区、江川区为玉溪市社会经济发展水平较高的区县，流域内人类活动压力较大、入库污染负荷较重。同时，近年来玉溪市委市政府多措并举保护东风水库饮用水源安全，使流域内九溪镇、安化乡等乡镇的区域发展、生产生活方式受到越来越严格的限制，水资源生态补偿机制尚未健全，饮用水源地保护工作与水源区人民群众生产生活的矛盾加剧，存在一定的社会稳定风险。水库流域农村经济发展方式粗放，仍属于依靠大量消耗资源、粗放经营为特征的传统模式，其化肥、农药、地膜的过量使用，造成了严重的生态破坏和化学污染，存在较大的环境污染风险。近年来东风水库流域第三产业发展迅速，尤其是九溪、灵秀的餐饮业发展较快，而且仍有扩大的趋势，产生的污水和垃圾没有得到完全处置，存在一定的环境污染风险。

2.2 流域污染源及污染输入影响

根据《玉溪市东风水库饮用水水源地保护总体规划(2016—2030年)》等研究成果，预测核算2018年水库流域污染物排放量化学需氧量、总氮、总磷、氨氮分别为1514.87t、244.06t、25.19t、39.06t。污染物主要来自于农田径流、分散式畜禽养殖、水土流失等面源污染以及集镇点源污染。污染排放主要分布于九溪镇、安化彝族乡，并以二级、准保护区分布为主。

根据入库河流水资源、水质及各河入库污染物计算结果，汇总得2018年通过河流进入东风水库的污染物量为：高锰酸盐指数69.84t、化学需氧量364.80t、五日生化需氧量38.92t、氨氮7.25t、总氮49.05t、总磷2.06t。多年污染物入库量九溪河总体呈减少趋势，董炳河、赵元河总体呈增加趋势，总入库量2010—2013年基本稳定在同一水平线，自2014年显著增加，其中，化学需氧量、氨氮、总氮入库量成倍增加，增幅明显，2018年因入库水量减少，入库污染物量有所减少。

东风水库水源保护区内已建成九溪集镇污水处理厂，承担集镇及周边村庄的污水处理，但受配套管网建设、运营监管不到位等因素制约，存在污水收集率低、污水处理厂难以稳定运行、污水处理效率不理想等问题；安化乡尚未建设集中式污水处理设施，仅建设有纳污管网和氧化塘，但氧化塘处理效果不甚理想。安化集镇垃圾填埋场仅为简易堆场，尚未按照垃圾填埋场设计标准进行定期覆土、防渗处置等，难以充分发挥其污染治理功能，其位于水源地二级保护区内是一大安全隐患。

表1 多年入库总污染负荷量计算表 (t)

2.3 水资源量变化影响

东风水库主要由库区降雨和上游三条河流补给，从入库水资源总量年内变化看，水资源径流量丰水期集中在6—10月，约占全年水资源量的80%以上。多年入库水资源量处于不稳定状态，2007—2009年逐年下降，2010—2013年因干旱原因处于较低水平，2014—2017年有上升趋势。因东风水库入库河流九溪河水质较差，自2015年底开始，通过九溪河一号闸截污分流工程，将九溪河<10m3/s的来水通过出流改道工程分流到下游的玉溪大河，减少九溪河的入库水量。九溪河入库水量从2015年的1083.45万m3降为2018年的36.03万m3，九溪河入库污染负荷量有明显下降，对改善东风水库水质起到一定作用。但与此同时，九溪河入库水量的减少也使得东风水库上游稳定来水面临一定隐患，如没有新的水源加以补充，东风水库将面临一定的水量安全风险。加强九溪河流域水污染综合整治，全面提升九溪河水环境质量以达到入库水质要求，强化抚仙湖、星云湖出流改道出水污染物削减水平以达到入库水质要求，是保证东风水库水量安全的关键。

2.4 水质状况及发展影响

东风水库水源区内开发建设和人为活动不断增加，致使水库水质曾一度从Ⅱ类降为Ⅳ类。2010年以来水库库区水质在Ⅲ类～Ⅳ类波动，其中2013—2015年水质达Ⅳ类无法满足水质保护目标，主要超标污染物为总氮，超标倍数为0.08～0.32倍，溶解氧、五日生化需氧量超标情况也时有出现。目前，水库水质虽然维持在Ⅲ类，但仍有部分月份水质出现超标现象，水源区水污染隐患较大。

东风水库近年来藻类数量、组成结构发生了明显的变化。2013—2018年水库浮游藻类密度年际变化较为明显，变化范围为632.70～12568.68×104cells/L，密度最低出现在2014年，密度最高出现在2017年，2013—2015年水库蓝藻密度水平较低，藻类数量组成以绿藻占主要优势，2016年后，随着蓝藻门伪鱼腥藻属的大量出现，藻类数量组成转变为蓝藻占绝对优势。水库水体营养状态目前处于中营养水平，总体未发生富营养化，但在2013年6月出现了轻度富营养状态，应引起重视。

表2 近年东风水库浮游藻类密度统计表 (×104cells/L)

水库三条入库河流水质状况均不容乐观，其中九溪河水质较差，董炳河、赵元河水质相对较好，水质波动较大，九溪河TN基本为劣Ⅴ类，董炳河、赵元河TN介于Ⅳ类和劣Ⅴ类之间，均不能满足Ⅲ类水要求。在总氮不参与评价的情况下，2010—2018年九溪河年均水质等级2018年为Ⅲ类，其余年份为Ⅳ类或Ⅴ类，主要超标因子为高锰酸盐指数、化学需氧量和五日生化需氧量，溶解氧、铁、锰、石油类、粪大肠菌群也时有超标；2010—2018年董炳河年均水质等级为Ⅲ类或Ⅳ类，主要超标因子为石油类、铁、锰，粪大肠菌群也时有超标；2010—2018年赵元河年均水质等级均在Ⅳ～V类波动，除2013年为V类外其余年份均为Ⅳ类，主要超标因子为溶解氧、锰，铁、石油类也时有超标。东风水库入库河流水质恶化是导致东风水库水质下降的根本原因，存在较大的水质污染风险。

2.5 生态环境变化影响

东风水库流域内村落和农田主要沿河分布，主河道两侧面山大多已开垦成山地，广泛分布的坡耕地是水土流失的重要策源地。根据玉溪市水利局调查统计，东风水库流域内土壤侵蚀面积为125.24 km2，占区域陆地总面积的41%，其中以轻度侵蚀为主，其占比达65.35%；其次为中度侵蚀，占比达18.87%；强度、极强度、剧烈侵蚀相对较低，其占比分别为9.03%、4.5%、2.25%。每年水土流失侵蚀量约为46.98万t。从区域分布来看，水土流失主要集中在安化乡、九溪镇，分别占土壤侵蚀总面积的47.9%和43.9%。近年来相关部门已在东风水库流域内开展了一些生态修复和水土流失治理工程，但治理力度还不够，仍存在一定的水质污染风险。

流域内天然的河滨带遭到全面破坏，其拦截、沉淀、分解的净化功能丧失；河口湿地缺乏有效管理，基本丧失了湿地功能，失去对入库污染的拦截屏障，存在一定的水质污染风险。目前在建九溪河人工湿地，位于六十亩村，一期共建274.8亩，建成后需水质净化达到Ⅲ类水后方可进入东风水库。

3 对策措施

3.1 总体目标

通过开展东风水库饮用水水源地生态环境综合整治，大幅度削减进入水体的氮、磷等污染物总量，实现东风水库及主要入库河流水质考核指标稳定在《GB3838-2002地表水环境质量标准》Ⅲ类水标准，入库河流污染指标TN有明显好转，恢复流域水环境健康与生态的良性状态，体现人与自然的和谐，确保中心城区市民喝上安全、洁净的饮用水。

3.2 主要对策措施

3.2.1 强化水资源保护

(1)全面落实最严格水资源管理制度，强化水资源消耗总量和强度双控。严格执行水资源开发利用控制红线、用水效率控制红线和水功能区限制纳污控制红线，保障水资源可持续利用；推进节水型社会建设，挖潜工农业节水空间，进一步加大节水型器具推广力度，加大节水灌溉工程建设和高效节水项目建设；对东风水库灌区进行续建配套与节水改造。

(2)科学合理调度水库供水量。加强对供水系统的监控，开发水资源调度系统，加快实现供水管网的自动化管理；适时修编供水调度方案，保证供水调度的科学化、精细化、合理化。

(3)严格水功能区监督管理。推进水功能区限制纳污红线管理，落实水功能区入河(湖)污染物削减措施。

3.2.2 提升水污染防治力度

(1)加强截污治污工程系统管护。制定截污治污工程管护方案，加强截污闸和入库区域排污巡查，发现问题及时处理，防止污水流入库内。

(2)强化水源保护区管控。实现大坝枢纽工程区及大部分一级保护区的封闭管理，减少人员活动对水源的污染。

(3)实施小流域农村“两污”和人畜粪便污染治理，实施集镇生活污染治理，控制农田面源污染，建立沿河自上而下系统的、多层次的拦截防控体系，促进小流域良性生态机制形成。对水库径流区九溪河两岸的村庄进行以农村改厕、分散式污水处理、生活垃圾、禽畜粪便收集等措施为主导的农村环境综合整治。在水库径流区和引流区发展高效节水灌区，提高灌溉水利用率；推广测土配方施肥技术，提升科学施肥水平；开展农作物病虫害绿色防控和统防统治，加强科技服务指导，引导农民使用生物农药或高效、低毒、低残留农药；建设田间生态拦截沟渠、生态塘等，实现对农灌退水和降雨径流的调蓄净化；开展九溪河、董炳河、赵元河小流域水污染治理工程，控制源头生活污染、农业面源污染、恢复河道良性生态系统。

3.2.3 实施流域生态修复

保护水源涵养林，以坡面水系整治和侵蚀沟谷治理为重点，强化水土流失治理。开展生态清洁型小流域治理，通过坡改梯建设、林草种植、生态污水处理池建设等措施，构建生态修复区、生态治理区和生态保护区三道防线。构建污染防治与生态建设工程体系，将流域建设成“有水则清、无水则绿”的良好生态系统。

3.2.4 完善环境管理能力建设

(1)加快水源地保护条例制定实施，强化水源地保护规划落实。广泛开展立法调研，启动水源地保护立法起草工作，尽快制定出台《东风水库饮用水水源保护条例》，推进水生态空间管控工作，划定水生态红线，建立健全水生态空间管控制度；强化水源地保护规划落实和定期评估工作。

(2)切实加强辖区水源地的管理保护工作，保证饮用水水源地水源安全。健全水源地管理机构，完善水源地管理制度，建立水源地网格化监管体系，建立水库水污染事故预警和应急处理体系，提高对突发水污染事故的处理能力。

(3)积极开展环境保护宣教活动。组织开展多种形式的宣传活动，增强市民对饮用水源地环境污染危害性的认识，推动形成人人关心、人人参与水源地保护工作的公众参与机制。

4 结论

通过调查、分析与初步评估得出，东风水库面临较大水质污染、水生态破坏等风险影响，主要风险来源于：水库流域经济社会的快速发展及其发展方式粗放，导致各类污染源排放量的持续增加，而治理力度又赶不上污染速度；水库水源补给单一，只能依靠天然降水及上游河道来水，而三条入库河流的水质状况均不能满足水功能区及水源地保护区管理要求；九溪河截污分流工程对改善水库水质起到一定作用，但也使水库上游面临一定的水量安全风险；水库库区水质难以稳定达标，总氮、溶解氧、五日生化需氧量均有超标现象，pH值已接近标准上限；入库河流水质状况不容乐观，总氮均不能满足Ⅲ类水要求；流域水土流失问题突出，天然河滨带遭到破坏，河口湿地缺乏管理，水库缺乏对入库污染的有效拦截屏障。此外，水库流域水资源生态补偿机制尚未健全，饮用水源地保护工作与水源区人民群众生产生活的矛盾加剧，存在一定的社会稳定风险。

实施流域性的水环境综合整治对保护东风水库水质具有重要的现实意义。主要措施有：全面落实最严格水资源管理制度，强化水资源消耗总量和强度双控，科学合理调度水库供水量，严格水功能区监督管理；提升水污染防治力度，加强截污治污工程系统管护，强化水源保护区管控，建立沿河自上而下系统的、多层次的拦截防控体系，促进小流域良性生态机制形成；实施流域生态修复，强化水土流失治理，构建生态修复区、生态治理区和生态保护区三道防线，将流域建设成“有水则清、无水则绿”的良好生态系统；完善环境管理能力建设，加快水源地保护条例制定实施，强化水源地保护规划落实，加强辖区水源地的管理保护工作，积极开展环境保护宣教活动。