浅析大庆市龙虎泡水库水源治理

陈大为

(黑龙江省中部引嫩工程管护中心，黑龙江 齐齐哈尔 161006)

龙虎泡水库位于黑龙江省大庆市杜蒙县境内，原为乌双河下游承泄区。1993年省计委批准中部引嫩工程扩建，新增工业与居民供水功能，将原龙虎泡由乌双河承泄区改为大庆西部水源地。其近期兴利水位138.2 m，库容3.58亿m3；远期兴利水位138.6 m，库容4.02亿m3。自1995年开始引嫩江水入龙虎泡，新建大荒换水泵站逐年换掉原库区乌裕尔河积水，改善龙虎泡水质，达到与嫩江同等水质等级(Ⅲ类)[1]。

1 龙虎泡水环境及富营养化分析

自2005年以来，大庆地区工业与居民用水量逐年下降，日均在19万m3以下 (年用水量7000万m3以下)。龙虎泡年损失水量约5000万m3，因此每年需要向龙虎泡补水量约12 000万m3，占龙虎泡库容量的三分之一，理论上约3 a水体置换一次。因龙虎泡进口在西侧，提水泵站在东侧，即当年新引进嫩江水当年不能使用，导致抽取原水水质下降。

2007年7月22日—27日龙虎泡水库发生严重的藻类污染。大庆油田检测中心站对龙虎泡水库原水进行了水质监测，在整个库区共设置6个断面、11个监测点取样进行检测，共计检测114个水质指标。10项水体富营养化指标的检测结果表明原水已经呈现严重的富营养化，水中藻类大量繁殖，最高达到109个/L。叶绿素a值较高，水体透明度差。

对龙虎泡水库2014—2019年5 a的水质感官性状和一般化学指标、总磷指标、有机物综合指标检测数据进行了统计分析。见表1～表3[2-4]。

表1 感官性状和一般化学指标统计 mg·L-1

表2 总磷统计 mg·L-1

表3 有机物综合指标统计 mg·L-1

由表可以看出，龙虎泡水库总磷超标严重，有机污染严重。

2 龙虎泡水源污染原因分析

2.1 面源污染

(1)农田径流污染。水库一级、二级保护区内耕地面积约1733.33 hm2，农作物化肥的使用及农药的喷洒，通过地表径流汇入龙虎泡水库，化肥及农药中富含氮、磷等有机物，使水库氮磷的含量升高。许多人工合成物质又是细菌、阳光等自然力所不能分解或极难分解的惰性物质，一旦污染水体，将会在水体中长期滞留，危害水生生物和人畜健康。

(2)周边村屯排放废弃物污染。龙虎泡水库沿岸涉及7个村，13个自然屯，有住户2254户，人口7227人，其生活产生排放的废弃物经雨水冲刷流入水库。

(3)水生植物难以生长。龙虎泡水库所在区域土壤大多为沙壤土，由于历年干旱少雨土壤沙化、碱化严重，草原也严重退化。库区周边的盲目垦荒和随意取土加剧了植被的破坏，导致龙虎泡水源地保护区内土地水土流失、风蚀严重。经调查，龙虎泡水源地保护区内水土流失总面积6548.07 hm2，占水源地保护区土地面积近37%。一级保护区内水土流失面积534.27 hm2，其中轻度风蚀39.20 hm2，中度风蚀281.20 hm2，强度风蚀213.87 hm2。二级保护区内水土流失面积6013.80 hm2。在《大庆市水土保持规划》“三区”划分中属重点预防保护区。龙虎泡库区沉积物以沙质为主，导致水生植物难以生长。

2.2 点源污染

龙虎泡水源取水口周围已建成了大型旅游区，日接待能力达5000人次，饭店30多家，周边还有养殖场5家，库区使用汽油作为燃料的游艇40多艘，这些设施和人群的排污不经处理直接或间接排入库区，污染水质。现状龙虎泡水库周边度假村已经停业。

2.3 内源污染

(1)水交换周期长。年均进入龙虎泡水库的水量约为1.2亿m3，水库库容为3.58亿m3，理论上3 a水体置换一次。

(2)底泥污染。龙虎泡水库于1995年10月由自然水泡改建为生活饮用水水源地，长期形成的水库底层淤泥无法清除，积累在底泥表层的氮磷营养物质在一定的环境条件下，从底泥中释放出来而重新进入水中，使水体富营养化程度增加，修复难度增大。同时，库区中藻类、剑水蚤等浮游生物暴发性生长后的排泄物及尸体的降解，也是重要的内源性污染，它们是COD、BOD及高锰酸盐指数的直接贡献者，导致有机物指标的增高。

(3)生态系统破坏。龙虎泡水库水面对外承包经营，承包商在水域内任意捕捞鱼虾，造成鱼类急剧减少。尤其2015年承包企业合同到期，上半年捕捞鲢鱼、鳙鱼70余万斤，以蓝藻为食的鱼类被捕捞殆尽，造成水中生物链严重破坏，生态失衡，水中藻类大量繁殖，水体自净能力降低，水生态系统遭到破坏。

3 龙虎泡水源治理措施

鉴于龙虎泡水库水体流动性差与大庆地区用水量减少相关，将龙虎泡水库分割为水源地和养殖水域两部分。依据水库地形和现有提水泵站位置筑隔堤和建设涵闸，保证分割后水源不混合。水源地水域面积85 km2，库容约2.70亿m3，养殖水域面积28 km2，库容约0.88亿m3，满足该地区近期用水需求，远期需水量增加可以改变养殖水域为水源地水域。

嫩江来水直接进入水源地，避开养殖旅游污染，库容小有利于水体流动和水库内水置换。修建并加高加固水源地周边围堤，形成封闭水库。修建完善农田径流排水系统，将农田排水直接引入养殖水域，(远期将养殖水域更改为水源地水域时，将农田排水渠道延长排入碧绿湖)确保农药残留等面源污染物不进入水源地。

3.1 面源污染治理

筑隔堤、建进水闸、修复堤岸和在水源地周边修建截留沟工程。结合水库清淤，在腰井村至提水泵站之间修建混凝土护坡的隔堤，顶宽3.0 m、上下游边坡为1∶2.5、全长6.00 km。在靠近提水泵站处建一孔洞径1.5 m的涵闸，确保需要时两侧互通。水源地周边岸蚀现象严重，崩岸、塌岸、塌坡长度23.00 km，其中严重塌岸段长度5.91 km。整个堤岸的20%存在断崖式立面，最高达10.0 m，周围耕地多数向库区方向形成缓坡，因常年冲击形成了雨水沟直达库区。护岸形式结合水库岸边情况可以考虑多种方式，对严重塌岸可采取修复坡面用块石砌筑，无纺布反滤。有一定坡面可以采用石笼网格护坡，网格填充卵石或碎石。需结合护岸修建农田截留沟，长度约32.00 km，农田排水通过截留沟排入养殖区域。

3.2 点源污染治理

保护区内多数居民采用旱厕，生活污水散排，污染环境。将每户旱厕改成卫生厕所，以村屯为单位建设污水管网，经收集后进入小型污水处理系统，处理后就近排入附近泡塘。

3.3 内源污染治理

(1)底泥治理。对底泥分区域进行化验检测，符合筑堤条件的底泥吹填筑隔堤。不符合条件底泥可采用异位处理技术及底泥洗脱原位置换技术，确保水质免受污染。

异位处理是通过挖除河底受污染的底泥，从而减少底泥污染物释放，能够相对彻底的移除河底淤泥、施工简单，但存在着投资高、淤泥难处置、对河底生态干扰大等方面的问题。

底泥洗脱原位置换主要是把底泥中的沉积污染物移出水，而洗净的大颗粒泥沙，包括底栖生物和附着在泥沙上的微生物原位覆盖在洗脱后的基质上，阻挡深层氮磷释放和抑制沉积物因外力作用而泛起悬浮。该方法能够快速地在淤泥表层形成阻隔层，阻挡深层底泥污染释放，但在操作过程中易引起底泥的悬浮，降低水体透明度。

(2)龙虎泡水库生态治理。保持地表水域周边清洁，绿化美化是保护水源、净化水体的重要组成部分。在水域中构建生物群落是直接抑制水库蓝藻污染的最有效措施。

生物除藻主要有以藻制藻、发展滤食性鱼类、养殖高等水生植物、大麦秆控制水华藻类和生物接触氧化等方法。浮游甲壳类对细菌和藻类的吸收率可达60%～80%，可以使水变清，氮、磷含量减少，透明度提高，使富营养化水体得到一定的净化。可以在库区内投放一定数量的鳙鱼、鲢鱼等冷水鱼种，这些鱼类以蓝藻为食，可去除大量蓝藻。

植物之间存在对环境生长因子(光、肥、水)的竞争和向环境释放化学物质对其他植物产生影响的两种相互作用。大型水生植物是水生态系统的重要组成部分，它在湖泊水生生物中占有极其重要的地位，是湖泊生态系统中物质与能量的主要传递者，其种群数量对湖泊生态及水域环境有着重要影响。可以在龙虎泡水域种植香蒲及芦苇等北方水生植物，它们在生长与新陈代谢过程中可净化水质，并从水中吸附大量的营养物质和其他物质。但是其枯萎、腐烂后形成营养物的再生源，加速水库淤积及沼泽化进程，使湖泊走向衰老。因此，在种植水生植物后，要加强管理，每年秋季将大量枯萎的植物及时打捞出水面。

因此，在水库上游沿岸40 km延长带种植芦苇、蒲草、水葱等土著水生植物。种植水生植物后，要加强管理，每年秋季将大量枯萎的植物及时打捞上岸。在龙虎泡内投放鲢鱼、鳙鱼等冷水鱼种，一般按照1万尾每亩投放。这些鱼类以蓝藻为食物，以水生植物为栖息地，构建库区水生态平衡。

4 结 论

在国家经济不断发展的今天，水库水源治理显得尤为重要。本文通过对于龙虎泡水库水源污染的原因分析不仅可以提出解决农业与大庆地区居民用水量逐渐减少的方法，还可以减少水土流失、风蚀等自然灾害，同时可以促进龙虎泡附近旅游业的发展。以此来提高国民经济收入。