探析水环境质量影响因素及水生态环境保护措施

王丹，祖永艳

（红河州水利水电工程地质勘察咨询规划研究院，云南 蒙自 661100）

0 引言

一种由氢、氧元素组成的简单无机物，即为水，在人们日常的生活中是必不可少的物质，也是人体所需的一种重要营养物质。地球表面有71%被水覆盖，被视作人类生命源泉，是维持生命的重要物质。即便如此，地球总水量中，淡水资源仅占2.53%，而能被人类利用的淡水总量则只有十万分之三，在淡水总蓄量中占比0.34%。足以见得，地球上可被利用的水远远没有人类预想的那么多，若让其继续遭受摧残，总有一天会消失殆尽。素有“动物王国”“植物王国”之称的云南物种丰富多样，生态环境美丽且脆弱，是我国西南地区重要生态安全屏障，全省水环境质量总体良好，但从局部区域来看，九大高原湖泊等地受地理环境等因素影响，保护压力较大，部分城市周边黑臭水体治理方面存在巨大困难，经济发展与环境保护、资源利用的矛盾仍比较突出，亟需寻求相应整改措施以缓解现阶段水环境质量保护的压力[1]。为此，本研究探析了我市河流水环境质量影响因素，并提出了相应保护整改措施，详细内容如下。

1 研究方法

资料收集，通过对相关书面材料的查找翻阅以及实地考察、调查走访，对蒙自市部分河流自然环境状况、社会经济条件进行详细深入调查，并分析其社会经济发展现状、自然环境特征以及生态环境破坏状况，定性得出近年我市地表水环境污染的因素及其污染程度等；收集相应流域常规水质监测断面获得的监测数据，依据《地表水与污水监测技术及规范》标准，每月进行1～5 次采样，评估其水环境质量，主要包括污染源的分析、水环境质量综合评价。以适当评价模式对上述方面进行评价，以了解近年来我市水环境质量的变化趋势。

1.1 资料分析

河流水质现状如下：①河流水质：通过对河流水文、pH、悬浮物、总硬度、电导率、溶解氧、氨氮、氯化物、总汞、大肠菌群以及挥发酚、氟化物、亚硝酸盐氮等20 多种项目的监测，数据显示河流总体水质良好，水平处于Ⅱ类（总氮指标为Ⅳ类），各单项指标水质水平则普遍为Ⅰ～Ⅱ类，检出挥发酚与部分重金属指标的概率则较小，氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮以及总氮等指标浓度未观察出显著变化。②来水水质：对河流来水水质、水量同步监测，结果显示多年平均水量为58.22×106m3，排除枯水影响，受污染河流长达90km，占平均河长的20.5%，污染物主要为NH3-N、CODcr，其中Ⅳ类水占47km，Ⅴ类水占43km，较往年有增长趋势，提示该河流有污染加剧趋势。③河口断面主要污染物：资料显示氨氮年平均最大值为1.30mg/L，超标1.11 倍；高锰酸盐指数年平均最大值为80.23mg/L，超标22.4 倍；五日生化需氧量年平均最大值为44.11mg/L，超标28.4 倍；总大肠菌群年平均最大值16624 个/L，超标1.29 倍；由此可见，河流主要超标指标为高锰酸盐指数、五日生化需氧量、氨氮、挥发酚以及总大肠菌群等[2]。

水体富营养化情况：因氮、磷等植物营养物质含量超标而导致的水质污染情况即为富营养化。水体富营养化的本质是营养盐的输入输出失去了其平衡性，从而导致水生态系统的物种分布失衡，表现为单一物种的生长与繁殖远超正常状态，对该水生态系统的物质与能量的流动造成破坏，进而会导致整个水生态系统慢慢走向毁灭。自然环境基础下，河流携带的一些冲积物、水生生物残骸等会伴随时间的推移而不断沉入堆积于湖底，促使其由原来的平营养湖逐渐转变为富营养湖，进一步发展成沼泽或陆地，这是一种极为缓慢的过程。但随着自工业革命以来的人类活动范围的迅速扩张与工业发展的不断扩大，再加上人类的活动以及环保意识的不足，许多工业废水和生活污水以及农田径流中的植物营养物质被随意排放至湖泊、河口等缓流水体中，这就对水生态系统的营养盐平衡造成严重破坏，且远超自然状态下水生态系统的自我修复与再平衡能力，从而导致藻类等水生生物过量繁殖，生物量的种群、种类、数量等发生改变，水体生态严重失衡。富营养化采用指标通常如下：水体中氮的含量、磷含量以及生化需氧量水平分别为＞0.2 ～0.33ppm、＞0.01 ～0.02ppm、＞10ppm，pH7～9 的淡水中细菌总数以及表征藻类数量的叶绿素-a 含量分别为每毫升超过10 万个、＞10mg/L。分析本次研究监测结果，该河流项目评分值中（百分制）叶绿素a 为30 分、总磷为50 分、总氮为70 分、高锰酸盐指数为40 分、透明度为46分，营养程度处于中营养，其中主要控制因素为总氮指标，氮源的积累对河流富营养化形成潜在影响。

1.2 河流水环境质量影响因素分析

（1）水土流失。调查流域耕地面积较多，加之其中性紫色松软土质条件，逢雨季到来，水土流失情况较为严重。此情况使耕地表层约1cm 肥土层丧失，土地呈现荒漠化，土壤生态系统进一步恶化，肥土层中含有的有机质、氮与磷等养分流入河流中，促使其水质出现恶化及其富养分。与此同时，通过增加化肥的使用以改善肥土层流失的情况，保障农业收成，进而形成了养分流失—加大化肥用量—河流富营养化的恶性循环，区域生态环境严重受损，进而可影响水环境质量。

（2）水体污染。我国产业结构中，重工业在社会经济中占比较高，许多企业生产工艺落后，管理水平不佳，物料消耗大，在进行生产活动中会产生大量污水、废水，污水排放意识不足，会将这些未经处理的、含有多种成分种类的污染物废水直接排放至河流，从而对水环境造成重大影响；同时，城市中人口不断增长，且发展速度加快，工业又相对集中，城市下水道、污水处理设施建设发展速度跟不上，欠账太多，城市建设与工业生产的发展步调不一致，加上管理体制与相关政策、技术上的原因，现有的投入未能发挥该有的防治水污染效果；此外，人群生活条件有所改善，用水、排水收费偏低，进而出现不积极降低污染物排放量的现象，水污染情况难以有效控制。

（3）森林植被破坏。由于我国人口众多、活动强度大，加之历史欠账过多，森林资源、生态方面仍处于弱势，伴随城市化、工业化进程的加速，我市森林有效供给与日益增长的社会需求矛盾依旧强烈。过去几十年，虽然在政策指引下进行了大量植树造林的活动，但树木砍伐等不良行为仍然盛行，其原因在于国家对林业仍分配有较高的木材生产指标，后来虽有一些指标的标准被降低，但受过往习惯的影响，林业部门通常仍会增加采伐量，加之产权的不明晰，河流附近民众滥砍滥发的现象也较为普遍，许多森林植被的缺失促使流域森林生态系统逐渐失衡，并逐渐向退化方向更替；另一方面，影响森林生态系统的问题还包括树木种类，构成树种单一，年龄、高矮相近，较为密集，林下缺乏中间的灌木层与地表植被除数，明面看植被覆盖率有所提升，但森林植被质量却未得到改善，蓄水保土性能与生态系统服务功能依旧不佳，进而可能影响水生态环境。

（4）生物多样性缺失。生物多样性对地球的生态环境具有至关重要的作用，是地球充满生机、人类生存与发展的重要基础，河流富营养化的情况促使许多水生高等植物进一步退化，鸟类、鱼类等一些动物栖息地遭到影响破坏，数量锐减，而引进的外来物种又有威胁流域生态安全的风险。一些土著物种被排挤，物种多样性丧失，河流生态系统退化，生态脆弱度提升，维持土壤肥力、水质条件以及调节气候等作用则被削弱。

（5）自然灾害。自然灾害是地理环境演化过程中的异常事件，亦是影响社会发展和破坏水生态环境的重要自然因素之一。本研究所观察流域的地质灾害多表现为滑坡、泥石流，具有突然性、广泛性以及不可避免等特性，河流沿岸山地植被大量破坏，且多为中性紫色松软土质，岩层质软易受到侵蚀，夏季雨水多，每到汛期，会输入许多固体物质，洪水伴随泥石流滚滚而下，毁坏下游堤崖，淹淤田园，对水生态环境以及人群生命财产安全造成重大损伤。由于条件、天气等因素的限制，受到破坏的水生态环境短时间内无法恢复，减缓、控制危害的效果被削弱，从而形成了自然灾害—水生态破坏—更频繁更大破坏力自然灾害的恶性循环，进一步导致环境破坏、耕地贫瘠、经济发展受阻等一系列环境与社会经济发展问题。从水生态环境方面来看，自然灾害对其产生的破坏主要在于以下两方面：①地质灾害产生过程中，地表被侵蚀，坡面破碎化情况严重，林木、灌木被摧毁，河流上游水系、山地、植被受到严重破坏，水土流失情况更严峻，流域水生态环境更为脆弱。②灾害过程中，大量碎石、泥沙被带入河流，导致入湖河口不断向海域中心推进，河面面积缩小，污染净化、气候调节等一系列功能受到影响，水生态环境系统恢复进程受阻[3]。

2 水生态环境保护措施

（1）政策方面。加强河流相关保护条例的建立与完善，推进水权、排污权制度与准市场管理，以实现资源与环境的合理配置；制定用水定额与排污定额标准，达标即可排放，并合理调控改革水的价格，以提升城市中水回用率；依据河流水资源、水环境承载能力进行功能区化，控制各河段用水总量与排污总量；加快城乡一体化水务管理体制改革与城市污水处理时长化机制的发展；增加河流周边设施、建筑等情况的管理，严格取缔可对水环境质量产生影响的违法建设项目与开发活动；在优先保护区禁止布局高污染、高风险工业企业，在重点管控区内不得引进超过纳污水体对应污染物允许排放量的企业，基于可持续发展原则，合理调整产业结构与生产力布局，依据实际情况将耗水量较大、污染严重的企业或公司向其他合适的地方转移，并严格督促沿河流域企业完善污水处理设施建设，在一般管控区内深化重点行业污染治理，推进国家与地方确定的各项产业结构调整措施，对现有涉水工业企业加强监督管理与执法检查，新、改、扩建项目，应满足产业准入、总量控制、排放标准等管理制度要求，实行工业项目尽量进园、集约高效发展。保护河流源头是水源不被污染的重中之重，否则就会导致整条河流或湖泊受到污染，除了加强监管部门对水源地的保护，还可通过修建建筑物的方式将水源地隐藏，从而避免直接污染。

（2）人为方面。加大社区居民、各小学与中学学生水环境质量影响因素、危害以及水生态保护措施等知识的宣传力度，制作宣传册、宣传视频供居民与学校学生学习，定期组织公益活动，发动群众力量对河流沿岸乱倒乱扔、乱砍滥发、不合理使用水资源等不良行为进行督促与劝导，以全面提升居民的水生态环境保护意识，规范其行为；另外，还应进一步提高水资源利用率，减少对水的浪费，实现对水资源的重复利用，因此要在全社会持续宣传节约用水与循环利用水资源的知识。

（3）自然环境方面。为降泥石流等自然灾害的危害降至最低，我们需充分利用先进技术，及时掌握天气变化，依据具体情况提前做好防护措施，并在原有退耕还林、植树造林基础上做好森林保护，加强基本农田、饲草基底与丘陵区梯田建设等；此外，为改善环境污染对气候变化的影响，还需加强对绿色出行、低碳排放的宣传与控制力度，以加速臭氧层修复，维持正常温度。

（4）污水处理方面。伴随生产技术及其方式的更新，会出现各种新型污染物或污染源，生产过程中的工业废水、工业废气、工业垃圾以及人们生活中产生的污水与垃圾均能够通过不同的渗透方式对水资源造成污染，因此对水资源污染的防治工作必须不间断的推进，为更好的治理污染、提升利用率，我们需加强对污染处理、排放技术的研究与更新，加强污水管网提升改造建设，提升城镇生活污水集中处理率，以适应社会经济发展需求，达到国家所指定的安全污染水排放最终标准，对于工业企业则需要根据其污水性质采取对应的处理措施并建立科学合理的奖惩制度，务必始终坚持谁污染谁治理的原则，并且贯彻落实好环保一票否决制度，督促企业做好污水治理工作，从而最终达到对水资源综合利用的目的。

（5）农业方面。严格规定管理畜禽禁养区、禁牧区、严禁新增规模化畜禽养殖企业，实施以畜禽粪便、秸秆综合利用、控制化肥、农药用量与农产品清洁生产为重点的清洁田园工作，具体方法如下：①积极发展促进循环农业，推广秸秆腐熟还田、过腹还田等资源化利用技术，形成猪-沼-果、猪-沼-粮、猪-沼-菜的循环农业模式，达到养殖业废弃物的资源化再利用。②采取调整农业结构、农作物轮种等方法提升农田改造力度，进行绿化种树，在合适区域积极开展坡耕地变更，防止农田水土流失。③积极推广绿色、有机、生态农业，合理利用并控制有机肥以及化肥农药的使用，淘汰并禁止高残留农药。④严格划分并规范规模较大畜禽养殖企业的污水排放流向，集中进行污染治理，针对规模较小或较为分散的畜禽养殖场，合理处置污水释放以及粪便等分泌物的堆放。在限期内整治仍不合格者，立即执行关、停、并、转；同时积极进行以便捷饮用水服务为主要内容的清洁水源行动，加大整改厨房、厕所、畜禽圈舍的改造力度，推广卫生厕所，“农家乐”等污水必须入市政污水管网或采用化粪池处理后农用的方式进行处理，生活垃圾等集中收集后送至垃圾处理厂，以调节农村水污染的排放。

3 研究结果

最终，相关河流保护条例得到确立并实施，网箱养鱼以及相关违章旅游建筑被取缔。在环保部门督促下，河流周边大型企事业单位全部完成污水处理设施建设，工业污染源农村水污染情况得到控制，人群环保意识大大提升。分析研究成效，河流水体富营养化进程以及污染情况得到有效控制。河流周边加大了退耕还林、森林保护工程，并得到顺利实施，植被覆盖率以及水土流失情况会在今后一段时期得到改善，但采矿开发带来的历史性遗留性水环境问题以及河道底泥污染问题未得到完全解决。

4 结语

水环境由地表与地下水环境组成，前者包含河流、湖泊、水库、海洋、池塘等，后者包含泉水、浅层地下水与深层地下水等，紧紧围绕在我们身边，是社会赖以生存与发展的重要场所，同时也是遭到人类影响与破坏最严重的领域。云南地区水资源超过10000m3，是全国平均水平的4 倍。由于地形缘故，河流落差较大，蕴藏巨大水能资源。云南省参与“西电东送”工程大部分电能都来自环保的水能发电，其降雨充沛、河流众多，年径流量达到200km3，三倍于黄河。尽管有如此优势的水资源条件，但人口增加、城市发展以及水资源利用与各种地质环境问题，尤其是水污染问题暴露无遗，这已经成为全国各地的通病，故需正视此问题并积极寻求干预。

分析本次实地考察、调查走访以及监测数据资料发现，导致河流水环境质量降低的主要原因有自然因素与人为因素，前者主要受到气候条件、地理变化、自然灾害以及海陆位置等因素影响，后者则主要受到污水排放、水资源过度开采等因素影响。基于水环境质量日趋严峻的形势，我们必须正视此问题，由实际情况出发具体分析问题，从自然、环境、经济、人群自身等方面出发积极整改，同时关注气候，注意防范自然灾害以及水资源的利用条件，积极发展新型污水处理技术并普及推广，提升污水处理效率，合理控制水资源，使其用在该用的关键之处。加强全民对水环境质量建设与维护意识的培养亦十分重要，正所谓“一兵不能成将，独木不能成林”，仅依靠个人的能力难以实现效果最大化，故需发动群众力量，在全社会呼吁节约用水，使人民群众改变传统的用水观念，做到一水多用，充分利用循环水。我们要充分认识到，保护好水资源是我国实施可持续发展战略的重要措施，要让全社会都行动起来，需要个人、企业、学校、政府机关以及各行各业都参与进来，形成全民保护水资源的良好氛围。

综上，人民日常生活以及生命活动的维持离不开水，水资源安全是人群健康的重要保障。为避免河流水环境质量的进一步污染与破坏，我们需做好水生态环境保护，使人与自然共同和谐发展，为子孙后代创造并维持优质的水环境质量。