大乾水库饮用水源地环境整治与生态修复案例分析

谢婷婷

（福建省环境保护设计院有限公司，福建 福州 350000）

引 言

饮用水安全问题是我国现阶段面临的重大问题之一，对人民群众的生命健康及经济社会高质量发展有着重要影响，是国家发展水平和发展质量的一个重要标志，该问题目前已受到全社会的广泛关注。为此，保障饮用水水源地水质、保护水源地环境、提高饮用水源安全性、从根本上快速有效地解决水源安全问题，将对城市建设、经济发展具有重大而深远的意义。本文选择邵武市大乾水库饮用水水源地为研究对象，进行问题分析，开展污染源、风险源调查，提出了针对性的治理措施，为水源地水质安全保障提供了重要依据。

1 区域概况

邵武市地处福建省西北部、武夷山南麓、富屯溪同青溪、晒口溪流域畔，史称“南武夷”，位于东经117°02′～117°50′，北纬26°55′～27°36′，东北临建阳市，东南连顺昌县，南接将乐、泰宁县，西与江西省黎川县毗邻，西北与光泽县交界。

大乾水库地处邵武市水北镇大乾村上游约4 km处，位于大乾河下游峡谷中。水库正常蓄水为270.60 m，坝顶高程为273.0 m，水库工程是一座灌溉和供水效益型的水库工程。大乾水库水源保护区划定方案于2019年1月6日获福建省人民政府批复，该水源地年供水量为949万吨，服务人口约13万人，取水量达到取水要求，配套水厂为邵武市熙春水厂。

大乾水库所在地各级政府高度重视饮用水源保护工作，邵武市大乾水库取水口已设置水质自动监测设备，下游已建设水质自动监测站房；保护区内也开展了部分水源地规范化建设工作，如按《饮用水水源保护区标志技术要求》[1]，设立界标、宣传牌等，为大乾水库饮用水水源地规范化建设与生态保护修复打下良好基础。

2 现状调查与评价

2.1 水环境现状

根据水质监测结果可知，邵武市熙春水厂大乾水库取水口水质总体良好，水质指标均达到Ⅲ类考核目标，达标率为100%。大乾水库水源地二级保护区及准保护区内仍存在生活污染源及农业面源污染源，且生活污染及农业面源污染的收集处置率较低，导致入库有机污染物较多。虽然邵武市大乾水库水源地水质指标均达到Ⅲ类考核目标，但水质成分相当复杂，部分不能直接进行检测的微量、痕量物质会直接影响人体健康，如多环芳烃、卤代烃、某些烯类化合物和激素类物质，它们不会在短期内反映出危害症状，而是需要经过数十年甚至数代人的饮用，才能被发现。因此，只有洁净、自然的水源，才是饮用水安全的最可靠保证。

2.2 水生态现状

库区及上游流域生物种类丰富度总体较高，但是水体生态系统健康程度并不是非常理想，生物完整性状况稍差，并且分布范围有限，因此水体生态环境质量有待进一步改善。由于大坝建设，水位迅速上升，造成周边滨水沿岸植被难以保持近水生态系统功能，容易产生水土流失，影响生态环境，大面积消落带的存在对于大乾水库的水土保持来说也是一个巨大挑战。因土质问题，消落带存在大面积的滑坡，土壤稳定性差，植被覆盖率低，生态脆弱性和敏感性强，生态稳定性差，生物多样性水平较低[2]。因此，大乾水库消落带生态系统存在很大隐患。如果不采取一定措施，对库区水质和当地居民生活质量都会有很大影响，因此亟需对周边林相进行水土流失治理及植被改造。

2.3 污染源分析

2.3.1 生活源

大乾水库水源地一级保护区内没有居民居住，二级保护区及准保护区内有原住民居住，存在生活面源污染。目前准保护区范围内存在邵武市龙湖采育场场部干部、职工及武夷山国家公园管理人员，共20户50多人，该处的村民生活污水已截污纳管，集中汇入河岸边建设的小型污水处理站，处理后的尾水排入附近人工湿地进行消纳，最后流入水库上游石溪河流中。二级保护区内有水北镇大乾行政村龙湖村民小组6家农户，共有20多位村民，该处生活污水及垃圾并未收集，原住民产生的生活污水和垃圾会影响水源地水质。根据计算，大乾水库流域内生活污染源排放情况为：生活污水排放量为0.109 8万t/a，排放化学需氧量为0.648 2 t/a、氨氮为0.061 3 t/a、总氮为0.088 9 t/a、总磷为0.006 4 t/a。

2.3.2 种植源

大乾水库水源地二级保护区内存在约600多亩农田，准保护区存在茶山约679亩。农业种植过程中施用的农药、化肥是造成面源污染的主要原因之一，化肥除含有氮、磷等营养成分外，还含有砷、铬、镉、氟、汞、铅等有害元素，这些污染物质在降雨、灌溉过程中通过径流进入河道，造成水体污染。同时，根据现场调查，在农业生产活动中，存在农业垃圾随意堆放于河边的情况。由于洪水作用，垃圾被带往下游，河岸两侧农田多挂有白色农用塑料薄膜，同时部分肥料及农药残留会随着灌溉水的排泄或随地表径流汇入溪流中。根据《农业污染源产排污系数手册》中种植业氮磷排放流失系数，可测算出大乾水库汇水流域内种植业排放氨氮为0.098 3 t/a、总氮为0.835 6 t/a、总磷为0.090 3 t/a。

2.3.3 畜禽养殖

保护区内无规模化养殖，只有零星几户散养鸡鸭，其污染可以忽略不计。

2.3.4 水土流失

根据《邵武市水土保持规划》（2016-2030），大乾水库所在区域为北部山地水源涵养区，并且大乾水库被列为邵武市重要饮用水水源地预防任务近期重点保护对象，规划防治总面积为12.03 km2，其中预防面积为11.32 km2，治理面积为0.71 km2。前些年，大乾水库汇水流域范围内的伐木活动频繁，不合理利用森林资源，因此，现状存在较多滩地，大部分滩地植被较为杂乱，滩地裸露。上游部分，居民区集中河段及大部分河岸易被冲刷段两岸建有硬质挡墙，其他段大部分为天然岸坡，局部岸坡不稳，存在坍塌现象，造成水土流失。此外，农业耕作强度大造成土壤扰动剧烈，加之土地防护措施少，易造成水土流失，从而将土壤中的氮、磷等物质带入水库，成为河道污染的另一重要来源。

2.3.5 内源

在大乾水库环境演变过程中，来自上游或大气入库的大部分无机和有机物，以及水库内动植物及其排泄物等，经过各种理化过程，不断积蓄在水库底部，形成底泥，是水库生态系统的重要组成部分。水库沉积物是入库污染物（包括营养物质和重金属物质等）的主要蓄积地，长期蓄积将形成污染源，污染底泥能够把有毒有害的物质释放出来，从而导致库区水体的不断恶化，威胁水生动植物的生存，影响生物多样性，破坏水生态环境安全。

3 环境整治及生态修复措施

3.1 环境整治

大乾水库饮用水水源保护区 划分为一级保护区、二级保护区和准保护区。自保护区设立以来，各级政府加强监管，保护区内无工业污染源，主要污染源为农业面源和生活面源。经现场调查，水北镇龙湖村仍存在生活污水直排入河现象，且保护区内存在大量农田及茶园，其种植施田的化肥、农药也会通过径流进入水库。因此，大乾水库水源地需进一步完善污水处理设施、处理农业面源污染，以保障水源水质安全。

大乾水库水源保护区内龙湖伐木场的污水处理设施已建设完成，但龙湖村村庄存在生活污水直排现象。虽然大乾水库上游龙湖村仅有20位村民，但考虑到其处于水源地二级保护区内，故将龙湖村村民生活污水收集后，建设净化槽对生活污水进行处理，尾水排入农田灌溉沟渠中。

生态沟渠可通过截留泥沙、土壤吸附、植物吸收、生物降解等一系列作用，减少水土流失，降低进入地表水中的氮、磷等营养盐含量，具有良好的水文效应、水环境效应和生态效应[3]。因大乾水库上游有600多亩耕田及679亩茶园，其化肥、农药会随地表径流进入大乾水库库区内，因此应改造生态沟渠。此外，还应加强测土配方施肥和有机废物资源化利用，加大绿色防控及病虫害统防统治力度，推动化肥、农药减量增效；加强对土壤和化肥的化验与监测，科学定量施肥，改进肥料结构，减少农田中营养元素的流失；加强农业生产基地的生态化建设，控制好化肥、农药、除草剂的使用量[4]，尽量选择有机肥料和低毒无毒的农药[5]。

3.2 生态修复

人工湿地是利用自然生态系统中物理、化学和生物的三重作用来实现对污水的净化。根据实地调查，龙湖伐木场污水处理站旁的人工湿地常年无人管理，现已处于荒废状态，需对其进行整理修复，以便后续更好地处理废水。

岸带修复是指选用植草沟、生态护坡、透水砖等材料来改造原来硬化的河岸，通过这些措施恢复河道两岸和自然水体的净化清洁功能，达到并强化水体的污染治理效果。生态缓冲带是河湖重要生态空间的一种体现方式，可以有效阻隔或减缓人类活动对生态环境的干扰，对保护生物多样性，减少污染物入河湖等具有重要意义[6]。针对大乾水库水源保护区内的消落带区域，相关部门应新建生态护岸及修复河道缓冲带。

3.3 其他措施

根据《集中式饮用水水源地规范化建设环境保护技术要求》（HJ 773-2015）[7]，保护区内有道路交通穿越的地表水饮用水水源地，应建设防撞护栏、事故导流槽和应急池等设施。根据《关于答复全国集中式饮用水水源地环境保护专项行动有关问题的函》（环办环监函〔2018〕767号），饮用水水源二级保护区内乡级及以下道路和景观步行道应做好与饮用水水体的隔离防护，避免人类活动对水质的影响；县级及以上公路、道路、铁路、桥梁等应严格限制有毒有害物质和危险化学品的运输，开展视频监控，跨越或与水体并行的路桥两侧应建设防撞栏、桥面径流收集系统等应急防护工程设施。

大乾水库水源保护区内有多处乡村道路沿河而建，道路均硬化，与水体距离较近，且有急弯和多座桥梁，偶见大型货车通行，为应对突发环境风险事故，应充分做好应急防护。大乾水库水源保护区内已建有部分防撞护栏，但建设路段较少且多处破损，无法有效防护大型货车的倾覆风险。因此，计划在急弯、路桥、事故多发及靠近水体的路段加强防撞护栏的建设；在保护区水库周边、道路穿越、事故多发、人为涉水活动频繁的位置增设高清视频监控设备，并配套网络及电力线路，强化日常管理，提高应急响应速度。

4 效益分析

4.1 环境效益

通过实施大乾水库环境整治及生态修复措施，可有效削减生活源污染物入河量，净化农田退水水质，减少道路径流污染，有效控制面源污染，并且可以丰富河道水生动植物，恢复河道生态功能，提升河道净化能力。工程实施后，将削减流入大乾水库的COD、TN、TP等污染负荷，预计每年减排COD约为0.648 2吨，TN约为0.924 5吨，TP约为0.096 7吨，氨氮约为0.159 6吨，使水质有所改善，稳步达到大乾水库水源地水质目标。

4.2 经济效益

通过大乾水库环境整治及生态修复措施，可提高保护对象的水质，提升邵武市流域的水生态环境。因此，经济效益是间接显现，而不是直接创造财富。

4.3 社会效益

本工程属于社会公益性质，可保障流域水质，促进社会经济的可持续发展，具有良好的社会效益。

5 结语

本文通过现场调研与资料分析，以省委省政府提出的全面实施“放心水、平安水、高效水、生态水建设”为指导，立足邵武市大乾水库实际水生态环境保护现状，系统提出了保护区环境整治与生态修复等措施，从不同方面实现消减污染物、改善水环境、保护水源地水质的目标，有效保障了邵武市城区饮水安全，为邵武市服务，为社会服务，保障人民身体健康。