老虎潭水库水源地面源污染现状及防治措施

朱清秀

摘 要 老虎潭水库作为浙江省湖州市的重要水源地，其水质状况直接关系到湖州市居民的饮用水安全。为控制老虎潭水库水源地面源污染，保障市民用水安全，通过对湖州市老虎潭水库水源地现状面源污染源的调查分析，明确污染源构成，总结水库目前已采取的污染防治措施及存在的问题，提出未来库区污染控制建议。

关键词 面源污染；防治措施；老虎潭水库

中图分类号：X523 文献标志码：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.02.040

老虎潭水库位于湖州市吴兴区埭溪镇境内，是浙江省百亿水资源保障工程之一，是1座以防洪为主，结合供水，兼顾灌溉的综合水利工程[1]。水库坝址以上集水面积110 km2，汇集庄上、大陈、小溪3条小流域水源[1]。水库上游涉及吴兴区埭溪镇、德清县莫干山镇、安吉县梅溪镇3个乡镇12个建制村[2]。水库于2010年3月正式供水，日供水量约20万m3，被称为湖州市民的“大水缸”。

饮用水源地水库库区大都位于具有天然河段的山区，国内外的相关研究表明，农业面源污染是饮用水源地水库污染的主要来源[3]。饮用水水源地面源污染的来源主要有农业生产活动中使用的化肥农药和禽畜养殖产生的污染、农村生活活动产生的生活污水和固废污染、土壤侵蚀和水土流失、大气干湿沉降等[4]。面源污染由于来源分散，潜伏周期长，同时与降水和地表径流关系密切，有明显的滞后性，导致面源污染的控制十分困难。因此，有效控制面源污染成为相关部门研究的重要课题。笔者系统调查和分析了老虎潭水库水源地面源污染情况，在此基础上针对性地提出防治措施，以期为其他水库开展水源保护工作提供參考。

1 面源污染排放现状

1.1 农业林业种植污染

老虎潭水库集水区共有土耕地、园地、林地面积6.361 km2、3.923 km2、89.517 km2。园地种植的经济作物以茶叶为主，林地中一般商品林面积约26.968 km2，种植的经济作物主要为毛竹、淡竹、茶、散竹。

如表1所示，老虎潭水库库区内施用的肥料主要有尿素、复合肥、有机肥（菜饼为主）等。根据统计各类土地面积、调查相关的施肥量，最后按化肥的氮磷含量及流失量计算农业种植污染物排放量。考虑污染物从源头进入水库水体的输移由于蒸发、渗漏、沉降、降解等因素衰减，通过入库系数确定最终进入老虎潭水库的污染物总量，入库系数根据入库距离、排放方式等因素进行修正。估算农业种植业污染物入库量分别为化学需氧量（Chemical Oxygen Demand，COD） 158.04 t·a-1、NH3-N 1.94 t·a-1、总氮（Total Nitrogen，TN）22.44 t·a-1、总磷（Total Phosphorus，TP）1.48 t·a-1。

1.2 散养畜禽养殖污染

老虎潭水库集水区内已无规模化畜禽养殖，但散养户依然存在。根据现状调查，集水区内各个建制村散养猪358头、鸡2 630羽、鸭279羽、羊5头。根据《第一次全国污染源普查畜禽养殖业源产排污系数手册》中的华东地区畜禽养殖业产污系数和排污系数计算畜禽养殖污染物排放量，通过入库衰减系数估算散养畜禽养殖污染物入库排放量分别为COD 59.92 t·a-1、NH3-N 0.62 t·a-1、TN 3.31 t·a-1、TP 0.67 t·a-1。

1.3 农村居民生活污染

根据2020年8月工作人员的统计调查，老虎潭水库水源地保护区内共有人口16 905人，其中已纳管约10 062人，未纳管约6 843人。按照农村居民生活用水定额140 L·d-1、排污系数0.8，计算污水排放量，纳管居民生活污水污染物浓度按照污水终端实测值，未纳管居民按照《水库水源安全保障工程实施方案编制导则》中提及的人均污染物产物系数，计算农村居民生活污染物排放量，通过入库衰减系数估算农村生活污水入库量分别为COD 45.52 t·a-1、NH3-N 10.60 t·a-1、TN 13.40 t·a-1、TP 1.29 t·a-1。

1.4 民宿污染

老虎潭水库水源地内的民宿有明显的季节性，7—9月为旺季，入住率约80%，其余月份为淡季，入住率约20%。根据调查，库区内共有民宿294家，民宿用水定额取300 L·d-1，排污系数0.8，污染物浓度纳管部分按污水终端出水浓度、未纳管部分按民宿自设终端浓度，计算污染物排放量，通过入库衰减系数估算民宿污染物入库排放量分别为COD 6.67 t·a-1、NH3-N 2.24 t·a-1、TN 2.92 t·a-1、TP 1.69 t·a-1。

1.5 大气沉降

根据杭嘉湖地区各地大气氮、磷年总沉降通量可知，湖州市氮沉降通量4 950.74 kg·km-2·a-1，磷沉降通量67.22 kg·km-2·a-1[5]。老虎潭水库库区水域面积5.3 km2，估算大气沉降输入水库的TN为26.39 t·a-1、TP为0.36 t·a-1。

2 面源污染影响

2.1 入库污染源构成分析

根据污染源调查分析，老虎潭水库入库污染源量COD 270.15 t·a-1、NH3-N 15.40 t·a-1、TN 68.46 t·a-1、TP 5.49 t·a-1，各类污染物构成比例见图1。

丁新新等在2012年、2013年的研究均表明畜禽养殖是老虎潭水库的主要入库污染源[1-2]。2013—2014年库区畜禽养殖整改后，农业林业种植已成为主要污染源，大气沉降对老虎潭水库总氮的贡献率为38.55%，对总磷的贡献率为6.55%，大气沉降对库区的富营养化和水生态环境具有一定的影响。

2.2 水库及入库支流水质现状

根据2015—2020年湖州市生态环境局水质数据，结合浙江省生态环境科学设计研究院专家2020年8月对库区及支流入库口水质有机污染物的监测，分析库区及三条入库支流水质情况。

水库库区的NH3-N、溶解氧、高锰酸盐等指标基本均优于地表水Ⅱ类标准；TP大部分时间达到地表水Ⅱ类标准，个别月份为0.030 mg·L-1，劣于Ⅱ类标准；TN大部分时间达到Ⅳ类标准，个别月份为劣Ⅴ类。经过有机物全组分检测，所测得特征污染物分析指征农业面源和生活源。

庄上溪、大陈溪、小溪水质除TN外，各项指标均达到地表水Ⅱ类标准。TN浓度较高，在1.8～3.0 mg·L-1，在1—6月TN浓度较高。经过有机物全组分检测，所测得特征污染物分析指征农业面源和生活源。有效控制农业林业种植污染、农村生活污染，对提升水库水质有重要意义。

3 污染治理现状及存在的问题

3.1 农业林业种植污染治理

老虎潭水库保护区内各建制村采用推广缓释肥、调整化肥使用结构、改进施肥方式减少化肥施用量，采用精准监测、统防统治、精准施药减少农药施用量。根据2015—2019年湖州市的化肥施用量、农药使用量统计数据，吴兴区、德清县及安吉县的化肥施用量和农药使用量均呈减少趋势，德清县农药使用量的减少幅度较大。库区内的茶园、竹林等经济作物占比较多，且一般种植在山坡上，雨水冲刷导致化肥、农药流失率相对更高，对水源地水质的污染影响不容忽视。

3.2 散养畜禽养殖污染治理

2013—2014年畜禽养殖综合整治后，老虎潭水库集水区内目前已无规模化养殖，畜禽养殖已不再是入库污染源的最主要来源。集水区内散养畜禽养殖排放污染物量较少，但养殖户为取水方便，常临溪选址，用溪水冲刷粪便和篱笆，导致粪便污水直接进入溪流，使水中固体悬浮物、有机物和微生物含量升高，导致水质变差，进而影响水库水体。针对散养畜禽养殖仍须严格管理，控制源头污染。

3.3 农村居民生活污染治理

老虎潭水库集水区内农村生活污水大部分已纳管处理，据2020—2021年调查，库区内有52座农村污水站点，设计总规模1 291 t·d-1，除芳山村1号终端以外，其余终端出水水质均达到《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》（DB33/973—2021）一级标准。

庄上村、太平桥村、芳山村、仙潭村、南路村未达到建制村接户率70%以上的覆盖标准，部分农村污水站点未正常运行，原有的部分管道也存在破损、渗漏等问题。

3.4 民宿污染治理

埭溪镇和莫干山镇分别对辖区内的民宿和污水处理做出了规定，大部分民宿均自建了污水处理终端，处理规模为3～5 t·d-1，工艺以A2O和微动力一体化设施为主，部分为AO或化粪池工艺。民宿污水经自建污水处理终端处理后纳入农村污水处理站点，大大降低了民宿污水的污染物浓度。

現场调研及分析发现，民宿污水处理存在部分纳管民宿污水排放量与农村污水站点规模不匹配、终端出水水质较差、终端运维管理较弱等问题。

4 建议

4.1 农业林业种植污染控制

针对农业林业种植污染的防治采取“预防为主，防治结合”的原则，合理控制农业种植面积，加强对肥料和农药的管理，从源头减少污染物的产生。

1）严管区内种植业布局。根据浙江省人民政府办公厅发布的《关于坚决制止耕地“非农化”防止耕地“非粮化”稳定发展粮食生产意见》的要求，老虎潭水库水源地保护区的主导功能为饮用水源保护，保护区内不宜实施退林还耕，已实施绿化造林的耕地建议保持现状。优化种植结构与布局，逐步减小茶、苗木种植面积，探索开展山脊线以下茶园地、竹林地统一流转。发展经济林业、无公害食品、绿色食品、有机食品等，减少污染物产生。严格禁止保护区内毁林种茶或占用河滩地进行种植的行为，对于坡度在30°以上的坡地应保持自然植被覆盖，不得开发用作种植用地。

2）严格控制化肥和农药的使用。一级、二级保护区内禁止使用农药和化肥。推进准保护区化肥、农药减量化，实行最严格的“肥药两制”改革监督，每月对保护区内建制村开展监督检查；全面推进供给端“配方肥替代平衡肥”行动；积极推广有机肥、专用肥、缓（控）释肥；改进施肥方式，改表、撒施肥为水肥一体化、侧深施肥等方式，老虎潭水库在茶叶、毛竹、苗木等各类经济作物种植过程中提倡深施肥，可明显减少肥料流失；推广农业防治、生态调控、理化诱导、生物防治和精准施药等绿色防控技术。

3）提倡节水灌溉。采用节水灌溉方式，间歇灌溉、小水勤灌、滴灌的方式能降低氮、磷的流失率，提高水分利用率。根据浙江省农科院环境资源与土壤肥料研究所试验，合理的定额灌溉制度可以降低农村面源氮素污染负荷的62%～69%。

4.2 农村居民生活污水治理

1）农村生活污水处理终端新建或扩容。庄上村、太平桥村、芳山村、仙潭村、南路村根据生活污水量确定需要增加的终端处理规模，新建或对现有的终端进行扩容，以实现纳管率70%的目标。

2）已建污水处理设施的排查和修复。针对建制村内的文化礼堂或农村公共事务管理用房中存在的隔油池严重堵塞的问题，进行更新并定期清掏，对于未设置隔油池的情况，应按照接待用餐人数设置相应规模的隔油池，以确保餐饮废水的有效处理。针对污水处理终端出水指标中氨氮、总磷无法达到排放标准的问题，应针对排放标准过低或存在问题的终端进行提标改造。同时，全面排查、修复和更新老化管道、破损管道，检查管道是否存在混接、脱节和堵塞现象，确保管网系统稳定运行。

3）加强农村生活污水处理设施的运维。明确生活污水处理设施终端的运维范围和责任主体，合理划分农户和第三方运维服务机构的责任范围，明确乡镇、村委、村民的管理责任，加强宣传引导。定期对农村生活污水处理设施进行维修保护，确保处理设施正常运行。

4.3 民宿污水治理

1）严格执行埭溪镇、莫干山镇现有的民宿管理规定，严格控制民宿总量，二级保护区内的民宿逐步退出。严格执行民宿建设审批制度，确保所有民宿均配套污水处理设施。对现有污水处理设施不满足要求的情况，将处理工艺改为A2O或微动力一体化设施，对现有已采用A2O或微动力一体化设施，但出水达不到标准的进行全面检查，查明原因并进行改造。

2）提高民宿终端运行管理水平，明确运维主体。定期对民宿终端出水进行检测，出水不达标或不能满足要求的予以限期整改，确保达标排放。整治期间，对整治情况进行全程监督，对逾期未完成或經整改仍未达标排放的公开曝光，依法责令停业、关闭或

取缔。

3）针对性地建立特殊巡查或管理机制，在民宿污水处理终端增设流量计，将数据接入水库智慧化管理平台，实现民宿污水流量的动态监控。在特殊时段，加强对民宿污水终端的巡查，增加抽检的终端数和频次，及时发现和解决问题。

4.4 散养畜禽养殖污染控制

1）控制畜禽养殖规模。保护区内畜禽养殖以散养为主，畜禽粪污难以集中处置，建议采用总量控制措施，将保护区内畜禽养殖总量控制在羊、猪总量≤300头，鸡、鸭、鹅总量≤2 500羽。

2）优化清理粪污的方式。加强对农民的宣传引导，鼓励养殖户采取干清粪或垫草垫料的方式清理粪污，尽量少用水冲清粪方式。清理出的干粪可集中收集转运至最近的处理厂，处理后还田消纳。

5 结语

通过老虎潭水库现状污染源调查分析，明确了农业林业种植污染已成为目前老虎潭水库的主要污染源。经过持续的污染源治理，入库污染负荷会得到削减，但水库保护区内只要有人居住，生活污水以及劳动耕作产生的农业林业面源污染一定会存在，只有移民出库，实行水源保护区封闭式管理才是当前最佳的方案。后续可开展逐步移民出库的课题研究，论证二级保护区优先进行移民出库的可行性。

参考文献：

[1] 丁新新，俞晓云，裴来顺，等.老虎潭水库畜禽养殖污染现状及防治对策[J].浙江农业科学，2012（3）：413-416.

[2] 沈继涛，郁聪.老虎潭水库水源地保障措施研究与探讨[J].浙江水利科技，2015，43（4）：30-33.

[3] 杨波.三亚饮用水源地水库库区面源污染现状防治对策研究[J].绿色科技，2020（6）：99-101.

[4] 全勇，唐玉凤，龚声信，等.渔洞水库农业面源污染现状及对策建议[J].四川环境，2015，34（3）：

141-145.

[5] 王江飞.杭嘉湖大气氮、磷沉降特征及其对水环境的影响[D].杭州：浙江工业大学，2015.

（责任编辑：张春雨）