丹江口水庫流域面源污染現(xiàn)狀分析
摘要:從南水北調中線水源地丹江口水庫的自然狀況及面源污染現(xiàn)狀出發(fā),初步分析了水源地內(nèi)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、水土保持等現(xiàn)狀,并進一步分析了流域的面源污染成因以及管理上存在的問題,闡明了丹江口水庫作為南水北調中線水源地的重要性,進而提出了加強流域內(nèi)治理面源污染的一些相關措施等。
關鍵詞:水源地;面源污染;分析
南水北調中線工程已經(jīng)實施,其水源地丹江口水庫的水環(huán)境狀況受到了社會的廣泛關注。從某中意義上來說,水源地的水環(huán)境保護狀況直接影響著調水水質甚至決定著工程的效益,水環(huán)境保護是確保南水北調中線工程長期調水的關鍵所在。
1 水源地自然概況
1.1自然環(huán)境
南水北調中線工程的水源地是丹江口水庫,屬于長江流域漢江水系,分布于湖北、河南兩省境內(nèi),由漢江和丹江組成,主要支流有堵河、神定河、浪河、老灌河、淇河等,南水北調中線工程建成后蓄水面積將由750 km2增加到1 050 km2,正常蓄水位時庫容為175億m3,水量較為豐富,為防洪、發(fā)電、灌溉及航運的綜合性水庫。
1.2流域概況
丹江口水庫周邊山高坡陡,以山地丘陵為主,山地及丘陵面積占97%,環(huán)庫區(qū)為丘陵壟崗區(qū),地形破碎,崗嶺起伏,十分復雜,總的趨勢是由西北向東面傾斜,地處亞熱帶,氣候溫和,雨量豐沛,多年平均降水量約為1 000 mm,水量較為豐富。溫熱帶植物均適宜生長,植物種類繁多,資源豐富。
2面源污染現(xiàn)狀
2.1農(nóng)業(yè)種植結構
丹江口庫區(qū)水源地區(qū)域的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以種植業(yè)為主,種植業(yè)占其農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的55%,種植結構為一年兩熟的麥、雜(稻)栽培植被,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)采用傳統(tǒng)的粗放形耕作方式,高投入,低產(chǎn)出,結構單一,近年來林果業(yè)、中藥材種植和養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展較快,已初步形成規(guī)模,經(jīng)濟持續(xù)增長。
2.2面源污染現(xiàn)狀
目前丹江口水庫是沿岸城鎮(zhèn)的生活飲用水源以及河南、湖北兩省的部分工業(yè)、農(nóng)業(yè)灌溉用水。根據(jù)長江委漢江水環(huán)境監(jiān)測中心多年的監(jiān)測資料進行的水質評價情況表明,丹江口水庫水質總體是優(yōu)良的,但也有部分項目超標。
南水北調中線工程要求水源地丹江口水庫的水質要達到國家地表水Ⅱ類以上的水質標準(GB3838-2002),即丹江口水庫水源地水質總磷不能超過0.025 mg/L,總氮不能超過0.5 mg/L,氨態(tài)氮不能超過0.5 mg/L等。根據(jù)近年的檢測結果,庫區(qū)水質總氮指標在1.2~1.6 mg/L之間, 總磷在0.01~0.03之間,超過或接近Ⅱ類水質標準,這于近年來庫區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展所帶來的農(nóng)業(yè)面源污染有很大關系。
3 面源污染成因
3.1大量使用農(nóng)藥和化肥
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量地使用農(nóng)藥和化肥是造成面源污染的主要原因之一。丹江口水庫流域內(nèi)屬于農(nóng)業(yè)主產(chǎn)區(qū),種植業(yè)占主導地位,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中需要投入大量的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料,根據(jù)調查,流域內(nèi)十堰市每年化肥使用量為10萬 t左右,其中氮肥6萬t左右,農(nóng)藥使用量年均達2 000 t;南陽市所屬四個縣市每年化肥使用量為4萬t左右,用量最大的是氮、磷化肥,使用方法多為拋灑且一年多施,農(nóng)藥使用量年均達275 t。農(nóng)藥多為殺蟲劑、除草劑等,一年噴施多次,對環(huán)境造成危害的是含磷、砷類等高毒高殘留農(nóng)藥。
在大雨沖刷、山體滑坡、泥石流等外力因素作用下,水土流失將大面積土壤中殘留的化肥和農(nóng)藥沖刷匯入地表徑流大量地攜帶入水庫,從而對水源地水體造成農(nóng)業(yè)面源污染。根據(jù)測算,化肥和農(nóng)藥對庫區(qū)總磷和總氮的超標率貢獻達70%以上。
3.2水土流失
根據(jù)全國第三次水土流失遙感調查資料統(tǒng)計,丹江口水庫及上游流域水土流失面積占土地總面積的53.1%,年均土壤侵蝕量1.82億t,年均土壤侵蝕模數(shù)2 900 t/km2•a。水土流失除了形成農(nóng)業(yè)面源污染,還會直接損失庫容。每年輸入丹江口水庫的泥沙量達880萬t,多年累計下來水庫損失庫容量已達12億m3,造成水土流失的原因是氣候與水資源影響及生態(tài)環(huán)境影響等。
3.2.1氣候與水資源影響丹江口水庫匯水區(qū)域內(nèi),氣候屬于亞熱帶季風型大陸性氣候,年平均降水量為980 mm,暴雨集中,強度大,歷時短,入滲有限,容易沖刷侵蝕地表,庫周支流屬于山區(qū)型河道,坡度大,地下水資源量甚微,水資源總量以地表徑流為主,是水土流失的主要動力。
3.2.2生態(tài)環(huán)境影響水庫周邊地區(qū)以丘陵為主,地形破碎,坡度陡,植被覆蓋率低,防護能力差,枝葉截留弱,生態(tài)環(huán)境較為脆弱;水源地土壤以黃褐土及黃粘土為主,表土層疏松淺薄,易受侵蝕,風化嚴重,經(jīng)雨水沖刷后容易形成水土流失。
水土流失大部分發(fā)生在環(huán)庫區(qū)及周邊的淺山丘陵區(qū)域和人口集中、植被差及開發(fā)建設項目比較集中的區(qū)域,水土流失使附著在土壤上的農(nóng)藥和化肥殘留量得以匯入地表徑流,流入庫區(qū),造成庫區(qū)的N、P等超標,對庫區(qū)水質影響較大。
3.3養(yǎng)殖業(yè)及生活垃圾
近年來隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展,畜牧、魚類養(yǎng)殖業(yè)造成的面源污染越來越突出,畜禽糞便排放量大,排放隨意性強,氮、磷、COD等大量富營養(yǎng)化物質直接或間接排入庫區(qū),造成庫區(qū)水質直接污染。
流域內(nèi)的幾十個鄉(xiāng)鎮(zhèn)200多萬人,由于沒有生活污水及垃圾處理設施,生活污水及垃圾長期直接排放,污染了地表水和地下水,從而帶來面源污染。
4 存在問題及治理對策
4.1存在問題
為了控制農(nóng)業(yè)面源污染,水源區(qū)將限制農(nóng)民大量使用化肥、農(nóng)藥。由于當初政府的大力鼓勵引導,十堰市鄖西縣一度成為“中國黃姜之鄉(xiāng)”,2004年黃姜產(chǎn)業(yè)GDP占全縣GDP的25%,成為鄖西縣富民強縣的支柱產(chǎn)業(yè)。目前,十堰市已將黃姜加工企業(yè)由60多家減少到27家,黃姜種植面積也由2003年的5.07萬hm2銳減到2萬多hm2,原本看到致富希望的農(nóng)民,生活又回到了原樣。
為配合退耕還林,在水源區(qū)對天然林實施保護,部分山區(qū)群眾也將因此返貧。十堰市天然林面積86.13萬hm2,目前已有70.6萬hm2被保護起來禁止砍伐,1000多名林業(yè)工人由砍樹人變?yōu)橛秩恕N鲘{水源區(qū)大部分群眾過去一直靠山吃山,中線工程實施后,水源區(qū)將設立禁采、禁伐、禁墾、禁牧區(qū)域,由此直接導致農(nóng)業(yè)經(jīng)濟減收4億元,山區(qū)農(nóng)民人均減收1000元。未來幾年西峽縣水源區(qū)還將有10萬hm2天然林劃為禁伐區(qū),10.4萬hm2天然林劃為一般生態(tài)保護區(qū),這將使2萬多名林場職工及其他從事林木加工業(yè)的勞動力面臨失業(yè)。
4.2實行無公害生產(chǎn),走有機農(nóng)業(yè)之路
治理面源污染要以保護水源地農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境、為南水北調提供優(yōu)質水源為中心,合理開發(fā)利用資源,使水源地經(jīng)濟發(fā)展與人口資源環(huán)境相協(xié)調,使經(jīng)濟、生態(tài)、社會效益相統(tǒng)一。
4.2.1防止和治理農(nóng)藥化肥的污染要采取科學的方法,控制化肥投入量,增加有機肥使用量,提高化肥利用率,推廣測土配方施肥技術,堅持施肥少量多次,增加使用新型高效的化肥,減少化肥流失率,改變種植結構,以種植使用少量氮磷肥的作物品種取代大量使用的品種。
4.2.2大力推廣無公害生產(chǎn)堅持預防為主和綜合治理,推廣無公害生產(chǎn)技術,采用生物防治、和農(nóng)業(yè)防治相結合的防治措施,調整農(nóng)業(yè)結構,降低施藥次數(shù),推廣抗病蟲害農(nóng)作物品種,限制或禁止使用高毒、高殘留農(nóng)藥。要大力發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)、無公害農(nóng)業(yè)、有機農(nóng)業(yè),合理開發(fā)利用資源,提高農(nóng)產(chǎn)品質量,合理地使用農(nóng)藥化肥,推廣普及農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)技術,實行無公害生產(chǎn)等,來減少面源污染。
4.2.3提高土壤凈化能力增加土壤有機質含量,改良土壤物理性質,增加土壤對污染物的吸附能力,使污染物易于向減少毒性的方向轉化,從而減少污染物在土壤中的活性,提高土壤對污染物的降解能力。
4.3加強水土保持
要對丹江口水庫周圍淺山丘陵區(qū)和水土流失較重區(qū)域,以工程措施、生物措施為主,封山育林,退耕還林還草,人工造林,搞好小流域治理,因地制宜地采取護坡、綠化、整地等措施,修建塘壩、小型水庫搞好攔洪截流,調整作物布局,科學耕作,減少水土流失,進行經(jīng)濟林開發(fā),遏制人為因素造成的水土流失。要加強對水土流失情況的監(jiān)測研究,完善監(jiān)測網(wǎng)絡,針對不同的地形地貌、土壤及植被情況,采取對策,搞好水土流失的治理規(guī)劃。
水土保持是控制面源污染的綜合治理措施。由于流域內(nèi)周邊地區(qū)以淺山、丘陵地為主,地形破啐復雜,可采取以小流域為單元,以生態(tài)環(huán)境保護和建設為切入點,根據(jù)各小流域的生態(tài)、經(jīng)濟特點和利用方式,建立水土資源環(huán)境保護體系與土壤耕作保護體系相結合的治理開發(fā)體系。從宏觀上作到集中連片規(guī)模開發(fā)、治理;在微觀上作到因地制宜,突出重點,發(fā)揮優(yōu)勢,依托當?shù)刭Y源發(fā)展特色經(jīng)濟,培育支柱產(chǎn)業(yè),走農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的路子,形成一套系統(tǒng)的水土流失綜合治理體系。
4.4對農(nóng)村廢棄物實行資源化開發(fā)利用
要推廣畜牧養(yǎng)殖業(yè)廠糞便污水綜合處理技術,采取有效措施,降低氮、磷、COD等物質的含量,達到安全排放標準,同時注意加強對廢棄物質的資源化利用,如沼氣技術等。
要推廣建設沼氣綜合利用技術,發(fā)展以沼氣為紐帶的生態(tài)農(nóng)業(yè),減少農(nóng)藥化肥使用量。沼肥是一種有機肥,能使土壤中有機質含量增加,可有效地改善土壤理化狀態(tài)。通過對農(nóng)村廢棄物污染物進行綜合開發(fā)利用,形成良性循環(huán),減少污染,保護環(huán)境,降低生產(chǎn)投入,使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和廢棄物得到資源化利用。
4.5加強對面源污染的監(jiān)測
目前在丹江口水源地開展監(jiān)測還不完善,由各地方部門、流域機構等監(jiān)測,有的缺乏監(jiān)測點,檢測信息互相封閉,這都不利于污染的防治,更不利于統(tǒng)一規(guī)劃和管理,加強面源污染監(jiān)測,就是要科學地規(guī)劃,合理的布局,嚴格控制進入各級支流的廢污水總量,切實當好環(huán)境保護的耳目。
4.5.1建立水環(huán)境預警預報系統(tǒng)為了確保持續(xù)優(yōu)質的水源,除了對農(nóng)業(yè)污染進行控制和預防外,還必須加強對入庫支流的水質污染控制,如對神定河、老灌河等進行常規(guī)自動水質監(jiān)測,以便及時掌握污染狀況。
不僅要獲取水源區(qū)內(nèi)各監(jiān)測站點的監(jiān)測信息,而且要對未來的發(fā)展趨勢作出準確的預報,這樣才能保證水源區(qū)的水質,為此,就需要建立水源區(qū)水環(huán)境預警預報系統(tǒng),根據(jù)各監(jiān)測站點的環(huán)境監(jiān)測信息,統(tǒng)一分析評價,并進行變化趨勢研究,預測出各支流對城市廢污水、農(nóng)田灌溉退水等進入水源區(qū)時,會對水源區(qū)的水環(huán)境質量帶來多大的影響,通盤考慮,協(xié)調全流域的污染控制。
4.5.2定期發(fā)布環(huán)境監(jiān)測信息為了及時掌握水源區(qū)水環(huán)境狀況的動態(tài)變化,水源區(qū)內(nèi)各機構的監(jiān)測站點,要及時提供環(huán)境監(jiān)測信息,此為公益性的工作,流域機構作技術上的指導,這樣根據(jù)各種監(jiān)測信息,統(tǒng)一分析、評價水質成果,減小面源污染,最后根據(jù)對未來作出的分析成果,定期發(fā)布“水源地水環(huán)境狀況通告”,及時地與各地區(qū)、各部門進行溝通,對于未達標的水域及河流,監(jiān)督各地方、部門采取一定的措施,限期整改,消除對水源區(qū)水環(huán)境污染的隱患。
4.6加強科學管理及執(zhí)法力度
要運用法律、經(jīng)濟、技術、行政和教育等綜合手段,減少破壞環(huán)境的行為,保護好環(huán)境。
4.6.1加強科學管理,控制面源污染
丹江口水庫是我國水質較好的水庫之一,要控制好面源污染,就要科學的管理,使開發(fā)利用和環(huán)境保護協(xié)調發(fā)展,要通過建立森林自然保護區(qū)和建設防護林來達到森林保護環(huán)境,要因地制宜,科學規(guī)劃,劃定區(qū)域,退耕還林,依靠科技進步,引進推廣優(yōu)良品種和先進的營林技術,以項目為支撐,多渠道籌集資金,對丹江口水庫流域水土保持工程的歷史及現(xiàn)狀進行深入細致的研究,從而作出全面的規(guī)劃并逐步實施。
4.6.2嚴格執(zhí)法,保護好生態(tài)環(huán)境
為了實現(xiàn)丹江口水庫流域經(jīng)濟及環(huán)境保護的可持續(xù)發(fā)展以及南水北調中線工程的順利進行,確保丹江口水庫水質的長治久安,確保水源區(qū)長期穩(wěn)定達到水源地水質保護要求,防止水土流失,必須嚴格執(zhí)行國家的法律法規(guī),堅持以預防為主,人工治理與生態(tài)自我修復相結合,社會經(jīng)濟發(fā)展和庫區(qū)生態(tài)環(huán)境保護相結合,加強預防監(jiān)督和開展動態(tài)監(jiān)測相結合為原則,統(tǒng)籌規(guī)劃,突出重點,建立執(zhí)法隊嚴厲查處污染和破壞水源地環(huán)境的行為,確保水源地良好的生態(tài)環(huán)境。
5 結語
南水北調中線工程是百年大計,由于丹江口水庫流域范圍大,水源廣,控制面源污染難度大,這就需要有快速反應的能力以及科學的監(jiān)測手段,使信息暢通。切實保證丹江口水庫的水體質量,關鍵是對于水源區(qū)生態(tài)環(huán)境的管理,要納入各級政府、部門的職責范圍,動態(tài)掌握水源地水體和農(nóng)業(yè)面源污染狀況,定期公布環(huán)境質量狀況,要積極地、認真地作好流域環(huán)境保護的各項工作,確保南水北調中線工程的順利進行。
丹江口水庫流域作為南水北調中線工程的水源地,其水質的優(yōu)劣決定著調水的成敗。要對面源污染采取積極有效的措施,預防為主,防治結合。對丹江口水庫這一重要而又特殊的水資源,強化誰污染誰治理,誰開發(fā)誰保護,依法采取行政手段,同時也要引起各地方、各部門的高度重視,減少面源污染,共同保護好水源地水體質量,讓首都人民喝上放心水。
參考文獻:
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