泉州市環(huán)境監(jiān)測(cè)站 洪小琴

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惠女水庫(kù)水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化原因分析及污染控制

泉州市環(huán)境監(jiān)測(cè)站 洪小琴

該文通過(guò)對(duì)惠女水庫(kù)2003年以來(lái)水質(zhì)氮（N）磷(P)超標(biāo)和輕度富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)狀、污染產(chǎn)生的原因進(jìn)行調(diào)查分析，查明主要污染來(lái)源，提出有效減少水庫(kù)中N、P污染物的防治對(duì)策。

水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化 氮磷超標(biāo) 污染調(diào)查 防治對(duì)策

1 概述

惠女水庫(kù)建在洛陽(yáng)江后坂溪（舊稱(chēng)大羅溪）上，水庫(kù)集雨面積105.8 km2，總庫(kù)容1.23億m3，是以飲用水備用水源和灌溉為主，結(jié)合防洪、發(fā)電綜合利用的大型水利工程?；菖畮?kù)流域包括：惠女水庫(kù)庫(kù)區(qū)、新生溪（舊稱(chēng)龍宮溪）、后坂溪流域。

新生溪位于馬甲鎮(zhèn)西北部，長(zhǎng)9.25km，水流流域面積22.4km2，流經(jīng)6個(gè)村莊，流域年徑流量1255萬(wàn)m3。后坂溪為洛陽(yáng)江支流，發(fā)源于羅溪鎮(zhèn)樸鼎寨，長(zhǎng)15.24km，流域面積63.7km2。

圖1 惠女水庫(kù)水系及底泥監(jiān)測(cè)點(diǎn)位示意圖

2 惠女水庫(kù)水質(zhì)狀況

根據(jù)泉州市環(huán)境監(jiān)測(cè)站對(duì)惠女水庫(kù)多年來(lái)的監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包括地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)基本項(xiàng)目及葉綠素a 、透明度共26個(gè)項(xiàng)目，2003年～2013年惠女水庫(kù)水質(zhì)類(lèi)別為Ⅳ類(lèi)～劣V類(lèi)，超Ⅲ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目幾乎均為總氮（TN）和/或總磷（TP），除了2004年未測(cè)透明度無(wú)法計(jì)算、2005年屬于中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)外，其余9年水質(zhì)均屬于輕度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，經(jīng)分析，TN、TP是造成惠女水庫(kù)水質(zhì)持續(xù)不能達(dá)標(biāo)和輕度富營(yíng)養(yǎng)化的最主要因子。見(jiàn)表1、表2。

表1 惠女水庫(kù)11年來(lái)水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)（單位：mg/L）

表2 惠女水庫(kù)11年來(lái)水質(zhì)狀況

3 惠女水庫(kù)水質(zhì)TN、TP 超標(biāo)和富營(yíng)養(yǎng)化原因分析

3.1 流域污染源調(diào)查分析

3.1.1上游來(lái)水TN、TP監(jiān)測(cè)

我們分別于2011年4月、5月、7月對(duì)上游支流新生溪和后坂溪馬甲鎮(zhèn)上下游斷面水質(zhì)TN、TP、高錳酸鹽指數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。結(jié)果（見(jiàn)表3）顯示，3個(gè)斷面TN、TP超標(biāo)率達(dá)到88.9%、77.8%，最高值達(dá)4.74mg/L、0.238mg/L，分別超標(biāo)3.74倍和3.76倍（TP評(píng)價(jià)依據(jù)湖庫(kù)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)），高錳酸鹽指數(shù)最高值也達(dá)7.0mg/L，表明上游來(lái)水正源源不斷給水庫(kù)帶來(lái)大量含高濃度TN、TP、高錳酸鹽指數(shù)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。

表3 2011年新生溪和后坂溪水質(zhì)TN、TP、高錳酸鹽指數(shù)監(jiān)測(cè)情況

3.1.2 流域污染源調(diào)查

工業(yè)企業(yè)和規(guī)?；B(yǎng)殖場(chǎng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，面源污染源調(diào)查采用發(fā)放調(diào)查表及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，結(jié)合統(tǒng)計(jì)年鑒取得相關(guān)數(shù)據(jù)，以2010年為基準(zhǔn)年。

2010年，流域內(nèi)無(wú)工業(yè)污染源，城鎮(zhèn)與農(nóng)村生活污水、城鎮(zhèn)徑流、農(nóng)村生活垃圾、畜禽養(yǎng)殖和農(nóng)田徑流中各類(lèi)污染源排放量見(jiàn)表4。

表4 流域內(nèi)各類(lèi)污染源排放量

表5 流域內(nèi)各類(lèi)污染源入河系數(shù)表

表6 流域內(nèi)各類(lèi)污染源入河量

表7 各段受納水體污染源入河量所占比例（%）

惠女水庫(kù)COD、氨氮、總氮、總磷的主要來(lái)源為城鎮(zhèn)生活污水，其次為畜禽養(yǎng)殖（COD為農(nóng)村生活污水）。從區(qū)域污染來(lái)源分析，仰恩大學(xué)入河量最高，主要是由其生活污水所致，流域內(nèi)接納污染物的水體主要為后坂溪。

3.2 水庫(kù)底泥N、P污染物監(jiān)測(cè)分析

沉積物是水體污染物的源與匯，2011年對(duì)惠女水庫(kù)流域入庫(kù)河流及庫(kù)區(qū)重要點(diǎn)位底泥沉積物進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析。庫(kù)區(qū)仰恩大學(xué)壩前～水庫(kù)出底泥中，有機(jī)質(zhì)與總氮、有機(jī)質(zhì)與總磷皆呈顯著的正相關(guān)，TN含量為3444～5127 mg/kg，TP含量為1670～3198mg/kg，是后坂溪番內(nèi)村底泥中TN含量的7.7～11.4倍、TP含量的2.6～4.9倍。

經(jīng)實(shí)驗(yàn)分析，1.4L（1.68kg）總氮含量為5376 mg/kg的惠女水庫(kù)底泥，在自然條件下，第7天氨氮釋放量達(dá)到最大值（23.32mg）；厭氧條件下，第29天氨氮釋放量達(dá)到最大值（90.32mg）?；菖畮?kù)底泥中高含量總氮和總磷向水體中進(jìn)行釋放，成為水體污染的一個(gè)重要來(lái)源，見(jiàn)表8。

表8 惠女水庫(kù)流域入庫(kù)河流及庫(kù)區(qū)重要點(diǎn)位2011年底泥沉積物監(jiān)測(cè)結(jié)果

4 對(duì)策建議

4.1 治理畜禽養(yǎng)殖污染

畜禽養(yǎng)殖分為規(guī)?；蜕B(yǎng)兩種。生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單的規(guī)?；B(yǎng)殖場(chǎng)建議進(jìn)行拆除搬遷或技改后實(shí)現(xiàn)零排放。依據(jù)2009年出臺(tái)的《洛江區(qū)畜禽禁養(yǎng)區(qū)區(qū)劃方案》（泉洛政文[2009]95號(hào)），禁養(yǎng)區(qū)內(nèi)已有的畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)必須實(shí)施搬遷或關(guān)閉，農(nóng)村分散畜禽養(yǎng)殖較為分散，可考慮與農(nóng)村分散生活污水統(tǒng)一處置。

4.2 城鎮(zhèn)生活污水處理

建議通過(guò)逐步改造鎮(zhèn)區(qū)污水排放系統(tǒng)，實(shí)行雨污分流，收集服務(wù)區(qū)內(nèi)的生活污水，通過(guò)污水管網(wǎng)輸送到污水處理廠進(jìn)行處理。仰恩大學(xué)生活污水必須盡快納入污水處理廠處理。

4.3 農(nóng)村生活污水處理

在人口相對(duì)集中區(qū)域建立生活污水收集管網(wǎng)，將農(nóng)村生活污水收集后，采用人工濕地等工藝進(jìn)行處理，分散人口區(qū)應(yīng)構(gòu)建農(nóng)村沼氣工程，將生活污水處理與農(nóng)村改廁、改廚、改圈相結(jié)合，把秸稈、散養(yǎng)畜禽糞便、垃圾農(nóng)村“三廢”轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能源和有機(jī)肥料，采用“養(yǎng)殖業(yè)—沼氣池—種植業(yè)—養(yǎng)殖業(yè)”循環(huán)發(fā)展的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)模式，既可減少化肥、農(nóng)藥的施用量，又有效推動(dòng)設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

4.4 農(nóng)業(yè)面源污染控制

采取農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、退耕還林、農(nóng)藥化肥減量技術(shù)、集水農(nóng)業(yè)技術(shù)、農(nóng)田徑流污染控制等措施控制農(nóng)業(yè)面源污染，其中，農(nóng)田徑流污染控制工程則可通過(guò)利用農(nóng)村地區(qū)廢棄的溝渠、池塘，采取物理沉降和生物吸收相結(jié)合的方法。

4.5 庫(kù)區(qū)底泥N、P釋出污染控制

定期挖掘庫(kù)區(qū)底泥，減少底泥氮、磷釋出量。

4.6 在主要支流建設(shè)前置庫(kù)

在后坂溪和新生溪匯入庫(kù)區(qū)之前設(shè)置前置庫(kù)，使帶著大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的水體在前置庫(kù)停留一段時(shí)間，較大的顆粒夾著有機(jī)質(zhì)沉降下來(lái)，同時(shí)河岸邊淺水區(qū)配置濕生、挺水和浮水植物，達(dá)到景觀、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益的統(tǒng)一。

4.7 庫(kù)周灘地濕地保護(hù)與生態(tài)恢復(fù)措施

對(duì)庫(kù)周現(xiàn)有的洼地、深溝進(jìn)行基底修復(fù)，建成小型人工濕地，在保護(hù)現(xiàn)有的水生植被基礎(chǔ)上，實(shí)施人工輔助措施，春季在淺水區(qū)種植適當(dāng)高等水生植物，如菖蒲、蘆葦?shù)人参?，并按?jì)劃收割，以去除庫(kù)區(qū)過(guò)多的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。同時(shí)在庫(kù)區(qū)一定水域設(shè)計(jì)生物浮床，上面種植水生植物、水生花卉等。

5 結(jié)論

含有大量高濃度TN、TP、COD等有機(jī)污染物的上游支流來(lái)水是造成惠女水庫(kù)TN、TP超標(biāo)和水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化的最主要原因，主要來(lái)源為城鎮(zhèn)生活污水，其次為畜禽養(yǎng)殖，仰恩大學(xué)生活污水為區(qū)域污染來(lái)源最高者。庫(kù)區(qū)底泥中高含量總氮和總磷向水體中進(jìn)行釋放，是水體TN、TP污染的另一個(gè)重要來(lái)源。

[1] 環(huán)境保護(hù)部南京環(huán)境科學(xué)研究所.惠女水庫(kù)超標(biāo)原因調(diào)查與整治方案研究[Z], 2013.

[2] 泉州市環(huán)境監(jiān)測(cè)站.2000年～2013年泉州市環(huán)境監(jiān)測(cè)年鑒.

[3] 泉州市環(huán)境監(jiān)測(cè)站.2000年～2013年泉州市環(huán)境質(zhì)量報(bào)告書(shū).