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        2018-08-13 09:22:36向令保張尚燚郜元勇童曉霞
        水利規(guī)劃與設(shè)計 2018年7期
        關(guān)鍵詞:撫仙湖公廁堆場

        向令保,王 力,張尚燚,郭 煒,郜元勇,童曉霞

        (1.長江設(shè)計院生態(tài)產(chǎn)業(yè)工程公司,湖北 武漢 430010;2.長江科學(xué)院,湖北 武漢 430010)

        1 概述

        1.1 流域概況

        撫仙湖位于云南省玉溪市澄江、江川、華寧3縣間(24°21′38″~24°38′00″N,102°49′12″~102°57′26″E),居滇中盆地中心,是我國著名的高原深水?dāng)嘞莺碵1]。撫仙湖湖面海拔1720m,面積約212km2,湖岸線總長88.2km,平均水深87m,最大水深155m[2]。

        代村河地處玉溪市澄江縣東北角,屬于撫仙湖流域北部。代村河流域面積12.64km2,流域內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,主要為以砂巖及頁巖為主的碎巖類。流域內(nèi)多年平均降雨量840.2mm,降雨年內(nèi)分配不均,大部分降雨集中在汛期(5月下旬~10月下旬),其降雨量約占全年總雨量的80%。

        1.2 水污染治理存在的主要問題

        改革開放以來,隨著社會經(jīng)濟快速發(fā)展,撫仙湖水質(zhì)總體呈現(xiàn)下降趨勢,水污染防治壓力迅速增加。多年的磷礦開采使礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞,水土流失嚴(yán)重,磷礦開采過程中開采面的風(fēng)化淋溶、開采過程排放的廢土石和水土流失造成的溶出釋放的氟、磷污染物隨雨水流失,進入地表水或滲入地下水中。遺留下來的磷石膏堆場高度裸露,無任何處理措施。由于礦渣難以有效資源化,露天堆放的原礦和礦渣在雨季有大量污染物流失,水體中TN、TP濃度波動性上升,透明度顯著下降。特別是近5a來,這種水質(zhì)下降呈現(xiàn)加速趨勢[3],其原因是污染物的排放強度超過撫仙湖維持I類水體的承載能力。

        1.3 水污染治理的目標(biāo)

        根據(jù)撫仙湖代村河流域環(huán)境保護總體需求和社會經(jīng)濟發(fā)展水平,確定代村河小流域水污染防治的總體目標(biāo):將《撫仙湖流域水污染綜合防治規(guī)劃(2011~2015年)》的入湖污染物目標(biāo)削減量作為主要污染因子削減量目標(biāo),改善代村河水質(zhì),滿足治理后入湖河流入湖河口斷面水質(zhì)達(dá)到Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)的水環(huán)境功能區(qū)劃要求;基本控制流域上游磷石膏礦渣堆場污染和村落污染問題;建立長效運行機制,加強工程管理與維護,保障工程效果,使代村河水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

        2 關(guān)于水污染防治的工程措施

        2.1 磷石膏礦渣堆場磷流失控制工程

        代村河流域原有大坡頭磷石膏礦渣堆場基本穩(wěn)定,且在部分區(qū)域進行了封存覆蓋,有的區(qū)域植被覆蓋狀況良好,現(xiàn)階段不宜進行大規(guī)模移動,宜對原有堆場采取就地封存處理。結(jié)合代村河流域的實際情況,原位封存處理措施為大坡頭磷石膏礦渣堆場的最佳處理方案。通過閉庫安全設(shè)計,建立堆場表層防滲系統(tǒng)、排洪排水系統(tǒng),并采取覆土復(fù)墾等一系列措施。此技術(shù)具有作業(yè)設(shè)備簡單、使用范圍廣、處理量大、單位投資小、運行管理方便成熟等優(yōu)點。主要治理內(nèi)容為:堆場經(jīng)穩(wěn)定復(fù)核計算后進行壓坡、削坡維護修整,建立堆場表層防滲系統(tǒng),完善堆場內(nèi)的排洪排水系統(tǒng),對堆場表層進行覆土復(fù)墾,恢復(fù)自然植被,按有關(guān)規(guī)范進行閉庫設(shè)計,徹底恢復(fù)堆場的生態(tài)環(huán)境。

        2.2 水源涵養(yǎng)林與水土流失防治工程

        受人類活動影響,土地資源的過度開墾使代村河流域的水土流失問題不斷加劇[4]。代村河流域水土流失的防治首先要去除不良的人為干擾,然后通過人工手段推動植被恢復(fù)來降低水土流失的強度。關(guān)閉磷礦開采企業(yè),停止對現(xiàn)存植被的破壞,通過荒山造林來恢復(fù)被破壞的植被,對潛在匯水通道進行治理[5],這些都是水土流失治理的途徑。目前,代村河流域已經(jīng)停止磷礦開采,并進行了一定面積的植被恢復(fù)工作,植被覆蓋率有所提高。但還有一些重要區(qū)域需進一步進行水土流失的防治處理,已完成造林的區(qū)域也需要通過管理養(yǎng)護和林區(qū)的進一步改造來鞏固綠化的成果。具體治理思路如圖1所示。

        圖1 水源涵養(yǎng)林與水土流失防治思路

        2.3 代村河流域農(nóng)村生活污水控制工程

        農(nóng)村生活污水是撫仙湖流域代村河水質(zhì)的主要污染源之一,經(jīng)調(diào)查,撫仙湖流域內(nèi),農(nóng)村污染物排放主要來自群眾日常生活,如淘米洗菜、洗衣、沐浴和排泄等。

        針對上述現(xiàn)狀,制定“兩結(jié)合”治理思路,即:分散處理與資源利用相結(jié)合,村落管網(wǎng)與城鎮(zhèn)管網(wǎng)相結(jié)合[6]。具體治理思路如圖2所示。

        圖2 工程治理思路

        按照以上治理思路,流域內(nèi)村莊均采用“雨污分流制”處理村內(nèi)生活污水。其中河下游代村和洪家沖的生活污水經(jīng)村級管網(wǎng)收集后接入市政管網(wǎng);河上游大坡頭、小團坡、者北村和啰哩村4個村的生活污水經(jīng)村級管網(wǎng)收集后,再經(jīng)綜合強化預(yù)處理池處理后進入穩(wěn)定塘做進一步處理并儲存,在農(nóng)灌季節(jié)可做灌溉水回用。大坡頭和啰哩村2個村新建雨水收集系統(tǒng),收集雨水經(jīng)穩(wěn)定塘處理后做農(nóng)田灌溉水回用。

        2.4 農(nóng)業(yè)面源污染控制工程

        對農(nóng)業(yè)面源污染的控制,以管理措施為主、示范工程為輔[7]。管理措施主要為:對撫仙湖一級保護區(qū)內(nèi)的農(nóng)田實行退田還湖;對靠近保護區(qū)的農(nóng)田的種植結(jié)構(gòu)進行調(diào)整等。工程手段方面,從農(nóng)業(yè)面源污染發(fā)生過程出發(fā),在污染物向湖體遷移過程中采用工程措施對污染物進行削減[8],包括農(nóng)灌渠改造、農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用、農(nóng)田灌溉水的循環(huán)利用等措施。與此同時,對農(nóng)民普及科學(xué)施肥,從根源上降低化肥施用量,減少流失量。具體治理思路如圖3所示。

        圖3 農(nóng)田面源污染治理思路

        2.5 農(nóng)村固體廢棄物處理工程

        2.5.1 農(nóng)業(yè)固體廢棄物

        農(nóng)業(yè)固體廢棄物主要包括秸稈、菜葉、豌豆藤等,一般堆積焚燒處理,易造成大氣環(huán)境污染。建設(shè)農(nóng)業(yè)垃圾房,將農(nóng)業(yè)固體廢棄物清運出農(nóng)田,部分廢棄物可回收利用[9]。

        本技術(shù)結(jié)合澄江縣規(guī)劃,針對目前澄江縣正在建設(shè)的有機肥原料收集處理工程,考慮建設(shè)農(nóng)業(yè)垃圾房對農(nóng)業(yè)廢棄物進行收儲,分類后清運至有機肥生產(chǎn)車間加以利用。

        2.5.2 農(nóng)村生活垃圾

        農(nóng)村生活垃圾的處理,很多因素都依賴于當(dāng)?shù)貤l件。針對代村河流域各村莊的具體情況,結(jié)合撫仙湖流域已經(jīng)立項建設(shè)的3個垃圾中轉(zhuǎn)站,采用在各個村莊內(nèi)新建垃圾房和配置垃圾桶、移動垃圾箱的工程措施收集生活垃圾,收集后的垃圾通過垃圾車轉(zhuǎn)運至垃圾中轉(zhuǎn)站處理。

        2.6 人畜糞便處理處置工程

        針對人畜糞便污染的不同特點,本工程治理思路為:根據(jù)各個村莊現(xiàn)有不同設(shè)施狀況,因地制宜,選擇建設(shè)“生態(tài)公廁”“漚肥池”等對人畜糞便進行收集、處理,使糞便無害化、資源化、能源化,從源頭上控制村落人畜糞便帶來的污染,削減入河污染負(fù)荷,實現(xiàn)環(huán)境與經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

        (1)代村河下游的代村和洪家沖村城鎮(zhèn)化程度較高,村內(nèi)農(nóng)戶家庭大部分為水沖廁所,同時村內(nèi)建有公共廁所(旱廁)(代村2個,洪家沖村1個),由村委會安排人員定期清理公廁,清理的糞水用于村下游農(nóng)田施肥。但由于人口較多,公廁數(shù)量有限,部分村民入廁距離太遠(yuǎn),所以需要新建公廁解決部分村民入廁難題。工程考慮與村內(nèi)新建市政污水管網(wǎng)結(jié)合,擬新建的公廁為節(jié)水型公廁,沖廁糞水經(jīng)化糞池處理后進入市政管網(wǎng)。治理思路如圖4所示。

        圖4 代村和洪家沖村人畜糞便治理思路

        (2)代村河上游4個自然村有一定的沼氣基礎(chǔ),農(nóng)戶入廁形式基本為旱廁,畜禽養(yǎng)殖分布不均勻,村內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施相對落后,居住情況也相對分散。適合建立“生態(tài)公廁”處理人糞便,建設(shè)“漚肥池”處理畜禽糞便,公廁和漚肥池所產(chǎn)生的糞便可運輸至周圍的農(nóng)田或菜園用于施肥。同時每個村安排固定環(huán)衛(wèi)人員對公廁和漚肥池進行維護和管理。治理思路如圖5所示。

        圖5 人畜糞便治理思路

        2.7 河道水體水質(zhì)凈化工程

        代村河下游城鎮(zhèn)化程度較高,包括代村河水庫及其下游土地現(xiàn)已被國際養(yǎng)生園集團征用,目前水庫被承包用于養(yǎng)魚和鵝,下游土地未利用,有閑置土地。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查,由于來水量有限及養(yǎng)殖的需要,水庫基本是封閉的,一般不往下游放水,僅在旱季下游農(nóng)田缺水灌溉時放水[10]。

        代村河緩沖帶進行了下凹式濕地建設(shè),因此在河道水體水質(zhì)凈化工程中不予考慮。

        3 結(jié)語

        (1)根據(jù)“以控源治河為基礎(chǔ),以修復(fù)清水產(chǎn)流體系為主體,恢復(fù)庫塘濕地的生態(tài)功能,構(gòu)建完善的清水產(chǎn)流機制”的總體治理思路,本方案包括水源涵養(yǎng)林與水土流失防治技術(shù)、磷石膏及磷礦渣堆場磷流失控制技術(shù)、農(nóng)村生活污水處理技術(shù)、農(nóng)業(yè)面源污染控制技術(shù)、農(nóng)村固體廢棄物處理技術(shù)、人畜糞便處理處置技術(shù)、河道水體水質(zhì)凈化技術(shù)等,技術(shù)是成熟的。

        (2)本工程具有良好的環(huán)境效益:工程的實施,將會使代村河流域及其周邊的生態(tài)環(huán)境得到極大改善。入湖污染負(fù)荷明顯減少,村落的環(huán)境衛(wèi)生情況得到改善,污染源基本得到控制;工程的實施,可大幅度的削減流域內(nèi)的污染物負(fù)荷,預(yù)計減少入河污染TN 45.75t/a、TP 60.09t/a、CODcr 471.2t/a、NH3-N 12.48t/a,使得流域內(nèi)入湖水體的水質(zhì)得到保障;工程的實施,將改變村落污水溢流、隨地潑灑,生活垃圾、人畜糞便隨處堆放及流域內(nèi)水體臟、黑、臭的現(xiàn)狀,使代村河流域內(nèi)的環(huán)境衛(wèi)生狀況得到很大改善,同時,伴隨著流域生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù),也兼顧了代村河流域的生態(tài)景觀。

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