周更明,吳雪梅,王坤鵬,舒 麗
(南充市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站,四川 南充 637000)
水庫(kù)是在山溝或河流的狹口處建造攔河壩形成的人工湖泊,是人類(lèi)攔洪蓄水和調(diào)節(jié)自然徑流的重要手段。隨著我國(guó)水污染日益加劇,水庫(kù)作為區(qū)域性飲用水源,面臨著不同程度的富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象,成為各級(jí)政府亟待解決的問(wèn)題。
升鐘水庫(kù)位于四川省南充市南部縣西北部,地跨南充、廣元兩市,惠澤150多萬(wàn)人口和180多萬(wàn)頭牲畜,是西南地區(qū)最大的農(nóng)灌水利工程,屬嘉陵江流域,地處嘉陵江支流西河,庫(kù)容13.39億m3,水面達(dá)8.4萬(wàn)畝,庫(kù)區(qū)幅員面積517 km2,灌區(qū)集雨面積5 682 km2,控灌208萬(wàn)畝耕地,占灌區(qū)耕地的70%。
根據(jù)南充市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站2006年升鐘水庫(kù)水質(zhì)現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),升鐘水庫(kù)水質(zhì)超過(guò)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)[1]Ⅱ類(lèi)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),特別是CODCr、TP、TN均超過(guò)Ⅴ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。水環(huán)境質(zhì)量持續(xù)惡化,嚴(yán)重影響灌區(qū)周邊人畜的飲水安全。2007年,南充市人民政府作出了綜合治理庫(kù)區(qū)水污染的決定,共取締網(wǎng)箱6 382口,整治“庫(kù)中庫(kù)”10個(gè),規(guī)范養(yǎng)殖用魚(yú)船678只,捕撈成魚(yú)5 300多t,捕撈魚(yú)苗近3 000t,兌付補(bǔ)償資金約4 300萬(wàn)元。
本文根據(jù)升鐘水庫(kù)“李家壩”“大壩”“鐵爐寺”“鐵鞭電站”4個(gè)監(jiān)測(cè)斷面近年來(lái)的月例行手工監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),對(duì)CODMn、TP、TN的逐年變化展開(kāi)分析研究,全面系統(tǒng)地探討了水質(zhì)現(xiàn)狀和營(yíng)養(yǎng)鹽變化趨勢(shì),以期為環(huán)境管理部門(mén)預(yù)防庫(kù)區(qū)富營(yíng)養(yǎng)化提供參考。
1.1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)位分布
升鐘水庫(kù)共設(shè)置了4個(gè)省控監(jiān)測(cè)斷面,分別位于壩體溢洪放空隧道出庫(kù)控制斷面大壩(果園場(chǎng))、水庫(kù)庫(kù)心斷面李家壩、廣元市劍閣縣干流入庫(kù)控制斷面鐵爐寺、右干渠生態(tài)水源補(bǔ)償出庫(kù)控制斷面鐵鞭電站。其中:鐵爐寺斷面位于庫(kù)尾,主要監(jiān)控上游廣元境內(nèi)污染物輸入對(duì)庫(kù)區(qū)水質(zhì)的影響;李家壩位于庫(kù)心,為外源輸入及內(nèi)源排放的污染物積累、降解的活躍區(qū)域,也是庫(kù)區(qū)污染源鑒別監(jiān)控的關(guān)鍵區(qū)域;大壩(果園場(chǎng))和鐵鞭電站主要監(jiān)控出庫(kù)水質(zhì)狀況,以有效保障下游居民生活生產(chǎn)用水。4個(gè)省控?cái)嗝娌荚O(shè)充分考慮了水庫(kù)水體水質(zhì)的時(shí)空變化特征,具有科學(xué)性、代表性。具體詳見(jiàn)圖1。
圖1 升鐘水庫(kù)監(jiān)測(cè)斷面分布圖Fig.1 Monitoring section distribution ofShengzhong Reservoir
1.2 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、頻次及方式
4個(gè)斷面每月開(kāi)展例行手工監(jiān)測(cè)1次,監(jiān)測(cè)指標(biāo)為《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)表1中的24項(xiàng),以及透明度、水位、葉綠素a等。
2.1 水質(zhì)現(xiàn)狀及原因分析
現(xiàn)狀分析數(shù)據(jù)來(lái)自2018年南充市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站升鐘水庫(kù)例行水質(zhì)監(jiān)測(cè)報(bào)告。根據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)辦法(試行)》(環(huán)辦[2011]22號(hào))[2],以TP、CODMn、TN為分析對(duì)象,采用單因子分析方法對(duì)水庫(kù)現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)價(jià),結(jié)合透明度、葉綠素a等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),進(jìn)行綜合富營(yíng)養(yǎng)化指數(shù)(TLI)計(jì)算,判斷水體富營(yíng)養(yǎng)化程度。
由圖2可見(jiàn):2018年TP鐵爐寺斷面全年在Ⅱ~Ⅲ類(lèi)之間波動(dòng),2~3月,6~8月份處于Ⅲ類(lèi)水平,其他月份為Ⅱ類(lèi),TP其他3個(gè)斷面全年都處于Ⅱ類(lèi)水平;CODMn鐵爐寺斷面全年在Ⅱ~Ⅲ類(lèi)之間波動(dòng),8~9月份處于Ⅲ類(lèi)水平,其他月份為Ⅱ類(lèi),CODMn其他3個(gè)斷面都處于Ⅱ類(lèi)水平;TN4個(gè)斷面全年均在Ⅱ~Ⅲ類(lèi)之間波動(dòng),鐵鞭電站斷面在8月份出現(xiàn)峰值,其他3個(gè)斷面均在12月份出現(xiàn)峰值,4個(gè)斷面全年中從8月份開(kāi)始,基本都處于Ⅲ類(lèi)水平。
水庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)狀況較為穩(wěn)定,鐵爐寺和鐵鞭電站斷面TLI值均在8月份出現(xiàn)峰值,果園場(chǎng)和李家壩斷面TLI值分別在4月份和10月份出現(xiàn)峰值,但未達(dá)到富營(yíng)養(yǎng),4個(gè)斷面全年處于中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。
圖2 2018年水質(zhì)現(xiàn)狀Fig.2 Water quality status of 2018
結(jié)合污染源調(diào)查結(jié)果和現(xiàn)狀分析來(lái)看:造成TP鐵爐寺斷面季節(jié)性偏高的主要原因可能為上游輸入污染和地表徑流,2~3月為農(nóng)業(yè)種植期和畜禽養(yǎng)殖期,6~8月是汛期雨季,水庫(kù)水量波動(dòng)較大,上游來(lái)水TP較高[3];造成CODMn鐵爐寺斷面超標(biāo)的主要因素可能為農(nóng)村面源污染,農(nóng)業(yè)化肥施用和畜禽養(yǎng)殖業(yè)(戶(hù))排放的污染物致使CODMn此時(shí)段高于平均水平;而造成TN4個(gè)斷面均有超標(biāo)的主要因素可能為上游輸入污染和旅游污染。特別是,進(jìn)入8月份,升鐘水庫(kù)迎來(lái)旅游旺季,國(guó)際釣魚(yú)節(jié)比賽如期舉行,游客大量增加,排污現(xiàn)象較為嚴(yán)重。
2.2 水質(zhì)變化趨勢(shì)及成效
2.2.1 水質(zhì)變化趨勢(shì)
根據(jù)南充市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站2014~2018年升鐘水庫(kù)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),升鐘水庫(kù)4個(gè)斷面TP、CODMn、TN濃度變化趨勢(shì)如下。
2.2.1.1 TP:4個(gè)斷面近5年平均水平都處于Ⅱ類(lèi),2014~2016年快速減小,然后緩慢上升;鐵鞭電站斷面2018年處于Ⅲ類(lèi)水平(見(jiàn)圖3(a))。
2.2.1.2 CODMn:4個(gè)斷面近5年平均水平都處于Ⅱ類(lèi),2015年起呈明顯上升趨勢(shì);鐵爐寺、果園場(chǎng)和鐵鞭電站斷面均快速上升,2018年達(dá)到峰值;李家壩斷面2015年起快速上升,2017年開(kāi)始下降(見(jiàn)圖3(b))。
2.2.1.3 TN:4個(gè)斷面近5年平均水平處于Ⅲ~Ⅳ類(lèi)之間,2014年起快速下降,2017后開(kāi)始上升;鐵爐寺斷面2014年快速下降,2015年相對(duì)平穩(wěn),2016年起又開(kāi)始下降;李家壩、果園場(chǎng)、鐵鞭電站3個(gè)斷面2014年起均開(kāi)始快速下降,2017年均開(kāi)始上升(見(jiàn)圖3(c))。
2.2.2 成效分析
“十三五”期間,升鐘水庫(kù)庫(kù)區(qū)已建成14個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理設(shè)施,全面建成了庫(kù)區(qū)周邊的垃圾壓縮收集轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)生活垃圾“村收集、鎮(zhèn)(鄉(xiāng))轉(zhuǎn)運(yùn)、縣處置”的城鄉(xiāng)垃圾一體化處置,制定了《南部縣畜禽規(guī)模養(yǎng)殖禁養(yǎng)區(qū)和限養(yǎng)區(qū)劃分方案》,關(guān)閉禁養(yǎng)區(qū)內(nèi)畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)(戶(hù))110家,取締網(wǎng)箱100余口,劃定了生態(tài)紅線,加強(qiáng)指導(dǎo)農(nóng)業(yè)科學(xué)使用農(nóng)藥、化肥。
圖3 2014~2018年TP、CODMn、TN、TLI趨勢(shì)Fig.3 Trend chart of TP、CODMn、TN、TLI during 2014~2018
由圖3可知:鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理設(shè)施升鐘水庫(kù)庫(kù)區(qū)全覆蓋、關(guān)閉禁養(yǎng)區(qū)畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)(戶(hù))、取締網(wǎng)箱等污染治理措施初見(jiàn)成效,TP、TN從2014年起快速減小,受旅游污染、上游輸入污染等因素影響,TP從2016年開(kāi)始有回升趨勢(shì),TN從2017年也開(kāi)始回升;CODMn總體水平遠(yuǎn)低于Ⅱ類(lèi),受鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理設(shè)施處理能力不足、地表徑流、農(nóng)業(yè)面源污染等因素影響,CODMn從2015年起開(kāi)始持續(xù)上升,若不加以控制和合理規(guī)劃,將對(duì)升鐘水庫(kù)造成一定影響。
2.3 富營(yíng)養(yǎng)化變化趨勢(shì)
根據(jù)南充市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站2006年、2014~2018年升鐘水庫(kù)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),采用綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法[4]對(duì)升鐘水庫(kù)近年來(lái)的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)變化趨勢(shì)進(jìn)行分析。
由圖3(d)可知:升鐘水庫(kù)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)從2006年處于輕度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài),2014~2018年5年間均處于中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。隨著網(wǎng)箱養(yǎng)魚(yú)的取締,庫(kù)區(qū)沿岸畜禽養(yǎng)殖業(yè)整治,鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污染綜合治理有序推進(jìn),農(nóng)業(yè)面源污染防治力度加大,近年來(lái),升鐘水庫(kù)的TLI值有明顯的下降,水質(zhì)得到較好改善。
“十三五”以來(lái),升鐘水庫(kù)的水污染治理工作收效良好,庫(kù)區(qū)水質(zhì)明顯改善。受農(nóng)業(yè)面源污染、點(diǎn)源污染、上游輸入污染等因素影響,2016年起TP開(kāi)始有所升高,2015年起CODMn持續(xù)上升,TN總體水平仍不達(dá)標(biāo),庫(kù)區(qū)污染治理形勢(shì)依然嚴(yán)峻,必須采取有力控制措施,防止水體向富營(yíng)養(yǎng)化發(fā)展。
3.1 建立水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化預(yù)測(cè)預(yù)警體系[5]。嚴(yán)密監(jiān)控升鐘水庫(kù)水質(zhì)動(dòng)態(tài),建立預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)方法和預(yù)警方法,以Ⅱ類(lèi)水質(zhì)管理目標(biāo)為基準(zhǔn),劃定分級(jí)預(yù)警警級(jí),制定出現(xiàn)警情時(shí)的加密監(jiān)測(cè)實(shí)施方案,制定水庫(kù)污染防控應(yīng)急預(yù)案。
3.2 加強(qiáng)庫(kù)區(qū)污染整治工作。加強(qiáng)庫(kù)區(qū)周邊環(huán)境衛(wèi)生管理,杜絕污水、垃圾、糞污等污染物入庫(kù);提高庫(kù)周鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水處理能力,實(shí)現(xiàn)生物脫氮除磷工藝全覆蓋;推廣干濕分離和厭氧+好氧組合工藝的畜禽養(yǎng)殖污染治理技術(shù)[6],努力實(shí)現(xiàn)畜禽糞污資源化利用;加強(qiáng)入庫(kù)河口濕地建設(shè),栽種高等水生植物,吸收氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì);在有條件的區(qū)域建立截污溝,有效降低庫(kù)周面源污染對(duì)水庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化水平的貢獻(xiàn)度;進(jìn)行支庫(kù)和干渠底泥疏浚,削減底泥對(duì)上覆水體的污染貢獻(xiàn)率;適當(dāng)采取生態(tài)水位調(diào)節(jié)、生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)等措施,提高水體自?xún)裟芰Α?/p>
3.3 加強(qiáng)執(zhí)法監(jiān)管。加強(qiáng)工業(yè)企業(yè)及鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水處理設(shè)施的執(zhí)法檢查,依法嚴(yán)厲打擊私設(shè)暗管、不正常使用水污染物處理設(shè)施、超標(biāo)排放、偷排漏排等環(huán)境違法行為,追究相關(guān)人員法律責(zé)任;加大對(duì)庫(kù)區(qū)及主要入庫(kù)河流沿岸區(qū)域的監(jiān)督執(zhí)法力度,落實(shí)“四級(jí)聯(lián)動(dòng)”監(jiān)管體系,強(qiáng)化基層管理[7];強(qiáng)化生態(tài)環(huán)境空間管控,嚴(yán)守生態(tài)保護(hù)紅線,依法嚴(yán)厲打擊侵占水庫(kù)水域岸線、圍墾湖泊、填湖造地等行為;開(kāi)展廣元、南充上下游聯(lián)合執(zhí)法工作,重點(diǎn)解決跨境污染問(wèn)題,嚴(yán)格推行上下游生態(tài)補(bǔ)償考核制度,確保入庫(kù)水質(zhì)持續(xù)改善。
3.4 加強(qiáng)法制建設(shè)和宣傳教育。建議出臺(tái)庫(kù)區(qū)水污染防治地方性法規(guī),建立庫(kù)區(qū)統(tǒng)一管理長(zhǎng)效機(jī)制;抓好河長(zhǎng)制工作的落實(shí),督促污水、垃圾治理“三年推進(jìn)方案”的落地生根;加大生態(tài)環(huán)境保護(hù)宣傳教育力度,提高庫(kù)區(qū)周邊基層干部、農(nóng)民群眾、養(yǎng)殖業(yè)主的環(huán)保意識(shí),為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和人民群眾健康生活提供保障。