摘要：針對馮家山水庫總氮值較高的問題，詳細(xì)分析水質(zhì)總氮值的變化趨勢，以全面了解水庫的水質(zhì)狀況。通過對馮家山水庫流域千陽縣境內(nèi)的主要污染源進(jìn)行調(diào)查和分析，初步揭示了導(dǎo)致水庫總氮值較高的主要原因。研究發(fā)現(xiàn)，近年來馮家山水庫水質(zhì)總氮值呈現(xiàn)波動變化趨勢，對水庫水質(zhì)造成一定程度的影響。針對水庫總氮值較高的問題，提出具體的防控對策，包括加強(qiáng)源頭控制、采取水土保持措施、提高養(yǎng)殖業(yè)糞污資源化利用水平、提高養(yǎng)殖業(yè)廢水利用率及擴(kuò)大收集轉(zhuǎn)運體系覆蓋面等，以期改善馮家山水庫的水質(zhì)狀況，保障水資源的可持續(xù)利用。

關(guān)鍵詞：總氮；水庫；水質(zhì)

中圖分類號：X524 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1008-9500（2024）10-00-03

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Analysis of the Reasons and Control Measures for the High Total Nitrogen Content in Fengjiashan Reservoir

LI Xin， ZHANG Chao， LIU Qian

（Shaanxi Environmental Protection Industry Group Monitoring Technology Service Consulting Co.， Ltd.， Xi’an 710082， China）

Abstract： In response to the issue of high total nitrogen values in Fengjiashan Reservoir， a detailed analysis of the trend of changes in total nitrogen values in water quality is conducted to comprehensively understand the water quality status of the reservoir. Through investigation and analysis of the main pollution sources in Qianyang county， Fengjiashan Reservoir watershed， the main reasons for the high total nitrogen value of the reservoir were preliminarily revealed. Research has found that in recent years， the total nitrogen value of Fengjiashan Reservoir water quality has shown a fluctuating trend， which has a certain degree of impact on the water quality of the reservoir. Specific prevention and control measures are proposed to address the issue of high total nitrogen values in reservoirs， including strengthening source control， adopting soil and water conservation measures， improving the utilization level of livestock manure resources， increasing the utilization rate of livestock wastewater， and expanding the coverage of collection and transportation systems， in order to improve the water quality of Fengjiashan Reservoir and ensure the sustainable use of water resources.

Keywords： total nitrogen; reservoir; water quality

水庫是重要的飲用水源地涵養(yǎng)和保護(hù)區(qū)，主要用于保障居民生活及各方面用水，水庫的水質(zhì)狀況與人們的生產(chǎn)和生活息息相關(guān)。但水庫的氮污染在我國是一個突出的環(huán)境問題，大面積的河流湖泊以及水庫的水體受到影響[1]。

馮家山水庫位于寶雞市千陽縣、鳳翔區(qū)和陳倉區(qū)交界處，建成于1982年，總庫容約為4.28億m3，大壩設(shè)在馮家山山谷。庫區(qū)北至千陽縣千河大橋，南到水庫大壩下游的西干渠橋式倒虹，以兩岸近庫山嶺第一道山脊線為界限，上游左岸以塬坡交界為限。庫區(qū)地勢由西北向東南逐漸低落，海拔高程為

1 250～630 m，相對高差一般不超過300 m。馮家山水庫是以農(nóng)業(yè)灌溉及工業(yè)、城市居民生活供水為主，兼作防洪、發(fā)電等綜合利用的大型水利工程，也是寶雞市的重要飲用水水源地。圍繞馮家山水庫水質(zhì)總氮較高的原因進(jìn)行調(diào)查和分析，并結(jié)合千陽縣的實際情況，提出相應(yīng)的控制對策。

1 水庫水質(zhì)情況

總氮是水體中所含的有機(jī)氮和無機(jī)氮化合物的總和，包括可溶性及懸浮顆粒中的含氮量，是反映湖泊、水庫營養(yǎng)鹽水平的重要指標(biāo)之一，是控制湖泊富營養(yǎng)化的特定項目[2]。根據(jù)馮家山水庫水源地取水口2018—2022年的水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)，總氮值均高于地表水Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)限值（0.5 mg/L），且近年來總氮值呈現(xiàn)波動變化趨勢，對水庫水質(zhì)造成一定程度的影響。

富營養(yǎng)化狀況采用《湖泊（水庫）富營養(yǎng)化評價方法及分級技術(shù)規(guī)定》中規(guī)定的綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法進(jìn)行評價，評價指標(biāo)包括葉綠素ａ、總磷、總氮、透明度及高錳酸鹽指數(shù)。根據(jù)綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)計算結(jié)果，2018—2021年馮家山水庫營養(yǎng)化狀態(tài)屬于輕度富營養(yǎng)型。近年來，經(jīng)過水生態(tài)環(huán)境綜合治理，馮家山水庫水質(zhì)有所改善，2022年的營養(yǎng)化狀態(tài)為中營養(yǎng)化，但仍接近輕度富營養(yǎng)化指標(biāo)值。

2 水庫總氮較高原因調(diào)查與分析

本次調(diào)查圍繞總氮污染物的主要來源開展調(diào)查，查找總氮濃度較高的具體原因，為改善水庫水質(zhì)提出可行的建議。

2.1 農(nóng)業(yè)面源影響

化肥可以為作物提供所需的各種營養(yǎng)物質(zhì)，如氮、磷、鉀等元素。在農(nóng)業(yè)種植過程中，合理使用化肥可以提高作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，并改善土壤環(huán)境，但化肥的使用也造成了氮、磷等元素在土壤中積累。在雨水的作用下，肥料中的氮、磷等元素可通過徑流等向水體遷移。

千陽縣屬于農(nóng)業(yè)大縣，從種植業(yè)分布區(qū)域看，千河兩岸及馮家山水庫庫區(qū)周邊農(nóng)田分布較為集中。千陽縣的主要糧食作物包括小麥、玉米、豆類、薯類等，化肥平均施用量為526 kg/hm2，已超過225 kg/hm2的安全上限[3]。當(dāng)?shù)刂饕┯靡阅蛩貫橹鞯暮剩适褂昧窟^大，部分氮會隨地表徑流進(jìn)入土壤或水體，并最終進(jìn)入水庫。過量使用化肥是造成水庫總氮較高的主要因素。

2.2 水土流失影響

水庫上游的千陽縣地處渭北高原西部丘陵溝壑區(qū)，境內(nèi)山嶺起伏，丘陵連綿，溝壑縱橫，臺原殘碎，谷川狹長。千河水量季節(jié)性變化大，屬季節(jié)性多洪水多泥沙河流。這些自然條件導(dǎo)致當(dāng)?shù)氐乃亮魇л^重。千陽縣的水土流失面積為857 km2，占總面積的86%[4]。土壤中也含有氮，隨著雨水不斷沖刷地面，加上當(dāng)?shù)氐匦蔚孛驳奶厥庑裕廴疚飼S泥沙進(jìn)入水體，從而使水庫中各種含氮污染物的含量升高，導(dǎo)致庫區(qū)總氮濃度值上升。

2.3 畜禽養(yǎng)殖過程影響

畜禽養(yǎng)殖過程產(chǎn)生的糞便，可以用于制造沼氣、生產(chǎn)有機(jī)肥。但畜禽養(yǎng)殖糞便處置不當(dāng)也易污染水體和土壤環(huán)境。根據(jù)第二次全國污染源普查數(shù)據(jù)，在農(nóng)業(yè)源中畜禽養(yǎng)殖對化學(xué)需氧量、總氮和總磷的貢獻(xiàn)均較大，說明養(yǎng)殖業(yè)是影響區(qū)域水環(huán)境質(zhì)量的重要

因素[5]。

千陽縣的小規(guī)模養(yǎng)殖個體較多，分布較為分散，部分個體養(yǎng)殖戶還存在糞便露天堆放、污水直排周邊河溝等情況，部分畜禽養(yǎng)殖散戶沒有糞污堆放設(shè)施，或者設(shè)施不具備防滲和防雨淋功能，污染物會隨地表徑流流入河流或滲入土壤，從而影響馮家山水庫的水質(zhì)。

2.4 農(nóng)村生活源污染影響

生活污染主要是居民日常生活中產(chǎn)生的生活污水、生活垃圾、糞便等污染物，都可能污染千河流域的生態(tài)環(huán)境。例如，農(nóng)村生活污水排放分散，缺乏有效的收集措施，存在隨意排放現(xiàn)象，會隨著雨水進(jìn)入土壤和水體[6]。

千陽縣共有65個行政村，已建有32套農(nóng)村污水處理設(shè)施，主要采用人工濕地、穩(wěn)定塘等處理工藝，但部分污水處理設(shè)施存在進(jìn)水渠道堵塞、管網(wǎng)收集不暢、設(shè)施運行不穩(wěn)定等問題，污水處理后排向周圍田地或溝渠。部分未建設(shè)污水設(shè)施的村莊仍存在生活污水直接排放附近河流和農(nóng)田的現(xiàn)象，可能對流域生態(tài)環(huán)境造成潛在影響。

通過現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，部分村莊還未覆蓋收集和轉(zhuǎn)運體系，且由于農(nóng)村垃圾處理管理制度不完善、人員素質(zhì)不高和環(huán)保意識弱，部分地區(qū)的農(nóng)村生活垃圾未能全部得到妥善處理。

3 水庫總氮控制對策

馮家山水庫水體因長期受到周邊居民生產(chǎn)生活的影響，導(dǎo)致水體中的總氮濃度較高。要解決水庫水質(zhì)總氮含量較高的問題，必須減少外源氮元素的排入。結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H情況，建議采取以下措施。

3.1 農(nóng)業(yè)面源污染防治

千陽縣的氮肥使用量過大，利用率偏低，建議控制氮肥使用量，提高氮肥利用率。由于面源污染具有隨機(jī)性、分散性、廣域性等特點，治理難度較大，建議采取以下措施[7]。第一，分析不同化肥的特點、流失途徑及其影響因素，通過調(diào)節(jié)可人為控制的影響因素，從源頭、田間管理、末端攔截3個環(huán)節(jié)控制化肥的流失，降低對環(huán)境的污染風(fēng)險[8]。第二，加強(qiáng)源頭控制，科學(xué)施肥，采用精準(zhǔn)化平衡施肥技術(shù)和養(yǎng)分平衡施肥技術(shù)，大力推廣緩釋肥料[9]。第三，采取水土保持措施，加大水土流失治理力度[10-11]。

3.2 畜禽養(yǎng)殖污染防治

養(yǎng)殖業(yè)糞污是造成水體富營養(yǎng)化的重要因素，建議推廣生態(tài)消納處理養(yǎng)殖糞污模式。第一，對于周邊有糧田、菜園和果園的養(yǎng)殖場區(qū)，可采取堆肥、發(fā)酵等治理措施，為周邊種植業(yè)提供有機(jī)肥料。第二，提高養(yǎng)殖業(yè)糞污資源化利用水平。引導(dǎo)養(yǎng)殖場區(qū)采取“畜—肥—草—畜”的資源化循環(huán)利用模式，推進(jìn)有機(jī)肥生產(chǎn)、協(xié)議糞污代處理模式，提高糞污資源化利用率，減少化肥用量。第三，提高養(yǎng)殖業(yè)廢水利用率。畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的廢水經(jīng)污水處理設(shè)施凈化處理后，可用于澆灌苗木、沖洗地面。

3.3 農(nóng)村生活源污染防治

已建有農(nóng)村污水處理設(shè)施的村鎮(zhèn)，應(yīng)加強(qiáng)設(shè)施運行維護(hù)，保障污水治理設(shè)施穩(wěn)定運行，確保污水處理達(dá)標(biāo)后排放。加強(qiáng)污水收集管網(wǎng)的巡查、維護(hù)，保障污水收集管網(wǎng)暢通。建議推進(jìn)農(nóng)村生活垃圾治理設(shè)施建設(shè)，擴(kuò)大收集轉(zhuǎn)運體系覆蓋面，對于靠近河湖沿岸的村莊，要完成垃圾治理設(shè)施配置，從源頭防控垃圾進(jìn)入河湖沿岸。

4 結(jié)論

農(nóng)業(yè)面源污染是造成馮家山水庫總氮含量較高的主要因素。為有效控制農(nóng)業(yè)面源污染，需要采取源頭控制、過程阻斷、末端強(qiáng)化相結(jié)合的治理措施。入庫河流是輸送面源污染物的重要途徑，應(yīng)推進(jìn)整個流域的協(xié)同治理，強(qiáng)化保障措施。同時，應(yīng)因地制宜，精準(zhǔn)施策，切實減少外源氮元素的排入。

參考文獻(xiàn)

1 YU C Q，HUANG X，CHEN H，et al.Managing nitrogen to restore water quality in China[J].Nature，2019，567：516-520.

2 竇 紅.崗南水庫總氮含量較高的調(diào)查分析[J].環(huán)境與發(fā)展，2017（4）：155-156.

3 殷 明，施敏芳，劉成付.丹江口水庫水質(zhì)總氮超標(biāo)成因初步分析及控制對策[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2007（7）：35-36.

4 杜小平.對千河流域水文特性的幾點分析[J].統(tǒng)計與管理，2014（9）：84-85.

5 生態(tài)環(huán)境部，國家統(tǒng)計局，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部.《第二次全國污染源普查公報》全文[EB/OL].（2020-06-

08）[2024-08-15].https：//www.mee.gov.cn/home/ztbd/rdzl/wrypc/zlxz/202006/t20200616_784745.html.

6 周 冏，溫倩倩，康 晶，等.農(nóng)業(yè)面源污染對我國農(nóng)村地表水的影響與對策研究[J].環(huán)境監(jiān)控與預(yù)警，2022（6）：1-7.

7 XUE L H，HOU P F，ZHANG Z Y，et al.

Application of systematic strategy for agricultural non-pointsource pollution control in Yantze River basin，China[J].Agriculture Ecosystems & Environment，2020（1）：107148．

8 楊 磊，起德花，李立雄，等.普洱市納賀水庫飲用水水源地環(huán)境現(xiàn)狀與保護(hù)對策研究[J].環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊，2023（2）：40-43.

9 王立萍，婁山崇，孫秀玲，等.尼山水庫小流域典型面源污染來源及特征分析[J].農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)報，2022（1）：26-35.

10 趙守彥，鄭 婕，趙 徹，等.高水位運行期間密云水庫總氮含量變化趨勢及原因分析[J].北京水務(wù)，2022（4）：27-30.

11 蘇青青，宋林旭，劉德富，等.三峽水庫香溪河沉積物氮含量和氨氮釋放特征[J].水生態(tài)學(xué)雜志，2019（3）：1-7.