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听湖水库水质现状调查及保护对策浅析

来源:www.daxuelw.org  发布时间:2016-12-13  
1 砚山县城及听湖水库概况

砚山县地处云南省东南部,位于北回归线附近的低纬高原地带,属北亚热带季风气候,年平均降雨量900 ~ 1100mm。境内河流短,水量少,水资源十分匮乏。听湖水库位于砚山县城东北面,原距县城8km ( 现几乎与县城相接),为县城最低点,是珠江流域西江水系南丘河上一座以防洪及灌溉为一体的重要中型水库。水库多年平均径流量1780万m3,总库容2320 万m3,兴利库容1218 万m3,水域面积3. 76km2,年供水量1443 万m3,灌溉面积0. 174 万hm2 (2. 61 万亩)。20 世纪90 年代,听湖水质较好,曾作为周边村寨的饮用水源及县城的备用水源。90 年代末县城开始向位于县城东郊的听湖水库方向扩展,水库径流区内原有的农田、林地等被城市取代,生态环境受到严重破坏,水库周边湿地消失殆尽。随着县城人口不断增加,入湖污染负荷不断增大,水库水质逐年下降,现已下降为劣V 类水质,远远达不到饮用的要求。对于水资源本已十分匮乏的砚山县城来说,保护好听湖水库对砚山县的经济社会发展具有重要的意义。

2 听湖水库历年水质调查监测结果

2. 1 评价指标与评价方法

2. 1. 1 评价指标

评价指标为《GB3838 - 2002 地表水环境质量标准》表1 和表2 的所有指标及叶绿素a、透明度、电导率, 共计32 项。根据环保部环办[2011] 22 号文件规定,其中水温、总氮、粪大肠菌群作为参考指标,不用于评价水质类别,故表2的水质综合评分没有针对总氮。结合砚山县气象、水文等条件,将5、11 月定为平水期,12 月—次年4 月定为枯水期,6—10 月定为丰水期。

2. 1. 2 评价方法

(1) 主要污染指标确定方法: 断面水质超过Ⅲ类标准时,先按照不同指标对应水质类别的优劣,选择水质类别最差的前三项指标作为主要污染指标。当不同指标对应的水质类别相同时计算超标倍数,将超标指标按其超标倍数大小排列,取超标倍数最大的前三项为主要污染指标。

(2) 水质综合评分值: 用内插方法计算得出断面(或测点) 每个参加水质评价项目的评分值,根据各个单项组分的水质评分值,取其最高评分值即为该断面( 或测点) 的水质综合评分值。计算公式为:

WGI = MAX (WGI (i))

(3) 综合营养状态指数: 根据计算指数,按照“贫”、“中”、“富”方式对水库富营养状态进行分级。计算如下式:

TLI (Σ ) = Σmj = 1Wj·TLI (j)

(4) 以上具体计算方法采用中国环境科学研究院《全国饮用水源地环境保护规划技术培训讲义》所采用的水质评估体系,此处不再赘述。

2. 2 监测结果

2005—2014 年砚山县环境监测站共对砚山县听湖水库监测16 次,监测因子为《GB3838 - 2002地表水环境质量标准》表1 和表2 的所有指标及叶绿素a、透明度、电导率,共计32 项,表1、表2为听湖水库2006—2014 年水质监测结果。表中,叶绿素a 单位为mg /m3,透明度单位为m,pH、营养指数和水质综合评分值为无量纲,其余单位为mg /L。此处仅列出超标指标,其余未列出指标均达到国家III 类标准,不再赘述。

2. 3 超标项目分析

按《云南省地表水水环境功能区划》听湖水库划定为饮用二级,即其水质应达到《GB3838 -2002 地表水环境质量标准》的III 类标准。从表1可以看出听湖水库水质从2006 年起就已经到了V类标准,远不能满足要求。主要表现在3 个方面:

(1) CODCr、CODMn、BOD5: 为反映水体有机污染物等耗氧物质的水质指标。由表1 可以看出,随着近年来加强保护,CODCr、CODMn在2014 年已经稳定达标,BOD5逐步成为主要污染指标。主要是由于听湖水库水质富营养化程度逐步升高,富营养化现象时有发生,富营养化发生后鱼类和其他生物大量死亡,形成了大量能被微生物降解的耗氧物质,导致了BOD5的升高。

(2) 总氮、氨氮、总磷: 生活污水中含有大量氨氮,随着生活污水排入水库的现象得到控制,氨氮逐年下降,水体中的自净作用得到加强,氨态氮逐渐向硝态氮形式转变,水体中的氨氮在2012 年后已能稳定达标。但是由于水体受到长期污染,形成了较强的内源污染,在厌氧条件下,底部沉积物中N、P 等污染物能重新释放,导致水体中氮、磷的总量很难下降。

(3) pH: 水库水体的pH 值长期为偏碱性,其中有4 次超过国家标准。砚山县地貌为喀斯特地貌,听湖水库主要靠岩溶地下水和地表径流补给。而周边地下水层岩石多为石灰岩,易生成水解后显碱性的强碱弱酸盐,所以导致水库水质呈碱性。

2. 4 水质变化分析

2012 年砚山县委县人民政府启动了针对听湖水库的“母亲湖保护行动”,水库水质恶化的情况得到了有效的控制,水质逐年好转。图1、图2 为根据听湖水库历年来丰水期的监测结果制作的折线图,从中可以看出经过3 年的整治水库水质已基本恢复到2006 年的水平。

3 听湖水库污染源调查及对策

3. 1 听湖水库污染源调查

经过实地调查及查阅有关资料,听湖水库污染源主要表现为以下几个方面:

(1) 砚山县城污水: ①县城污水可划分为城北、城中、城南三个片区,通过两条排洪大沟收集后最终排入听湖水库,其中1 号排洪大沟收集了城中片区及城南片区的污水,2 号排洪大沟收集了城北片区的污水。目前只有城中片区的污水进入污水处理厂处理,其余片区的县城污水均未得到相应处理。②砚山县污水处理厂位于水库西南面的蔑茂塘公园旁,于2003 年建成使用,设计出水指标为《GB18918 - 2002 城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B 标,污水日处理能力5000m3。但因资金缺乏及管理不到位,该厂曾长期不能正常运转,污水集中收集到该厂后未经处理便直排听湖水库。近年来由于政府的高度重视,污水处理厂得以正常运转,但是由于原建设规模偏小,县城污水管网没有完全实现雨污分流,导致雨季污水处理厂难以处理合流水量,雨季时形成溢流排入听湖水库。

(2) 径流区村寨污染: 据统计,水库径流区内有竜白、锣锅寨、新农、旧谢等村民小组,共2764 人、139. 067hm2 (2086 亩) 耕地。产生的生活污水、生活垃圾及禽畜养殖垃圾等由于没有治理设施,长期对水库造成污染。同时,听湖水库周边存在大量耕地,村民为了提高耕地产量,大量施肥,使用薄膜种植等措施,带来了农业面源污染。

(3) 小海湾坝: 小海湾坝为位于听湖水库上游的坝塘,其水体与听湖库区相连,县城1 号排洪大沟的污水通过小海湾坝进入听湖水库。小海湾坝被长期承包给私人进行网箱养鱼,加上县城污水的汇入,水质污染十分严重,2010 年曾发生大规模死鱼事件,死鱼数量达10t 左右。

(4) 水库管理不到位: 虽然建有水库管理所,但长期以来到水库洗衣服、钓鱼、开汽艇的现象一直存在,对水库造成了一定的污染。

(5) 库区养鱼: 长期以来听湖水库一直承包给私人养鱼,养鱼人在水库中心搭建房屋进行日常起居,养鱼过程中投放大量饵料及养殖密度过高对水库造成了污染。

(6) 周边工业带来的污染: 听湖水库径流区内有两个工业园区,其中涉水排放企业有10 户,其排放的污水没有治理设施直排入附近农灌沟,最终进入听湖水库造成污染。

(7) 内源污染: 水库由于长期处于污染状态,水库底部沉积物贮存了大量污染物,不断释放进入水体形成污染。

3. 2 听湖水库环境保护对策

(1) 完善城区管网建设,严格执行雨污分流制度,做好水库周边的截污工作,杜绝未经处理的污水直排水库。扩建现有污水处理厂,扩建后日处理污水达到15000m3,设计出水水质达到一级A标,用来处理城北片区、城中片区及布标工业园区的污水。此外,建议在砚山县城南部新建一座污水处理厂,设计出水水质为一级B 标,用于处置城南片区及三星坝工业园区的污水,其污水处理达标后排入三星坝工业园区下游的公革河。在两个污水处理厂建成后,两个工业园区入驻企业排放的污水达到污水处理厂纳管标准后进入污水处理厂处理实现达标排放。

(2) 对径流区内村寨优先进行农村环境综合整治,修建垃圾堆放点及污水处理设施。实行退田还湖,在水库周边原有自然滩地和湿地选择合适的植物进行种植,恢复水库周围的生态系统,使其具有湖库水环境保护生态屏障功能,为鸟类与野生动物等提供繁殖、栖息场所,并引进有益的动物进行繁殖,保持生物多样性,维护生态系统的稳定。

(3) 在小海湾坝开展退塘还湖工程,取缔小海湾坝内的网箱养鱼,在原址新建处理规模为2000m3 /d污水处理系统1 座,并配套建设植物配置工程,折流沉淀池、深度厌氧池、曝气池、人工生态砾石床、潜流湿地以及前置库(植物稳定塘) 等设施。使小海湾坝具有拦截、沉淀、净化水体污染物的作用,从听湖水库的最大污染源头转变成为听湖水库的有力屏障。

在小海湾坝工程完成前,将现有污水处理厂处理达标的污水通过泵站提升至听湖下游附近环境容量更大的公革河进行排放。在小海湾坝工程完成后,污水处理厂达标污水进入小海湾坝进行后续处置。在污水处理厂扩建完成后,还可将一部分达标污水作为污水处理厂旁蔑茂塘公园的景观用水。

(4) 加强水库管理所的硬件建设,提高管理人员的业务素质,完善相应的法律法规,明确其管理职责,杜绝破坏水库生态系统和污染水库环境的行为发生。

(5) 建议发展无公害的生态渔业,采用以水库原有水生植物为原料的低坝高栏养殖,推广养殖鲢鱼,鲢鱼能大量捕食水面浮游藻类,延缓和防止水体发生富营养化。

(6) 环保行政主管部门督促水库周边企业落实环保三同时制度,做好其环境保护竣工验收及后期的环境监管工作,使其污染物实现达标排放,对无法落实的企业勒令其搬迁或者停产整顿。

(7) 近年来水库水质逐年好转,水体自净作用得到增强,内源污染将通过水体自净作用逐年降低。

4 结论

听湖水库作为砚山县城周边的重要饮用水源地,对砚山县经济社会的发展起着至关重要的作用。虽然水库水质已经连续多年为劣V 类水质,但是从近年的水质监测结果可以看出,在采取一定的环境整治措施后,水库水质能够明显地实现好转,并在2014 年首次达到了V 类水质。因此,虽然任重道远,但通过落实相关措施后,听湖水库重现昔日的碧波荡漾是完全可以做到的。

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