于橋水庫周邊水污染源近期治理工程環境效益評估

馮思軍，宋兵魁

（1.天津市水利科學研究院，天津300061；2.天津市環境科學研究院，天津300191）

于橋水庫周邊水污染源近期治理工程環境效益評估

馮思軍1，宋兵魁2

（1.天津市水利科學研究院，天津300061；2.天津市環境科學研究院，天津300191）

2010年以來，天津市投資2.8億元，實施了近4年的于橋水庫周邊水污染源近期治理工程，對庫區水體、水庫周邊及上游黎河支流開展了污染治理、生態修復及基礎設施建設等一系列工程。經對近期治理工程進行科學環境效益評估，顯示該工程的實施有效消減了庫周和上游污染；庫周污染物入庫量和相應入庫比例明顯下降，庫周污染物年均入庫量TN、TP較工程實施前分別下降41%、15%。工程實施促進了水庫管理水平的提升，工程建設和治理效果達到了預期目標。

水源保護；環境效益評估；近期治理工程；于橋水庫

1 項目背景

于橋水庫是天津市引灤入津城市供水系統的重要調蓄水庫，是重要的城市飲用水源地。近年來，隨著灤河流域、于橋水庫上游匯水流域及庫區周邊村鎮經濟發展，水庫水體富營養化呈加劇趨勢，水庫內水草泛濫、藻類生長，水庫藻類暴發幾率增加，對天津市城市供水和市民飲用水安全構成威脅。為確保庫區水安全、改善庫區水生態環境質量，根據天津市委、市政府指示和《關于加強引灤水源保護近期工作意見》（津政發〔2009〕15號）的要求，天津市水務局在2009年開展的于橋水庫水污染防治及水環境保護工程（示范工程）的基礎上，進一步組織實施了于橋水庫周邊水污染源近期治理工程。通過采用生物、物理等措施，消減水庫營養鹽負荷，促進水庫生態系統向良性循環恢復；通過在湖濱帶建設防護林和蘆葦濕地，防止庫周污水污染物侵入庫區，保護庫區生態系統；通過對匯水區域的溝道坑塘、臨水村落環境等治理工程實施，消減入庫污染物，改善庫區的水生態環境和水質狀況；通過黎河支流口示范工程實施，減輕黎河污染負荷，為水庫上游主要污染河道的治理總結經驗，進而推動上游區域點面源治理的進程。最終，達到改善水庫及周邊環境現狀，遏制水質惡化趨勢，防止水藻的爆發；降低庫區水體N、P濃度，在上游來水水質不惡化的條件下，水質總體水平由Ⅴ類提高到Ⅳ類，保障城市供水安全；建立較為完善的庫周垃圾分類、轉運、處理體系，改善人民生產生活質量，促進新農村建設與社會經濟可持續發展；減少黎河支流口的污染物輸入、保障黎河輸水水質安全的效果。

2 項目總體布置

于橋水庫周邊污染源近期治理工程主要針對水庫庫區、水庫庫周、水庫上游引灤輸水的黎河河道3大區域進行治理。

2.1 水庫庫區

庫區水體治理措施包括魚苗放養，水草（藻）打撈，湖濱帶防護林和蘆葦濕地建設。

2.2 庫周區域

庫周治理區包括溝道和村落治理兩部分。

（1）匯流溝道治理工程。選擇水庫周邊主要匯流的21條溝道，通過溝道清淤、溝坡整治和植被布置、溝口設置截污不攔洪的攔污控制壩，構筑溝道生物凈化體系。同時，對溝道附近的坑塘清整后進行綠化，并與相近的溝道相連接，形成多級溝塘系統。

（2）村落治理工程。針對垃圾和養殖污染進行治理，建立村內垃圾收集轉運系統以及垃圾處理場，處理庫周生活垃圾。同時，對庫周未規劃搬遷村落建設戶用沼氣池和養殖小區沼氣池。

2.3 水庫上游引灤輸水的黎河河道

利用人工濕地等生態修復措施，實施西山橋、龍灣橋、高各莊、崔家莊4個主要黎河支流治理工程，凈化上游黎河河道污染物。

3 項目主要建設內容

項目分一期和二期，包括以下8方面建設內容。

3.1 庫區水體生態恢復工程

包括投放魚苗1 880萬尾，購置水草收割及運轉船只15艘，建設堆草場6處、浮動碼頭12座、船只停放場1處，埋設界樁1 387個。

3.2 村落治理工程

一期包括庫周7個鄉鎮111個村落垃圾清運、轉運系統購置4 812個垃圾箱、413輛保潔車、34輛清運車，建設垃圾轉運站1處、戶用沼氣池2 771座和養殖小區規模沼氣池15座。二期包括建設戶用沼氣池2 200座，治理大辛莊村溝道，在庫區北岸馬伸橋鎮建立1座規模為150 t/d的生活垃圾處理場。

3.3 污水多級溝塘處理工程

包括治理水庫周邊主要徑流匯水溝道21條、馬伸橋濕地系統工程、坑塘治理工程38個。

3.4 庫區周邊魚池清除工程

包括清理庫北七里峰以南、大巨各莊以東和庫南五百戶以北的魚塘共150 hm2。

3.5 湖濱帶生態防護林建設工程

包括在水庫周邊栽植防護林153.33 hm2，建設濕地棧橋1處。

3.6 水質監測設施完善工程

包括新建黎河入境斷面水文水質聯合監測斷面、完善水文水質監測設備，新建沙河水文測量斷面、配備對應的河段基礎設施和水文測報設施。

3.7 軟科學研究工程

開展于橋水庫水質改善技術研究與示范項目和于橋水庫藍藻水草監測系統研究項目的科研工作，全面調查摸清當前于橋水庫污染程度和生物結構，建立于橋水庫藍藻預警指標和風險等級，研究改善水質、降低藍藻爆發風險等措施。

3.8 上游黎河支流口濕地治理示范工程

一期包括西山橋支流口治理工程、規模4 500 m3/d，龍灣橋支流口治理工程、規模3 400 m3/d；二期包括高各莊支流口治理工程、規模4 876 m3/d，崔家莊支流口治理工程、規模8 704 m3/d。

4 工程環境效益評估

4.1 評估目的

（1）以近期治理工程去除的污染物（COD、TN、 NH3-N、TP、SS）為重點，通過對每個工程建設與運行效果的現場連續運行監測調查和試驗分析，結合于橋水庫污染物出入庫變化的現狀數據和歷史資料，系統評估于橋水庫周邊水污染源近期治理工程的實施對于橋水庫水質所起的作用，客觀評價工程的真實效益，提出改進對策。

（2）對相關區域的生態環境改善和公眾水環境保護意識進行評估，重點對于橋水庫周邊村莊、溝道、坑塘的垃圾清運和綠化管理工作以及庫周村落居民公眾水環境保護意識的評估，明確于橋水庫近期治理工程所產生的生態效益及公眾對該項工程的滿意度及環保意識提高情況。

4.2 評估方法

主要采用4種方法，即現場調查法、污染負荷估算法、現場試驗法、模型計算法。具體情況，見表1。

4.2.1 現場調查法

調查近期治理工程實施前于橋水庫周邊基本情況、水庫水質情況、已開展的工程建設情況。對每一項治理工程，實地調查了解工程建設和完成情況、運行效果以及周邊居民對工程的意見建議。調查近期工程實施后，水庫周邊環境和水庫水質變化情況?，F場調查本次治理涉及的于橋水庫上游支流沿線的污染情況。

4.2.2 污染負荷估算法

對產生污染去除的分項工程，采用通用污染負荷估算法，評估工程建設運行對主要污染物去除量、入庫量大小的核算。

4.2.3 現場試驗法

對于產生污染去除的部分分項工程，采用現場試驗方法，修正各項工程的污染負荷估算方法。在汛期、非汛期，就各項工程對降雨徑流污染去除情況進行現場監測。模型計算法中，也采用現場試驗法。

4.2.4 模型計算法

測算工程實施以來于橋水庫污染物入庫量，對庫周面源采用SWAT模型測算，對上游3條支流和引灤來水的污染負荷采用一級反應動力學方程進行測算。

4.3 評估結論

4.3.1 工程實施取得了顯著的環境效益

（1）有效消減庫周和上游污染，庫周污染入庫量明顯下降，入庫比重降低。工程實施以來，年去除污染物TN、TP、COD、NH3-N入庫量分別為290.27、49.52、258.62、26.81 t，有效消減了庫周和部分上游污染物，特別是全方位去除了庫周農村、養殖、溝道污染物。庫周2009—2011年污染物年均入庫量TN、TP分別為355、29 t，較水庫1983—2008年污染物年均入庫研究結果分別下降了41%、15%。于橋水庫庫周主要污染物入庫量變化情況，見表2。

表1 于橋水庫近期治理工程環境效益評估采用主要方法

表2 于橋水庫庫周主要污染物入庫量變化情況

工程實施以來，庫周污染物入庫比重降低。2009—2011年于橋水庫入庫TN負荷中，3條支流占43.5%，引灤來水占46%，水庫周邊占10.5%；入庫TP負荷中，3條支流占58%，引灤來水占34%，水庫周邊占8%。水庫周邊污染物負荷比例，較2008年前（TN負荷占13.9%、TP負荷占38.57%）均出現下降。3大支流和引灤輸水仍是水庫污染物的主要來源。于橋水庫近期治理工程實施以來主要污染物入庫量計算結果，見表3。

（2）除引灤輸水期外，于橋水庫水質基本保持穩定。治理工程實施以來，2009、2010、2011年于橋水庫管理處水質常規監測數據顯示，除了歷次引灤輸水期和2012年7—8月的3場暴雨影響外，水庫污染物基本保持穩定。2009—2011年于橋水庫水體中TN整體呈下降趨勢，2011年好于2010年，2010年好于2009年（2011年部分月份偏高是由于引灤來水TN偏高所致）；水庫水體中高錳酸鹽指數含量保持穩定；再次說明近期治理工程取得了較好的水環境保護效果?？v觀2009—2012年近4年水庫水質指標變化情況發現，TN、TP和高錳酸鹽指數總體呈略上升趨勢，如圖1-3所示，圖中水質數據包括2009—2011年全年以及2012年前11個月的水質常規監測數據，圖中細橫線為地表水Ⅲ類水質標準，粗橫線為水質指標近4年變化趨勢線。

表3 于橋水庫近期治理工程實施以來主要污染物入庫量計算結果

圖12009 -2012年于橋水庫庫中心TN濃度變化趨勢

（3）水庫水生態環境明顯改善。近期治理工程實施的魚苗放養和水草打撈等水體生態修復工程，在水庫生態改善方面發揮了明顯作用。于橋水庫的魚比往年增多了，魚類對水藻的吞噬作用對抑制菹草和藻類產生發揮了一定作用，間接改善了水庫水質。于橋水庫捕撈秩序是近幾年來最好的，特別是通過延長封庫休漁期，漁業資源得到有效保護，2012年出現鯽魚、鯉魚集群現象。水草打撈有效去除了大量繁殖的菹草，保持了水生植物的生態平衡。

圖2 2009-2012年于橋水庫庫中心TP濃度變化趨勢

圖3 2009-2012年于橋水庫庫中心高錳酸鹽指數濃度變化趨勢

4.3.2 工程實施有效提升了水庫的管理水平

工程實施建立了沙河水文測量斷面、在老果河橋下游增設了一省界水文水質監測斷面和購置了水文、水質自動監測設施，實現了迅捷、準確地提供上游水質、水量變化信息，解決了水文與水質監測斷面不一致，彌補了引灤黎河河道水質自動監測的不足，提高了水量水質監控水平，為推動于橋水庫上游水源保護工作提供了重要基礎保障。科學研究項目實施建立了于橋水庫藍藻預警系統，提出了水生植物、動物管理方案，為今后優化于橋水庫管理調度、保障城市供水安全提供了技術支撐。

4.3.3 工程實施產生了廣泛的社會效益

（1）庫周村落基礎設施不斷完善，村容村貌顯著提升。村落垃圾治理及處理轉運工程實現了村內、村外及水庫周邊環境整潔，水庫湖濱帶及村落內原來隨意丟棄的垃圾被徹底清除干凈，農村居住環境煥然一新。坑塘、溝道治理工程的實施，使原有淤積嚴重、垃圾遍布的溝道及坑塘得到了徹底清理，也使得水庫周邊居民生活環境大大改善。實施的大量沼氣池建設工程，解決了農村生活污水和垃圾以及畜禽養殖污染問題，改善了水庫周圍村落村容村貌。

（2）庫周居民環境保護意識明顯提高。近期治理工程是一項公益工程、民生工程。經走訪調查顯示，近期治理工程得到了當地居民的大力支持和擁護，各鄉鎮在對居民宣傳教育基礎上，建立了垃圾收集的長效管理機制，確保了各項措施發揮效益。水庫周邊居民切身體會到了工程實施后帶來的環境效益，環境保護意識明顯提高。

5 后續治理建議

5.1 政策建議

一是將引灤水源保護納入京津冀協同發展重要國家戰略規劃；二是推動潘家口、大黑汀水庫及黎河輸水河道劃定為飲用水源保護區；三是積極研究建立引灤水源保護跨省生態補償機制。

5.2 管理建議

一是強化近期治理工程后期運行管理；二是妥善做好庫區移民搬遷工作；三是加強于橋水庫周邊污染點源管理；四是全面加強水庫水質預警執法；五是扎實推進飲用水源突發事件應急能力建設。

5.3 工程建議

一是加快實施于橋水庫入庫口前置庫工程；二是進一步完善庫周污染治理工程；三是實施周邊鄉鎮面源污染治理工程；四是繼續開展上游沿線污染治理示范工程；五是進一步優化后期治理工程設計；六是建立沙河、淋河上游的水文水質監測斷面，實現沙河、淋河水文水質的聯合監測和數據共享。

TV213.4;X524

B

1004-7328（2014）04-0010-04

10.3969/j.issn.1004-7328.2014.04.004

2014-03-20

天津市水利基金項目（H-201208-Z-G-026）

馮思軍（1978-），男，工程師，主要從事飲用水源地保護、水資源研究工作。