丹江口水庫水質現狀及水資源可持續發展策略探討

朱艷容 吳 哲 王 峰

(長江委水文局漢江水環境監測中心, 湖北襄陽 441000)

?

丹江口水庫水質現狀及水資源可持續發展策略探討

朱艷容 吳 哲 王 峰

(長江委水文局漢江水環境監測中心, 湖北襄陽 441000)

丹江口水庫作為南水北調中線工程的水源地，水質狀況對實現向京津冀地區安全供水至關重要。基于庫區水質的總體評價，從點源污染和非點源污染及內源污染3個方面，分別論述了水質污染的來源及成因，并針對庫區水資源利用現狀提出了水資源可持續發展的建議。

點源污染；非點源污染；內源污染；水資源；可持續發展；丹江口水利樞紐

丹江口水庫是20世紀50年代末國家興建的綜合開發和治理漢江流域的大型水利樞紐工程，位于漢江中上游，包括湖北省境內的漢江庫區和河南省境內的丹江庫區，其淡水庫容為全亞洲最大，水庫總面積846 km2，是漢江的天然水位調節器。丹江口水庫是國家級水源地，也是南水北調中線工程的取水處，承擔著向京津冀地區提供生活、生態環境及生產用水的任務。

南水北調中線工程旨在對我國的淡水資源進行再分配，以緩解北方地區水資源短缺的局面，從而促進統籌協調的可持續發展。然而，調水工程必然對漢江流域(包括丹江口水庫)的水環境產生影響，同時也面臨著水源地水土流失、面源污染、水庫水質安全、水資源長效利用等諸多問題和挑戰，因此有必要對丹江口水庫的水質現狀開展深入研究，并依此制定相應的水資源可持續發展策略。

1 庫區水質現狀

根據《地表水環境質量標準》(GB3838—2002)，結合長江委漢江水環境監測中心對丹江口水庫及漢江中上游干支流近10 a的水質監測數據，丹江口水庫整體水質全年都在Ⅱ類飲用水以上標準，其中單項指標監測參數多為Ⅰ～Ⅱ類，并且具有硬度低、溶解氧充足等優點，是南水北調中線工程理想的水源地。

然而，水庫周邊城市經濟發展迅速，特別是工業廢水的排放對匯入庫區的支流水體造成了嚴重污染，如神定河、老灌河等入庫支流因沿河工業廢水和生活污水的排入，水質一般為Ⅳ類或Ⅴ類水。其他支流污染情況類似，水質介于Ⅲ～Ⅳ類之間。丹江口水庫局部庫灣氮、磷等營養鹽積累現象嚴重，同時農業生產中的農藥、化肥等非點源污染隨意排放，使庫區水體中氮、磷已達中營養化標準的上限，如不采取有效措施加以控制，局部庫灣水體面臨富營養化的風險。庫區上游夾河、任河、天河等支流水體重金屬污染嚴重。陜鄂交界夾河南寬坪、天河照川斷面均為劣V類，超標項目為總汞、總鉛、總鎘等重金屬[1]。

2 庫區及上游污染來源分析

丹江口庫區的水污染形勢已經十分嚴峻，要有效控制水污染、保障水環境安全，首先要全面了解水體污染物的來源。流域內產生的生活污水和工業廢水對水體危害較大，控制污染排放來源是流域水環境治理的根本。按照污染源的分布特征，水污染可以劃分為點源污染和非點源污染。此外，筆者認為還應該包括內源污染。內源污染防治也逐漸成為當今水環境保護的研究熱點之一。

2.1 點源污染

丹江口庫區及上游的點源污染包括：生活污水污染、養殖業污染及水土流失污染等。

庫區周邊的一些地區將未經處理的生活污水直接排入與各支流相通的河溝中；水產養殖業排出的大量糞便及投餌散失的餌料，特別是未按要求進行無害化處理的糞便；居民的生活生產造成的水土侵蝕，這些都對庫區水體產生了較大的負面影響。

研究表明，丹江口庫區點源污染物主要為氨、氮、COD等，其中庫區生活污水的入庫量為1.120 1×106t/a，養殖業污染物的入庫量為7.652×106t/a，水土流失污染物的入庫量為5.856×106t/a[2]。

2.2 非點源污染

非點源污染的形成機制主要有徑流形成過程、徑流沖刷形成土壤侵蝕的過程和泥沙及氮磷污染物進入水體的過程。人類活動是非點源污染的根本原因。一方面，我國為農業大國，生產活動中大量施用的農藥、化肥等化學污染物只有很少的部分被農作物吸收，大部分殘留于土壤中，并隨降雨地表徑流匯集到地表水體中。另一方面，人類為了拓展生存空間，大肆毀林造田，使土地的利用范圍發生了改變，如地表的植被覆蓋，土壤的質地、成分、滲透、蒸發特征等，加劇了水土流失，對河流水體安全構成嚴重威脅。從非點源污染的形成機制上看，其產生主要受降雨、地形、土地利用類型、耕作制度及土壤質地的影響[3]。

丹江口庫區內地貌類型以丘陵、崗地為主，有少量的低山。根據地形地貌的成因形態，區內地貌屬于構造侵蝕低山區丘陵地形。土壤侵蝕使土壤表層的有機質層損失，同時有許多污染物進入水體形成污染。土壤侵蝕是規模最大、危害程度最嚴重的一種非點源污染。

調查顯示，庫區居民在農業耕種中很少追肥，一般以氮肥作為底肥，輔以少量的磷肥，耕作方式采用比較傳統的順坡耕作，沒有采用留茬、免耕等水土保持措施，在強降雨條件下會加劇水土流失。艾蕾的研究表明，庫區水土流失的分類等級與季節呈正相關，在6～8月為極高等級，占研究樣本百分比約為65%～80%；11月至次年3月為極低等級，占研究樣本百分比約為91%左右，其余時間為中等等級，占研究樣本百分比約為80%～85%[4]。庫區農戶放養家畜，無法對其糞便進行統一處理，這就為非點源污染的產生埋下了隱患。另外，許多沿線居民，尤其是從事農業生產的居民，隨意排放生活污水，長期積累形成了非點源污染的重要來源之一。

庫區沿線有大面積的陡坡山地，櫟林主要分布于陡坡山地上。由于經濟落后，櫟林是當地的主要燃料，長期的亂砍亂伐造成了櫟林植被覆蓋度較低。地表植被的破壞，加劇了水土流失和土壤侵蝕，同時降雨使地表的腐敗動植物尸體等隨地表徑流進入水體，在某種程度上也加劇了非點源污染。

2.3 內源污染

進入湖泊中的營養物質通過各種物理、化學和生物作用，逐漸沉降至湖泊底質表層。積累在底泥表層的氮、磷營養物質，一方面可被微生物直接攝入，進入食物鏈，參與水生生態系統的循環；另一方面，可在一定的物理化學及環境條件下，如風吹、波浪等擾動，從底泥中釋放出來重新進入水中，形成湖內污染負荷，又稱二次污染。內源污染是我國大多數湖泊和水庫面臨的普遍問題，也是導致水質季節性惡化的重要因素。

丹江口水庫主要為京津冀地區提供生活用水，對水質有極高的要求，一般取水口的位置在死水位之上，取水后并沒有減少內源負荷。另外，擔心汛后沒有足夠的水量，水庫很少開啟底孔沖淤，庫內污染物無法沖出水庫。

研究表明，丹江口水庫的內源污染主要為有色可溶性有機質(CDOM)，CDOM可以作為污染物的載體，影響湖泊沉積污染物的分布，從而對水體富營養化產生影響[5]。在漢江支流上及支流匯入丹江口庫區的區域內，農業生產和人畜活動較多，因而氮、磷及有機質含量較大。

3 水資源可持續發展策略的建議

近些年來，丹江口庫區周邊地區的社會經濟快速發展，導致人類對水資源的需求增多，庫區水資源可持續發展利用狀況呈現先升后降的態勢。為保證向京津冀地區居民提供安全的生活用水，丹江口庫區投入了大量人力、物力、財力進行水環境治理，一定程度上減輕了沿線人類活動對庫區水質的不利影響。要實現水資源與社會經濟的可持續發展，還應重點做好如下3個方面的工作。

(1) 利用各種媒介和形式，加強宣傳教育，使庫區居民認識到水質保護的重要性，并營造濃厚的庫區水質保護氛圍。

(2) 制定相關政策，完善水權分配、取水許可與排污許可的統籌管理，嚴格控制污染物排放總量。

(3) 調整產業結構，將退耕還林、植樹造林、封山育林與旅游觀光相結合，大力發展以生態旅游業為代表的第三產業。

面對日益嚴峻的水資源形勢，要保證南水北調中線工程的安全供水，我們應當貫徹落實科學的治水思路，堅持人與自然和諧共處、人與水資源和諧發展，努力構建資源節約型、環境友好型社會，高效利用水資源、優化現有水資源的配置，采取更賦成效的科學管理措施，逐步緩解淡水資源危機，更好地促進社會經濟的可持續發展。

[1] 雷沛. 丹江口庫區及上游污染源解析和典型支流及庫灣水質風險特征研究[D].武漢：武漢理工大學，2012.

[2] 李慧峰，白景鋒，武兵兵. 丹江口水庫面源污染調查及治理方法探究[J].南陽師范學院學報, 2014,13(9): 43-48.

[3] 張飛，塔西甫拉提·特依拜，丁建麗，等.阿克蘇河-塔里木河水系水質污染狀況及其可持續發展策略研究[J]. 水資源與水工程學報，2013,24(2):30-37.

[4] 艾蕾.南水北調中線水源區典型流域土壤侵蝕與水環境特征研究[D].武漢：華中農業大學，2013.

[5] 馮可心, 李永峰, 姜霞，等.丹江口水庫表層沉積物有色可溶性有機物空間分布特征及其來源分析[J].環境化學，2016, 35(2): 373-382.

(編輯：陳紫薇)

2016-09-15

朱艷容，女，長江委水文局漢江水環境監測中心，工程師.

1006-0081(2016)11-0010-02

X52

A