水土保持規劃中水源地面源污染評價及措施布局探討

高寶林，高武林

(湖北省水利水電規劃勘測設計院，湖北 武漢 430064)

在大力推進美麗鄉村、和諧社會建設的新時期，水源地水生態保護是保證人民用水安全的一項重要舉措，隨著經濟社會發展、人們對水資源的需求量逐漸增加，對水質的要求也在提高。另一方面，經濟建設過程中，農業化肥、居民生活用水和生活垃圾等面源污染成為水源地的主要污染源[1]。通過對水源保護區的水土保持工程建設，可減少水土流失，改善生態環境，同時可以減少面源污染，保護水質安全[2]。在新時期建設生態清潔型小流域的總體思路下，水源地面源污染分析評價顯得尤為重要，本文以湖北省英山縣為例，通過調查水源地現狀水質、面源污染情況分析，研究和探討英山縣水土保持規劃中水土保持措施的布局方向。

1 英山縣水源地分布及水質現狀

英山縣絕大部分屬浠水水系，經東河和西河兩條河流匯流最終進入白蓮河水庫，僅有少部分屬巴河水系，流域面積約14km2，占全縣總面積的0.9%。據統計，全縣城鎮供水的15個水源地中，有13個為河流供水；農村飲水目前有59個取水點，其中有5個來源于水庫水，12個來源于地下井水，其余都為河流水或山溪水，水源地基本遍布全縣水庫、河流。

英山城區目前水源地為東河，兩座水廠均設于城區東北部的東河邊，其中一水廠位于右岸的上河擺，二水廠位于左岸的蓮花村，均通過建于河床上的大口井取水，經消毒后供給城市管網。根據2014年英山縣環境監測站監測結果，東河城區水源地4月、11月及全年平均水質較好，高錳酸鹽、氨氮雙因子評價和全因子評價水質均達地表水Ⅱ類水質標準；7月氨氮、總磷超標，雙因子、全因子評價總體水質均達Ⅲ類。全縣鄉鎮水源地共有13處，大部分都是河流或山溪取水，根據2014年7月水質監測結果及英山縣鄉鎮集中式飲用水水源地基礎環境調查報告，南河鎮枹桐坳村、桃花沖麒麟溝、吳家山林場及楊柳灣鎮北流水村水源地水質較好，滿足Ⅱ類水質標準；孔家坊鄉金盆河、陶家河鄉貓兒尖水庫、金家鋪鎮西河、石頭咀鎮西河、雷家店鎮東河、方家咀鄉西畈河及草盤地鎮干河水源地水質達Ⅲ類水質標準；方家咀沙丘田和紅山鎮石頭河水庫水源地總磷超標，水質分別為Ⅳ類和劣Ⅴ類。

另外，位于縣城下游的白蓮河水庫，控制流域面積1800km2，其中英山縣境內將近1435km2，占總面積的79.72%，現承擔浠水縣62.83萬人生活用水任務。根據2014年水質監測結果，白蓮河水庫總磷、總氮超標，超標率分別達32%和134%，總體水質為Ⅳ類，水體呈富營養化，后經過初步的庫周治理，目前水質達Ⅲ類水質標準，仍不能滿足Ⅱ類水質管理目標。所以從廣義上講，英山全縣都位于水源區。

2 面源污染源排放及處理現狀

隨著農村社會經濟的發展，英山縣面源污染越來越嚴重，由于長期不合理施用農藥、化肥，特別是高殘毒農藥對耕地的污染，導致土壤板結、土質惡化，并且通過農田徑流造成水質污染。村鎮基礎設施建設滯后，村鎮生活垃圾、生活污水污染嚴重，絕大部分農村集鎮生活污水以及畜禽養殖業直接排放，生活垃圾隨意堆放，垃圾滲出液及雨水浸泡液進入溝河渠道，污染了地表水體，不僅影響水源地飲用水安全，也一定程度地威脅到農產品質量安全。

2.1 生活污水排放及處理情況

2015年全縣生活污水總排放量896.95萬t，其中城鎮生活污水總排放量882.06萬t，工業源污水總排放量12.71萬t，廢水集中式治理設施2.19萬t。水污染物排放量分別為：COD產生量為3791.330t、COD工業源63.78t、BOD5產生量為1046.91t、總磷產生量28.29t、氨氮總量310.41t、總氮399.04t、動植物油103.6t。目前僅在縣城有1座污水處理廠，日處理規模2萬m3/d，其他鄉鎮都未建設污水集中處理設施，都是直接排放至周邊水體。

2.2 畜禽養殖業排放及處理情況

英山縣是養殖大縣，據2015年統計，養牛、馬等大牲畜8557頭，養羊130120只，養豬193400頭，養雞鴨等家禽1858680只，畜禽養殖業污水產生量222121t，污水排放量134671t；糞便產生量為44285t，COD產生量為6935.98t，氨氮84.26t，總氮658.28t，總磷72.90t。目前大部分農村養殖廢水沒有經過污水處理設施處理就直接外排，不同程度地影響著周邊環境和水體，給水源區水體保護帶來一定的壓力。

2.3 生活垃圾排放情況

據統計測算，2015年全縣生活垃圾產生量9.49萬t，其中縣城生活垃圾產生量2.92萬t，村鎮生活垃圾產生量6.57萬t，英山縣目前已建125t/d無害化生活垃圾處理場一座。2015年年處理量約4.0萬t。各鄉鎮和村里生活垃圾處理工程配套不完善，雖在部分村落設置有垃圾收集桶，但垃圾隨意傾倒、亂堆亂棄現象仍然存在。

2.4 農業污染源污染物排放情況

據統計，2016年英山縣化肥施用總量為28830t，其中氮肥11930t，磷肥3300t，復合肥13600t；農藥施用量125.600t，施用化肥農地面積3.22萬hm2，施用農藥農地面積3.22萬hm2，農業污染源COD排放總量為851.25t；氨氮總排放量8.65t。農業面源污染導致土壤板結、土質惡化，并且通過農田徑流造成水質污染。

3 面源污染情況分析與評價

全縣水生態環境總體相對較好，但部分地區的水環境污染和生態破壞問題較為突出。根據污染源普查成果分析，全縣工業污染源排放量占污染負荷的2.7%，生活污染源所占污染負荷約25.1%，農業污染源污染負荷占72.2%；居民生活污水和農業面源污染為主要污染源[3]。據現狀水源地水質調查顯示，城區現狀排水為合流制，生活污水為城區主要污染源，占廢水排放總量的96%，畢昇中學、畢昇廣場、蓮花、東門口、工具廠、南門大橋和老菜市場等排污口的生產、生活污水未經處理，由合流管收集后排入東河，影響東河城區段供水水質。另外，金家鋪、石頭咀、楊柳灣鎮均存在水源地水質不穩定問題，其他農村飲水集中水源地更是存在水質惡化現象。

根據調查，主要原因是區域水土流失較嚴重，面源污染較多，大部分農村集鎮生活污水直接排放，生活垃圾隨意堆放，垃圾滲出液及雨水浸泡液進入溝河渠道，污染地表水體；長期不合理施用化肥，農業面源污染嚴重，伴隨著水土流失，污染物進入水體；畜禽養殖加劇水體污染；生活、農業污染源大量污染物排放造成農村河流、水庫水質惡化，水體總磷、COD、總氮等指標超標較多。白蓮河水庫水體呈富營養化，水庫上游、英山境內分布有松吳灌區，其農業面源污染對白蓮河水庫水質有一定影響。

4 水土保持措施布局

4.1 開展坡耕地整治，從源頭控制污染物遷移

坡耕地因其土壤土層厚度、含水量、養分等方面都較差，產量低，所以在農業生產中往往通過大量施肥提高產量。而坡耕地是最嚴重的地類之一，在地表徑流的作用下，化肥在耕地表面釋放并隨水分運動而遷移，不僅造成浪費，而且對地表水水質造成嚴重負面影響，進而影響水源地水質。因此，控制農業面源污染保護水源地，任務之一是控制坡耕地的水土流失。目前，坡改梯措施和植物籬措施是治理坡耕地最有效的措施，根據相關研究[4]，在5°～15°和15°～25°的坡耕地修建為梯田后，土壤侵蝕模數可分別下降1400～5000t/(km2·a)和5000～13000t/(km2·a)。而植物籬技術在湖北宜昌、十堰等地被廣泛應用，在控制水土流失的同時，也是攔截和吸收污染源的重要措施之一，肖波等[5]通過研究發現，植物籬能使地表徑流減少63%，土壤流失量減少78%，使土壤含氮量流失減少6.4%，含磷流失量54.2%，其減少土壤流失和控制面源污染效果顯著。英山縣現有大于5°的坡耕地1.07萬hm2，是水土流失的主要策源地，全年使用化肥量約4280t，根據相關研究成果測算[6]，每年流失的化肥約2568t，在水土保持規劃中，應加強對坡耕地的治理。對25°以上的坡耕地由于其水土流失極大，根據水土保持法等相關規定，不宜種植，需要退耕還林，控制水土流失。對于5°至25°的坡耕地，宜采取坡改梯、植物籬等措施，配套建設生態溝渠，對農田流失的氮磷養分進行有效攔截，減少面源污染，控制水土流失。

4.2 收集處理生活垃圾和污水，從源頭控制污染物擴散

生態清潔型小流域建設是我國水土流失防治和水土保持的一個發展思路和創新點，作為新時期水土保持的工作重點，是在傳統小流域綜合治理基礎上，將水資源保護、面源污染防治、農村垃圾及污水處理等結合到一起的一種新型綜合治理模式。主要是以“社會生產力發展、農村干凈、生活宜居”為出發點，以水土保持綜合治理為龍頭，以控制農村水土流失與改善農村人居環境、改善農村生產生活條件為指導思想，進行綜合治理，使人居環境改善、小流域環境優美、村莊干凈衛生，人民居住舒服，促進地方經濟發展的一項新的舉措[7]，其建設內容豐富，更注重以人為本，以綠化、美化、潔化人居環境為主導原則，做好人民生產和生活環境的建設。

在水源區，生活垃圾和污水也是面源污染的來源之一，全縣目前總人口超40萬人，大牲畜0.80萬頭，小牲畜33.60萬頭，每天產生大量的污水和垃圾糞便。目前，除了英山縣城外，其他村鎮的生活配套措施都不完善，村鎮的生活污水隨意排放、生活垃圾亂堆亂棄，村容村貌不整潔，常造成溝道的淤塞和環境污染。在房前屋后隨意堆肥、圈養大牲畜，污水糞便亂流，污染村間空地，同時污染水源。需要通過修建垃圾轉運場、小型污水處理設施、沼氣池、化糞池等措施，實現生活垃圾集中清運處理、人畜禽糞便無害化處理、生活污水初步處理后達標排放，以促進村容村貌的改善，構建人居與水環境和諧的社會主義新農村，同時減少村莊周邊水質的富營養化和污染，保護水源。

4.3 建設濱岸緩沖帶，從末端攔截污染物

濱岸緩沖帶是布設在河流、溝谷、塘堰、水庫、湖泊沿岸的植被帶，通過降低徑流流速、沉積泥沙、過濾和吸附等功能來防治面源污染，消減進入河流、水庫的氨、氮、農藥化肥等污染源[8]，據相關研究試驗表明：10m寬的緩沖帶可以去除3%～50%的氮，截留65%～95%的磷[9]，同時，濱岸緩沖帶可以降低水流流速，植物根系可以固土護岸，減輕水流對河流兩側和庫岸周邊的沖刷，起到很好的水土保持效果。英山全縣有192條河流和數以萬計的毛支溝，85座大、中、小型水庫，12890口水塘，水土保持規劃應對河流、毛支溝兩側、水庫消落帶等區域修建小型濕地和植被緩沖帶，以消減農業面源污染。

5 結語

在新時期建設生態清潔型小流域的總體思路下，水源地面源污染分析評價顯得尤為重要，區域水土保持規劃應將水源地的面源污染控制措施納入總體規劃，并提出相應的措施，使得規劃更加全面，更加合理。當然，水土保持不能包羅萬象，不能僅靠水土保持措施就可以控制和治理區域的面源污染問題，還需要結合農業、畜牧、城建、林業等其他相關部門，共同努力為水源地的水質提供安全保障。