黃 乾 ,薛 雁 ,高印軍
(1.山東省水利科學研究院,山東 濟南 250014;2.山東省農村供排水安全工程技術研究中心,山東 濟南 250014)
水源地水質安全是城鄉供水安全的重要保障之一,加強水源地保護刻不容緩。2018年3月30日,環保部啟動全國飲用水水源地環保專項行動,涉及2 466個集中式地表水水源地。水庫型水源是我國城市和農村主要水源供水方式之一,作為地表水源地,相比較地下水水源地,由于其開放性、周圍自然環境和人類活動的影響。
山丘區水庫較多是先建成水庫后成為水源地,多靠近村莊、耕地、道路,流域內經濟發展模式較為粗放,村鎮建設缺少引導,破壞了水源地的生態環境,威脅飲水安全[1]。山丘區水庫型作為飲用水水源,水質存在的管理風險更大,在水源地保護方面需要考慮的因素更多。本文以濟南市章丘區垛莊水庫水源地為例,探討山丘區水庫水源地保護對策。
垛莊水庫位于濟南市章丘區垛莊鎮,原是一座以防洪、灌溉為主,兼有供水等多功能運用的中型水庫,設計灌溉面積擴大到3 333.33 hm2。水庫控制流域面積56 km2,現狀總庫容1 189萬m3。壩址以上兩條較大支流沿河谷自流域南部向北至水庫庫區,匯流為西巴漏河,干流長度15 km。水庫下游保護范圍有章丘區垛莊鎮、埠村鎮等,對保證33萬人口、5萬hm2耕地免受洪災,保證灌溉發揮著重要的作用。垛莊水庫水質優良,從20世紀80年代就作為周圍部分村莊的飲用水源。目前已成為章丘區重要的農村供水水源地之一,可解決周圍4萬人口的吃水問題,同時計劃為銀鷺、哇哈哈等食品飲料企業供水,供水作用日益顯現。盡管垛莊水庫上游及流域范圍內無大型工業排污企業,但其流域內仍有影響水源水質安全的問題和隱患。按照水利部《關于開展全國重要飲用水水源地安全保障達標建設的通知》以及環保部《關于加強農村飲用水水源保護工作的指導意見》,垛莊水庫于2017年制定了水源地保護預案,通過工程措施和非工程措施,使垛莊水庫飲用水水源地達到“水量保證、水質合格、監控完備、制度健全”,初步建成重要飲用水水源地安全保障體系。
由于水庫水源開敞,受氣候、地形、地貌、土壤、植被以及人為活動的影響顯著,垛莊水庫作為山丘區地表水水源地,其污染風險特點為:1)水源水量、水質受降水徑流影響較大,水質優劣隨季節變化明顯[2];2)水源潛在污染物種類較少,CODMn和NH3-N對水質影響較大;3)水庫水質與周圍村居密度、耕地種植方式有關,面源污染防控難度大;4)水庫邊界與道路、山路相鄰,監控,路況較差、草木繁多,水源監控難度較大。
垛莊水庫水源地屬于章丘區村鎮飲用水源地,常規污染源為農田徑流、農村生活污水、分散養殖污水等的匯入,風險點在水庫周圍區域的降水匯沖刷流造成的點源、面源污染物,應急污染為上游小型水庫污染物的匯入、道路事故導致的化學物品墜入等造成的二次污染。其污染物釋放的污染因子包括微毒理指標、生物指標、一般化學指標和感官性狀指標。另外,由于垛莊水庫靠近省道、村莊,對外開放性導致也有事故及人為因素的污染風險存在。
根據《飲用水水源保護區劃分技術規范》(HJ/T338-2007)等規范要求,結合章丘區環保局《批復》文件,章丘區垛莊水庫飲用水源地保護范圍為,一級保護區:東至東環庫路內側、西至省道243公路橋內側、南至南環庫路內側、北至水庫大壩背水坡坡腳內側范圍內的0.82 km2水域和0.36 km2陸域;二級保護區:1)水庫周邊小分水嶺山脊線向水坡內除去一級保護區外的3.72 km2區域;2)水庫上游河道及兩岸山腳線外水平或垂直50 m距離內3.60 km2區域。
垛莊水庫屬于農村村鎮飲用水源地,主要受點源污染和面源污染的影響。點源污染以點狀形式排放而造成污染的發生源,主要包括水庫周圍工業廢水以及生活污廢水,主要污染成分為氮、磷、有機物、重金屬物質等。面源污染主要為污染負荷通過地表徑流、地下徑流、土壤滲濾、降雨淋溶、雨水沖刷等途徑形成面域廣的、分散的、沒有固定點的排放污染源,主要為水庫四周農田施用化肥和噴灑農藥,經徑流入庫造成的污染。
通過巡查對水庫水源地保護區內的水上餐廳和鎮供電所給予搬遷或取締,消除了點源污染存在的隱患。根據現場調查,水庫周圍有邵莊村、豎山子村部分村居相鄰水庫岸邊,部分村舍位于二級保護區內,但實施搬遷難度較大。為此采取加強宣傳,村內污水、垃圾排放規范化處理,做好生活污水排放管理,并沿水源保護區取水口周邊一級保護區陸域范圍內設立隔離防護工程,保護區內果樹予以遷占補償,以防止人類生產生活對水源水質造成影響。
1)水源地保護區界線工程防護。在垛莊水庫保護區邊界設立護攔網、界標,實施封閉式管理。在水源地外側公路、水庫周邊行車道設置警示牌,在路口設置宣傳牌,提醒過路行人和車輛已接近水源地保護區,禁止擅自進入保護區內。在護欄網的選擇上,選擇2 m高的綠色浸塑護欄網,質量可靠、堅固耐用,網頂帶傾斜角毛邊網片,防止攀爬,護欄網在馬道臺階處設置預留帶鎖進出口,方便管理人員進入檢視。
根據垛莊水庫實際情況,在垛莊水庫設置保護區界標、警示牌,界標設立位置及數量符合《飲用水水源保護區標志技術要求》要求,道路警示牌設置于保護區范圍內的主干道、高速公路等道路旁,設立的位置符合《道路交通標志和標線》要求。
2)安全監控。在垛莊水庫保護區護欄網內側建設68套視頻監控(其中槍機監控器60套,球機監控器8套),安裝視頻監控軟件系統1套。視頻監控系統用電采用油木電桿架空電纜供電,光纜傳輸視頻信息,視頻監控點采用日夜型筒型網絡攝像機,設立支桿。視頻監控系統對飲用水水源保護區范圍的重要點位進行視頻實時監控,主要監控地點為水庫取水口、河道入庫口、公路沿線、村居鄰庫道路、污染風險源等,通過實時情景及時預警,減少人為因素對環境生態破壞風險。
1)日常巡查。設置日常檢查路線,重點對鄉村路、附近農居出入口、易進入庫區路段進行每日巡查,以電子監控為主,日常巡查為輔,對擅自進入庫區的居民和游人進行勸離,對防護網破壞段及時發現和恢復。
2)植樹造林,涵養水源。垛莊水庫露地一級保護區內耕地,部分裸露的灘地容易被周圍居民種植莊稼,對水庫水質會產生潛在的影響,因此盡快退耕還庫,在水庫露地保護區內、庫邊及其上游支流沿岸植樹造林,在庫區上游建造以自然植被為主的生態濕地,提升水源地保護區植被覆蓋率,既能有效防止水土流失,又能充分留蓄降雨徑流,涵養水源。
3)水質監測。完善水庫水質監測系統,按照《村鎮供水工程運行管理規程》要求對垛莊源水水質制定檢測方案,對感官性狀指標、微生物指標、砷、鐵、錳、溶解性總固體、硝酸鹽、氨氮等指標進行定期檢測,分析水質變化情況。目前垛莊水庫源水水質總體為Ⅲ類水標準,應注意根據單個水質指標變化情況,加強水源地保護工作。
垛莊水庫地處章丘山丘區,上游無工廠企業等污染源,主要污染來自于雨水沖刷的泥沙等自然污染源,以及果樹作物種植中化肥殘留等人類污染源,因此垛莊水庫水質控制和提升具有較大的空間。在垛莊水庫二級保護區、準保護區內生態清潔小流域治理建設、綠化庫濱帶,通過自然植被的種植,減少裸露地表和由此帶來的泥沙入庫。針對氨氮超標的情況,在水庫內利用人工生態浮島技術,在水面上建立漂浮種植平臺,培育水生植物,治理由于面源污染導致的氨氮超標,目前自由漂浮式人工生態浮島技術對于湖泊水庫型水體去除氨氮技術較為成熟[3],可以進行應用。
垛莊水庫周邊以及上游支流沿岸多為農田,傳統的耕作方式下,化肥、農藥的使用使得殘留物品隨徑流進入水體,污染水源地水質。倡導轉變耕作模式,鼓勵發展綠色有機農業,推廣使用低毒、低殘留農藥和緩釋肥,科學、合理地種植,對積極響應發展綠色農業的農戶給予一定的經濟獎勵和補償。
垛莊水庫保護區范圍外上游村莊,對村內的生活垃圾和生活污水進行統一規劃。通過宣傳教育,提升村民的環保意識和水源保護意識,踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念。通過農村建設統一規劃,做好農村垃圾分類收集、集中處理規劃,改善農村垃圾收集的硬件設施,如安放垃圾桶、安裝污水排放管和收集池等,做到分類收集、集中運輸、域外處理,最大限度減少人為原因造成的水質污染。