張中旺,陳堯,徐存剛
(1.湖北文理學院資源環(huán)境與旅游學院,湖北襄陽441053; 2.中國地質大學地球科學學院,湖北武漢430074;3.湖北省襄陽市生態(tài)環(huán)境局,湖北襄陽440000)
近年來,隨著漢江生態(tài)經濟帶區(qū)域經濟社會的快速發(fā)展和城市化進程的不斷加快,漢江湖北段水質污染問題越來越突出,漢江水環(huán)境保護工作也受到社會各界的廣泛關注。漢江是經濟帶區(qū)域內各城鎮(zhèn)最重要的飲用水源地,也是最大的納污水體。自南水北調中線工程調水后,漢江湖北段流量減少、流速放緩,污染物自凈能力大大下降、環(huán)境容量銳減,加之尚未解決的工業(yè)廢水排放、農業(yè)面源污染及城市生活污水等問題,漢江湖北段的水體質量令人堪憂[1]。
漢江生態(tài)經濟帶是長江經濟帶的重要組成部分,是湖北省經濟發(fā)展的重要地區(qū),還是南水北調的重要水源區(qū),起著“貫通南北、承東啟西”的作用。國家“十三五”規(guī)劃明確提出“加強水環(huán)境保護和治理,推進漢江生態(tài)經濟帶建設”,標志著漢江生態(tài)經濟帶的發(fā)展上升到國家戰(zhàn)略性地位,引起了國家和政府的高度重視。然而,漢江生態(tài)經濟帶建設在實際發(fā)展的過程中存在諸多的問題,諸如水環(huán)境污染問題。本文通過水質監(jiān)測數據分析漢江湖北段水質狀況及存在問題,同時結合湖北省社會經濟發(fā)展趨勢,提出了該區(qū)水環(huán)境保護和治理的對策。對于緩解和消除區(qū)域水環(huán)境問題、防治水污染、提高水環(huán)境承載力,科學合理持續(xù)地利用水資源,保護好水環(huán)境,確保“一庫清水北送”“一江清水東流”,加強水生態(tài)文明建設,保障湖北漢江生態(tài)經濟帶又好又快發(fā)展,具有重要實踐指導意義和決策參考價值。
漢江是長江最大的支流,干流流經陜西、湖北2省,全長1 577 km,流域面積15萬km2。漢江生態(tài)經濟帶涵蓋了漢江的上、中、下游流域,位于中國中部腹心地帶,是湖北省人口稠密、城鎮(zhèn)化程度較高、經濟發(fā)展?jié)摿^大的地區(qū),其范圍包括了鄂西北、鄂中和漢江平原10市(林區(qū)),涉及流域總面積6.3萬km2,約占全省總面積的33.89%[2-3]。漢江中下游干流兩岸的支流較短,主要有北河、南河、小清河、唐白河、蠻河、竹皮河以及漢北河等,這些河流及其支流形成葉脈狀水網格局[4]。相對豐富的水資源是湖北省漢江生態(tài)經濟帶區(qū)域社會經濟可持續(xù)發(fā)展的基礎,也是實現發(fā)揮其“融合兩圈、連接一帶、貫通南北、承東啟西”功能的有力保障;同時,隨著南水北調中線調水工程的正式實施,漢江湖北段的水環(huán)境也將面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。
根據湖北省環(huán)境質量狀況公報、地表水環(huán)境質量月報等資料,收集整理了2008—2017年、2017年7月至2018年6月間的水質資料,涉及漢江干流的鄖西羊尾、老河口沈灣、襄陽余家湖、鐘祥皇莊、潛江澤口、仙桃石剅、武漢龍王廟等共19個監(jiān)測斷面,監(jiān)測結果顯示:近10 a來,漢江中下游干流水質基本保持在Ⅱ類水平,水質符合功能區(qū)劃標準的斷面比例達到95%以上,但不同月份中水質狀況差別較大,部分時段水質污染嚴重,見圖1。2017年7月至2018年6月,Ⅰ、Ⅱ類水質出現頻次總體呈下降趨勢,其中2017年9、10月,2018年1、2月無Ⅰ類水質;Ⅱ類水質在6月出現頻次最少,僅占30%;Ⅲ類水質出現頻次波動增加,到6月份所占比例最大,達到60%;Ⅳ類水質出現在3月份,占10%;Ⅴ類水質出現在4月份,占5%。總體上漢江中下游干流水質狀況良好且保持穩(wěn)定,但部分河段,由于部分時段漢江水流量減少,水位下降,流速減慢,不利于污染物的擴散和稀釋,水體的自凈能力減弱,而導致氨氮、總磷、高錳酸鹽等污染物超標,有機污染問題凸顯,導致漢江水環(huán)境質量惡化。
圖1 2017年7月至2018年6月 漢江中下游干流水質變化情況
根據湖北省環(huán)境質量狀況公報等資料,共收集整理2008—2017年共10 a的水質資料、涉及漢江中下游流域各個支流,前后共涉及到19~47個監(jiān)測斷面,漢江中下游各支流水質總體變化狀況見圖2。統(tǒng)計結果顯示:2008年Ⅱ~Ⅲ類水質占47.4%,Ⅳ類水質占26.3%,劣Ⅴ類水質占26.3%,漢江支流水質總體為中度污染;2009—2012年Ⅱ~Ⅲ類水質所占比例先下降后上升,2009年Ⅴ類水質所占比例達到最高12.5%,2010、2011年Ⅳ類和劣Ⅴ類水質所占比例最高,分別為25%、12.5%,漢江支流水質總體為輕度污染;2013—2017年Ⅰ~Ⅲ類水質所占比例增加,且基本持平,其中2015—2017年連續(xù)3個年度出現Ⅰ類水質,2017年Ⅰ類水質所占比例達10.6%,漢江支流水質總體為良好。總體上漢江中下游支流水質趨于好轉,但Ⅴ類、劣Ⅴ類水質每年均占有相當多的比例,由此可見,部分支流水質污染依然嚴重。
圖2 2008—2017年漢江中下游支流水質變化情況
通過湖北省環(huán)境質量狀況公報,整理收集了漢江中下游污染較為嚴重的小清河、唐白河、蠻河、竹皮河等4條支流近5 a來的水質資料,分別選取襄陽清河口、襄陽張灣、宜城孔灣、荊門馬良龔家灣等4個支流斷面進行統(tǒng)計分析,見圖3。統(tǒng)計結果顯示:小清河自2013年以來Ⅲ類水質所占比例逐年增加,但Ⅳ類水質占有相當大的比例,屬于輕度污染;唐白河總體上以Ⅳ類水質為主,2016年以來出現Ⅴ類、劣Ⅴ類水質,水質狀況進一步惡化;蠻河、竹皮河總體上以Ⅴ類和劣Ⅴ類水質為主,其中蠻河Ⅴ類和劣Ⅴ類水質所占比例逐年減少,但水質污染依然嚴重,竹皮河主要以劣Ⅴ類水質為主,屬于重度污染。綜上4條主要支流均存在不同程度的水質污染,這些支流匯流進入漢江后,勢必對干流整體水質造成負面影響。
圖3 2013—2017年漢江支流水質變化情況
根據湖北省環(huán)境質量狀況報告、十堰市環(huán)境質量月報等資料,收集整理了2010—2017年、2017年7月至2018年6月間的水質資料,涉及丹江口庫區(qū)干、支流各監(jiān)測斷面及丹江口庫區(qū)的壩上中、何家灣、江北大橋、龍口、蓮花、五龍泉共6個監(jiān)測斷面。監(jiān)測結果顯示:近8 a來,丹江口庫區(qū)干流及入庫支流水質總體保持在Ⅱ類,2015—2017年連續(xù)3 a出現Ⅰ類水質,且所占比例呈上升趨勢,2010—2017年丹江口庫區(qū)干流及入庫支流水質變化情況見圖4。2017年7—9月,2018年3、5、6月6個監(jiān)測斷面的水質全部符合Ⅱ類水質,水質狀況為優(yōu);2017年10月到次年2月枯水季節(jié)Ⅲ類水質出現的頻次增加,其中10月蓮花斷面出現Ⅴ類水質,占16.7%,2月壩上中、何家灣斷面均出現Ⅳ類水質,占33%;2017年7月至2018年6月間丹江口水庫水質變化情況見表1。
圖4 2010—2017年丹江口庫區(qū)干流 及入庫支流水質變化情況
總體上看,丹江口庫區(qū)干流及入庫支流水質狀況總體為優(yōu),且保持穩(wěn)定,雖在枯水季節(jié),部分斷面氨氮、總磷等污染物指標超標,水質狀況為中度污染,水質污染問題突顯,但對庫區(qū)整體水質沒有影響。
自20世紀90年代以來,漢江“水華”事件頻發(fā),多發(fā)生在2月份,主要集中在鐘祥及其以下江段,持續(xù)時間長,一般為20 d以上。尤其是近年來,漢江“水華”爆發(fā)的范圍越來越廣,出現的頻次越來越密,見表2。從1992年漢江發(fā)生“水華”以來,迄今已爆發(fā)過10次。其中,第1次爆發(fā)的時間和第2次相隔6 a,而第2次和第3次、第4次水華間隔時間僅為2~3 a[4]。2008—2011年、2015年和2016年更是連續(xù)發(fā)生,間隔時間越來越近。此外,漢江“水華”藻密度亦增大,并且波及范圍不斷擴大。漢江的第一次“水華”只影響到潛江以下240 km江段,而第2次及其之后“水華”,則波及到鐘祥以下約400 km的所有下游江段。
表1 丹江口水庫斷面2017年7月至2018年6月水質狀況
表2 歷年漢江發(fā)生水華年份優(yōu)勢種情況及環(huán)境變量統(tǒng)計
注:資料來源于網上期刊及《湖北漢江中下游流域水污染物綜合排放標準》。
漢江中下游的點源污染主要表現在城鎮(zhèn)工廠企業(yè)排污和生活污水排放上。根據2010—2016年湖北省水資源公報,整理十堰、襄陽、荊門、仙桃、天門、潛江、孝感7個市的入河污水排放總量分別為10.54×108、11.02×108、10.90×108、8.08×108、8.67×108、9.72×108、12.46×108t,統(tǒng)計顯示:流域內7個市的入河排污總量總體呈上升趨勢,且至2013年以來,入河排污總量的增幅加大。
漢江中下游流域工業(yè)企業(yè)840個,主要集中在襄陽市、荊門市及天門市,三地企業(yè)數量占流域總企業(yè)數量的71%,企業(yè)數量行業(yè)分布排序前三依次為化工行業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、農副食品加工業(yè),由于這些企業(yè)設備陳舊、管理水平低、生產技術落后、污水處理設施不完善等產生的廢水是重要污染源;城市的發(fā)展與基礎設施的建設不同步,流域內很多城市在污水處理技術和污水處理意識方面還不夠,污水處理能力不足,從而導致大量城市生活污水在未經處理的情況下直接排入漢江,加劇了流域水環(huán)境污染。據2015年統(tǒng)計資料顯示,漢江中下游流域建成運行的污水處理廠40座,其中城鎮(zhèn)污水處理廠36座,工業(yè)園污水處理廠4座,現有污水處理設施及其能力已難以滿足區(qū)域當前水環(huán)境治理要求。以襄陽市為例,截至到2014年污水處理率達75.8%,其中市區(qū)生活污水集中處理率91%,鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理顯然不足[5]。
漢江流域農業(yè)基礎良好,土地資源富集,是中國主要商品糧基地之一,糧食生產是漢江生態(tài)經濟帶的主導產業(yè)和農民收入的主要來源;截至到2017年該區(qū)耕地面積達1 788.4×102km2,占全省的51.92%。從目前調查與統(tǒng)計情況來看[6]:農村面源污染從產業(yè)來看,主要有種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)和農村生活3個來源;從污染物質排放來看,主要是化肥、農藥、秸稈、農膜和人畜糞便等方面。
面源污染主要由于農業(yè)設施、管理方式、技術手段落后,使生產過程中的農藥、化肥等物質隨地表徑流進入漢江,加劇了漢江水質惡化。本研究對襄陽市面源污染的統(tǒng)計結果可知[5]:施用化肥、養(yǎng)殖禽畜、水產養(yǎng)殖等農業(yè)、牧業(yè)生產活動是漢江襄陽段面源污染主要來源。COD排放以禽畜養(yǎng)殖為主,2013年COD入河量為18 900 t,占COD總排放量的68.9%;氨氮、總氮、總磷排放量均以農用化肥為主,2013年氨氮入河量為4 365.3 t,占排放總量的61.8%,氮的入河量為4 365.3 t,占排放總量的88.2%,磷入河量為13 884.8 t, 占排放總量的87.3%。
表3 主要污染物入河量
水庫、調水等水利工程的建設雖然能調節(jié)水資源的時空分布,但也會造成漢江水流減緩甚至靜態(tài)化,影響水體的自凈能力。自2014年中線調水工程實施后,漢江中下游干流來水量將減少21%~36%,由此漢江中下游的水文情勢將會發(fā)生很大變化:干流多年平均流量減少35.4%,流量減至531 m3/s;多年平均水位下降0.7 m,水位降至60.96 m;多年平均流速減小0.17 m /s,流速減至0.31 m/s[5]。以襄陽市為例,中線工程調水前,襄陽市有效環(huán)境容量為54 977 t/a,近期調水95×108m3后,環(huán)境容量降低到44 147 t/a,下降幅度達19.7%;而考慮到遠期調水130×108m3后,環(huán)境容量降低到39 050 t/a,下降幅度高達28.97%[7-8]。由于漢江中下游水量、水位不同程度下降,流速減緩,在污染負荷不變的情況下,必然會加速水質的惡化,從而降低了漢江水體對中下游居民生活污染物與工農業(yè)排放物的稀釋和自凈能力。
通過調查問卷進行統(tǒng)計[5],結果顯示:總體上公眾對漢江水質的現狀表示不滿意,且認為政府對污染的監(jiān)管措施與力度略顯不足。結果表明:一方面,多年來企業(yè)偷排污水、河道采砂、河道畜禽養(yǎng)殖、洗衣物、水上餐飲等行為未得到有效監(jiān)管,政府在監(jiān)管過程中尚未充分發(fā)揮主導性作用;另一方面,沿江兩岸還存在著堆積固體廢棄物、排放生活污水、江邊清洗衣物等行為,民眾環(huán)保意識淡薄,且對漢江的水環(huán)境現狀缺少正確的認識,更缺乏保護漢江的行動力。這在一定程度上也加劇了漢江水質的惡化。
水環(huán)境是人類生存和社會經濟持續(xù)發(fā)展的必要條件和關鍵因素[8]。基于漢江生態(tài)經濟帶水環(huán)境現狀及問題,結合湖北省經濟社會發(fā)展的未來趨勢和發(fā)展需求,從如下幾個方面提出了水環(huán)境治理及保護的對策。
針對當前流域由長江水利委員會與流域內各地方政府共同管理而出現的職能劃分不清、管理錯位和交叉等現象,應建立有利于行政區(qū)域間協調的流域管理體制,設立權威性的漢江流域水資源綜合管理部門,不受地方政府機構的制約[9]。通過強化管理局在流域規(guī)劃管理、防洪和水資源統(tǒng)一調度、“三條紅線”控制指標考核評估、流域綜合執(zhí)法等方面的職能,避免地方保護主義[10]。
積極探索并推行“河長制”,建立省、市、縣、鄉(xiāng)四級河長體系,由黨政領導干部擔任河長,落實責任主體,打破以往“多頭管理、互相推諉”的局面,構建責任明確、協調有序、監(jiān)管嚴格、保護有力的漢江河道管理保護機制;按照漢江中下游流域的實際情況,遵循綠色發(fā)展理念和系統(tǒng)治理的要求,以水資源保護、水污染防治、水環(huán)境改善、水生態(tài)修復為主要任務,確定漢江水環(huán)境污染治理的具體方案,建立長效協調機制。
推進流域水法規(guī)體系建設,建立以漢江流域水質水量保護、土壤污染防治、流域水生態(tài)環(huán)境保護與修復以及生物安全等為主題的法律制度,加強流域性和地方性水法規(guī)的協調與建設,為流域水環(huán)境保護提供法律保障。建立針對水環(huán)境污染事件的公益訴訟制度,通過多樣化的水環(huán)境保護宣傳形式,加強法制教育,讓普通民眾知法、懂法、守法,提高漢江流域民眾環(huán)境和生態(tài)保護意識[11]。同時,還應加強公眾參與和社會監(jiān)督,強化政府的依法行政意識,加大水環(huán)境保護執(zhí)法力度。
堅持“誰開發(fā)誰保護、誰破壞誰恢復、誰受益誰補償”原則,完善對秦巴山生物多樣性生態(tài)功能區(qū)、大洪山和大別山水土保持生態(tài)功能區(qū)等重點生態(tài)功能區(qū)的生態(tài)補償機制,建設沿干流生態(tài)林帶,實施岸線整治和生態(tài)景觀恢復工程,推動漢江流域逐步探索建立科學合理的生態(tài)補償機制,促進湖北漢江生態(tài)經濟帶成為國家生態(tài)補償的試點區(qū)域。
a) 點源污染控制。加強點源控制措施的貫徹,強化工業(yè)廢水綜合治理,將整治的工作重心放在襄陽、荊門、天門等企業(yè)集中的地區(qū),重點治理化工、非金屬礦物制品、農副食品加工等污水排放量大且污染物濃度高的企業(yè);鼓勵和引導這些企業(yè)采用先進工藝,推廣清潔生產,并對工業(yè)廢水進行循環(huán)再利用,提高水資源利用效率;推進廢水的深度處理,減少工業(yè)企業(yè)廢水排放量,達到從源頭上減少污染物排放的目標。改造完善城鎮(zhèn)污水處理廠,在襄陽、荊門、孝感、武漢等人口密集,生活污水排放量大的地區(qū),合理建設布局污水收集和處理設施,引進污水處理設備和污水處理技術,提高污水處理效率,實現居民生活污水達標排放。
b) 面源污染防治。健全完善農村生活垃圾處理長效機制,實現城鄉(xiāng)環(huán)衛(wèi)一體化;加強丹江口庫區(qū)和漢江中下游區(qū)域農業(yè)產業(yè)化體系和農業(yè)環(huán)保體系建設,全面推行綠色農產品生產方式;在襄陽、荊門、孝感等農業(yè)發(fā)展大區(qū)加大環(huán)保農藥的推廣力度,降低周邊水體農藥的殘留量和毒性;加大測土配方施肥的推廣力度,提高化肥的利用率,恢復有機漚肥施用傳統(tǒng),推行秸稈還田提升農田土壤的有機質,降低種植業(yè)化肥使用量;全面治理畜禽養(yǎng)殖污染,鼓勵引導養(yǎng)殖污染物集中處置或利用。
加快實施漢江中下游地區(qū)水資源優(yōu)化配置工程建設,形成以崔家營、新集、興隆水利樞紐以及“引江濟漢”等水利工程為基礎的水資源開發(fā)梯級渠化體系[12],加強水量調度管理,穩(wěn)定中下游段干流的正常蓄水位,綜合改善調水工程給漢江中下游流域水質帶來的負面影響,提高水資源可持續(xù)發(fā)展動力,確保漢江中下游地區(qū)生產、生活及生態(tài)用水需求。
加快居民、非居民用水價格改革,完善城鎮(zhèn)污水處理收費、地下水資源費、超采地區(qū)地下水資源費等收費政策,健全稅收政策,發(fā)揮好價格、稅收、收費的杠桿作用[12];同時,加大政府財政和社會資本投入,促進多元融資;通過健全工業(yè)企業(yè)節(jié)水環(huán)保“領跑者”制度、推行綠色信貸、實施跨界補償等措施,建立有利于漢江流域水環(huán)境治理的激勵機制。
鼓勵發(fā)展新型工、農業(yè)及生態(tài)旅游業(yè)等資源消耗低、廢棄物排放低的循環(huán)經濟及綠色經濟產業(yè),大力推廣水資源的循環(huán)利用,提高水資源的重復利用率,降低萬元GDP用水量,構建與漢江生態(tài)經濟帶水資源環(huán)境承載能力相適應的產業(yè)結構體系[13];以建設生態(tài)城市為目標,實行統(tǒng)一規(guī)劃,優(yōu)化城市生態(tài)環(huán)境,完善城市功能,合理推動本區(qū)域城鎮(zhèn)化,促進城市與生態(tài)的和諧發(fā)展;利用水庫的蓄水作用和調節(jié)洪峰的功能將雨水收集起來,調節(jié)水資源的時空分配,合理開采地下水,健全取用水總量控制指標體系,抓好節(jié)水工作,控制用水總量,開源節(jié)流并舉,提高人均水資源總量。
采取多種形式宣傳漢江水環(huán)境保護的重要性與具體的實施途徑,號召群眾共同維護大家生存的水環(huán)境,增強群眾環(huán)保理念,樹立“節(jié)水潔水,人人有責”的行為準則;同時,加強對“水華”危害的宣傳教育,促使群眾改變不良的生活習慣和生活方式,自覺維護好漢江流域生態(tài)環(huán)境,減少污染物的排放[14]。全面提高漢江生態(tài)經濟帶區(qū)域廣大群眾的環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展的觀念,激發(fā)公眾的保護主體意識,全民行動,整體推進武漢、襄陽、十堰、荊門、孝感和潛江全國水生態(tài)文明城市試點工程的建設。