云南玉溪東風水庫飲用水源地水環(huán)境風險及對策研究

普靖茜，祁云寬，劉 宇，劉紹俊，楊曉楠，翟竟余，周麗瑩，徐 臻

(玉溪市環(huán)境科學研究所，云南 玉溪 653100)

云南玉溪東風水庫是玉溪中心城區(qū)工業(yè)、農(nóng)業(yè)和城鎮(zhèn)生活用水的主要水源地，總庫容9025萬m3，1960年建成蓄水，它既是紅塔區(qū)“農(nóng)業(yè)的命脈”，也是玉溪市中心城區(qū)工業(yè)和居民生活的重要水源保障。隨著玉溪市城市的擴大和經(jīng)濟開發(fā)區(qū)的建設，工業(yè)用水和生活飲用水還將大幅度增加，東風水庫對玉溪城市建設和經(jīng)濟社會發(fā)展作用舉足輕重。本文在對東風水庫近10年水環(huán)境資料進行系統(tǒng)分析的基礎上，結合實地調查研究，進一步弄清東風水庫水源保護區(qū)環(huán)境狀況，初步分析水源地水環(huán)境風險，并對對策進行了初步研究與探討。

1 研究背景與方法

1.1 研究區(qū)域介紹

云南玉溪東風水庫位于玉溪市紅塔區(qū)東北部沙頭村，距玉溪市中心城區(qū)約4km，攔截玉溪大河修建，建于1958年11月，1960年10月建成，是玉溪市中心城區(qū)主要集中飲用水供水水源地，屬珠江流域西江水系。水庫主要由庫區(qū)降雨和上游三條河流補給，其中九溪河和董炳河長年不斷補給，趙元河間歇性補給。玉溪大河是水庫的出水河流，為紅塔區(qū)內主干河流，橫貫玉溪壩子，流經(jīng)洛河、把者岱，出境入峨山縣，成為曲江上游。水庫流域跨紅塔區(qū)、江川區(qū)，流域面積309.5km2，是玉溪市最大的蓄水工程，總庫容9025萬m3，多年平均產(chǎn)水6853萬m3，興利庫容6129萬m3。庫區(qū)灌溉面積7.45萬畝，同時承擔中心城區(qū)及李棋、高倉、大營街等部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)的工業(yè)和居民用水，是區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎，是一座以防洪、灌溉、城市供水為主的較大中型水庫。

東風水庫飲用水源保護區(qū)劃分一級、二級和準保護區(qū)，一級保護區(qū)22.42km2，二級保護區(qū)154.39km2，準保護區(qū)132.98km2。根據(jù)《云南省水功能區(qū)劃》(2014年)、《玉溪市水功能區(qū)劃》(2014年)、《玉溪市東風水庫水源保護區(qū)管理規(guī)定(2003年)》，水庫及入庫河流水環(huán)境管理保護目標為《GB3838-2002地表水環(huán)境質量標準》Ⅲ類。

1.2 分析方法

通過資料收集、現(xiàn)場考察，了解基本情況，在對流域經(jīng)濟社會發(fā)展、生態(tài)環(huán)境、氣象、水文、地質等資料進行分析的基礎上，評價區(qū)域生態(tài)環(huán)境質量及相關性，找出水庫流域主要生態(tài)環(huán)境問題，評估水環(huán)境風險影響因子，并提出對策措施。東風水庫水源點類型為湖庫型，入庫河流及庫區(qū)水質評價標準執(zhí)行《GB3838-2002地表水環(huán)境質量標準》。

2 水環(huán)境風險及影響分析

2.1 經(jīng)濟社會發(fā)展影響

東風水庫流域涉及的紅塔區(qū)、江川區(qū)為玉溪市社會經(jīng)濟發(fā)展水平較高的區(qū)縣，流域內人類活動壓力較大、入庫污染負荷較重。同時，近年來玉溪市委市政府多措并舉保護東風水庫飲用水源安全，使流域內九溪鎮(zhèn)、安化鄉(xiāng)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)的區(qū)域發(fā)展、生產(chǎn)生活方式受到越來越嚴格的限制，水資源生態(tài)補償機制尚未健全，飲用水源地保護工作與水源區(qū)人民群眾生產(chǎn)生活的矛盾加劇，存在一定的社會穩(wěn)定風險。水庫流域農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展方式粗放，仍屬于依靠大量消耗資源、粗放經(jīng)營為特征的傳統(tǒng)模式，其化肥、農(nóng)藥、地膜的過量使用，造成了嚴重的生態(tài)破壞和化學污染，存在較大的環(huán)境污染風險。近年來東風水庫流域第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，尤其是九溪、靈秀的餐飲業(yè)發(fā)展較快，而且仍有擴大的趨勢，產(chǎn)生的污水和垃圾沒有得到完全處置，存在一定的環(huán)境污染風險。

2.2 流域污染源及污染輸入影響

根據(jù)《玉溪市東風水庫飲用水水源地保護總體規(guī)劃(2016—2030年)》等研究成果，預測核算2018年水庫流域污染物排放量化學需氧量、總氮、總磷、氨氮分別為1514.87t、244.06t、25.19t、39.06t。污染物主要來自于農(nóng)田徑流、分散式畜禽養(yǎng)殖、水土流失等面源污染以及集鎮(zhèn)點源污染。污染排放主要分布于九溪鎮(zhèn)、安化彝族鄉(xiāng)，并以二級、準保護區(qū)分布為主。

根據(jù)入庫河流水資源、水質及各河入庫污染物計算結果，匯總得2018年通過河流進入東風水庫的污染物量為：高錳酸鹽指數(shù)69.84t、化學需氧量364.80t、五日生化需氧量38.92t、氨氮7.25t、總氮49.05t、總磷2.06t。多年污染物入庫量九溪河總體呈減少趨勢，董炳河、趙元河總體呈增加趨勢，總入庫量2010—2013年基本穩(wěn)定在同一水平線，自2014年顯著增加，其中，化學需氧量、氨氮、總氮入庫量成倍增加，增幅明顯，2018年因入庫水量減少，入庫污染物量有所減少。

東風水庫水源保護區(qū)內已建成九溪集鎮(zhèn)污水處理廠，承擔集鎮(zhèn)及周邊村莊的污水處理，但受配套管網(wǎng)建設、運營監(jiān)管不到位等因素制約，存在污水收集率低、污水處理廠難以穩(wěn)定運行、污水處理效率不理想等問題；安化鄉(xiāng)尚未建設集中式污水處理設施，僅建設有納污管網(wǎng)和氧化塘，但氧化塘處理效果不甚理想。安化集鎮(zhèn)垃圾填埋場僅為簡易堆場，尚未按照垃圾填埋場設計標準進行定期覆土、防滲處置等，難以充分發(fā)揮其污染治理功能，其位于水源地二級保護區(qū)內是一大安全隱患。

表1 多年入庫總污染負荷量計算表 (t)

2.3 水資源量變化影響

東風水庫主要由庫區(qū)降雨和上游三條河流補給，從入庫水資源總量年內變化看，水資源徑流量豐水期集中在6—10月，約占全年水資源量的80%以上。多年入庫水資源量處于不穩(wěn)定狀態(tài)，2007—2009年逐年下降，2010—2013年因干旱原因處于較低水平，2014—2017年有上升趨勢。因東風水庫入庫河流九溪河水質較差，自2015年底開始，通過九溪河一號閘截污分流工程，將九溪河<10m3/s的來水通過出流改道工程分流到下游的玉溪大河，減少九溪河的入庫水量。九溪河入庫水量從2015年的1083.45萬m3降為2018年的36.03萬m3，九溪河入庫污染負荷量有明顯下降，對改善東風水庫水質起到一定作用。但與此同時，九溪河入庫水量的減少也使得東風水庫上游穩(wěn)定來水面臨一定隱患，如沒有新的水源加以補充，東風水庫將面臨一定的水量安全風險。加強九溪河流域水污染綜合整治，全面提升九溪河水環(huán)境質量以達到入庫水質要求，強化撫仙湖、星云湖出流改道出水污染物削減水平以達到入庫水質要求，是保證東風水庫水量安全的關鍵。

2.4 水質狀況及發(fā)展影響

東風水庫水源區(qū)內開發(fā)建設和人為活動不斷增加，致使水庫水質曾一度從Ⅱ類降為Ⅳ類。2010年以來水庫庫區(qū)水質在Ⅲ類～Ⅳ類波動，其中2013—2015年水質達Ⅳ類無法滿足水質保護目標，主要超標污染物為總氮，超標倍數(shù)為0.08～0.32倍，溶解氧、五日生化需氧量超標情況也時有出現(xiàn)。目前，水庫水質雖然維持在Ⅲ類，但仍有部分月份水質出現(xiàn)超標現(xiàn)象，水源區(qū)水污染隱患較大。

東風水庫近年來藻類數(shù)量、組成結構發(fā)生了明顯的變化。2013—2018年水庫浮游藻類密度年際變化較為明顯，變化范圍為632.70～12568.68×104cells/L，密度最低出現(xiàn)在2014年，密度最高出現(xiàn)在2017年，2013—2015年水庫藍藻密度水平較低，藻類數(shù)量組成以綠藻占主要優(yōu)勢，2016年后，隨著藍藻門偽魚腥藻屬的大量出現(xiàn)，藻類數(shù)量組成轉變?yōu)樗{藻占絕對優(yōu)勢。水庫水體營養(yǎng)狀態(tài)目前處于中營養(yǎng)水平，總體未發(fā)生富營養(yǎng)化，但在2013年6月出現(xiàn)了輕度富營養(yǎng)狀態(tài)，應引起重視。

表2 近年東風水庫浮游藻類密度統(tǒng)計表 (×104cells/L)

水庫三條入庫河流水質狀況均不容樂觀，其中九溪河水質較差，董炳河、趙元河水質相對較好，水質波動較大，九溪河TN基本為劣Ⅴ類，董炳河、趙元河TN介于Ⅳ類和劣Ⅴ類之間，均不能滿足Ⅲ類水要求。在總氮不參與評價的情況下，2010—2018年九溪河年均水質等級2018年為Ⅲ類，其余年份為Ⅳ類或Ⅴ類，主要超標因子為高錳酸鹽指數(shù)、化學需氧量和五日生化需氧量，溶解氧、鐵、錳、石油類、糞大腸菌群也時有超標；2010—2018年董炳河年均水質等級為Ⅲ類或Ⅳ類，主要超標因子為石油類、鐵、錳，糞大腸菌群也時有超標；2010—2018年趙元河年均水質等級均在Ⅳ～V類波動，除2013年為V類外其余年份均為Ⅳ類，主要超標因子為溶解氧、錳，鐵、石油類也時有超標。東風水庫入庫河流水質惡化是導致東風水庫水質下降的根本原因，存在較大的水質污染風險。

2.5 生態(tài)環(huán)境變化影響

東風水庫流域內村落和農(nóng)田主要沿河分布，主河道兩側面山大多已開墾成山地，廣泛分布的坡耕地是水土流失的重要策源地。根據(jù)玉溪市水利局調查統(tǒng)計，東風水庫流域內土壤侵蝕面積為125.24 km2，占區(qū)域陸地總面積的41%，其中以輕度侵蝕為主，其占比達65.35%；其次為中度侵蝕，占比達18.87%；強度、極強度、劇烈侵蝕相對較低，其占比分別為9.03%、4.5%、2.25%。每年水土流失侵蝕量約為46.98萬t。從區(qū)域分布來看，水土流失主要集中在安化鄉(xiāng)、九溪鎮(zhèn)，分別占土壤侵蝕總面積的47.9%和43.9%。近年來相關部門已在東風水庫流域內開展了一些生態(tài)修復和水土流失治理工程，但治理力度還不夠，仍存在一定的水質污染風險。

流域內天然的河濱帶遭到全面破壞，其攔截、沉淀、分解的凈化功能喪失；河口濕地缺乏有效管理，基本喪失了濕地功能，失去對入庫污染的攔截屏障，存在一定的水質污染風險。目前在建九溪河人工濕地，位于六十畝村，一期共建274.8畝，建成后需水質凈化達到Ⅲ類水后方可進入東風水庫。

3 對策措施

3.1 總體目標

通過開展東風水庫飲用水水源地生態(tài)環(huán)境綜合整治，大幅度削減進入水體的氮、磷等污染物總量，實現(xiàn)東風水庫及主要入庫河流水質考核指標穩(wěn)定在《GB3838-2002地表水環(huán)境質量標準》Ⅲ類水標準，入庫河流污染指標TN有明顯好轉，恢復流域水環(huán)境健康與生態(tài)的良性狀態(tài)，體現(xiàn)人與自然的和諧，確保中心城區(qū)市民喝上安全、潔凈的飲用水。

3.2 主要對策措施

3.2.1 強化水資源保護

(1)全面落實最嚴格水資源管理制度，強化水資源消耗總量和強度雙控。嚴格執(zhí)行水資源開發(fā)利用控制紅線、用水效率控制紅線和水功能區(qū)限制納污控制紅線，保障水資源可持續(xù)利用；推進節(jié)水型社會建設，挖潛工農(nóng)業(yè)節(jié)水空間，進一步加大節(jié)水型器具推廣力度，加大節(jié)水灌溉工程建設和高效節(jié)水項目建設；對東風水庫灌區(qū)進行續(xù)建配套與節(jié)水改造。

(2)科學合理調度水庫供水量。加強對供水系統(tǒng)的監(jiān)控，開發(fā)水資源調度系統(tǒng)，加快實現(xiàn)供水管網(wǎng)的自動化管理；適時修編供水調度方案，保證供水調度的科學化、精細化、合理化。

(3)嚴格水功能區(qū)監(jiān)督管理。推進水功能區(qū)限制納污紅線管理，落實水功能區(qū)入河(湖)污染物削減措施。

3.2.2 提升水污染防治力度

(1)加強截污治污工程系統(tǒng)管護。制定截污治污工程管護方案，加強截污閘和入庫區(qū)域排污巡查，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，防止污水流入庫內。

(2)強化水源保護區(qū)管控。實現(xiàn)大壩樞紐工程區(qū)及大部分一級保護區(qū)的封閉管理，減少人員活動對水源的污染。

(3)實施小流域農(nóng)村“兩污”和人畜糞便污染治理，實施集鎮(zhèn)生活污染治理，控制農(nóng)田面源污染，建立沿河自上而下系統(tǒng)的、多層次的攔截防控體系，促進小流域良性生態(tài)機制形成。對水庫徑流區(qū)九溪河兩岸的村莊進行以農(nóng)村改廁、分散式污水處理、生活垃圾、禽畜糞便收集等措施為主導的農(nóng)村環(huán)境綜合整治。在水庫徑流區(qū)和引流區(qū)發(fā)展高效節(jié)水灌區(qū)，提高灌溉水利用率；推廣測土配方施肥技術，提升科學施肥水平；開展農(nóng)作物病蟲害綠色防控和統(tǒng)防統(tǒng)治，加強科技服務指導，引導農(nóng)民使用生物農(nóng)藥或高效、低毒、低殘留農(nóng)藥；建設田間生態(tài)攔截溝渠、生態(tài)塘等，實現(xiàn)對農(nóng)灌退水和降雨徑流的調蓄凈化；開展九溪河、董炳河、趙元河小流域水污染治理工程，控制源頭生活污染、農(nóng)業(yè)面源污染、恢復河道良性生態(tài)系統(tǒng)。

3.2.3 實施流域生態(tài)修復

保護水源涵養(yǎng)林，以坡面水系整治和侵蝕溝谷治理為重點，強化水土流失治理。開展生態(tài)清潔型小流域治理，通過坡改梯建設、林草種植、生態(tài)污水處理池建設等措施，構建生態(tài)修復區(qū)、生態(tài)治理區(qū)和生態(tài)保護區(qū)三道防線。構建污染防治與生態(tài)建設工程體系，將流域建設成“有水則清、無水則綠”的良好生態(tài)系統(tǒng)。

3.2.4 完善環(huán)境管理能力建設

(1)加快水源地保護條例制定實施，強化水源地保護規(guī)劃落實。廣泛開展立法調研，啟動水源地保護立法起草工作，盡快制定出臺《東風水庫飲用水水源保護條例》，推進水生態(tài)空間管控工作，劃定水生態(tài)紅線，建立健全水生態(tài)空間管控制度；強化水源地保護規(guī)劃落實和定期評估工作。

(2)切實加強轄區(qū)水源地的管理保護工作，保證飲用水水源地水源安全。健全水源地管理機構，完善水源地管理制度，建立水源地網(wǎng)格化監(jiān)管體系，建立水庫水污染事故預警和應急處理體系，提高對突發(fā)水污染事故的處理能力。

(3)積極開展環(huán)境保護宣教活動。組織開展多種形式的宣傳活動，增強市民對飲用水源地環(huán)境污染危害性的認識，推動形成人人關心、人人參與水源地保護工作的公眾參與機制。

4 結論

通過調查、分析與初步評估得出，東風水庫面臨較大水質污染、水生態(tài)破壞等風險影響，主要風險來源于：水庫流域經(jīng)濟社會的快速發(fā)展及其發(fā)展方式粗放，導致各類污染源排放量的持續(xù)增加，而治理力度又趕不上污染速度；水庫水源補給單一，只能依靠天然降水及上游河道來水，而三條入庫河流的水質狀況均不能滿足水功能區(qū)及水源地保護區(qū)管理要求；九溪河截污分流工程對改善水庫水質起到一定作用，但也使水庫上游面臨一定的水量安全風險；水庫庫區(qū)水質難以穩(wěn)定達標，總氮、溶解氧、五日生化需氧量均有超標現(xiàn)象，pH值已接近標準上限；入庫河流水質狀況不容樂觀，總氮均不能滿足Ⅲ類水要求；流域水土流失問題突出，天然河濱帶遭到破壞，河口濕地缺乏管理，水庫缺乏對入庫污染的有效攔截屏障。此外，水庫流域水資源生態(tài)補償機制尚未健全，飲用水源地保護工作與水源區(qū)人民群眾生產(chǎn)生活的矛盾加劇，存在一定的社會穩(wěn)定風險。

實施流域性的水環(huán)境綜合整治對保護東風水庫水質具有重要的現(xiàn)實意義。主要措施有：全面落實最嚴格水資源管理制度，強化水資源消耗總量和強度雙控，科學合理調度水庫供水量，嚴格水功能區(qū)監(jiān)督管理；提升水污染防治力度，加強截污治污工程系統(tǒng)管護，強化水源保護區(qū)管控，建立沿河自上而下系統(tǒng)的、多層次的攔截防控體系，促進小流域良性生態(tài)機制形成；實施流域生態(tài)修復，強化水土流失治理，構建生態(tài)修復區(qū)、生態(tài)治理區(qū)和生態(tài)保護區(qū)三道防線，將流域建設成“有水則清、無水則綠”的良好生態(tài)系統(tǒng)；完善環(huán)境管理能力建設，加快水源地保護條例制定實施，強化水源地保護規(guī)劃落實，加強轄區(qū)水源地的管理保護工作，積極開展環(huán)境保護宣教活動。