鄭瀚 張軍紅 侯新 熊學恒
摘 要 水是生命之源,水資源支撐著人類的生產生活和經濟社會的可持續發展,目前水污染嚴重和水資源短缺已成為世界所面臨的共同問題。基于此,以重慶市復興河(江津區段)流域水資源保護為例,分析研究復興河水資源及開發治理與保護現狀、水功能區劃與水環境現狀及其存在的問題,并提出復興河流域水資源保護措施建議,以期實現復興河水生態系統的可持續健康發展,保障流域經濟社會發展。
關鍵詞 水資源保護;水環境;復興河;小流域;重慶市江津區
江津區位于長江上游、重慶市西部,境內水系有兩江四河,即長江、綦江、塘河、臨江河、壁南河、筍溪河共6條主要河流。復興河為筍溪河一級支流,綦江河二級支流,長江三級支流。復興河發源于貴州省習水縣兩路鄉金頂山,流域面積249 km2(其中江津境內190 km2),復興河河長44.7 km(其中江津境內33.0 km),多年平均流量3.16 m3·s-1,年均徑流總量0.877億立方米,天然落差1 212 m。
復興河流域呈長方形,為山區深丘、淺丘的交錯帶,地形地勢變化較大,三疊系灰巖和淺丘地帶田土較多,其余地區植被一般。流域位于四川盆地向云貴高原過渡地帶,區域地形以狹長條帶狀低山與寬緩谷地相間分布為主要特征,山脈分布與構造線方向一致,背斜成山,呈梳狀、脊狀,背斜核部地層因溶蝕作用而成為槽谷,向斜成谷,寬緩綿延。山頂一般高程480~1 500 m。區內山梁縱橫,溝谷發育,河流呈淺中切割,夷平面和河谷階地不發育。
復興河流域內自然資源種類較少,流域內森林覆蓋率達30%左右,多為灌木,成材林和經濟林分布少;降水豐沛,水資源開發利用潛力大。隨著江津區社會經濟的發展,未來可合理開發復興河流域豐沛的水資源。
復興河江津區境內(右岸)起于柏林鎮沙河村二郎灘,流經江津區柏林鎮東勝村青杠嘴,流經柏林鎮沙河村,復興河江津區境內(左岸)起于四坪鎮銀巖村毒石溪,終點位于旺龍村畢沙河。流經蔡家鎮龍穴3社黃桷橋,復興村、龍穴村1社中咀變電站處注入筍溪河。根據調查統計,2017年底復興河流域內總人口57 565人,其中場鎮人口9 730人,農村人口47 838人。
1 復興河流域水資源現狀
復興河流域徑流以降水補給為主,地下水亦主要受大氣降水直接影響深入補給,與地表水關系密切,流域地表水、地下水和水資源總量時空分布特征與地表水資源量的分布特征類似。水資源量的時空分布特征也與降雨量的季節性變化基本一致。復興河流域內無水庫,河流水源主要靠降雨補給,水資源開發利用率還處于較低水平。
復興河流域尚未開展過流域規劃和單獨的專項規劃,目前流域的治理開發主要以江津區相關區域規劃為依據[1-3]。
2017年,復興河江津段生活用水總量控制目標是170萬立方米,主要來自山坪塘和溪流;萬元工業增加值用水量101 m3/萬元,農田灌溉水有效利用系數0.497。調查統計,2017年復興河工業節水技術應用率約占40%,農業節水技術應用率約占20%,居民生活節水技術應用率約占20%。復興河流域無現狀高耗水項目,復興河江津段共有取水口1處,為紫云場水廠取水口。
復興河劃分有復興河東勝源頭保護區和復興河柏林鎮開發利用區,水質管理目標均為Ⅱ類。根據統計,截至2017年底,復興河江津段共有河湖水源涵養區和飲用水水源地1處。復興河江津境內現有攔河引水式電站共13座,均修建漿砌條石攔河堰及引水渠道。復興河江津段柏林場鎮下游左岸修建有約100 m生態護岸,修建完畢后可使柏林場鎮下游左岸免受洪水侵害。為治理水土流失采取了坡改梯、植樹造林、封育治理、修建塘堰、蓄水池、池沙函和排水溝渠等工程措施,水土流失得到一定控制[4-6]。
復興河為河源段,也為集中飲水水源地,其水質要求非常高,由于沒有統一的規劃,不利于河源水質的保護,當前河源水質保護問題較為突出;工農業、生活節水制度、節水設施建設、用水效率以及水資源利用、排污總量限制措施落實存在問題;污水管網配套不完善、污水處理設施處理能力不足、面源污染管控力度仍需加強;現有管理力度不夠,管理力量不足及現有管理制度尚不夠健全等問題。
2 復興河水功能區劃與水環境現狀
2.1 復興河水功能區劃
根據《重慶市江津區水功能區劃修編報告》和《重慶市江津區水功能區納污能力核定及限制排污總量意見報告》,復興河劃分有2個水功能區。復興河東勝源頭保護區,此段上起柏林鎮東勝復興河源頭,下至柏林鎮沙河場,長約11 km,本段與四面山國家級風景區相連,現狀水質Ⅲ類,水質控制目標Ⅱ類。復興河柏林鎮開發利用區,該區起于柏林鎮沙河場,止于蔡家鎮中咀筍溪河入口,河道長22 km,用作農田灌溉及部分景觀娛樂功能,現狀水質Ⅲ類,水質控制目標Ⅱ類。
2.2 復興河水環境現狀
復興河流域設置了復興河入口、復興河柏林鎮考核斷面、復興河出口蔡家鎮考核斷面共3個水質監測斷面,目前每年監測12次(每月1次),監測指標為《地表水環境質量標準》(GB 3838—2002)表1中的pH值、五日生化需氧量、總磷、化學需氧量等共25項。根據復興河出入境兩個斷面水質監測數據,利用有機污染綜合指標評價法進行水質評估。評估結果表明,復興河入境水質為Ⅱ類水質,出境斷面水質也為Ⅲ類,由此可見復興河水體的有機污染比較明顯。
1)根據2017年調查,復興河流域(江津區段)河段兩岸目前無工業企業,人口稀少,村民生活污水主要由旱廁收集用于農灌,所以主要污染源為耕地施用的農藥化肥流失,對水質影響較小。河段兩岸無規劃工礦企業和集中場鎮,故遠期污染源不會明顯增加。
2)城市生活污水。四屏鎮有污水處理廠和一座四屏鎮新建的污水處理廠、兩座水廠,污水經處理后排入復興河支流,最終匯入復興河。柏林鎮污水處理廠、柏林鎮復興村污水處理站、紫云污水處理站、清溪溝污水處理站處理后污水排入復興河。以上污水處理廠(站)均按照相應的處理工藝并在達到國家相應的有關排放標準后排放,但四屏鎮污水處理廠等存在實際處理能力與原設計處理能力存在不同程度差距的問題。
3)農村生活污水。目前流域內農村居民點均缺乏污水處理設施,涉及人口1.14萬人。參照《重慶市農村環境連片整治示范項目技術指南》,并依據《次級河流污染綜合整治實施方案編制指南》規定,農村居民用水量按95 L/人·天計,排污系數為0.7,農村生活污水入河系數為0.3,未經處理的污水中污染物濃度按COD 300 mg·L-1、NH3-N 30 mg·L-1、TP 3.5 mg·L-1計。根據《復興河江津段“一河一策”實施方案》計算結果顯示,復興河流域農村生活污水排放量為8.28萬立方米/年,生活污水污染物排放量為:COD 24.85 t/年、NH3-N 2.48 t/年、TP 0.29 t/年。
2.3 復興河水環境保護中存在的問題
2.3.1 污水管網配套不完善
流域內城鎮生活污水收集系統建設嚴重滯后,區域內二三級管網配套設施未到位,與排放量相比,城鎮污水實際收集、處理量低,導致流域大部分鄉鎮生活污水未經處理或經簡單處理后直接排入復興河及其支流,加重了河流的水污染負荷[7]。此外,面對預期水質目標要求,已建和在建的污水處理設施標準不高,未來還需進一步提標改造,以加強生活污水污染削減程度。
2.3.2 污水處理設施處理能力不足
根據實地調研,隨著污水配套管網的進一步完善,接入污水處理廠污水量增加,日均污水量將超各污水處理廠(站)現狀處理規模,而且有的污水處理廠(站)實際處理能力達不到設計處理能力;農村居民點分散,農村生活污水集中排水量小,實施集中處理難度大,目前分散污水處理設施缺乏;雖然流域范圍內已結合農村環境連片綜合整治工作,在部分村莊建設了污水處理設施,但不能滿足當前農村污水處理的需求,較多農村污水仍然得不到有效處理,存在就地排放的現象。
2.3.3 面源污染管控力度仍需加強
養殖污染整治力度不夠,對分散的畜禽及水產養殖等污染源,鎮街環保機構監管力度不夠,導致流域范圍禁養區內仍然存在規模性家禽養殖的違規現象。養殖的糞污利用處置不當,未經有效處理,致使其通過地表徑流進入水體,加劇水體污染,破壞水陸結合區的生態環境,給河道水體帶來嚴重污染隱患,導致水體出現富營養化問題,水環境惡化[8-9]。岸線周邊垃圾收運系統不完善。社會群眾環保意識缺乏,鄉鎮缺少垃圾回收、運輸、處理裝置,沒有完善的生活垃圾收運系統工程,導致復興河流域沿河兩岸有部分村居將生活垃圾堆積河邊甚至有向河道直接傾倒的情況,致使復興河水環境收到嚴重的污染隱患。城市農業污染未得到重視。流域內農田施肥、農藥不科學使用也導致大量氮、磷營養物質進入水體,致使農田面源成為總磷的第三大排放來源。此外,流域水土流失進一步加大了總磷的污染負荷[10]。
2.3.4 內源污染整治未得到有效控制
由于流域長期來水水質情況較差,點源、面源污染未得到有效控制,污染物入河后逐年累積,逐漸沉降至河道底質表層,當累積到一定量后再向水體釋放的現象,對水體造成二次污染。復興河河段從未對河道進行生態清淤,底泥淤積,使得水質進一步惡化。
3 復興河水資源保護措施研究
基于復興河流域水資源及水環境現狀與其存在的問題,為擬定復興河流域規劃和更好地保護復興河水資源,保護和改善復興河水環境,采用工程措施與非工程措施相結合的方法實施復興河流域水資源保護,以期實現復興河水生態系統的可持續健康發展,保障流域經濟社會發展[11]。
3.1 工程措施
1)污水集中處理管網工程。針對復興村污水直排入河問題改造該區域管網,新建/改造管網5.0 km,污水全收集進入復興村污水處理廠;針對沙河村污水直排入河問題改造該區域管網,新建/改造管網2.0 km,污水全收集進入沙河村污水處理廠;針對龍穴村污水直排入河問題改造該區域管網,新建/改造管網2.5 km,污水全收集進入龍穴村污水處理廠;針對石佛村污水直排入河問題改造該區域管網,新建/改造管網1.5 km。
2)污水處理廠擴建。柏林鎮污水處理廠提標改造工程;柏林鎮復興村新建污水處理站(150 m3·d-1)的工程及其污水處理站及配套管網建設工程;柏林鎮沙河村污水處理站,四屏鎮污水處理場及配套管網建設工程;紫云污水處理站擴建,完善農村區域污水收集處理設施建設;流域實現農戶的洗滌、洗浴、糞便和餐廚污水應納盡納、應治盡治、達標排放。
3)面源治理工程。包括城鎮垃圾收運工程、養殖污染控制工程、控制農業面源污染工程。
3.2 非工程措施
1)嚴格執行取水許可制度,實行建設項目(含農田灌溉建設項目、水利水電建設項目等)水資源論證及用水和節水評估,嚴格執行排污許可和總量控制制度。建立健全并嚴格執行水功能區管理制度,落實水功能區的管理、保護責任,建立水資源保護與排污總量控制監控管理系統[12]。
2)加強面源污染綜合治理。大力發展科學灌溉,建立有機食品基地、綠色食品基地、無公害食品基地,促進農業生產發展,減少農藥、化肥的使用量;推動農業產業結構調整,減少面源污染物排放。
3)加強入河排污口監督管理。入河排污口的監督管理,是貫徹實施《水法》關于水功能區管理、排污口設置審查、實施排污總量控制等各項水資源保護制度的基礎工作[13]。
4)全面推行復興河河長制,堅持政府主導,屬地管理,分級負責,部門協作,社會共治,建全復興河保護管理的長效機制。深入推進復興河水環境綜合治理,全面提升水環境質量和河道生態環境面貌,促進復興河水環境質量的持續改善。
5)科學制定復興河流域規劃和水資源保護、水生態保護、水土保持建設等專項規劃。充分體現以人為本的治水思路,以滿足人民群眾對水的基本要求為根本出發點,以保障復興河流域經濟社會發展為目標,分析研究流域經濟、社會、城市化、環境發展等對水資源的要求,以水資源的可持續利用,支撐和保障流域經濟社會的可持續發展,在復興河流域水資源供需平衡分析的基礎上,對農業灌溉,場鎮供水、農村人畜飲水、水資源和生態保護等主要治理開發任務進行綜合研究。
參考文獻:
[1] 張滇軍.自貢市水資源評價和需求分析[J].中國水利,2020(7):38-39.
[2] 張軍紅,侯新.萊茵河治理模式對中國實施河長制的啟示[J].水資源開發與管理,2018(2):7-11.
[3] 藺曉梅.慶陽市城鄉生活供水現狀與建設對策[J].農業科技與信息,2019(7):102-103.
[4] 孔蘭,陳俊賢,蔣任飛,等.水生態文明理念下流域綜合規劃探析[J].水利發展研究,2019(4):16-20,71.
[5] 王孟,翟紅,李斐.流域綜合規劃中“三線一單”的制定和應用[J].人民長江,2019(10):14-19.
[6] 李玘,高雙喜.小流域綜合治理的原因、存在的問題及解決措施[J].鄉村科技,2019(8):106-107.
[7] 陳興林,熊學恒.重要飲用水水源地安全保障現狀及達標建設措施探析[J].科技視界,2019(27):224-226.
[8] 侯新,馮耀龍.水資源規劃與管理[M].鄭州:黃河水利出版社,2016.
[9] 陳立華.安徽省新安江流域綜合規劃探討[J].水利規劃與設計,2018(3):7-9,13.
[10] Houxin. Revision of Water Function Division and Countermeasuers for Water Resources Protection in Jiangjin District of Chonqing City in china [J]. Journal of Landscape Research, 2011(12):54-57,70.
[11] 王凱,侯新,羅倩.江津區河流水功能區納污能力核定及分階段限排總量控制方案研究[J].吉林農業,2014(10):43-45.
[12] 李燁,余猛.國外流域地區開發與治理經驗借鑒[J].中國土地,2020(4):50-52.
[13] 張軍紅,侯新,陳紅,等.重慶市集中式飲用水源地水生態修復措施調查研究[J].人民長江,2018(14):
40-43,83.
(責任編輯:劉昀)