江祖嘉
摘要: 貴港市平龍水庫作為貴港市覃塘區(qū)飲用水水源地,平龍水庫周邊居住大量居民和分布有木板廠等企業(yè),生活污染、農(nóng)業(yè)面源污染、工業(yè)污染等情況十分突出,通過開展貴港市平龍水庫水源地周邊污染現(xiàn)狀調(diào)查,對平龍水庫水源地現(xiàn)狀水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果和污染情況進行分析,提出平龍水庫水質(zhì)保護和污染治理的對策建議措施,制定有效的政策法規(guī)制度,保障居民生活飲用水的安全。
關(guān)鍵詞: 飲用水水源地 平龍水庫 污染調(diào)查 治理對策
中圖分類號: X524 文獻標識碼: A 文章編號: 1672-3791(2023)24-0170-05
平龍水庫位于貴港市覃塘區(qū)蒙公鎮(zhèn)境內(nèi)(地理坐標為23.21°N,109.41°E),距離覃塘鎮(zhèn)約10 km,水源充足,水量豐富,位于西江水系郁江支流鯉魚江上游定布河上,集雨面積256 km2,多年平均來水量1.5 億m3。水庫總庫容1.219 65 億m3,有效庫容0.724 2 億m3,屬多年調(diào)節(jié)的大(Ⅱ)型水庫。平龍水庫水源地現(xiàn)有一個自來水廠即覃塘區(qū)平龍水廠,取水口位于平龍水庫壩首處,設計日供水能力為2.5 萬m3,供水人口10 萬人左右。供水范圍包括覃塘城區(qū)與供水沿線村莊以及城區(qū)附近村莊的人畜飲水。
1 污染現(xiàn)狀調(diào)查及分析
1.1 水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀
根據(jù)《貴港市水環(huán)境功能區(qū)劃》,平龍水庫水環(huán)境功能為景觀娛樂用水區(qū),水質(zhì)目標為《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB 3838—2002)Ⅲ類水質(zhì)標準。
為調(diào)查水庫的水質(zhì)情況,2018 年8 月和2019 年10月分別對水庫的地表水進行監(jiān)測,監(jiān)測指標為水溫、pH 值、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、化學需氧量、五日生化需氧量、氨氮、總磷、總氮、銅、鋅、氟化物、硒、砷、汞、鎘、六價鉻、鉛、氰化物、揮發(fā)酚、石油類、陰離子表面活性劑、硫化物、糞大腸菌群、葉綠素a。
監(jiān)測結(jié)果表明:平龍水庫水質(zhì)除化學需氧量、五日生化需氧量、總氮、總磷超標外,其余監(jiān)測因子均符合《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB 3838—2002)Ⅲ類水質(zhì)標準。平龍水庫水質(zhì)評價結(jié)果如表1 所示。
根據(jù)監(jiān)測結(jié)果對比《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838—2002)Ⅲ類水標準,對平龍水庫水質(zhì)進行評價,2018 年8 月,PLSK3 的BOD5 超標,超標倍數(shù)為0.12;PLSK4 的總氮、BOD5超標,超標倍數(shù)分別為0.29、0.57;PLSK5 的COD、總磷、BOD5 超標,超標倍數(shù)分別為0.15、0.6、0.7。2018 年平龍水庫水質(zhì)現(xiàn)狀為Ⅳ類~Ⅴ類,水質(zhì)較差。
2019 年10 月,PLSK3 的COD、總氮超標,超標倍數(shù)分別為0.05、0.4;PLSK4 的COD、總氮超標,超標倍數(shù)分別為0.08、0.13;PLSK5 的總氮、BOD5超標,超標倍數(shù)分別為0.13、0.05。2019 年平龍水庫水質(zhì)基本為Ⅳ類,較2018 年有所好轉(zhuǎn)。
1.2 主要污染源調(diào)查
1.2.1 面源調(diào)查
(1)農(nóng)村生活污染。
①居民生活污染。
平龍水庫的匯水范圍內(nèi)主要包括覃塘區(qū)的蒙公鎮(zhèn)、東龍鎮(zhèn)和山北鄉(xiāng),其中蒙公鎮(zhèn)主要在水庫下游庫區(qū)出水范圍,且水庫沿線的木祥屯、占蒙屯和布泗屯都已建污水處理站,蒙公鎮(zhèn)生活污水極少匯入水庫庫區(qū),農(nóng)村生活污染主要來源于東龍鎮(zhèn)和山北鄉(xiāng)。根據(jù)統(tǒng)計,東龍鎮(zhèn)、山北鄉(xiāng)農(nóng)村區(qū)域暫未建設集中的污水處理設施,農(nóng)村生產(chǎn)、生活污水未經(jīng)處理隨意排放,就近傾倒在排水溝、小溪,或者直接澆在廢棄、空閑的土地上,然后隨著地表徑流進入水體,對平龍水庫水質(zhì)影響較大。
本次農(nóng)村生活污水調(diào)查統(tǒng)計范圍主要包括東龍鎮(zhèn)60 963 人、山北鄉(xiāng)44 011 人,合計104 974 人。根據(jù)《廣西壯族自治區(qū)主要行業(yè)取(用)水定額》(試行)進行核算,農(nóng)村居民用水定額為120 L/人·d,污水產(chǎn)生系數(shù)為0.6,污染物排放系數(shù)參考生態(tài)環(huán)境部確定的污染源調(diào)查源強數(shù)據(jù),人均產(chǎn)污系數(shù)為COD 40g/人·d,氨氮4.5g/人·d,總氮7g/人·d,總磷0.44g/人·d。
農(nóng)村生活污水未經(jīng)處理隨意排放,隨著地表徑流直接進入水體。根據(jù)污染源入河系數(shù)計算公式,計算農(nóng)村生活污水入河量。
W 污染源=W 污染源產(chǎn)生量× β (1)
式(1)中:W 污染源產(chǎn)生量為污染源產(chǎn)生量;β 為污染入河系數(shù)。
入河系數(shù)根據(jù)陳曉峰的廣西(區(qū))典型區(qū)段納污能力計算及水質(zhì)可達性分析,結(jié)合現(xiàn)場踏勘結(jié)果,確定農(nóng)村生活污水污染入河系數(shù)為0.3。
通過計算,平龍水庫農(nóng)村生活污水中各污染物的總?cè)牒迂摵蔀椋篊OD 459.79 t/a,氨氮51.73 t/a,總氮80.46 t/a,總磷5.06 t/a。
②畜禽養(yǎng)殖污染。
據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)和現(xiàn)場調(diào)查的實際情況,蒙公鎮(zhèn)和山北鄉(xiāng)目前無規(guī)模化養(yǎng)殖場,東龍鎮(zhèn)原有7家規(guī)模化養(yǎng)殖場,由于非洲豬瘟養(yǎng)殖的動物大部分已死亡。平龍水庫流域內(nèi)的畜禽養(yǎng)殖還是以散養(yǎng)形式為主,根據(jù)國家《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》,將家禽養(yǎng)殖量換算成豬的養(yǎng)殖量,換算比例為:60 只家禽折算成1 頭豬,1 頭牛折算成5頭豬[1]。
根據(jù)生態(tài)環(huán)境部公布的數(shù)據(jù),并結(jié)合流域內(nèi)養(yǎng)殖情況,豬的養(yǎng)殖排污系數(shù)為:COD 17.9 g/(頭·d)、氨氮3.2 g/(頭·d)[2]、總氮5.8 g/(頭·d)、總磷0.8g/(頭·d)。式(1)中農(nóng)村畜禽養(yǎng)殖污染入河系數(shù)為0.4。
根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計蒙公鎮(zhèn)、山北鄉(xiāng)和東龍鎮(zhèn)畜禽養(yǎng)殖折合豬當量6 859頭。通過式(1)計算,平龍水庫流域畜禽養(yǎng)殖污染總?cè)牒迂摵蔀椋篊OD17.95 t/a,氨氮3.22 t/a,總氮5.8 t/a,總磷0.77 t/a。
(2)農(nóng)田徑流污染。
農(nóng)田徑流污染主要是指農(nóng)田在種植過程中,由于化肥和農(nóng)藥的使用,使部分化肥和農(nóng)藥隨著地表徑流進入水體,使水體中污染負荷增加,進而造成水體污染。其中,農(nóng)田施肥造成的氮、磷等營養(yǎng)元素流失是農(nóng)田徑流污染的主要來源[3]。
農(nóng)田徑流污染負荷計算方法采用排污系數(shù)和清單分析法進行計算。式(2)如下:
E = ΣiEUi ρi (1 - ηi )Ci (EUi S)
= ΣiPEi ρi (1 - ηi )CiE(Ei S) (2)
EI = E/AL
式(2)中:E 為面源污染物的排放量;EUi 為第i 種污染源指標的統(tǒng)計數(shù)量;ρi 為單元第i 種污染物的產(chǎn)污強度系數(shù);ηi 為相關(guān)資源利用效率的系數(shù);PEi 為種植業(yè)面源污染的產(chǎn)生量;Ci 為第i種污染物j的流失系數(shù),該變量由污染源和空間具體特征(S)決定,表征區(qū)域地理特征、降水、水文、復種指數(shù)及管理措施等復雜因素對種植業(yè)面源污染的綜合影響;EI 為種植業(yè)面源污染物的單位排放強度;AL為區(qū)域耕地面積[4]。
修正后平龍水庫范圍內(nèi)農(nóng)田產(chǎn)污系數(shù)見表2。
根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計蒙公鎮(zhèn)、山北鄉(xiāng)和東龍鎮(zhèn)水庫周邊農(nóng)田面積6 446.26 hm2,式(1)中農(nóng)田徑流入河系數(shù)為0.2。通過計算,平龍水庫流域農(nóng)田徑流污染總?cè)牒迂摵蔀椋篊OD432.45 t/a,氨氮86.4 t/a,總氮129.74 t/a,總磷10.68 t/a。
(3)桉樹種植污染。
現(xiàn)場踏勘和調(diào)研發(fā)現(xiàn),平龍水庫庫區(qū)種植大量速豐桉,由于該樹種生長較快,種植過程中所需養(yǎng)分和水分較多,因此村民往往會施用大量的肥料促進其生長,但所施肥料中有一部分往往由于地表徑流的原因,無法被桉樹吸收,隨著地表徑流的沖刷流失,最終匯入平龍水庫,造成水體污染。
桉樹種植的源強系數(shù)與農(nóng)田源強系數(shù)取值相同,取值參考2004 年全國地表水環(huán)境容量核定技術(shù)規(guī)范要求的推薦值為基礎,結(jié)合廣西具體實際進行選用。標準農(nóng)田源強系數(shù)具體為:廢水 7 275 t(/ hm2·a),COD150 kg(/ hm2·a),氨氮30 kg(/ hm2·a),總氮45 kg(/ hm2·a),總磷3.75 kg(/ hm2·a)[5]。根據(jù)平龍水庫周邊自然地理情況及桉樹種植情況,取下列各項修正系數(shù)進行修正:坡度修正系數(shù)取1.1,種植類型修正系數(shù)取0.7,土壤修正系數(shù)取1.0,化肥修正系數(shù)取1.4,降雨修正系數(shù)取1.3。則綜合修正系數(shù)為1.40[6]。
根據(jù)統(tǒng)計,水庫周邊桉樹種植面積7 370.1 hm2。通過計算,平龍水庫桉樹種植污染總?cè)牒迂摵蔀椋篊OD292.2 t/a,氨氮58.47 t/a,總氮87.66 t/a,總磷7.3 t/a。
1.2.2 水產(chǎn)養(yǎng)殖污染
平龍水庫作為貴港市覃塘區(qū)飲用水水源地,為保障飲用水源安全,2018 年貴港市開展平龍水庫飲用水水源地環(huán)境保護專項整改工作,蒙公鎮(zhèn)實施了《平龍水庫飲用水水源地綜合整治工作》,對飲用水水源保護區(qū)范圍內(nèi)進行網(wǎng)箱養(yǎng)殖拆除清理,于當年底完成整治。現(xiàn)平龍水庫網(wǎng)箱養(yǎng)殖已整治清理完畢,水庫不存在網(wǎng)箱養(yǎng)殖。在流域內(nèi),仍存在較多魚塘養(yǎng)殖。
根據(jù)統(tǒng)計,魚塘面積為73.89 hm2。分散式水產(chǎn)養(yǎng)殖單位面積投餌量為180.9 t(/ hm2·a),單位投餌量COD排放強度為5.5 kg/t,單位投餌氨氮排放強度為0.1 kg/t,單位投餌總氮排放強度為1.2 kg/t,單位投餌總磷排放強度為0.05 kg/t。通過計算,水產(chǎn)養(yǎng)殖污染負荷為:COD73.15 t/a,氨氮1.33 t/a,總氮15.96 t/a,總磷0.66 t/a。
1.2.3 工業(yè)污染
平龍水庫保護區(qū)范圍內(nèi)存在的企業(yè)主要為11 家膠合板廠,蒙公鎮(zhèn)有4 家,分別為覃塘區(qū)鴻明膠合板廠、貴港市永森木業(yè)有限公司、峰澤木業(yè)有限公司、鴻悅邊料加工廠。目前這4 家企業(yè)均已完成重新選址,其中鴻明膠合板廠已整廠搬離,鴻悅邊料加工廠、永森和峰澤木業(yè)有限公司已經(jīng)全部停產(chǎn);東龍鎮(zhèn)有7 家企業(yè),分別為貴港市雙雄木業(yè)有限公司、貴港市金柳裝飾材料有限公司、貴港市超業(yè)木業(yè)有限公司、貴港市華聯(lián)木業(yè)有限公司、貴港市森富源木業(yè)有限公司、貴港市宏園木業(yè)有限公司、貴港市郁江木業(yè)有限公司。根據(jù)《關(guān)于加快推進縣級飲用水水源地環(huán)境問題整治工作的函》(桂環(huán)督辦函〔2019〕10 號)的指導意見,東龍鎮(zhèn)涉及板材企業(yè)按要求拆除制膠設施、完善危險廢物儲存處置、污水廢氣收集處理等工作。2019 年9 月25 日,東龍鎮(zhèn)涉及的貴港市宏圓木業(yè)有限公司等6 家企業(yè)已全部停產(chǎn)。其余東龍鎮(zhèn)7 家膠合板廠生產(chǎn)過程中無工業(yè)廢水排放。
1.2.4 城鎮(zhèn)生活污染
平龍水庫范圍內(nèi)涉及鄉(xiāng)鎮(zhèn)主要有覃塘區(qū)的蒙公鎮(zhèn)、山北鄉(xiāng)和石龍鎮(zhèn),涉及城鎮(zhèn)人口的主要是石龍鎮(zhèn)的石龍社區(qū),人口4 460 人。根據(jù)現(xiàn)場踏勘調(diào)查,石龍鎮(zhèn)建設有1 座污水處理廠,主要收集石龍社區(qū)及鎮(zhèn)上其他區(qū)域的生活污水,污水廠實際日處理量為1 200 t/d,尾水排放至水庫上游支流,出水水質(zhì)為《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》一級A 標準。
城鎮(zhèn)生活污水污染物排放量按污水處理廠實際日處理量和出水水質(zhì)標準進行核算。平龍水庫城鎮(zhèn)生活污水總?cè)牒迂摵蔀椋篊OD21.9 t/a,氨氮2.19 t/a,總氮6.57 t/a,總磷0.219 t/a。
1.2.5 污染源貢獻量分析
根據(jù)分析,對平龍水庫造成污染負荷的污染源類型主要包括城鎮(zhèn)生活污水、農(nóng)村生活污水、農(nóng)田徑流污染、畜禽養(yǎng)殖污染、水產(chǎn)養(yǎng)殖和桉樹種植污染。根據(jù)對不同污染源產(chǎn)生的污染計算結(jié)果,匯總統(tǒng)計平龍水庫所產(chǎn)生的COD、氨氮、總氮和總磷的入河排放量,具體情況如表3 所示。
根據(jù)統(tǒng)計,平龍水庫各污染物的總?cè)牒迂摵煞謩e為:COD1 297.44 t/a,氨氮203.34 t/a,總氮326.19 t/a,總磷24.69 t/a。其中貢獻率較高的污染源為農(nóng)田徑流、桉樹種植和農(nóng)村污水污染,這3 個污染源的COD 占比為91.3%、氨氮占比為96.7%、總氮占比為91.3%、總磷占比為93.3%。因此,針對平龍水庫流域的水環(huán)境問題的綜合防治,應以農(nóng)村生活污水、桉樹種植和農(nóng)田徑流污染治理為重點。
2 治理對策
2.1 實施農(nóng)村環(huán)境綜合整治工程
平龍水庫周圍無完善排水管網(wǎng)及污水處理廠,村屯周圍有可用建設用地。根據(jù)《農(nóng)村生活污水處理工程技術(shù)標準》《農(nóng)村生活污染控制技術(shù)規(guī)范》(HJ 574—2010)、《廣西農(nóng)村生活污水處理技術(shù)指南》等文件要求,考慮近期收集并處理農(nóng)村生活污水,處理后的水排放至水庫周邊農(nóng)田用于灌溉,促進農(nóng)業(yè)的發(fā)展。
生活污水采用“生物接觸氧化法+人工濕地”處理工藝,處理后廢水排放執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918—2002)一級B 標準。
2.2 濱水緩沖帶污染防治生態(tài)工程
濱水帶是介于陸地以及水體的中間地帶。在此區(qū)域生長的植物被稱作濱水帶植物。為了保證飲用水安全,有必要對進入水源地內(nèi)的污染源進行有效防治。濱水緩沖帶污染防治生態(tài)工程,包括濱水污染物截留凈化帶、天然沖溝強化滲濾+人工濕地截留凈化系統(tǒng)。
濱水污染物截留凈化系統(tǒng)工程:擬在鯉魚江庫區(qū)東龍鎮(zhèn)義合村鯉魚江入庫河口水域和河灘區(qū)域采用濱水污染物截留凈化系統(tǒng)工藝治理修復的工程面積為59 000 ㎡。
天然沖溝強化滲濾+人工濕地截留凈化系統(tǒng)工程:擬在鯉魚江庫區(qū)東龍鎮(zhèn)義合村鯉魚江入庫河口河灘區(qū)域、蒙公鎮(zhèn)嶺慶村區(qū)域、平龍水庫庫區(qū)沿岸天然河灘區(qū)域采用天然沖溝強化滲濾+人工濕地截留凈化系統(tǒng)工藝治理修復的工程面積為4 800 ㎡。
2.3 實施農(nóng)業(yè)面源污染控制工程
根據(jù)《中華人民共和國水污染防治法》,禁止在生活飲用水源保護區(qū)進行集中養(yǎng)殖,因此,對于水源地二級保護區(qū)內(nèi)已存在的分散畜禽養(yǎng)殖,相關(guān)管理部門及村委引導養(yǎng)殖戶轉(zhuǎn)變其養(yǎng)殖方式,實行生態(tài)養(yǎng)殖,養(yǎng)殖廢水和廢渣全部資源化利用,不外排,減少分散式養(yǎng)殖污染。
針對農(nóng)業(yè)面源污染的來源、過程及特點,為降低對土壤、水環(huán)境和農(nóng)作物的污染,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)。對水源地保護區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)面源控制與治理推廣生態(tài)種植方式,嚴格控制農(nóng)藥、化肥等非點源污染,主要措施為:推進精準施肥、調(diào)整化肥使用結(jié)構(gòu)、改進施肥方式、有機肥替代化肥、利用生物固氮增加土壤養(yǎng)分、提升耕地質(zhì)量、逐漸在水源地保護區(qū)實行退耕還林。同時,應加強宣傳力度,引導農(nóng)戶積極改種,替換速生桉種植,增強平龍水庫二級保護區(qū)內(nèi)林木涵養(yǎng)水源的功能。
2.4 實施水源地保護附屬工程
根據(jù)《飲用水水源保護區(qū)標志技術(shù)要求》(HJ/T433—2008)要求,在水源保護區(qū)范圍內(nèi)增設一級保護區(qū)、二級保護區(qū)、準保護區(qū)界標,在主要道路、航道增設交通警示牌,在人口活動頻繁區(qū)增設宣傳牌[7]。
根據(jù)水源地現(xiàn)狀隔離防護設施建設情況,結(jié)合實際需要,集中式飲用水水源地一級保護區(qū)陸域范圍采用鍍鋅絲護欄網(wǎng)進行隔離。
2.5 加強水庫水源地管理制度建設
集中式飲用水水源保護管理工作,由貴港市覃塘區(qū)人民政府統(tǒng)一監(jiān)督管理,設置專門的管理機構(gòu),負責日常監(jiān)督管理工作。水利局、生態(tài)環(huán)境局、住房和城鄉(xiāng)建設局、自然資源局、農(nóng)業(yè)農(nóng)村局、交通運輸局、衛(wèi)生健康局、公安局、財政局、河長制辦公室,按照各自職責,對飲用水水源地實施監(jiān)督管理。
為有效防范飲用水水源突發(fā)環(huán)境事件,加強突發(fā)環(huán)境污染事故應急管理,規(guī)范和強化水環(huán)境污染事故應急處置工作,提高政府應對環(huán)境污染突發(fā)事件的能力,最大程度地預防和減少飲用水水源突發(fā)環(huán)境事件及其造成的損害,才能保護環(huán)境,保障公眾的生命財產(chǎn)安全,維護國家安全和社會穩(wěn)定,促進經(jīng)濟社會全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展。這就需制定飲用水水源地突發(fā)環(huán)境事件專項應急預案[8]。
3 結(jié)語
通過對貴港市平龍水庫污染現(xiàn)狀調(diào)查發(fā)現(xiàn),目前水庫的水體污染和生態(tài)破壞較為嚴重。在充分考慮平龍水庫作為飲用水水源地的自身優(yōu)勢和長遠發(fā)展要求,針對性提出水源地應進行綜合治理,開展生態(tài)保護和生態(tài)修復工程建設,減少污染物向水庫排放,確保水庫水質(zhì)符合國家標準要求;同時,制定有效的政策法規(guī)制度,保障水庫周邊居民飲水安全,維護飲用水源地平龍水庫的生態(tài)平衡。
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