饮用水水源地水污染防治体系的建立——以贵州省盘县白河沟水库流域为例

2012-01-29 06:09董云仙徐长城张军莉谭志卫
环境科学导刊 2012年4期
关键词:河沟面源饮用水

董云仙,徐长城,马 杏,张军莉,谭志卫

(云南省环境科学研究院,云南 昆明 650034)

在我国经济高速发展的同时,关系人民群众切身利益的饮水安全状况堪忧。党中央、国务院高度重视饮用水安全工作,要求“把切实保护好饮用水源,让群众喝上放心水作为首要任务”。建立并长期实施饮用水源地水污染防治体系,确保饮用水水质稳定达标,保障人民群众身体健康,是落实科学发展观,全面建设小康社会、构建社会主义和谐社会的重要任务,又是对党和政府执政能力的重要检验。

1 流域概况

白河沟水库流域地处东经 104°18'~104°23',北纬25°36'~25°44',属于珠江流域南盘江水系。流域面积88.5km2,多年平均来水量5460万m3,最大坝高62m,正常蓄水位 1840.0m,死水位1824.0m,水库落差16.0m,水库回水5.6km,总库容1670万m3。其主要功能是提供饮用水源、农业用水、工业用水等。

流域地处云南高原向黔中高原过渡的东斜坡部位,贵州高原西部边缘。区内一级构造单元属扬子准地台,二级构造单元属黔北台隆,三级构造单元属六盘水断陷,四级构造单元处于普安旋扭构造变形区,地质构造比较复杂,出露岩层以碳酸盐岩为主、碎屑岩次之。主要地貌类型为溶蚀侵蚀类型向侵蚀构造类型再向溶蚀侵蚀类型过渡,库区两岸峰顶海拔2050 m,相对高差200~250m。

流域地处亚热带温和气候区,根据盘县气象站资料,年平均气温15.1℃,最热月 (7月)平均气温21.3℃,最冷月 (1月)平均气温6.3℃,极端最高气温34.6℃ (1963年5月29日),极端最低气温-7.9℃ (1977年2月9日)。多年平均降水量1408.5mm,降水集中在5~10月,占年降水总量的88%,多年平均水面蒸发量1526.7mm,相对湿度为77%,年日照时数为1615h。

流域植被属于中亚热带云贵高原半干性常绿阔叶林带,滇黔边缘高原山地常绿栎林,云南松林植物区,主要植物有滇栲、滇黄栎等阔叶林木,并混生有云南松、华山松等针叶林及灰毛高山栎、杜鹃等多种灌木。但是,目前流域区原生植被已遭破坏,现状植被均为次生植被,主要是生态功能较差的针叶次生林 (杉木、云南松、马尾松等)为主,伴有少量阔叶林、针阔混交林和灌木林。

白河沟水库流域行政区划上属于贵州省六盘水市盘县平关镇,流域内有迤车、大筹、石脑、小街、龙吉、岩上、胜境7个行政村,127个村民组,总户数7165户,总人口2.45万人。经济发展一、二产业并驾齐驱,第三产业相对薄弱。第一农作物主要种植:玉米、水稻、小麦、马铃薯、荞、蚕豆、豌豆等,养殖黑山羊、猪、牛、马等牲畜,无规模化养殖场;第二产业以煤炭产业为支柱产业,历史上曾经开采过金矿、铜矿、锑矿,20世纪80年代中后期土法炼焦曾兴旺一时,目前流域区尚有瀚宇焦化厂、瀚宇洗煤厂、米田煤矿、滥泥田煤矿、大坪煤矿、龙家地煤矿和20家砂石开采企业。

2 主要环境问题诊断

2.1 水质污染严重

流域区地表水和地下水都达不到水域功能要求,根据六盘水市环境监测站和昆明市疾病预防控制中心水质分析结果,按《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)III类标准评价,三道沟断面(对照断面)总氮超标1.55倍、石油类超标4.47倍、苯并 [a]芘超标10.31倍;石脑寨 (中游控制断面)总氮超标1.63倍、石油类超标5.46倍、苯并 [a]芘超标5.67倍、铁4.91倍、锰0.99倍、悬浮物1.62倍;平关桥断面 (库尾控制断面)总氮超标3.53倍、石油类超标16.63倍、苯并 [a]芘超标12.69倍、铁3.04倍、锰3.09倍、悬浮物5.32倍、挥发酚16.07倍;夹马石断面(库中控制断面)总氮超标3.91倍、石油类超标16倍、苯并 [a]芘超标10.31倍、锰1.4倍、悬浮物7.83倍、挥发酚1.8倍、粪大肠菌群1.13倍;坝址断面 (库首削减断面)总氮超标3.75倍、石油类超标 23.23倍、苯并 [a]芘超标17.57倍、锰0.53倍、悬浮物11.16倍、挥发酚0.13倍。水质现状为劣Ⅴ类水质,超标项目多,超标倍数高,水质类型涉及有机污染、毒物污染、微生物污染,还有非降解性致癌物质苯并 [a]芘,污染严重。

2.2 土法炼焦和矿产开采遗留环境问题

流域区是重要的煤炭工业区,长期以来,粗放式发展模式并没有得到根本性扭转,技术落后,管理粗放,资源开发利用效率低下造成生态破坏和环境污染,特别是土法采金、土法炼焦、改良型炼焦,虽然目前都被取缔,但其迹地土壤环境质量评价结果为《土壤环境质量标准》 (GB/T15618-1995)Ⅲ类或劣于Ⅲ类,主要污染物是砷、铅、铜等有毒有害物质。

2.3 工业污染仍然严重

白河沟流域内有年生产能力30万t以上的平关翰宇焦化有限公司及其年设计生产能力60万t的洗煤厂,年设计生产能力15万t的平关大平煤矿,年设计生产能力15万t的平关滥泥田煤矿,年设计生产能力15万t的大坪煤矿,年设计生产能力15万t的米田煤矿。为了白河沟水库水质保护,当地政府、水行政管理部门和环境监测管理部门发文 (盘府办发〔2005〕79号) 《县人民政府关于加强白鹤沟水库库区及周边地区环境保护工作的通知》,盘县人民政府以盘府布〔2007〕2号文发布了《关于保护白河沟水库环境及治理环境污染的通告》,要求取缔和搬迁工作与水库建设同步进行,但污染工业搬迁已经大大落后于原计划,工业污染仍然严重。

2.4 水土流失较为严重,河流水系淤塞普遍

流域区植被普遍遭受破坏,植被覆盖率差,无成片的森林分布,形成大面积水土流失区域,加之局部地区地质条件较差,山高谷深,坡陡土薄,重力自然侵蚀率大,降雨在时间上分布极为不均匀,流域水土流失较为严重,水土流失平均侵蚀模数为1400t/km2.a,超过西南土石山区水土流失容许值(500t/km2.a)2.8倍。根据《贵州省人民政府关于划分水土流失重点防治区的公告》(黔府发〔1998〕52号),白河沟流域属国家级珠江流域南北盘江重点治理区。另一方面,流域区旱地面积大,分布广,土地耕作制度也存在较多问题,加剧了水土流失。严重的水土流失造成白河沟流域水系淤塞普遍,以江浪河水库为例,该水库是1974年建成的小 (二)型水库,建成时坝高8.6 m,库容38.5万 m3,流域面积10km2,原设计灌溉面积80hm2,有效灌溉面积30hm2,但由于泥沙淤积,灌溉功能逐渐减弱,虽然几经加高大坝高度,但上游严重的水土流失已经使其淤平,丧失了原设计的灌溉功能。

2.5 流域生态遭到破坏,水源涵养能力差

流域区原生植被已遭破坏,现状植被均为次生植被,以环境功能较差的针叶次生林为主,蓄水保土性能较强的阔叶林、针阔混交林和灌木林数量少,分布区狭窄,整个流域区水源涵养能力差,使得流域区径流洪枯悬殊,陡涨陡落。

2.6 整个流域区水污染防护能力薄弱

流域区农村居民点建设缺少规划,多沿河沿公路修建,农村生活污水至今没有统一收集处理,就近直接排入环境。农村生活垃圾随意处置,或直接倾倒入河,或乱堆乱放,降雨冲刷进入河流。整个流域区化肥农药施用、农田废弃物处置、农业塑料薄膜处置缺乏应有的科学技术引导,没有结合农村能源沼气建设进行综合回收利用,水污染防护能力薄弱。

2.7 污染治理投入严重不足

据盘县环保局统计,截至2010年,白河沟水库流域治理资金投入38.2万元,建成谷坊17座,保土6.8万m3,一定程度上减少了水土流失量。但长期以来乡镇人口和人口比较集中地均无污水收集及处理设施资金投入,也无生活垃圾、人畜粪便、医疗废物收集处置等环境保护基础设施投入,污染治理投入严重不足,积累了大量的历史欠账,导致污染治理处于未还完旧账,又欠新帐的尴尬境地。

2.8 环境监管力度有待加强

污染源监测和水环境质量监测站点和频率不足,未建立预警机制及应急集中,不能适宜饮用水源地环境管理的需要。环保执法力度不够,处罚力度小、手段软,不足以有效控制工农业污染,依法行政能力、科学管理能力亟待加强。

3 白河沟水库流域水污染防治体系

3.1 指导思想

贯彻以人为本,全面、协调、可持续的科学发展观,以目标为导向,以“质量、总量、项目、投资”四位一体为原则,统一规划、总量控制、因地制宜、突出重点、分步实施、强化管理,建立健全白河沟水库流域水质目标、排污控制、治污项目、工程投资、责任分工、定期考核的工作体系,从根本上预防、控制和根治水环境污染和生态破坏,确保白河沟水库饮用水的水质安全。

3.2 设计原则

优先满足水质保护要求的原则;以污染物目标总量控制为核心,全流域、全过程控制的原则;科学性、前瞻性、系统性和可操作性相结合的原则;工程措施与非工程措施相结合的原则;统筹规划、突出重点、分步开展、逐步巩固的原则。

3.3 设计框架

根据白河沟水库流域自然、地理、环境、社会、经济复合生态系统特征,针对其主要生态和环境问题,将流域水污染防治体系设计为非工程技术方案和工程技术方案两大类。非工程技术方案包括环境友好作物推广技术、科学施肥用药技术、节水灌溉技术3项技术推广,配合生态补偿与污染赔付机制、法律、制度、组织、管理、考核保障机制、应急能力建设、水环境监控预警体系建设等软硬件建设,确保对饮用水源地环境污染进行长期、系统、有效的防治。工程技术方案依据流域区地理位置,划分为源头控制区、径流控制区、河道恢复控制区和水库滨岸带恢复控制区4个区域,其中,源头控制区安排一级保护区村落搬迁工程、工业污染源搬迁与治理工程、坡改梯工程、水土流失治理工程、矿山迹地修复工程、水源涵养林建设工程7项工程;径流控制区安排平关镇污染治理工程、农村与农业污染治理工程、串珠氧化塘系统建设工程、湿地处理系统建设工程4项工程;河道恢复控制区安排江浪河水库前置库改造工程、河道生态用地土地整理工程、河堤改造与缓冲地建设工程、生态湿地建设工程4项工程;水库滨岸带恢复控制区安排滨岸土地整理工程、生态湿地建设工程2项工程。共设置了两大类4大项21项工程,实行源头水源涵养、过程减污治污、雨水截留充分利用、末端再净化和生态建设等流域水污染防治体系,用最经济的方法,最大限度地提升流域区生态环境质量,保障饮用水安全。白河沟水库水污染防治体系总体框架图见图1。

4 结语

各级地方饮用水源地确立以后,搬迁工业污染源,搬迁一级保护区内人口、拆除违规建筑物,拆除排污口,清查影响水质安全的建设项目,清理流域区采矿点、采石点等措施都能够很快得以落实,此后,面源污染上升为水源保护区的主要污染源。面源污染具有分布范围广、地理边界和发生位置分散、形成机理模糊、潜伏周期性长、随机性强、滞后发生、控制难度大等特点[1~3],是饮用水源污染防治中较难解决的问题。加之我国农村环境基础设施建设长期得不到应有的重视,农民家家户户的经营模式,青壮年劳动力已流向二、三产业,劳动力日益紧缺,大量使用化肥、除草剂、农药等化学品,既省工省力见效又快,这种生产方式已经延续了30余年,以上种种原因,使得面源污染控制困难。而面源污染控制需要与点源污染控制截然不同的技术和对策[4~6],目前,中国对农业面源污染的治理,也主要按照点源污染的治理模式,试图通过一些位于河口、河道地带示范区的工程建设获得成效,而没有按照对农业面源污染控制的基本规则,对整个流域进行源头的总量控制,这种末端治理方式和技术很难有效地控制面源污染[7,8]。因此,为保障饮用水安全,需要对饮用水水源进行全流域全过程控制,需要法律、体制、制度、监督、管理等一系列创新,方能在较短的时间内根治污染,改善水环境质量,促使其稳定达到饮用水功能要求。

[1]贺缠生,傅伯杰,陈利顶.非点源污染的管理与控制 [J].环境科学,1998,19(5):87-96.

[2]徐谦.我国化肥和农药的非点源污染状况综述[J].农村生态环境,1996,12(2):39-43.

[3]张维理,武淑霞,冀宏杰,等.中国农业面源污染形势估计及控制对策I.21世纪初期中国农业面源污染的形势估计[J].中国农业科学,2004,37(7):1008-1017.

[4] Wolfe M L.Hydrology.In:Ritter w F,Shirmohammadi A [M].Agricu] rural Nonpoint Source Poilution.London:LEWISPubl i shers.2000:1 -28.

[5] Magette w L.Monotoring.In:Ritter w F,ShirmohammadiA[M].Agric tufa Nonpoint Source Pollution.London:LEWIS Publ i shers,2000:205-328.

[6] Mostaghimi S.Best management practices for nonpointsource pol1ution control[M].seection and assessment.London:Lewis Publishers.2000:257-304.

[7]张维理,冀宏杰,kolbe H,等.中国农业面源污染形势估计及控制对策II.欧美国家农业面源污染状况及控制[J].中国农业科学,2004,37(7):1018-1025.

[8]张维理,徐爱国,冀宏杰,等.中国农业面源污染形势估计及控制对策Ⅲ.中国农业面源污染控制中存在问题分析[J].中国农业科学,2004,37(7):1026-1033.

猜你喜欢
河沟面源饮用水
江苏平原沙土区河沟边坡土壤侵蚀机制及模拟研究
GC-MS法测定生活饮用水中的2-MIB和GSM
农业面源污染的危害与治理
澄江市农业面源污染成因及对策
生活饮用水微生物检验质量控制
蒙城县河蟹河沟自然生态养殖技术
基于SWAT模型的漳河流域面源污染模拟研究
饮用水污染 谁之过?
农业面源污染对水质的影响及防治对策
饮用水中含氮消毒副产物的形成与控制