韩梅傅正
滕州市荆泉水源地保护区范围内主要分布有农田、村庄、城镇以及林地、河流、丘陵裸地等,同时依据枣庄市地下水源地保护区管理办法,水源地保护区范围内不允许建设有严重污染性质的工业污染点源,研究区内的土地利用方式主要为基本农田、村庄、村镇、林地以及集中畜禽养殖区。因此,研究区内的面源污染负荷主要来自于村镇居民生活、畜禽养殖、农田施用化肥流失等方面,也有部分污染源来自于农业秸秆废弃物堆场、生活垃圾堆放点。科学地评价水源地研究区不同类型的面源污染分布,对于水源地的生态保护和水质安全保障具有重要意义。
滕州市荆泉水源地研究区为一级保护区、二级保护区和准保护区范围内,总面积为532 km2,其中一级、二级保护区为132km2。位于滕州市北辛街道后荆沟村和俞寨村之间,水源地中心点坐标为东经117°12′50″,北纬35°07′30″。
研究区处于滕州市山前冲洪积平原区,地貌形态按成因类型分为低山丘陵区和山前倾斜平原区。北部的上户主~冯家庄和东沙河东南的山区,岩性为岩浆岩和变质岩,地貌形态表现为低缓浑圆山丘。南部山区岩性为碳酸盐岩夹页岩,地貌形态总体为剥蚀残丘和浅切割的缓坡山丘;发育有溶洞、溶沟、溶槽、溶孔等岩溶地貌,中部微倾斜平原区是河道的流经地,大部分地段属城郭河与北沙河的冲积扇形地,地表为第四系冲洪积物覆盖,地貌形态表现为山前坡地和山间沟谷、浅平洼地、岗地等。
荆泉水源地二级保护范围包括滕州市的东沙河镇、龙阳镇、东郭镇以及山亭区的冯卯镇、桑村镇、城头镇,共有105个自然村,人口约9.96万。研究区的土地利用类型为旱地、菜地、果园、林地、村镇用地、农村用地、水体和湿地等。
近年来,滕州市禽畜养殖业发展迅速,已成为大农业的支柱产业之一,2009年滕州市的畜禽养殖产值达到21.26亿元,40%的畜禽为规模化养殖,其余60%是以农户基本单元的分散型养殖,大部分畜禽养殖废水废弃物未经妥善处理,畜禽养殖尤其是生猪等大型牲畜养殖,已成为水源地研究区范围内的重要污染源。
根据枣庄市水文局2010年6月和12月对滕州市荆泉水源地保护区进行了2次的面源(固体废弃物)及畜禽养殖场、污染企业调查。按照水源地保护区的涉及范围,以乡镇、村庄以及畜禽养殖场为基本调查单元,详细调查了水源地划定范围内固体废弃物的产生和堆场情况。
荆泉水源地一级保护区内的用地类型主要为基本农田和村镇,区内未见大型的、成规模的生活垃圾堆放点。于楼废品收购加工市场现已搬出一级保护区,自然村庄和基本农田内仍有不少零星生活垃圾任意丢弃和堆放。工业废弃物堆场基本没有。
滕平路两侧,废旧塑料制品收购点约有500家,其中大部分在山亭区界内,每家大约有1000 m3,主要有塑料袋、塑料纸、塑料成品颗粒,成分主要是聚氯乙烯、丙烯、橡胶等有数百种之多,露天堆放;于楼北有酸洗面纱作坊5家。东郭镇污染企业主要集中在辛绪工业园内,主要有辛绪淀粉厂、辛绪发电厂、辛化硅胶(原泡花碱厂)等。畜禽养殖方面东郭镇小型的养殖场较多。
研究区内位于山亭区的桑村镇、城头镇、冯卯镇镇驻地人员较密集,每个镇约有生活垃圾5~10m3。桑村镇基本没有大的污染企业,仅有20多家编织袋生产厂,40~50家豆制品加工企业。
针对水源地研究区的土地利用类型和人们生活生产方式,水源地研究区范围内的面源污染主要分为三类,即垃圾废弃物、畜禽养殖废弃物和工业废弃物。
3.3.1 垃圾废弃物
建筑垃圾:主要为山亭区部分水泥厂的石料堆积物。
工业垃圾:研究区内废旧塑料制品收购点约有100余家,规模约1000余t,由于塑料制品垃圾在高温时容易释放出有毒有害有机物,一旦有机物进入水源地,将对人体健康产生影响。
生活垃圾:保护区内分布着大量的农村乡镇及村落,生活垃圾收集处理基本处于分散无序状态,未能实现垃圾袋装化和分类化,已成为当前水源地保护区危害最大的面源污染。
3.3.2 畜禽养殖废弃物
荆泉水源地保护区内分布着大规模的养殖场,如东郭镇,大约有近20家养殖场。由于畜禽养殖产生的畜禽粪便较多,氮、磷等污染物浓度较高,很容易在局部范围内形成高强度的非点源污染负荷。
3.3.3 工业废弃物
荆泉水源地研究范围内的主要企业集中位于辛绪工业园,如辛绪淀粉厂、辛绪发电厂、辛化硅胶(原泡花碱厂)、辛绪惠凡食品厂、辛绪蛋白加工厂、汇丰粉丝厂等。工业垃圾主要表现为加工废角料易腐熟变质,垃圾渗滤液,将对场内及周围的地下水产生危害,随着堆放时间的延长,污染涉及范围也将逐步扩大。
研究区农村面源污染的成分较为复杂,包括生活垃圾、农业及养殖业废弃物、工业固体废弃物、建筑垃圾、医疗垃圾等。随着农村居民消费结构的变化,农村生活垃圾成分也发生了明显的改变。农业地膜的广泛使用,畜禽养殖产生的大量粪便,更是加剧了农村环境的恶化。一些高污染企业近年来都向边远地区或者农村转移,给农村经济带来发展的同时,也给农村的环境造成了很大压力。而城市固体废弃物向农村的转移,更是加剧了这一问题的严重性。在农村存在着很多赤脚医生和小型诊所,虽方便了居民看病,但其对医疗垃圾的随意丢弃,大量未经处理的畜禽废弃物对地表水和地下水质构成影响,特别是对水源地构成严重危害。
农村生活和农业生产活动产生的面源污染不仅使环境质量下降,水源地生态系统破损,同时也会造成农业农村的可持续性生产能力下降,农产品污染,品质下降,还威胁到人民群众的身心健康。农业非点源已成为我国面临的突出的环境问题,有必要加大农业非点源的综合防治和污染控制力度。结合荆泉水源地的下垫面因素、农业生产活动和居民生活特点,提出以下水源地研究区非点源污染控制与治理对策及建议:
农业非点源污染的有效治理,离不开污染控制技术水平的提高和治理工程措施的科学应用。
4.1.1 生活污水处理
对于人口密度较大的中心镇,如东郭镇、桑村镇等生活污水处理宜采用分片收集,集中处理,通过建设一座厌氧池和人工湿地(生态塘)和必要的充氧技术,实现污水的有效处理。对于人口规模较小的乡镇和自然村庄,生活污水的处理可利用天然池塘、河浜,分别构建为兼氧塘、好氧塘和水生植物等阶式功能强化型生态塘处理系统,出水后续接农田和高产蔬菜地,即可实现污水处理和氮、磷资源的有效回收。
4.1.2 畜禽养殖
畜禽养殖污染的控制必须配套建设沼气发酵装置和发酵液的后续处理设施,同时养殖场周围最好能够有农田,畜禽粪便首先发酵产气,实现沼气资源的回收利用,发酵后的沼液可直接回用灌溉农田,不能灌溉的沼液必须经好氧处理或深度处理后达标排放。
4.1.3 农田化肥流失控制
荆泉水源地二级保护区内75%以上的土地利用为基本农田(平原旱地),应推广测土施肥、精确施肥,尽可能减少化肥流失。
4.1.4 农田废弃物处置
由于当前土地的分散化经营和管理,农民对作物秸秆的利用积极性不高,主要因为处置成本太高,秸秆沤肥还田一直是直接利用途径,因而也造成污染源的大量流失,农作物秸秆等废气物的综合利用还需要政府的科学引导,提高其应用水平,集约进行植物秸秆的处理处置和生物质能利用。
4.1.5 提高植被覆盖率
应根据研究区气候状况,在地形变化剧烈的丘陵地区开展速生植物的推广种植,加强生态保育,减少水土流失强度。
对于农村生活污水、农田秸秆等废弃物的处理处置以及农村生活垃圾的收集、处置等方面,我国仍然缺乏相关的法律法规制约。因此,加强面源防治,必须首先明确管理部门和地方政府的相关职责,研究制定旨在防治农业面源污染防治的管理办法和部门规章制度。
在水源地保护范围内开展农业面源污染的全面调查和监测,掌握各类污染物的污染强度、污染程度,因地制宜的制定防治农业面源污染的总体规划和相应的实施方案。
同时,治理农业面源污染必须依靠基层管理部门和科技工作者的广泛参与,加强对农业面源污染的防治思想宣传和教育,有计划的开展污染防治技能培训