杨 迁,李本玉,刘成玉
(1.河海大学,江苏 南京 210098;2.胶州市环保局,山东 胶州 266300)
大沽河发源于山东招远市阜山西麓,流经招远、平度、胶州等9个县(市),在胶州市码头村南注入胶州湾。河道全长179.9 km,总流域面积为6 131.3 km2,河道平均宽460 m,多年平均径流量87 970万m3。
大沽河麻湾桥饮用水源区自胶州市胶莱镇的沙梁村至胶州市胶东街道办事处麻湾桥,全长21.6 km,胶州市境内大沽河河道水域及河堤两侧500~1 000m陆域,汇入支流距河道3 000m的水域及河床两侧200~500m陆域为饮用水源二级保护区,水质保护目标为III类水体及农业用水源。
近几年,随着社会经济的快速发展,城镇化建设步伐的加快,人口城镇化率的提高,集中式供水人口不断增加,对用水水量和水质提出了更高要求,因此水源地保护问题已成为社会普遍关注的问题。
目前胶州市城市生活饮用水来源为山洲水库、大沽河麻湾桥饮用水源区、引黄济青棘洪滩水库地表水,日供水量7万m3左右。其中大沽河麻湾桥饮用水源区所在地前韩水厂日供水量约3万m3左右,另外大沽河麻湾桥饮用水源区周围村庄约6万人饮用水及农业用水均取自于该饮用水源区。因此保护好该饮用水源地,让群众喝上、用上放心水,是确保胶州市饮水安全的一项重要任务。
2012年胶州市环境监测站对大沽河下游麻湾桥断面共进行12次检测,除总氮外,其他监测项目的均值均符合《地表水环境质量标准》 (GB 3838-2002)中的III类标准。2012年总氮年均值为1.51 mg/L,超标0.5倍,其中7月、8月连续超标,超标率为16.7%。
饮用水源地准保护区内的面源污染是造成水源地水质氮、磷等指标超标的重要因素[1]。农业面源污染是农村普遍存在的问题。胶州市的化肥和农药使用量一直以来呈上升态势。据胶州市统计局统计,和2011年相比,2012年胶州市化肥施用量增加1.52%,农药的施用量增加2.29%。化肥和农药利用率低,流失率高,不仅导致农田土壤污染,还通过农田径流造成了地表水体的有机污染、富营养化污染,甚至地下水污染和空气污染。化肥和农药已经使水环境污染从常规的点源污染转向面源与点源结合的复合污染[2]。因7~8月份为胶州市雨季,大量携带污染物的雨水冲入河道是导致河道污染的主要原因。
农村居民乱泼乱倒的生活污水,分散养殖废水等携带着大量的氮、磷、有机物,通过地表径流流入河道。沿河村庄的各类生活垃圾、建筑垃圾,由于无人管理,部分直接倒在河边,被雨水全部冲入河道。据胶州市统计局统计,水源地保护区域内共有40个村庄,人口约6万人。如按人均日排放生活污水3 kg计算,每天约有180 t污水排入周围水体;如按人均日倒垃圾2 kg计算,每天就要倒出垃圾约120 t。2012年大沽河周边农村牛存栏量6.4万头,猪存栏量16万头,养殖产生的废水大大超过农村居民生活产生的生活污水水量,且有约30%分散养殖废水未经处理直接排入了地表水体。因此农村生活污染源对水源保护区产生一定的影响。
调查发现在大沽河河道内存在以下污染行为:(1)河道附近少量村民在河道内放牛、放羊,在河道内违章建棚饲养鹅、鸭等畜禽,未经处理的动物粪便直接对河道产生污染;(2)在河道内堆放垃圾,一旦下雨,垃圾及垃圾渗滤液直接进入河道;(3)在河道内洗衣服,大量含磷洗衣粉等直接进入河道;(4)在河道内非法采砂,不仅影响河道生态环境,采砂过程中因使用机械设备而产生的废机油、废抹布等也直接污染河道。
据胶州市统计局统计,2012年分散胶州市大沽河麻湾桥饮用水源周边3个乡镇的工业企业数量已经达到297家,由于乡镇企业比较分散,一些乡镇企业集中的园区大部分尚未建立集中式污水处理设施,另外部分小企业环保意识差,无配套生产污水处理设施,生产生活污水随意排放的现象仍然存在,对该区域环境造成一定的污染。统计表明胶州市大沽河周边3个乡镇污水年排放量达到107万t,主要污染物COD年排放量约为321 t。另外,饮用水源区范围内大沽河支流南胶莱河以及碧沟河上游为非饮用水源地,沿岸的乡镇工业企业数量还在不断增长,呈上升态势。据统计,2012年这两条支流共接纳污染物总量COD为64.3 t/a,氨氮为9.8 t/a,如不加快其污染防治进程,对支流下游水体及大沽河将产生更为严重的污染。
大沽河麻湾桥饮用水源区管护面积较大,环保基础设施较差,饮用水源地管理部门职责不明确,涉及多个部门,主要有林业、渔业、农业、环保、旅游、建设等[3]。这些部门都可以管,都可以不管,导致水源地保护区难于有效管护,使饮用水源地的环境管理工作难以落到实处,环境污染不能得到有效控制。
针对大沽河麻湾桥饮用水源区生态环境现状和水资源承载能力存在的问题,按照“以防为主、防治结合、统筹规划、综合治理、突出重点”的原则,以强化“源头治理、水源涵养、植被覆盖、资源优化、综合利用”为重点的生态环境建设理念[4],突出重点,强化管理,对大沽河进行综合治理,最终实现经济社会与自然生态的协调发展。
推行农业清洁生产,实施测土配方、科学施肥,削减农业面源污染。限制和禁止有害化肥、农药的使用,杜绝垃圾和有害物品的堆放,防止供水水源受到污染。加强农业标准化生产基地建设,发展有机食品、绿色食品、无公害食品,推进农业循环经济发展。以转变农民生产生活方式为核心,提高农药、化肥有效利用率,减少农业面源污染,大力发展有机、绿色生态农业,确保食品安全。沿河居民不得向河道内乱丢垃圾或随意倾倒生活污水,不在河道内使用洗衣粉等化学物品,在休闲场所修建一定数量的公用设施。
农村污水处理应遵循因地制宜、源头削减、就近处理、鼓励回用的原则,以小流域为单元,实行综合治理。大沽河麻湾桥饮用水源区周边约40个村庄,可以划为6个社区单元,每个社区6~7个村庄,在每个社区单元建设1个村级污水处理厂,每个污水处理厂处理规模300~500m3/d,同时配套建设污水管网,对生活污水和分散的养殖废水进行集中收集和处理。处理模式采用低能耗自循环污水处理技术,这样将有效地控制农村水污染。
按照青岛市大沽河保护规划,目前对大沽河麻湾桥饮用水源区主河道进行综合治理已逐步展开。实施河道疏浚、河堤修建加固、滩槽绿化、修复河道自然形态等工程措施,在提高防洪标准,保护大沽河两岸人民生命财产安全的同时,可以恢复大沽河干流的自然功能,逐步改善流域内生态环境。河道整治可以采用以下方法:
3.3.1 加固河堤及河道扩容
除加固河堤外,在河道两边无坎埂岸带和坎埂不完全岸带修建坎埂和补修坎埂,可以减少地表径流和垃圾入河[5],河道扩容措施可使大沽河河道水面面积增加,增加河道蓄水能力,补充下游河道水量,达到保持生物多样性的目的。
3.3.2 河岸采用生态护坡
生态护坡建设建议使用生态护岸袋,抗冲生物毯、生态混凝土砌块等方法。生态护岸袋采用抗老化材料制成,袋与袋之间连接固定后,在满足抗冲的前提下,袋内自带草种发芽后在堤岸上形成一道绿色的景观。抗冲生物毯就像一张床单,一张张拼接后铺在河岸上,在将泥土固定的同时,不影响植物的生长和水体的交换。同样,生态混凝土砌块由于其整体构筑间有许多空隙,在堤防工程中起到抗冲、结构功能的同时,混凝土中间的空隙为植物的生长提供了空间。使用生态护坡可以对河水进行有效的生物-生态处理,保证水体与其两岸地下水之间能够交换和互补;为藻类、细菌、鱼虾蟹螺提供栖息场所,促进生物多样性,建立水生食物链,净化水质。在汛期,河水可以大量向地下及两岸渗透,起到平洪或蓄水的作用。
3.3.3 建立隔离工程保护措施
建立隔离工程保护措施,包括隔离铁丝网和隔离绿化带建设工程,防止河道内产生繁杂生产、生活活动[6]。
加强新建项目管理,在饮用水源区内严禁发展工业项目和设立排污口。调整饮用水源地周边工业布局,禁止引入钢铁冶金、化工、电镀、印染等高污染行业,把分散的工业企业向乡镇工业聚集区集中。对周边中小企业进行转型升级,采取措施包括:改造提升一批,产业转型一批,关停重组一批,载体升级一批。通过转型升级,切实解决中小企业“散、弱、低、粗、污”问题,实现结构优化、效益提高、就业不减、资源节约、环境改善。加快李哥庄镇、胶莱镇污水处理厂建设,加快胶东街道办事处污水管网建设,确保各工业聚集区产生的污水全部得到处理。提高大沽河支流南胶莱河以及碧沟河流域产业定位,鼓励发展高技术企业及第三产业,减少污水排放,确保整个流域环境质量得到提高。
依靠传统管理模式对水源地进行管理势必效率不高。因此必须对传统管理方式进行转变。首先实行部门联动机制,由政府牵头,林业、渔业、农业、环保、旅游、建设等部门开展联合行动,对饮用水源进行统一管理。其次使用智能管理模式。在大沽河麻湾桥饮用水源区的部分断面安装水质在线自动监测仪器,实现对河道水质24 h自动监测,随时掌握河道水质变化情况;在取水点构筑物上建立信息采集点,安装摄像头,建设自动监控系统,监视周围情况,确保取水点周围100m的水域严禁捕捞、游泳和从事有可能污染水体的活动[7]。整合水文、水资源、水生态、水环境、影像等资料,构建数字化平台,建成现代化信息水资源管理系统,提升防汛调度、水资源管理和保护、生态预警等方面的管理水平,实现大沽河麻湾桥饮用水源区的全流域动态数字化管理。
饮用水源保护是一项系统工程,属多功能、多学科交叉工程。许多问题相互联系、相互影响、相互制约,既需要规划设计部门从长远的、全方位的角度,全面深入地研究、论证,更需要政府的正确决策。只有多措并举,保护好水源保护区域的水质,才能确保胶州市饮用水源安全、洁净,让胶州市人民群众喝上、用上安全洁净的“放心水”。
[1]盂繁盛,田凤玲.辽宁省城市饮用水水源地保护及污染治理[J].东北水利水电,2009(3):45-47.
[2]连彦峰,刘树庆.农田土壤中磷素流失与水体富营养化[J].河北农业科学,2008,12(7):91-93,99.
[3]王磊,俞建军.浙江省水库饮用水源地保护政策机制初探[J].水利发展研究,2013(2):43-47.
[4]刘彩霞,王文君.桃河流域生态环境现状及治理措施[J].山西水利,2012(1):26-27.
[5]王春树,胡险峰.生态工程技术在城市河道治理中的应用研究——以上海市曹杨环浜河道水环境整治为例[J].水利发展研究,2005(7):21-23,9.
[6]李晓辉.西安市城市饮用水水源地保护现状调查与对策研究[J].地下水,2011,33(4):67-68.
[7]郭成铭.新农村建设规划设计与管理[M].北京:中国电力出版社,2008:180-187.