汉江流域生态清洁小流域建设调查研究

王任雅弘，任兵芳

(1. 武汉市第二中学，武汉　430010；2. 长江流域水土保持监测中心站，武汉　430010)



汉江流域生态清洁小流域建设调查研究

王任雅弘1，任兵芳2

(1. 武汉市第二中学，武汉430010；2. 长江流域水土保持监测中心站，武汉430010)

摘要：对汉江流域三条清洁小流域的现状开展调查，分析其面源和点源污染的主要来源及原因。参考治理较好的胡家山和郝堂小流域的治理资料及成功经验，总结出汉江流域生态清洁小流域建设的技术路线、治理模式和治理措施体系。

关键词：生态清洁小流域建设；技术路线；治理模式；治理措施

1调查研究必要性

丹江口库区和上游是南水北调中线工程水源地和渠首工程所在地。做好生态清洁小流域的建设对加强水源地生态环境保护及搞好水质保护具有重要意义。同时汉江是长江中游最大支流，汉江流域水资源开发与保护，对保障流域内3000多万人口和国民经济发展用水安全至关重要，也关系到京津华北平原以及陕西关中平原的供水安全。随着流域内经济社会发展用水量增长，以及南水北调中线一期工程2014年向北方供水，汉江水资源、水生态环境压力日益显现。为保障南水北调中线供水水质，最近几年，长江流域水土保持监测中心站在汉江流域选定了三条小流域开展多次现状调查，总结治理效果较好的生态清洁小流域治理技术要点，为推进水源地水土流失治理和农村面源污染防治工作提出指导意见。利用暑假时间，笔者有幸参与了2014年7月的调查研究。

2清洁小流域现状调查

选择小流域出口位于丹江口水库一级支流老鹳河的河南省淅川县草庙沟小流域、位于南水北调中线工程核心水源区的湖北郧西县箭流铺小流域、注入汉江一级支流的陕西省石泉县饶峰河小流域开展典型调查。草庙沟和箭流铺小流域还未进行生态清洁小流域治理，饶峰河小流域开展了部分生态清洁小流域治理。

对三条小流域村庄的自然条件、社会经济、污水来源、化肥农药用量、厕所和生活垃圾处理现状、沟道岸坡形式等状况进行了调查，并选取典型农户调查他们化肥农药、生活污水垃圾处理等情况。

以淅川县草庙沟小流域为例。草庙沟小流域面积为5.26km2, 流域内涉及1个村为草庙沟村，人均土地18.35hm2/人, 人均耕地0.11 hm2/人, 村民均沿沟道两岸居住，沟道全长1.4km，在居民集中居住地沟道两岸作了300m浆砌石护坡，其它1100 m沟道为自然岸坡。

对一家7人农户进行调查：耕地1.7亩，家里主要种植小麦和玉米，种植二季，地里年施用化肥量为200kg，年施用农药400 ml。人均年产污水量2.04 m3,污水未经处理直接进入沟道或渗入地下后再排向沟道。人均年产生活垃圾0.18 m3,生活垃圾未经处理，随地乱扔。该户每年用洗衣粉64kg,粉衣水是主要生活污水来源，直接进入沟道。厕所为旱厕，用于农田施肥再利用，没有产生污染。

经调查，流域内主要污染来源主要来自三方面：(1)生活垃圾和生活污水。居民的生活垃圾随地到处乱扔，有的可能进入了河道，影响水质。有的垃圾堆在岸坡上，遇雨水后有的直接冲入沟道，有的污染源随雨水下渗后流入沟道。没有将垃圾分类和清运工作落到实处。生活污水主要是用洗衣粉洗衣服的水，含磷，有的居民在河里加洗衣粉洗衣服，直接对水质产生影响。另一个生活污水是粪便水。农户一般是干厕，但有的沼气池没有盖子、池子容积较小或未及时清理，遇大雨沼气池中水流出后直接进行沟道。(2)农田施用化肥和农药。农田施用化肥和农药后，有些化学成分最后进入河道，影响水质。淅川县环境监测站2013年对草庙沟小流域不同断面取样进行分析后表示，在人员较少的上游断面，未发现氮磷含量，但在人口居住较为密集的下游出口，水中检测出总氮、总磷、COD、氨氮含量。测试结果证明农田施用的化肥和农药的品种和量已对水质造成了影响。(3)养猪场产生大量污水，处理未达标直接排入沟道。养猪场常年有80头猪，虽建有900m3集粪池，但未经处理，且每天冲洗猪圈产生的污水量有150 m3，通过集粪池的出水口全部排向河道，造成严重污染。沉积的猪粪未当肥料再利用，全部排向河道。

调查发现，三条小流域氮、磷污染源包括面源和点源两大污染类型，其中主要面源包括农业种植业中的农药、化肥污染；农村居民点的生活污水、含磷洗涤剂废水、农业秸秆、蔬菜等固体废弃物等；点源污染主要为畜禽养殖企业的污水及粪便。以陕西省饶峰河小流域为例，该流域引起水质污染主要包括自然因素和人为因素，其中，人为因素为主要因素。自然因素主要包括：(1)饶峰河小流域山地丘陵面积较大，山高坡陡，地形切割度大，地面坡度在25°以上的面积较多。一遇降雨，极易产生水土流失；(2)地表物质抗蚀力弱，该小流域成土母质主要以碳酸盐岩和碎屑岩为主，其风化形成的黄棕壤多分布于山区和半山区，抗侵蚀能力差，易于发生水土流失；(3)降雨集中，该小流域年均降雨量在1000mm左右，雨量时空分布不均，雨季(7～9月)降雨量占全年降雨量的45%，且多为暴雨，为水土流失提供了侵蚀动力；(4)植被稀疏，小流域植被以次生林为主，现有林地大部分较为稀疏，且结构单一，蓄水保土功能差；(5)上游地区由于枯枝落叶较多，经过雨水淋溶、冲涮可使得水中总氮含量超标。人为因素主要包括:(1)陡坡开荒严重。随着人口的不断增长，人地矛盾日益突出，山区群众为求生存，毁林开荒，导致了生态恶化；(2)该区域大量种植果树等经济作物，在种植过程中大量施用化肥和农药，这些残留化肥和农药通过降雨的冲刷汇流进入河道，与水体总磷、总氮指标密切相关；(3)生活污水乱排。饶峰河流经饶峰镇、光明、双樟村等几大居民聚居地，大量生活污水及固体废弃物排放进入饶峰河，由于该地区居民大量使用含磷洗涤剂，未经处理含磷污水直接排入饶峰河内，导致水体中磷含量增加；(4)畜牧养殖业污染。饶峰河流经的双樟村还有一个较大型的养猪场，该养猪场直接将沼液排放至饶峰河，排污口附近气味刺鼻，污染相当严重。

3生态清洁小流域治理路线与模式

参考对项目区内生态清洁小流域建设较好的丹江口胡家山小流域、河南信阳平桥区郝堂小流域等前期调研成果，总结其成功的治理模式和经验，做以下整理分析。

3.1治理技术路线

生态清洁小流域水土流失和面源污染控制系统按照“三道防线和五级防护进行布置”，其中“三道防线”即远山生态修复、农地综合治理防线、库周生态缓冲防线，配置各项治理措施。 “五级防护”， 即一是通过源涵养林及水、沼气池建设进行防护；二是通过村落污水和垃圾收集、处理，进行村落面源污染控制；三是通过水平梯田、坡面水系配套工程，进行农田径流控制；四是通过生态溪沟、生态塘堰整治，栽植水生植物降解水质进行防护；五是流域出口处建设人工湿地汇集处理进行防护。生态清洁小流域建设基本是在原有的水土保持坡面综合治理措施体系的基础上，增加了人工湿地、潜流式人工微型湿地、污水厌氧处理等污水处理措施；垃圾收集、分类、处理作为一项重要措施；农药、化肥施用与控制作为减少面源污染的重要措施。

3.2治理模式

通过调研治理较好的生态清洁小流域，总结出小流域综合治理、生态修复、河道综合整治、人居环境综合整治和生态农业建设5种较成功的治理模式。

(1)小流域综合治理模式

采用梯田、水平沟、谷坊、蓄水池等工程措施，与水保林、经果林、种植灌草、封禁治理等生物措施相结合的方法，使小流域形成一个完整的水土流失防御体系，基本控制地表水土不下山，增加土壤含水量，保证植物需水供给，有效促进林草生长，快速恢复植被，维系森林良好生态系统。

(2)生态修复模式

实行封山禁牧政策，成立水源和封育保护组织，聘请专职管护员。通过标语、专栏、碑牌、公告等宣传形式，提高村民生态保护意识。在生态修复区域周边设立明显标志，防止人畜任意进入，明确规定生态修复区内严禁损坏任何水保设施。小流域内各行政村制定水源和封育保护村规民约，明确相关的奖惩措施。

(3)河道综合整治模式

禁止河道采砂，杜绝人为破坏，加强河道管理及其维护。尽可能维持原生态的沟道，对泥沙和垃圾淤积严重的河段进行清淤，对土壤侵蚀量较大的河岸或渠道进行护坡，在河库周边植被稀少区域设置植物缓冲带，种植具有吸收有机污染物能力的乔木、灌木和草本植物，在水库水位变化的水陆交错地带种植适水树种和草本植物，增强水体自净能力，在满足防洪的要求下，进行封河育草育灌，发挥自然生态系统涵养水源、净化水质的作用，建设生态河道，维护河库自然健康。

(4)人居环境综合整治模式

做好村镇规划，创建绿色生态家园，大力发展太阳能、沼气等清洁能源的应用推广，加强对“三沼”的综合利用，引导农户改灶、改厕，加强对生活垃圾和污水的处理，制定村庄环境卫生保洁制度，美化村容村貌，改善人居环境。

生活垃圾处理：控制和减少污染物排放，实现生活垃圾集中管理，每个自然村建立垃圾台1处，对垃圾分类处理，易分解垃圾指定地域填埋处理，其它垃圾实行清运和专门处理。

生活污水处理：对禽畜实行圈养，对生活污水经初步处理后排放，人畜禽粪便因地制宜推广沼气池、化粪池等实用技术进行无害化处理，对居民比较集中和有条件的地区，可在流域中心村建立生活污水站，生活污水处理达标后排放，创建清洁、优美的人居环境。

(5)生态农业建设模式

在典型流域监测基础上，加强基本农田测土配方的针对性施肥指导，加大秸杆综合利用和农膜回收，大力施用饼肥、草木灰等有机肥，积极种植绿肥，实施农作物青杆返田，提高耕作土壤有机质含量，制定化肥、农药使用推荐种类目录及其使用方法，推广施用易降解、低残留的农药，以及采用频振式杀虫灯防治病虫害，控制和减少农业污染。着力培植支柱产业，发展无公害特色农业，建设绿色生态农业基地。

4生态清洁小流域治理措施体系

措施体系包括水土流失综合治理措施、点源面源污染防治措施和管理方面的措施。

4.1水土流失综合治理措施

(1)远山作为生态修复区实施封禁；

(2)山地区作为生态治理区开展坡改梯，种植水保林、经果林、种草，同时在坡面和沟道实施小型水利水保工程：拦沙坝、塘堰、蓄水池、沉沙池、排灌沟渠和田间道路等；

(3)河岸作为生态保护区，进行护坡和河岸带治理。

4.2点源面源污染防治措施

(1)农村生活垃圾处理(包括垃圾桶和垃圾转运、小型垃圾处理站)；

(2)农村污水处理(建稳定塘对污水先进行净化和小型污水处理系统)；

(3)粪便处理(三格化粪池和沼气池)；

(4)在污水处理系统后再建人工湿地对出口污水进行再次净化；

(5)对农药化肥要宣传尽可能不用或少用危害较小品种，建议用种植紫云英等作物代替化肥，用测土施肥方法减少化肥农药用量。

4.3配套建设管理措施

(1)加强宣传：通过标语、专栏、绘画、碑牌、公告等宣传形式，加强对清洁小流域的宣传教育，提高村民生态保护意识。

(2)垃圾清运及管理方式

建立垃圾分类清运制度，建立农村垃圾“村收、镇运、统一填埋处理”的管理机制，切实解决农村生活垃圾污染问题：对历史积攒下来的垃圾进行一次性集中清理；建立垃圾台等分开可利用和不可利用垃圾，将可利用的垃圾进行处理后进行重新利用，不可利用的，进行无害化处理，难以分解垃圾指定的垃圾填埋场填埋处理；垃圾清运管理，建立具有可长期运行能力的清运机制，聘请保洁员，负责本区域的保洁工作。

(3)污水处理及监督机制

对禽畜实行圈养改造，人畜禽粪便集中收集，推广沼气池、化粪池等实用技术进行无害化处理；生活污水收集后，采用人工湿地、潜流式人工微型湿地、氧化塘等处理，达到分解、降解、吸收有机污染物的目的，经初步处理后再排放，创建清洁、优美的人居环境。明确污水处理的监督主体和建立相关制度。

(4)农药化肥施用监督机制

制定化肥、农药使用推荐种类目录，明确其合理用量。

(5)组织管理机制

加强建设管理，已建工程竣工验收后交由受益村组落实专人管理，加强工程的日常维护，落实运行经费来源。制定封山禁牧、封育保护政策和乡规民约，建立水源管理和保护制度。

综上所述，通过调查分析小流域污染的主要来源，对建设较好的生态清洁小流域面源污染防治技术和管理经验进行总结，可为丹江口库区及上游推广生态清洁小流域建设起借鉴作用。

参考文献：

[1]余新晓. 小流域综合治理的几个理论问题探讨[J]. 中国水土保持科学，2012(04).

Investigation about ecological clean small river basin construction of the Hanjiang River

WANG Ren-yahong1，REN Bing-fang2

(1.Wuhao No.2 Middle School, Wuhan 430010, China;2. The Yangze River Basin Soil and Water Conservation Monitoring Center,wuhan 430010, China)

Abstract：Based on status survey of three eco-clean small watetshed in Hanjiang River basin, the main sources and cause of the point and non-point source pollution are analyzed. Referring to the good manayement data and successful experience of well-harnessed Hujiashan and Haotang small river basins, summarize the technical route, the management mode and management measures system for the construction of ecological clean small river basin of the Hanjiang River basin are sammed up.

Key words：construction of ecological clean small river basin; technical route; rnanagement mode; management measures

收稿日期：2016-02-23

作者简介：王任雅弘(1998-)，女，武汉人，武汉市第二中学学生。任兵芳(1972-)，女，安徽泾县人，高级工程师，硕士，主要从事水土保持规划、设计和科研工作。

中图分类号：S157.2

文献标识码：A

文章编号：1673-0496(2016)02-0011-03

DOI:10.14079/j.cnki.cn42-1745/tv.2016.02.004