水土保持规划中水源地面源污染评价及措施布局探讨

高宝林，高武林

(湖北省水利水电规划勘测设计院，湖北 武汉 430064)

在大力推进美丽乡村、和谐社会建设的新时期，水源地水生态保护是保证人民用水安全的一项重要举措，随着经济社会发展、人们对水资源的需求量逐渐增加，对水质的要求也在提高。另一方面，经济建设过程中，农业化肥、居民生活用水和生活垃圾等面源污染成为水源地的主要污染源[1]。通过对水源保护区的水土保持工程建设，可减少水土流失，改善生态环境，同时可以减少面源污染，保护水质安全[2]。在新时期建设生态清洁型小流域的总体思路下，水源地面源污染分析评价显得尤为重要，本文以湖北省英山县为例，通过调查水源地现状水质、面源污染情况分析，研究和探讨英山县水土保持规划中水土保持措施的布局方向。

1 英山县水源地分布及水质现状

英山县绝大部分属浠水水系，经东河和西河两条河流汇流最终进入白莲河水库，仅有少部分属巴河水系，流域面积约14km2，占全县总面积的0.9%。据统计，全县城镇供水的15个水源地中，有13个为河流供水；农村饮水目前有59个取水点，其中有5个来源于水库水，12个来源于地下井水，其余都为河流水或山溪水，水源地基本遍布全县水库、河流。

英山城区目前水源地为东河，两座水厂均设于城区东北部的东河边，其中一水厂位于右岸的上河摆，二水厂位于左岸的莲花村，均通过建于河床上的大口井取水，经消毒后供给城市管网。根据2014年英山县环境监测站监测结果，东河城区水源地4月、11月及全年平均水质较好，高锰酸盐、氨氮双因子评价和全因子评价水质均达地表水Ⅱ类水质标准；7月氨氮、总磷超标，双因子、全因子评价总体水质均达Ⅲ类。全县乡镇水源地共有13处，大部分都是河流或山溪取水，根据2014年7月水质监测结果及英山县乡镇集中式饮用水水源地基础环境调查报告，南河镇枹桐坳村、桃花冲麒麟沟、吴家山林场及杨柳湾镇北流水村水源地水质较好，满足Ⅱ类水质标准；孔家坊乡金盆河、陶家河乡猫儿尖水库、金家铺镇西河、石头咀镇西河、雷家店镇东河、方家咀乡西畈河及草盘地镇干河水源地水质达Ⅲ类水质标准；方家咀沙丘田和红山镇石头河水库水源地总磷超标，水质分别为Ⅳ类和劣Ⅴ类。

另外，位于县城下游的白莲河水库，控制流域面积1800km2，其中英山县境内将近1435km2，占总面积的79.72%，现承担浠水县62.83万人生活用水任务。根据2014年水质监测结果，白莲河水库总磷、总氮超标，超标率分别达32%和134%，总体水质为Ⅳ类，水体呈富营养化，后经过初步的库周治理，目前水质达Ⅲ类水质标准，仍不能满足Ⅱ类水质管理目标。所以从广义上讲，英山全县都位于水源区。

2 面源污染源排放及处理现状

随着农村社会经济的发展，英山县面源污染越来越严重，由于长期不合理施用农药、化肥，特别是高残毒农药对耕地的污染，导致土壤板结、土质恶化，并且通过农田径流造成水质污染。村镇基础设施建设滞后，村镇生活垃圾、生活污水污染严重，绝大部分农村集镇生活污水以及畜禽养殖业直接排放，生活垃圾随意堆放，垃圾渗出液及雨水浸泡液进入沟河渠道，污染了地表水体，不仅影响水源地饮用水安全，也一定程度地威胁到农产品质量安全。

2.1 生活污水排放及处理情况

2015年全县生活污水总排放量896.95万t，其中城镇生活污水总排放量882.06万t，工业源污水总排放量12.71万t，废水集中式治理设施2.19万t。水污染物排放量分别为：COD产生量为3791.330t、COD工业源63.78t、BOD5产生量为1046.91t、总磷产生量28.29t、氨氮总量310.41t、总氮399.04t、动植物油103.6t。目前仅在县城有1座污水处理厂，日处理规模2万m3/d，其他乡镇都未建设污水集中处理设施，都是直接排放至周边水体。

2.2 畜禽养殖业排放及处理情况

英山县是养殖大县，据2015年统计，养牛、马等大牲畜8557头，养羊130120只，养猪193400头，养鸡鸭等家禽1858680只，畜禽养殖业污水产生量222121t，污水排放量134671t；粪便产生量为44285t，COD产生量为6935.98t，氨氮84.26t，总氮658.28t，总磷72.90t。目前大部分农村养殖废水没有经过污水处理设施处理就直接外排，不同程度地影响着周边环境和水体，给水源区水体保护带来一定的压力。

2.3 生活垃圾排放情况

据统计测算，2015年全县生活垃圾产生量9.49万t，其中县城生活垃圾产生量2.92万t，村镇生活垃圾产生量6.57万t，英山县目前已建125t/d无害化生活垃圾处理场一座。2015年年处理量约4.0万t。各乡镇和村里生活垃圾处理工程配套不完善，虽在部分村落设置有垃圾收集桶，但垃圾随意倾倒、乱堆乱弃现象仍然存在。

2.4 农业污染源污染物排放情况

据统计，2016年英山县化肥施用总量为28830t，其中氮肥11930t，磷肥3300t，复合肥13600t；农药施用量125.600t，施用化肥农地面积3.22万hm2，施用农药农地面积3.22万hm2，农业污染源COD排放总量为851.25t；氨氮总排放量8.65t。农业面源污染导致土壤板结、土质恶化，并且通过农田径流造成水质污染。

3 面源污染情况分析与评价

全县水生态环境总体相对较好，但部分地区的水环境污染和生态破坏问题较为突出。根据污染源普查成果分析，全县工业污染源排放量占污染负荷的2.7%，生活污染源所占污染负荷约25.1%，农业污染源污染负荷占72.2%；居民生活污水和农业面源污染为主要污染源[3]。据现状水源地水质调查显示，城区现状排水为合流制，生活污水为城区主要污染源，占废水排放总量的96%，毕昇中学、毕昇广场、莲花、东门口、工具厂、南门大桥和老菜市场等排污口的生产、生活污水未经处理，由合流管收集后排入东河，影响东河城区段供水水质。另外，金家铺、石头咀、杨柳湾镇均存在水源地水质不稳定问题，其他农村饮水集中水源地更是存在水质恶化现象。

根据调查，主要原因是区域水土流失较严重，面源污染较多，大部分农村集镇生活污水直接排放，生活垃圾随意堆放，垃圾渗出液及雨水浸泡液进入沟河渠道，污染地表水体；长期不合理施用化肥，农业面源污染严重，伴随着水土流失，污染物进入水体；畜禽养殖加剧水体污染；生活、农业污染源大量污染物排放造成农村河流、水库水质恶化，水体总磷、COD、总氮等指标超标较多。白莲河水库水体呈富营养化，水库上游、英山境内分布有松吴灌区，其农业面源污染对白莲河水库水质有一定影响。

4 水土保持措施布局

4.1 开展坡耕地整治，从源头控制污染物迁移

坡耕地因其土壤土层厚度、含水量、养分等方面都较差，产量低，所以在农业生产中往往通过大量施肥提高产量。而坡耕地是最严重的地类之一，在地表径流的作用下，化肥在耕地表面释放并随水分运动而迁移，不仅造成浪费，而且对地表水水质造成严重负面影响，进而影响水源地水质。因此，控制农业面源污染保护水源地，任务之一是控制坡耕地的水土流失。目前，坡改梯措施和植物篱措施是治理坡耕地最有效的措施，根据相关研究[4]，在5°～15°和15°～25°的坡耕地修建为梯田后，土壤侵蚀模数可分别下降1400～5000t/(km2·a)和5000～13000t/(km2·a)。而植物篱技术在湖北宜昌、十堰等地被广泛应用，在控制水土流失的同时，也是拦截和吸收污染源的重要措施之一，肖波等[5]通过研究发现，植物篱能使地表径流减少63%，土壤流失量减少78%，使土壤含氮量流失减少6.4%，含磷流失量54.2%，其减少土壤流失和控制面源污染效果显著。英山县现有大于5°的坡耕地1.07万hm2，是水土流失的主要策源地，全年使用化肥量约4280t，根据相关研究成果测算[6]，每年流失的化肥约2568t，在水土保持规划中，应加强对坡耕地的治理。对25°以上的坡耕地由于其水土流失极大，根据水土保持法等相关规定，不宜种植，需要退耕还林，控制水土流失。对于5°至25°的坡耕地，宜采取坡改梯、植物篱等措施，配套建设生态沟渠，对农田流失的氮磷养分进行有效拦截，减少面源污染，控制水土流失。

4.2 收集处理生活垃圾和污水，从源头控制污染物扩散

生态清洁型小流域建设是我国水土流失防治和水土保持的一个发展思路和创新点，作为新时期水土保持的工作重点，是在传统小流域综合治理基础上，将水资源保护、面源污染防治、农村垃圾及污水处理等结合到一起的一种新型综合治理模式。主要是以“社会生产力发展、农村干净、生活宜居”为出发点，以水土保持综合治理为龙头，以控制农村水土流失与改善农村人居环境、改善农村生产生活条件为指导思想，进行综合治理，使人居环境改善、小流域环境优美、村庄干净卫生，人民居住舒服，促进地方经济发展的一项新的举措[7]，其建设内容丰富，更注重以人为本，以绿化、美化、洁化人居环境为主导原则，做好人民生产和生活环境的建设。

在水源区，生活垃圾和污水也是面源污染的来源之一，全县目前总人口超40万人，大牲畜0.80万头，小牲畜33.60万头，每天产生大量的污水和垃圾粪便。目前，除了英山县城外，其他村镇的生活配套措施都不完善，村镇的生活污水随意排放、生活垃圾乱堆乱弃，村容村貌不整洁，常造成沟道的淤塞和环境污染。在房前屋后随意堆肥、圈养大牲畜，污水粪便乱流，污染村间空地，同时污染水源。需要通过修建垃圾转运场、小型污水处理设施、沼气池、化粪池等措施，实现生活垃圾集中清运处理、人畜禽粪便无害化处理、生活污水初步处理后达标排放，以促进村容村貌的改善，构建人居与水环境和谐的社会主义新农村，同时减少村庄周边水质的富营养化和污染，保护水源。

4.3 建设滨岸缓冲带，从末端拦截污染物

滨岸缓冲带是布设在河流、沟谷、塘堰、水库、湖泊沿岸的植被带，通过降低径流流速、沉积泥沙、过滤和吸附等功能来防治面源污染，消减进入河流、水库的氨、氮、农药化肥等污染源[8]，据相关研究试验表明：10m宽的缓冲带可以去除3%～50%的氮，截留65%～95%的磷[9]，同时，滨岸缓冲带可以降低水流流速，植物根系可以固土护岸，减轻水流对河流两侧和库岸周边的冲刷，起到很好的水土保持效果。英山全县有192条河流和数以万计的毛支沟，85座大、中、小型水库，12890口水塘，水土保持规划应对河流、毛支沟两侧、水库消落带等区域修建小型湿地和植被缓冲带，以消减农业面源污染。

5 结语

在新时期建设生态清洁型小流域的总体思路下，水源地面源污染分析评价显得尤为重要，区域水土保持规划应将水源地的面源污染控制措施纳入总体规划，并提出相应的措施，使得规划更加全面，更加合理。当然，水土保持不能包罗万象，不能仅靠水土保持措施就可以控制和治理区域的面源污染问题，还需要结合农业、畜牧、城建、林业等其他相关部门，共同努力为水源地的水质提供安全保障。