黄 乾 ,薛 雁 ,高印军
(1.山东省水利科学研究院,山东 济南 250014;2.山东省农村供排水安全工程技术研究中心,山东 济南 250014)
水源地水质安全是城乡供水安全的重要保障之一,加强水源地保护刻不容缓。2018年3月30日,环保部启动全国饮用水水源地环保专项行动,涉及2 466个集中式地表水水源地。水库型水源是我国城市和农村主要水源供水方式之一,作为地表水源地,相比较地下水水源地,由于其开放性、周围自然环境和人类活动的影响。
山丘区水库较多是先建成水库后成为水源地,多靠近村庄、耕地、道路,流域内经济发展模式较为粗放,村镇建设缺少引导,破坏了水源地的生态环境,威胁饮水安全[1]。山丘区水库型作为饮用水水源,水质存在的管理风险更大,在水源地保护方面需要考虑的因素更多。本文以济南市章丘区垛庄水库水源地为例,探讨山丘区水库水源地保护对策。
垛庄水库位于济南市章丘区垛庄镇,原是一座以防洪、灌溉为主,兼有供水等多功能运用的中型水库,设计灌溉面积扩大到3 333.33 hm2。水库控制流域面积56 km2,现状总库容1 189万m3。坝址以上两条较大支流沿河谷自流域南部向北至水库库区,汇流为西巴漏河,干流长度15 km。水库下游保护范围有章丘区垛庄镇、埠村镇等,对保证33万人口、5万hm2耕地免受洪灾,保证灌溉发挥着重要的作用。垛庄水库水质优良,从20世纪80年代就作为周围部分村庄的饮用水源。目前已成为章丘区重要的农村供水水源地之一,可解决周围4万人口的吃水问题,同时计划为银鹭、哇哈哈等食品饮料企业供水,供水作用日益显现。尽管垛庄水库上游及流域范围内无大型工业排污企业,但其流域内仍有影响水源水质安全的问题和隐患。按照水利部《关于开展全国重要饮用水水源地安全保障达标建设的通知》以及环保部《关于加强农村饮用水水源保护工作的指导意见》,垛庄水库于2017年制定了水源地保护预案,通过工程措施和非工程措施,使垛庄水库饮用水水源地达到“水量保证、水质合格、监控完备、制度健全”,初步建成重要饮用水水源地安全保障体系。
由于水库水源开敞,受气候、地形、地貌、土壤、植被以及人为活动的影响显著,垛庄水库作为山丘区地表水水源地,其污染风险特点为:1)水源水量、水质受降水径流影响较大,水质优劣随季节变化明显[2];2)水源潜在污染物种类较少,CODMn和NH3-N对水质影响较大;3)水库水质与周围村居密度、耕地种植方式有关,面源污染防控难度大;4)水库边界与道路、山路相邻,监控,路况较差、草木繁多,水源监控难度较大。
垛庄水库水源地属于章丘区村镇饮用水源地,常规污染源为农田径流、农村生活污水、分散养殖污水等的汇入,风险点在水库周围区域的降水汇冲刷流造成的点源、面源污染物,应急污染为上游小型水库污染物的汇入、道路事故导致的化学物品坠入等造成的二次污染。其污染物释放的污染因子包括微毒理指标、生物指标、一般化学指标和感官性状指标。另外,由于垛庄水库靠近省道、村庄,对外开放性导致也有事故及人为因素的污染风险存在。
根据《饮用水水源保护区划分技术规范》(HJ/T338-2007)等规范要求,结合章丘区环保局《批复》文件,章丘区垛庄水库饮用水源地保护范围为,一级保护区:东至东环库路内侧、西至省道243公路桥内侧、南至南环库路内侧、北至水库大坝背水坡坡脚内侧范围内的0.82 km2水域和0.36 km2陆域;二级保护区:1)水库周边小分水岭山脊线向水坡内除去一级保护区外的3.72 km2区域;2)水库上游河道及两岸山脚线外水平或垂直50 m距离内3.60 km2区域。
垛庄水库属于农村村镇饮用水源地,主要受点源污染和面源污染的影响。点源污染以点状形式排放而造成污染的发生源,主要包括水库周围工业废水以及生活污废水,主要污染成分为氮、磷、有机物、重金属物质等。面源污染主要为污染负荷通过地表径流、地下径流、土壤渗滤、降雨淋溶、雨水冲刷等途径形成面域广的、分散的、没有固定点的排放污染源,主要为水库四周农田施用化肥和喷洒农药,经径流入库造成的污染。
通过巡查对水库水源地保护区内的水上餐厅和镇供电所给予搬迁或取缔,消除了点源污染存在的隐患。根据现场调查,水库周围有邵庄村、竖山子村部分村居相邻水库岸边,部分村舍位于二级保护区内,但实施搬迁难度较大。为此采取加强宣传,村内污水、垃圾排放规范化处理,做好生活污水排放管理,并沿水源保护区取水口周边一级保护区陆域范围内设立隔离防护工程,保护区内果树予以迁占补偿,以防止人类生产生活对水源水质造成影响。
1)水源地保护区界线工程防护。在垛庄水库保护区边界设立护拦网、界标,实施封闭式管理。在水源地外侧公路、水库周边行车道设置警示牌,在路口设置宣传牌,提醒过路行人和车辆已接近水源地保护区,禁止擅自进入保护区内。在护栏网的选择上,选择2 m高的绿色浸塑护栏网,质量可靠、坚固耐用,网顶带倾斜角毛边网片,防止攀爬,护栏网在马道台阶处设置预留带锁进出口,方便管理人员进入检视。
根据垛庄水库实际情况,在垛庄水库设置保护区界标、警示牌,界标设立位置及数量符合《饮用水水源保护区标志技术要求》要求,道路警示牌设置于保护区范围内的主干道、高速公路等道路旁,设立的位置符合《道路交通标志和标线》要求。
2)安全监控。在垛庄水库保护区护栏网内侧建设68套视频监控(其中枪机监控器60套,球机监控器8套),安装视频监控软件系统1套。视频监控系统用电采用油木电杆架空电缆供电,光缆传输视频信息,视频监控点采用日夜型筒型网络摄像机,设立支杆。视频监控系统对饮用水水源保护区范围的重要点位进行视频实时监控,主要监控地点为水库取水口、河道入库口、公路沿线、村居邻库道路、污染风险源等,通过实时情景及时预警,减少人为因素对环境生态破坏风险。
1)日常巡查。设置日常检查路线,重点对乡村路、附近农居出入口、易进入库区路段进行每日巡查,以电子监控为主,日常巡查为辅,对擅自进入库区的居民和游人进行劝离,对防护网破坏段及时发现和恢复。
2)植树造林,涵养水源。垛庄水库露地一级保护区内耕地,部分裸露的滩地容易被周围居民种植庄稼,对水库水质会产生潜在的影响,因此尽快退耕还库,在水库露地保护区内、库边及其上游支流沿岸植树造林,在库区上游建造以自然植被为主的生态湿地,提升水源地保护区植被覆盖率,既能有效防止水土流失,又能充分留蓄降雨径流,涵养水源。
3)水质监测。完善水库水质监测系统,按照《村镇供水工程运行管理规程》要求对垛庄源水水质制定检测方案,对感官性状指标、微生物指标、砷、铁、锰、溶解性总固体、硝酸盐、氨氮等指标进行定期检测,分析水质变化情况。目前垛庄水库源水水质总体为Ⅲ类水标准,应注意根据单个水质指标变化情况,加强水源地保护工作。
垛庄水库地处章丘山丘区,上游无工厂企业等污染源,主要污染来自于雨水冲刷的泥沙等自然污染源,以及果树作物种植中化肥残留等人类污染源,因此垛庄水库水质控制和提升具有较大的空间。在垛庄水库二级保护区、准保护区内生态清洁小流域治理建设、绿化库滨带,通过自然植被的种植,减少裸露地表和由此带来的泥沙入库。针对氨氮超标的情况,在水库内利用人工生态浮岛技术,在水面上建立漂浮种植平台,培育水生植物,治理由于面源污染导致的氨氮超标,目前自由漂浮式人工生态浮岛技术对于湖泊水库型水体去除氨氮技术较为成熟[3],可以进行应用。
垛庄水库周边以及上游支流沿岸多为农田,传统的耕作方式下,化肥、农药的使用使得残留物品随径流进入水体,污染水源地水质。倡导转变耕作模式,鼓励发展绿色有机农业,推广使用低毒、低残留农药和缓释肥,科学、合理地种植,对积极响应发展绿色农业的农户给予一定的经济奖励和补偿。
垛庄水库保护区范围外上游村庄,对村内的生活垃圾和生活污水进行统一规划。通过宣传教育,提升村民的环保意识和水源保护意识,践行“绿水青山就是金山银山”的理念。通过农村建设统一规划,做好农村垃圾分类收集、集中处理规划,改善农村垃圾收集的硬件设施,如安放垃圾桶、安装污水排放管和收集池等,做到分类收集、集中运输、域外处理,最大限度减少人为原因造成的水质污染。