吳萬剛
(湖南農業大學 東方科技學院,湖南 長沙410128)
水環境污染綜合治理成為當今社會最頭疼的世界性難題之一。因為水環境污染問題直接關系到當地人們的身體健康、農作物生產的質量和安全、工業經濟快速崛起、水資源的短缺、生活飲水安全等一系列的難題[1]。該一連串的難題問題不得不讓我們高度警覺,水環境水質的不斷惡化等問題是個最難啃的“骨頭”,水環境污染防治是一項長期而艱巨的工作。
錦江河系湖南省沅江流域的主要支流之一,隨著該區域內的城市經濟快速發展和農業灌溉面積的不斷增加,錦江河流域的年徑流水量在逐年減少;枯水期,錦江河水流緩慢,水質污染加重,屬有機污染型河水。因此,綜合修復和改善錦江河流域下游地區的水環境是一項艱巨而緊迫的任務,急需凈化整治,不宜遲疑。
錦江河又名辰水,麻陽河,系古武陵五溪之一,位于湖南省西部,發源于貴州省東部武陵山脈海拔2 494m梵凈山東南麓,干流全長289km,其中湖南省境長145 km,流域面積為3 468km2,年降水量為1 369mm,多年平均流量112m3/s,枯水年流量71m3/s,枯季月平均流量24.6m3/s,水位變化為3~10m,枯水時航道寬8~20m,水深0.6~1.8m。錦江河流水系發育支流多伸展于河道左岸,主要支流有小江、太平河、謝橋河、瓦屋河、川硐河、龍門溪等,流域內多為丘陵低山,河谷束放相間,河畔有小塊盆地,該流域屬于灌溉農業經濟區,由于當前經濟的快速發展和人口的增長,該河流下游已成為工業、農業和生活污水的排放地,從而導致部分地區嚴重的水污染現象。
由于錦江河下游流域系丘陵山區的平原地區,導致河道蜿蜒曲折,河段水位落差較小,河水流速較緩慢,河流自凈能力較差,因此,該段流域的水環境較脆弱;該段流域的工業、農業、居民較集中,年總用水量較大;時間上,由于季風氣候嚴重影響該段流域,汛期主要集中在5~7月,汛期徑流量約占年徑總流量的80%以上;空間上,西部多是山林區,降雨量偏多,東部是農業生產區,降雨量偏少;年際豐枯變化較大,最大與最小月徑流比達5~20。
由于受季風氣候的嚴重影響,該流域內夏季暴雨非常集中,洪澇災害十分頻繁。根據辰溪縣水文觀測資料統計,近5年來,每年的梅雨季節時期,多為特大暴雨、洪水泛濫期,共出現超警界水位以上洪水12次,實屬罕見;截至2014年7月,該流域出現多次秋冬連旱現象,其中2012年秋冬最為嚴重,出現了連續51d未降雨的記錄,2012年秋冬的降雨量與常年相比偏少41%,流域地區內的長田灣水庫當年有效蓄水量比往年大幅度減少,嚴重的旱情,影響了流域內的工業、農業和居民的生活。
錦江河流域下游地區地勢較平,河段水位落差很小,平均坡降為0.02%,潭灣鎮以下的河段出現淤積泥沙、排泄不暢等現象;干流下游現有水利水電工程2座,山區支流僅龍門溪1支,該支流上游蓄水大型水庫1座,水利水電工程2座,集水面積和蓄水量有限,對雨洪的調蓄能力有限,雨洪利用率較低,暴雨期間,大量的水均以洪水形式向錦江河排泄,未充分開發和利用洪水資源。
近幾年來,根據錦江河流域下游辰溪縣內6個常年監測斷面的定期檢測結果表明,該河段的水質全年多處于Ⅲ類至Ⅳ類水質。錦江河流域下游水質較差,主要原因有如下3點。
(1)隨著該地區的工業、農業和服務業等行業的高速發展,工業廢水、生活污水和禽畜養殖廢水等未經深度處理或未達標處理便大量排入錦江河,造成水質嚴重污染、水環境惡化等問題,從而進一步減少該流域可利用的水資源,加劇了水資源的供需之間的矛盾;
(2)該地區系農業生產較發達的地域,農田生產時,施用化肥、農藥等的量較大,其殘余經過雨水沖刷或下滲后會直接進入錦江河道,加重了該域水體的污染;
(3)該流域的沿河兩岸城鄉居民的生活污水,多為無序、未經污水處理便直接排入錦江河道,也造成了一定的水域污染。
水環境修復,即通過一系列改良措施,將已經消失或遭破壞的水生態系統修復或恢復,使其基本達到原有水環境的標準,并保持其長久穩定[2,5]?;阱\江河流域的實際水環境現狀和特點,將該域水環境生態因子各要素的變化控制在水生態系統可承受的限度之內,增強流域內水環境生態系統自身對環境變化的承受能力和自我調節能力,選用控源減污、濕地恢復、雨洪資源利用、水土保持等方法,提出可行的措施加以實施。具體措施初步探討如下。
針對工業、農業、居民等排放的污染物系造成水體污染的主要原因,主要預防措施有以下方面。
(1)加強對工業園區污染源的現場監查,采取定期現場全面檢查和不定期現場抽查相結合方式,及時掌握工業的污水排放狀況,并提高其污水排放達標率,達到無害化排放標準。
(2)加強監督力度,實行污水排放總量控制標準,堅決關停高污染企業,對違法超標排放的單位,堅決依法處理,并勒令限期治理,努力消除點源污染,以防止進一步污染河道。
(3)對新申報的建設項目,一定要嚴格把關,杜絕新污染源產生。
(4)嚴格控制水環境面源污染,認真抓好農業生態環境保護措施,全面調整流域內的農業產業結構,大力發展生態農業,建立無污染的有機蔬菜、糧食和水果等生態種植基地,并嚴格控制農藥、化肥等面源污染,向無污染、無公害的生態農業方向發展。
(5)加強流域內的地下水水質監測,根據地下水流方向,設立地下水監測點,隨時掌握地下水水質的變化,增加必要的監測次數和分析項目,以防止地下水體的污染。
保護錦江河流域的水環境,人人有責。首先,利用新聞媒體、書籍、宣傳畫報、手機微信等方式,對沿河城鄉居民大力宣傳水環境的保護措施、水污染的防治措施等科普知識,提高居民的水環境保護意識。其次,政府可通過“農村科技服務團隊”、“大中專院校暑假社會實踐活動三下鄉博士團”等科技服務團隊,每年定期組織當地村民學習化肥、農藥、除草劑等的施用方法和注意事項,讓每位村民能正確掌握基本要領,從而在源頭上控制農田的化肥、農藥使用量。其三,建立生態農業工程,強化健全農業水利水電工程建設,提高農田水資源利用率,減輕農業生產過程中產生的二次水體污染。
濕地乃“地球之腎”,不僅具有涵養水源、凈化水質等生態功能,而且能滯留有毒、營養物質,促進污水的循環再生,使污水中的所含污染物質以作物生產的形式再利用或直接去除[3];濕地具有自身降解污染物的功能,利用濕地這一功能,通過物理、化學和生物過程的組合,去除一部分污染物,主要包括:移出和固定有毒物質、移出和沉淀沉積物[4]。因此,加強濕地建設和保護,有利于改善流域內水環境的質量。首先,恢復錦江河流域下游辰溪縣眉河灣一帶沿岸的蓄滯洪區生態濕地,引入錦江河水緩速流經該濕地,不僅利于河水中攜帶的污染物自然沉淀,而且有利于該濕地內的植物有效地吸收有毒、有害和礦化物質,對錦江河水環境起到一定的凈化作用,從而提高該流域水環境的自然恢復能力。其次,建立健全辰溪縣潭灣鎮野貓洲的濕地公園,將錦江河水以緩速繞道的方式引入該洲的濕地內,融綠水、洲和濕地為一體,不但能極大地改善現有流域內的水環境儲水、防洪、凈化等作用,而且能給辰溪縣帶來很好的社會、經濟、生態等三大效益。
由于錦江河流域水資源分布不均衡,上游支流較多,水資源分布相對偏多,下游相對聚少。為此,首先,在錦江河流域上游的主體支流興建多級水利水電工程,以截留汛期多余的水量。其次,對下游流域內的山區水庫進行除險加固措施,增加各類水庫的蓄水能力,充分攔蓄和利用雨洪資源,減輕防洪防災的壓力,以促其及時修復水環境。其三,洪汛時期,充分利用各級儲水庫、濕地等,增大儲積雨洪資源的面積,以利于更好地防澇、防旱、防災。
多年來,因錦江河流域上游地區存在過量砍伐林木、不合理的開荒種植等現象,導致下游地區每年流失大量泥沙。為防治下游地區水土流失,需采取水土保持措施:首先,在錦江河流域中上游山區,以小江、太平河等重點支流的小流域為單元進行綜合治理,進行合理的土地利用與規劃,配套設置水土保持的林草措施、水利工程措施及農業技術措施等相關措施,整合成新的綜合水土保持體系。其次,在錦江河下游的半丘陵山區,采取封山育林為主、封治結合的措施,建立農田儲水、防洪、防旱體系,建立健全穩產、高產、高抗的農田生態水土保持體系。
當前,錦江河流域水資源分布不均衡,科學地利用水資源,提高用水效率,任重道遠。首先,當地各級政府應加大節約用水的宣傳力度,不斷完善并全面貫徹水資源管理法律法規,不折不扣地落實各項水資源管理制度,劃定水資源管理的“三條紅線”[5],即嚴格執行用水總量控制,堅決遏制用水浪費總量,嚴格控制入河排污總量。其次,對城鎮居民用水,應明確居民用水指標,按需求確定年用水定額,執行用水量的階梯價格,促進完善水資源市場化,提高節約用水效率。其三,對農村村民用水,應建立村級自來水廠和污水回收處理廠,村民用水量參照城鎮居民用水標準執行,同時應封閉各村民自采的地下水井,以減少開發地下水水源。
由于地下水的含水層與外界水力交換能力較弱,地下水的自凈能力較差,因此,地下水一旦被外源污染,需恢復的時間非常長。近幾年來,根據錦江河流域地下水動態監測的結果表明,該流域下游內部分地方的地下水,已受生活、工業、農業等排污的影響較嚴重,地下水中的鐵、錳、硫、亞硝酸鹽氮等參數存在超標現象。因此,當地政府應采取強制性措施,出臺關于嚴禁非法開采地下水的有關政策性文件,禁止企業和居民采用深層的地下水,并采取有效措施加以整頓,以保護有限的地下水資源。
水環境修復,是一項復雜、艱巨、環保的生態系統工程,其涉及與水相關的多個生態影響因子。首先,隨著錦江河流域經濟快速發展和人口沿河集居增加,企業與居民的用水量會呈現急速遞增趨勢,而錦江河流域的年徑流量總體卻呈現逐漸下降的趨勢,從而導致該流域的經濟發展與保護生態環境之間出現矛盾。其次,錦江河流域水生態環境惡化的主要原因系工業、農業、生活等污水排放超標所致,區域內原有水生態系統的平衡已被打破,因此,修復該域水生態環境,需要重新構建新的水生態平衡系統。其三,錦江河流域的水生態環境破壞是長期積累的結果,整個流域水生態系統的全面修復是一個艱難而漫長的過程,需當地政府和社會各界人士在技術、經濟、法制、人員、設備等方面給予大力支持。
[1]胡榮花,王靖雅,孫 寧.淺議滄州地表水環境綜合修復技術及應用[J].地下水,2009,31(1):115~117.
[2]蔡述明,杜 蕓,曾艷紅.長江中下游的水土環境及其對策[J].長江流域資源與環境,2002,11(6):564~568.
[3]周鐵成,李 慧.灰色關聯在黑河中游地表水環境評價中的應用[J].甘肅科技,2012,28(9):51~53.
[4]劉景蘭,張寶華,姚慧敏.灰色關聯在地表水環境評價中的應用[J].礦產勘查,2010,1(6):603~607.
[5]覃祖永.關于廣西南流江流域水環境修復的探討[J].水土保持應用技術,2014(1):34~36.