張明
摘要 新疆是農業大省,當前面源污染已成為新疆一些地方水體和土壤的主要污染源。本文選取在新疆內陸河流域具有代表性的博斯騰湖區域作為研究區,開展了面源污染現狀調查,結合已有研究成果分析博斯騰湖區域面源污染存在的問題,并提出了相應的建議與對策。
關鍵詞 博斯騰湖;面源污染;排水;現狀;問題;對策
中圖分類號 X592 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2015)18-0213-02
Current Situation and Countermeasures of Pollution in Bosten Lake
ZHANG Ming 1,2
(1 Xinjiang Research Institute of Water Resources and Hydropower,Urumqi Xinjiang 830049; 2 Xinjiang Agriculture Water-saving Engineering Technology Research Center)
Abstract Xinjiang is a major agricultural province,and the current source pollution has become the main pollution sources of water and soil in some areas of Xinjiang.This paper selected Bosten Lake area as the study area,to carry out the non-point source pollution investigation and analyze of the existing problems and put forward some suggestions and countermeasures of non-point source pollution in Bosten Lake area combined with existing research results.
Key words Bosten Lake;non-point source pollution;drainage;current situation;problems;countermeasures
近年來,隨著社會經濟的快速發展,特別是農業現代化的逐步推進,農藥、化肥、地膜等化學農資的大量使用,造成了極其嚴重的農業面源污染[1-2]。當前,由農業生產以及農村生活排污造成的湖河水體富營養化已大大超過了來自城市生活點源污染與工業點源污染,農業面源污染已漸漸成為我國環境污染特別是水體污染的主要因素[3-6]。
新疆是農業大省,當前農業面源污染已成為新疆一些地方水體和土壤的主要污染源。開展農業面源污染控制研究是新疆水資源保護工作的重要組成部分,對防止水源枯竭、水污染和水生態系統的惡化,實現水資源可持續利用具有重要意義。因此,此次研究充分考慮新疆特點,選擇漁業與風景資源豐富、富營養化問題突出、在內陸河流域具代表性的博斯騰湖區域為研究區,調查了博斯騰湖面源污染現狀,總結了該區域面源污染特點,分析了當前治理面源污染存在的問題,并提出了初步建議與對策。
1 研究區概況
博斯騰湖位于天山東段南坡焉耆盆地南側最低洼處,地處東經86°40′~87°26′,北緯41°56′~42°14′,它既是開都河的尾閭,又是孔雀河的發源地,是我國目前最大的內陸淡水湖泊。流域平均年降水量為63.5 mm。湖泊年蒸發消耗量達8.7億m3,蒸降比達30以上。
博斯騰湖源流區的社會經濟發展以焉耆盆地內的四縣(焉耆縣、和靜縣、和碩縣、博斯騰湖縣)和農二師(22團、223團、24團、26團、27團等團場)為主。焉耆盆地工業基礎較為薄弱,區域發展以農業為主。其中,焉耆縣是全州主要糧食和甜菜的產區,博湖縣是漁業基地,和靜縣以牧業為主,兼為糧食產地,和碩縣是半農半牧縣[7]。
近年來,由于流域大規模的水土開發和城鎮、工業的快速發展,博湖的鹽化和富營養化問題日益突出,導致水體水質惡化,生態環境發展失衡。具體表現為以下幾個方面:一是生物多樣性減少,魚類產量下降;二是湖水咸化,水體鹽污染較重,礦化度較高,并且硫酸鹽、總硬度和氯化物普遍超標;三是有機污染嚴重,總體屬于Ⅲ-Ⅳ類水,主要污染物是高錳酸鉀指數;四是富營養化趨勢明顯,全湖處于中營養狀態,個別水域出現富營養化。
2 面源污染現狀
2.1 入湖排水渠現狀
博斯騰湖周邊農區是博湖面源污染物的主要來源區。由于地處干旱內陸區,其污染物主要通過農田排水系統進入河湖水體。流域排水系統基本為明渠排水,各級排水溝渠較為完整。受博湖水位變化的影響,多數干排因季節排水量的不同,采用直排和揚排結合進行排水。博斯騰湖水域廣闊,大體上可以劃分為大湖區、小湖區及黃水區三大水功能區。
截至2014年,排入博湖的33條排渠中,有6條直接排入博斯騰湖大湖區,13條通過黃水區進入大湖區,14條直接排入小湖區,其余均間接排入博斯騰湖。其中,末端排水采用揚水站的排渠有23條;末端排水采用揚排和直排結合的排渠4條;末端排水采用自流直排的排渠有6條(圖1)。
2.2 入湖污染物現狀
為了準確計算入湖污染物數量,分別在2014年4月、6月、8月和11月分4次對主要排渠入湖水量、水質進行了監測。并將本次的調查數據和巴州水文局(2007年調查數據)以及塔管局(2012年調查數據為日流量,按365 d轉算為年流量)的水量調查數據進行對比分析,最終確定了入湖水量與水質。
根據調查和水質分析結果,2014年通過農田排水渠排入(即不考慮開都河排入的量)大湖區、小湖區以及黃水區的污染物總量為:COD15 153.25 t/年、NH3-N 262.76 t/年、TN 646.82 t/年、TP 51.44 t/年、全鹽量97.1萬t/年。排入以上3個功能區域的污染物總量依次為小湖區>黃水區>大湖區。其中,開都河入博湖各項污染物總量均占入湖總量的70%以上,而鹽分的總量則占入湖總量的37%。各項指標的貢獻率分別為COD 75.13%、NH3-N 80.15%、TN 78.45%、TP 75.76%(表1)。endprint
各排渠中水體的礦化度含量差異較大。構成水體礦化度的離子以Cl-為主,其次為HCO3-、Ca2+和K+,且Ca2+和K+離子的含量相當,CO32-和Mg2+的含量最小。從各排渠的礦化度的年際變化來看,總的趨勢是6月>4月>11月>8月。
2.3 博斯騰湖區域面源污染特點
2.3.1 降雨徑流產生的面源污染有限。在濕潤或半濕潤地區,降雨量較大,由降雨引起的農業面源污染占主導地位。但在干旱地區降雨量較為稀少,因降雨徑流所引發的面源污染相對較少。這在年平均降雨量不足100 mm的博斯騰湖灌區表現的尤為突出,盡管其雨量也較為集中,但由于年降雨總量過少,坡面徑流產生的污染非常有限。
2.3.2 灌溉引起的農業面源污染起主導作用。在干旱地區,尤其在干旱且工業欠發達地區,水資源主要為農業服務,同時由于該地區鹽漬化面積較大,用于淡水壓鹽的水量較多,因此,農田退水量較大,這些水經排渠、溝道以及地下水入滲等方式匯入到湖河,由此引發的面源污染也就成為該地區面源污染的主要方式。
2.3.3 面源污染的主導因子中含有大量的鹽分。在干旱地區尤其是以鹽堿地為主的新疆地區來說,面源污染的主要因子除了氮、磷等養分以及有機質為主以外,土壤中大量的鹽分在農灌及排水過程中經排渠排入河流或湖泊,導致面源污染物中含有大量的鹽分。因此,對于干旱的新疆地區來說,面源污染的主導因子除了應考慮傳統的氮、磷、有機質等主導因子以外,更應結合干旱地區的實際,將鹽分對面源污染的影響也考慮其中。
3 存在的問題
3.1 農業面源污染逐步突出,治理難度大
隨著農業生產對產量增長的要求和無序開荒造成灌溉面積的快速增長,在農業生產過程中大量不科學使用農藥、化肥,畜禽糞便處理不及時和其他有機或無機污染造成了農業面源污染快速增長,給農村生態環境帶來日益沉重的壓力。
3.2 工業廢水不達標,工農業廢水混合排放
調查發現,部分排渠有未經處理或處理不達標的城鎮生活和工業污水排入,即存在工農業廢水混合排放的現象,從而加重了博斯騰湖的受污染程度。因此,建議在點源治理方面應加強管理,嚴格控制焉耆盆地內工業企業廢水排放標準,在后續的規劃中,也應當從非工程和工程措施2方面對排渠和排污口的水質進行控制。
3.3 畜牧業養殖廢水無處理設施
從農村生活、農藥化肥使用、分散式禽畜養殖、水土流失、城鎮地表徑流等面源污染的產生源頭來評估研究區域的面源污染產生量。估算的結果表明:來自農藥化肥和禽畜養殖的面源污染量占農業面源污染總量的95%以上,農牧業作為當地的支柱產業,既要保障其發展又要考慮其可持續性,但目前主要的畜牧業養殖基地均無專門的廢水處理設施。
3.4 對農業排水、排污缺乏有效的監測
調查發現,截至目前,還沒有專門的機構對農業排渠水量、水質進行長期有效的監控,僅是在規劃時,一些部門對排渠水質、水量進行了一些調查和分析。排渠的水質檢測結果表明,直接或間接匯入博斯騰湖的排渠水樣中,有近80%都不能達到水功能區Ⅲ類標準,這些不達標的退水在排水季大量地匯入到博斯騰湖,導致三大功能區的水質惡化。
4 對策與建議
4.1 實施滴灌節水、節肥、減污工程
針對干旱區灌溉農業“水由人控、肥隨水走”的特點,利用滴灌技術水肥精量控制、減少水肥深層滲漏損失的特性,提出不同水平年大力發展高效節水灌溉工程,有效控制水肥流失,實現節水、增效、減污的規劃方案與工程布局。
4.2 實施農村綜合治理工程
提出不同水平年資源化利用農村生活垃圾、污水和人畜糞便等廢棄物、減少污染物排放的農村河道綜合治理規劃方案。主要治理措施包括河道清淤、河道生態凈化、生活污水厭氧凈化池、生活垃圾發酵池、田間垃圾收集池和鄉村物業服務站等。
4.3 積極推廣農田氮磷流失生態攔截工程
主要通過實行灌排分離,將排水渠改造為生態溝渠,針(下轉第232頁)
(上接第214頁)
對不同灌區的排水特點,合理設計生態溝渠的規模與形式,根據溝渠中設置的不同植物和水生生物的特性,充分利用其能夠吸收徑流中養分的特點,對農田損失的氮磷養分進行有效攔截,以控制入河、湖污染物的排放總量。
4.4 完善目前流域較為成功的葦湖濕地生態截污工程
利用蘆葦濕地處理系統對污水進行有效處理和攔截。廢水流經葦田時,其中的污染物由于土壤截留、物理和化學吸附、化學分解和沉淀、微生物的氧化降解等作用而被大量去除。另外,蘆葦還能殺滅大腸桿菌,分解水中高分子物質和去除水中金屬離子,因而對廢水具有明顯的凈化功能。凈化后的水再流入博湖,從而起到保護博湖水環境的作用。與此同時,農田退水的排入,也使得部分因缺少而萎縮的蘆葦濕地得以恢復,從而對水生態系統起到保護作用。
5 參考文獻
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[3] 張維理,武淑霞,冀宏杰,等.中國農業面源污染形勢估計及控制對策I.21 世紀初期中國農業面源污染的形勢估計[J].中國農業科學,2004,37(7):1008-1017.
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