溫嶺市太湖水庫水環境治理研究

【摘要】通過對溫嶺市太湖水庫水環境現狀進行調查，分析生活污染排放、農業污染流失、水產養殖污染等影響水庫水環境三大方面因素，得出生活污染與農業污染是影響太湖水庫水質的主要兩方面，通過不同類別人工濕地生態凈化系統的構建，大大削減氮、磷對水體水質影響。

【關鍵詞】太湖水庫；水環境；人工濕地

1、水庫概況

太湖水庫位于溫嶺市大溪鎮西部，是一座以防洪、灌溉為主，結合供水、發電、養殖等綜合利用的中型水庫。水庫集雨面積為25km2，水庫面積1600畝，主流長度為6.5km，多年平均降雨量1629mm，多年平均徑流量2492.49萬m3，設計正常水位為29.46m，相應庫容為1769萬m3。

2、水庫水環境評價分析

2.1 評價方法

等標污染負荷是污染源評價中的一個經常使用的評價指標，它主要反映污染源本身潛在的污染水平，采用等標污染負荷對污染源進行評價，用污染物的排放量除以環境中污染物的限量標準，把污染物的排放量轉化為“把污染物全部稀釋到評價標準所需的介質量。”這大大增強了污染源評價的科學性，也給污染源科學管理帶來很大方便。

采用此方法對各種污染源的污染負荷進行評價，評價因子為CODCr（化學耗氧量）、TN（總氮）和TP（總磷）。計算公式如下：

i污染物的等標排放量為：

式中，Pi為i污染物的等標排放量（m3），Ci為i污染物流失量（t/a），C0為污染物按國家地表水標準（GB3838-2002）Ⅱ類標準系列的閾濃度（CODCr為15mg/L，TN為0.5mg/L，TP為0.025mg/L）。

第j個污染源內有n個污染物，其源內的等標排放量為：

某地區有m個污染源，則該地區等標排放量為：

該地區第j個污染源的等標污染負荷率為：

該地區i污染物的等標污染負荷率為：

Kj中最大值表示該地區內主要污染源，其值從大到小，可確定重點污染源；Ki中最大值表示該地區內主要污染物，根據其值從大到小排序可以確定該地區主要污染物。

2.2 庫區污染負荷分析

溫嶺太湖及上游流域25km2范圍內的工業污染源和畜禽養殖已基本清除，周邊原有的11個村莊已搬離大部分，目前仍有6個村莊部分人員居住在周邊區域，故污染源的調查以生活污染源、農業污染源以及水產養殖污染源為主，主要村莊為：井朱村、陳洋村、秀嶺村、上毛坦村、下毛坦村和田茶村，各村莊均實現垃圾集中處理。主要農業經濟作物為水稻、小麥、大麥、蒔藥等；主要林業作物為花卉、茶葉、果樹等。

2.3 生活污染源分析

生活污水是指人們在飲食、洗滌、烹飪、清潔衛生等生活過程中產生的污水，也包括人糞尿的流失。

根據村莊人口、生活污染物的排污系數計算出生活污染排放量，通過生活污染源污染物流失率計算出生活污染物的流失量和擴散濃度，再根據等標排放量的計算公式，計算得出溫嶺太湖水庫周邊各村莊生活污染源的等標排放量如下：井朱村：CODCr為0.33 Mm3 ， TN 為1.14Mm3，TP 為5.03Mm3 ，合計6.51Mm3 ，等標污染指數為0.26；陳洋村：CODCr為0.56 Mm3 ， TN為1.95Mm3，TP 為8.58Mm3 ，合計11.10Mm3 ，等標污染指數為0.45；秀嶺村：CODCr為0.38 Mm3 ， TN為1.32Mm3，TP 為5.80Mm3 ，合計7.50Mm3 ，等標污染指數為0.30；上毛坦村：CODCr為0.46 Mm3 ， TN為1.60Mm3，TP 為7.02Mm3 ，合計9.07Mm3 ，等標污染指數為0.36；下毛坦村：CODCr為0.33 Mm3 ， TN為1.16Mm3，TP 為5.10Mm3 ，合計6.60Mm3 ，等標污染指數為0.26；田茶村：CODCr為0.11 Mm3 ， TN為0.37Mm3，TP 為1.61Mm3 ，合計2.08Mm3 ，等標污染指數為0.08。可以得到污染負荷率為CODCr為5.07%，TN為17.58%，TP為77.35%。

由上面數據可以看出，生活污染源的等標排放以TP和TN為主，等標排放量分別占總量的77.35%和17.58%，說明生活污染對水環境的污染主要是TP和TN的污染。

2.4 農業污染源分析

在普查的基礎上進行詳查，通過調查得知溫嶺太湖水庫周邊的農業主要以種植經濟型農作物、茶葉、果樹等為主，通過使用化肥增加農作物及果樹的產量，通過調查化肥的使用情況、化肥流失量等，分析溫嶺太湖水庫周邊的農業污染情況。此調查在2014年溫嶺太湖水庫上游情況數據的基礎上進行實地驗證和考察。

2.5 水產養殖污染源分析

2008年到2015年期間太湖水庫管理處不間斷向溫嶺太湖水庫投入鰱鳙魚，在2011年底進行過一次大捕撈行動，此后主要是散捕零賣為主，每年大概有成魚2000多條，故此次調查主要以2012年之后投放的為主。根據等標排放量的計算公式，計算出溫嶺太湖水庫水產養殖污染物的等標排放量如下：鰱魚：CODCr為 1×10-8 Mm3 ， TN 為2.7×10-7 Mm3，TP 為9×10-7Mm3 ，合計121×10-5 Mm3，等標排放量為49×10-7Mm3；鳙魚： CODCr為 0.8×10-8Mm3，TN為3.1×10-7Mm3，TP為7×10-7Mm3，合計102×10-5Mm3，等標排放量為41×10-7；可以得到污染負荷率為CODCr為 0.80%，TN為26.29%，TP為72.91%。

由上面數據可以看出，水產養殖的污染物以TN和TP為主，其等標排放量分別占總量的26.29%和72.91%，說明水產養殖對水庫的污染源是TN和TP，TP的污染較高。但水產養殖的等標排放量相對于生活污染和農業污染相差108倍，故可忽略不計。

對各農業非點源污染源污染物的排放量和等標排放量進行統計分析，結果列于表3和表4。

2.6 污染源的綜合評價

由兩表可以看出，生活污染源的污染物排放量最多，占總量的60.41%，但是由于生活污染物以CODCr為主，轉化為等標排放量后，等標污染負荷只有34.78%；化肥污染源排放的污染物次之，占總量的39.58%，但是污染物是標準中要求嚴格的TN和TP，所以等標排放量較大，占總量的65.22%，成為威脅水環境的最大污染源。水產養殖的污染物僅為0.01%，轉化為等標排放后，與生活污染和化肥污染相差107倍數，可忽略不計。

因此化肥污染、生活污染是制約溫嶺太湖水庫水體變好的主要原因，對于環境可持續發展有著重要影響。對于水產養殖的污染，可忽略不計。故建立生態湖泊需全面考慮生活污染和農業污染對溫嶺太湖水庫的影響，保證外源污染不流入水體中，并根據生態漁業的調控，削減污染負荷，對于環境及生態具有一定意義。

3、水質防治思路

3.1 “以漁養水”的保水漁業工程

對溫嶺太湖水庫生態系統作分析，作為一個人工深水湖泊，沿岸帶極小，且水位波動大，因此水生植物極難生長，水底著生藻類的可生長范圍也極其有限，藻類就幾乎成為水體中能夠對營養鹽做出響應的唯一生產者，因此，一旦水體營養物輸入量大幅增加，就會為藻類的大量繁殖乃至水華的發生提供有利條件。如果此時水體中不存在有效遏制藻類增長的因素，水華將不可避免。

其次，雖然鰱鳙魚是溫嶺太湖水庫的人工放養魚類，根據實際的投放經驗以及長期對鰱鳙魚能有效控制水庫藍藻水華的研究表明，鰱鳙魚已成為治理水庫藍藻水華的重要手段，故從2012年開始不斷向溫嶺太湖水庫投放的鰱鳙魚已慢慢成為溫嶺太湖水庫生態系統的重要組成部分。且隨著對鰱鳙魚對水庫的長期積極效應，使水體中的浮游動物和其他魚類群落結構受到了鰱鳙魚放養的深刻影響。因此每年鰱鳙魚的投放，將會成為維持溫嶺太湖水庫生態系統穩定的最主要力量。

3.2 生態凈化系統構建

針對濱水帶點源污染及大量農業面源污染區域需建立強化型生態濕地系統，形成生態過濾帶，對入湖（庫）地表徑流起初期截留與強化處理的有效作用。生態濕地凈化系統中因植物根系對氧的傳遞釋放，使其周圍的環境中依次出現好氧、缺氧、厭氧狀態，保證了水體中的氮磷不僅能通過植物和微生物作為營養吸收，而且還可以通過硝化、反硝化作用將其除去，最后通過濕地系統更換填料或收割栽種植物將污染物最終除去。

3.2.1 生活污染——庭院式人工濕地

由于溫嶺太湖水庫周邊的人口密度較低，采用人工濕地對收集好的生活污水進行凈化處理。充分利用村民周邊的地形特點，因地制宜，可以二三十戶家庭公用一塊，也可一戶人家造一塊，投資少，維護方便，且占地面積小，配合水生植物的種植，亦可達到美化景觀的效果。

3.2.2 化肥污染——淺灘濕地構建

在距離岸邊10-15cm處，構建近岸帶地表徑流植物過濾系統。通過種植挺水植物對水域岸邊進行遮擋，而且還具有良好的造景功能，而且沿岸帶的挺水植物對降雨沖刷還具有攔截作用，阻截外源污染。挺水植物選擇水質凈化效果好、成活率高、生長周期長、根系發達、美觀及具有經濟價值的水生植物。在挺水植物配置時需要選用一定比例的常綠和半常綠品種。在種植挺水植物帶時采用根控措施防止挺水植物的蔓延，根控措施主要杉木樁、根控板以及疊石等。

4、結論及建議

1. 根據太湖水庫的水質狀態多為Ⅱ類水，適逢暴雨或臺風，庫區低丘緩坡改造后，大量黃水流入水庫，水體水質明顯下降，應加大庫區山上道路硬化和低丘緩坡改造后綠化種植。

2. 在水庫上游地區，通過生活污水納管排污，調整農業結構，利用太陽能殺蟲燈，使用水肥一體化技術，減少農藥化肥使用，減少氮、磷排入庫區。

3. 太湖水庫從建庫以來，隨著人類活動的日益頻繁，水體污染物隨淤泥淤積庫底，建議水庫進行庫底底泥疏浚工程，同時盡量從大壩下面的放水涵洞進行排水，能有效降低水體營養物質的作用。

參考文獻：

[1]王麗卿，陳良霞，溫嶺市太湖水庫水體富營養化防治與水質保護方案設計（2015），上海海洋大學.

[2]龔安國，金德鋼，大塘港水庫水環境綜合治理研究，浙江水利科技，2013（1）：22-24.

[3]胡曉鐳，陳秀珠，曾廣恩，溫州市水庫型水源地水質安全問題及保護對策，浙江水利水電專科學校學報，2009（3）：48-50.