潘家口、大黑汀水庫水污染現(xiàn)狀及治理措施淺析

王　燕，邢海燕，趙恩靈，寧文輝

（海河水利委員會引灤工程管理局，天津　300393）

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潘家口、大黑汀水庫水污染現(xiàn)狀及治理措施淺析

王燕，邢海燕，趙恩靈，寧文輝

（海河水利委員會引灤工程管理局，天津300393）

摘 要：潘家口、大黑汀水庫自投入運(yùn)行以來，已累計(jì)向津、唐兩市供水近380億m3，為當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟(jì)發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。但是，由于各種原因造成的水體污染，使得兩大水庫水質(zhì)極度惡化。在重點(diǎn)對近10年的水質(zhì)進(jìn)行趨勢分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合全國重點(diǎn)水源地安全保障達(dá)標(biāo)評估所提出的“水量保證、水質(zhì)合格、監(jiān)控完備、制度健全”的要求，提出治理措施。

關(guān)鍵詞：水污染；水質(zhì)；安全達(dá)標(biāo)；治理；水源地

1　概況

潘家口、大黑汀水庫（以下簡稱潘、大水庫）水體目前水質(zhì)狀況較差，水體營養(yǎng)化程度達(dá)到中度富營養(yǎng)，水體透明度從建庫初期的十幾米到現(xiàn)在的不足2 m，嚴(yán)重區(qū)域甚至不足1 m。同時(shí)，氨氮、總氮、總磷含量呈逐年上升趨勢，其中總磷含量在2015年下半年幾乎一直處于地表水劣V類水水平。

2007年，潘、大水庫被水利部列入《全國重點(diǎn)城市飲用水水源地名錄（第一批）》。自2011年開始，水利部從水量、水質(zhì)、安全、管理四方面對重點(diǎn)水源地進(jìn)行安全保障達(dá)標(biāo)評估。結(jié)果表明，潘、大水庫在水量、安全、管理三方面情況良好，但是由于水質(zhì)呈現(xiàn)逐年惡化趨勢，評估結(jié)果很不理想。

2　2006—2015年水質(zhì)變化趨勢分析

根據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）規(guī)定的基本項(xiàng)目，對2006—2015年的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)潘、大水庫的水質(zhì)已從建庫初期的Ⅱ類水下降到目前的Ⅳ類水標(biāo)準(zhǔn)（總氮不參與評價(jià)）。由于庫區(qū)網(wǎng)箱養(yǎng)魚規(guī)模不斷增大，潘、大水庫水體總磷含量逐年上升，目前兩大水庫壩前斷面?zhèn)€別月份水質(zhì)甚至達(dá)到V類水標(biāo)準(zhǔn)。

2.1水質(zhì)狀況

潘家口水庫主要的入庫河流為灤河干流、柳河和瀑河。其中，灤河干流的入庫水量占總?cè)霂炝?/p>

從潘、大水庫庫區(qū)內(nèi)各斷面2015年水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果可以看出，潘家口水庫庫尾至庫中段水質(zhì)較差，主要污染指標(biāo)為總磷、氨氮；自庫中向壩前方向水質(zhì)逐漸好轉(zhuǎn)。但是，2015年由于水庫來水較少、網(wǎng)箱養(yǎng)魚大量增加，兩大水庫壩前水質(zhì)明顯惡化，尤其是大黑汀水庫水體總磷含量一度突破歷史最高數(shù)據(jù)，使其水質(zhì)劣于地表水Ⅴ類水標(biāo)準(zhǔn)。

對潘、大水庫浮游植物優(yōu)勢種群變化情況進(jìn)行監(jiān)測分析，可以看出，優(yōu)勢種群由原來的硅藻向藍(lán)藻、綠藻、硅藻門變化。雖然浮游植物的生物量還沒有達(dá)到富營養(yǎng)化的水平，但水庫水體總氮、總磷含量已經(jīng)大大高于富營養(yǎng)化的限值，一旦水庫藻類爆發(fā)，浮游植物生物量達(dá)到一定程度，水庫將不可避免出現(xiàn)水體富營養(yǎng)化。作為一個(gè)狹長的峽谷型水庫的水體富營養(yǎng)化治理難度將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過滇池、太湖等平原型水源地。

2.2水質(zhì)變化趨勢

根據(jù)2006—2015年的監(jiān)測結(jié)果，采用總磷、氨氮、高錳酸鹽指數(shù)參數(shù)，對潘、大水庫壩上斷面進(jìn)行趨勢分析，潘家口水庫分析結(jié)果如圖1—3所示，大黑汀水庫分析結(jié)果如圖4—6所示。

圖1　2006—2015年潘家口水庫總磷變化趨勢

圖2　2006—2015年潘家口水庫氨氮變化趨勢

圖3　2006—2015年潘家口水庫COD變化趨勢

從圖1—3可以看出，10年來，潘家口水庫水體COD含量呈現(xiàn)小幅增高趨勢；氨氮含量從2006—2010年呈現(xiàn)明顯增高趨勢；總磷含量呈現(xiàn)大幅增高趨勢，尤其是自2013年以后增加趨勢尤為明顯。

圖4　2006—2015年大黑汀水庫氨氮變化趨勢

圖5　2006—2015年大黑汀水庫總磷變化趨勢

圖6　2006—2015年大黑汀水庫COD變化趨勢

從圖4—6可以看出，10年來，大黑汀水庫水體COD含量呈現(xiàn)小幅增高趨勢；氨氮含量呈現(xiàn)明顯增高趨勢；總磷含量從2009年開始逐漸升高，自2013年以后增加趨勢尤為明顯，已經(jīng)達(dá)到地表水劣Ⅴ類水標(biāo)準(zhǔn)。

3　水污染成因分析

3.1上游來水量減少，水庫蓄水量不足，導(dǎo)致水體自凈能力減弱

歷史上，灤河水量比較充沛，潘家口水庫壩址以上多年平均徑流量為24.5億m3。20世紀(jì)90年代后期至今由于水庫上游降雨量持續(xù)偏少，入庫水量遠(yuǎn)低于多年平均徑流量，特別是2000年以后年均入庫水量僅7億m3，其中來水量最少的年份僅3.4億m3。1997年以前，潘家口水庫每年汛后水位基本都能達(dá)到最高蓄水位，蓄水量20多億m3。2000—2010年，每年庫水位均未達(dá)到汛限水位，汛后平均蓄水量9 億m3，曾5次動用死庫容為天津市供水，蓄水量最少時(shí)僅3億m3。來水量和蓄水量的顯著減少，使得水體自凈能力明顯減弱。

3.2上游工業(yè)及生活廢污水排放，造成入庫水質(zhì)嚴(yán)重超標(biāo)

據(jù)調(diào)查，2009年潘家口水庫上游年排放工業(yè)和城市生活廢水1.4億t，全部排入灤河干支流，造成干支流污染嚴(yán)重。2007和2008年灤河干流先后發(fā)生氨氮嚴(yán)重超標(biāo)情況，水庫入庫斷面的水質(zhì)劣于國家地表水V類水標(biāo)準(zhǔn)。2010年以來，潘家口庫區(qū)內(nèi)的清河口、瀑河口、燕子峪等斷面氨氮指標(biāo)持續(xù)超過國家地表水Ⅳ類水標(biāo)準(zhǔn)。

3.3水土流失及農(nóng)業(yè)面源污染嚴(yán)重，加劇了水體富營養(yǎng)化進(jìn)程

潘家口水庫上游是國家水土流失重點(diǎn)防治區(qū)，水土流失非常嚴(yán)重。據(jù)調(diào)查，灤河上游的承德市現(xiàn)有水土流失面積14 500 km2。嚴(yán)重的水土流失致使大量的泥沙隨暴雨徑流進(jìn)入河道、水庫，泥沙中的氮、磷物質(zhì)造成水庫水體營養(yǎng)化程度升高。

3.4水庫網(wǎng)箱養(yǎng)魚業(yè)發(fā)展迅速，已成為影響水質(zhì)的重要污染源

潘、大水庫目前有各類網(wǎng)箱約5萬多個(gè)，年產(chǎn)魚量約8萬～10萬t。網(wǎng)箱養(yǎng)魚對水庫的污染主要來自人工投喂散失的餌料、魚類排泄物及魚大量死亡腐爛后的殘骸等。散失的餌料及魚類排泄物中含有大量的營養(yǎng)元素和有機(jī)物，增加了水體中的氮、磷負(fù)荷。若發(fā)生魚群體大量死亡情況，腐爛后的魚體沉積在水庫中，也加重了水體中氨氮、磷和大腸菌的濃度。由于近幾年潘家口水庫的網(wǎng)箱過于密集，2007、2008年相繼發(fā)生大范圍網(wǎng)箱養(yǎng)魚死魚事件，魚的死亡原因?yàn)轸~類傳染病和缺氧。2009年也發(fā)生過局部水域魚群體突發(fā)死亡事件。據(jù)監(jiān)測，魚死后魚體在高溫環(huán)境下7 d內(nèi)即完全腐爛，死魚水域的氨氮、總磷、大腸菌濃度明顯高于其他水域。

3.5水庫沒有劃保護(hù)區(qū)，導(dǎo)致庫區(qū)水體受到無節(jié)制的污染

潘、大水庫被水利部列入《全國重點(diǎn)城市飲用水水源地名錄（第一批）》。根據(jù)達(dá)標(biāo)評估所列水質(zhì)保障方面的要求，潘、大水庫應(yīng)劃分清楚一級保護(hù)區(qū)、二級保護(hù)區(qū)、準(zhǔn)保護(hù)區(qū)，保護(hù)區(qū)內(nèi)不得使用化肥、農(nóng)藥和從事旅游等活動。但是，由于得不到地方政府的支持，潘、大水庫保護(hù)區(qū)劃分一直沒有實(shí)施，致使庫區(qū)周邊種植果樹者大量無節(jié)制噴灑的農(nóng)藥在雨季直接流入庫區(qū)造成水污染。同時(shí)，庫區(qū)旅游業(yè)的不合理增長亦對水體造成污染。

4　治理對策和措施

4.1建立強(qiáng)有力的水源地保護(hù)組織機(jī)構(gòu)

由于海委引灤工程管理局主要承擔(dān)工程管理的任務(wù)，對水源地的管理有相當(dāng)大的難度，因此建立一個(gè)強(qiáng)有力的水資源保護(hù)管理機(jī)構(gòu)是相當(dāng)必要的。引灤通水初期成立的引灤水資源保護(hù)領(lǐng)導(dǎo)小組為引灤水資源保護(hù)工作發(fā)揮了重要的作用，建議恢復(fù)該領(lǐng)導(dǎo)小組，使其重新發(fā)揮作用。

4.2加強(qiáng)工業(yè)污染治理

本著“誰開發(fā)、誰保護(hù)，誰破壞、誰恢復(fù)，誰污染、誰付費(fèi)”的原則，加強(qiáng)排污治理。水庫上游地區(qū)要關(guān)停高耗水、高污染、高排放的企業(yè)；對效益較好、污染較輕的企業(yè)，強(qiáng)制其建設(shè)污水處理設(shè)施，實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。要按照《中華人民共和國水污染防治法》的規(guī)定，嚴(yán)格禁止在飲用水水源一級保護(hù)區(qū)內(nèi)新建、改建、擴(kuò)建與供水設(shè)施和保護(hù)水源無關(guān)的建設(shè)項(xiàng)目，禁止在飲用水水源二級保護(hù)區(qū)內(nèi)新建、改建、擴(kuò)建排放污染物的建設(shè)項(xiàng)目。

4.3強(qiáng)化城市生活污染源治理

近年來，水庫上游地區(qū)尤其是承德市大部分縣區(qū)，相繼建設(shè)了集中式污水處理廠和垃圾填埋場，對減少氮磷負(fù)荷量、減緩水庫水體富營養(yǎng)化的進(jìn)程起到了積極作用。但是，由于污水處理廠運(yùn)行成本很高，加上其收取的污水處理費(fèi)相對較低，當(dāng)?shù)刎?cái)政又無力補(bǔ)貼，如何維持污水處理廠的正常運(yùn)行成為一大問題。在現(xiàn)階段，一是要加強(qiáng)科技創(chuàng)新，降低污水處理成本，提高水的循環(huán)利用率；二是給予政策支持和資金補(bǔ)貼。今后，應(yīng)積極創(chuàng)造條件，將污水處理費(fèi)征收標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整到合理水平，以保證城鎮(zhèn)污水處理廠的正常運(yùn)行，發(fā)揮其環(huán)境保護(hù)效益。

4.4加大農(nóng)業(yè)面源污染治理力度

做好宣傳工作，進(jìn)一步增強(qiáng)灤河沿岸群眾的水資源保護(hù)意識，減少化肥、農(nóng)藥、除草劑的使用量。大力發(fā)展有機(jī)肥、生物肥和生物農(nóng)藥等，并通過政策支持和生態(tài)補(bǔ)償擴(kuò)大其使用比例。對河道內(nèi)的種植范圍和種植結(jié)構(gòu)，要采取限制措施，嚴(yán)格控制化肥、農(nóng)藥的使用。

4.5做好庫區(qū)網(wǎng)箱養(yǎng)魚治理

據(jù)2014年統(tǒng)計(jì)，潘、大水庫網(wǎng)箱養(yǎng)殖量為5萬余箱。網(wǎng)箱養(yǎng)魚已成為庫區(qū)周邊居民的主要收入來源。依據(jù)《中華人民共和國水污染防治法》等有關(guān)法律法規(guī)，潘、大水庫作為重要的飲用水源地，應(yīng)嚴(yán)禁網(wǎng)箱養(yǎng)魚。但現(xiàn)階段考慮到庫區(qū)移民生活及社會穩(wěn)定問題，應(yīng)逐步取消網(wǎng)箱養(yǎng)殖，實(shí)現(xiàn)綠色養(yǎng)殖。具體而言，就是由中央、當(dāng)?shù)卣蛶靺^(qū)移民三方出資，共同開發(fā)水面資源，投放魚苗，政府漁業(yè)部門發(fā)放捕撈證，漁民持證捕撈，以緩解庫區(qū)移民生活困難問題，減輕水庫水污染。

中圖分類號：X522

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：C

文章編號：1004-7328（2016）03-0017-03

DOI：10.3969/j.issn.1004-7328.2016.03.007

收稿日期：2016—04—25

作者簡介：王燕（1981—），女，工程師，主要從事水文水資源分析工作。的70%以上，灤河干流的水質(zhì)狀況對潘家口水庫的影響程度極高。通過分析監(jiān)測成果得出，灤河干流水質(zhì)常年劣于國家地表水Ⅴ類水標(biāo)準(zhǔn)，主要污染物為氨氮、總磷和六價(jià)鉻，這對潘家口水庫的水質(zhì)影響極大。