周更明,吳雪梅,王坤鵬,舒 麗
(南充市環境監測中心站,四川 南充 637000)
水庫是在山溝或河流的狹口處建造攔河壩形成的人工湖泊,是人類攔洪蓄水和調節自然徑流的重要手段。隨著我國水污染日益加劇,水庫作為區域性飲用水源,面臨著不同程度的富營養化現象,成為各級政府亟待解決的問題。
升鐘水庫位于四川省南充市南部縣西北部,地跨南充、廣元兩市,惠澤150多萬人口和180多萬頭牲畜,是西南地區最大的農灌水利工程,屬嘉陵江流域,地處嘉陵江支流西河,庫容13.39億m3,水面達8.4萬畝,庫區幅員面積517 km2,灌區集雨面積5 682 km2,控灌208萬畝耕地,占灌區耕地的70%。
根據南充市環境監測中心站2006年升鐘水庫水質現狀監測數據,升鐘水庫水質超過《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)[1]Ⅱ類水質標準,特別是CODCr、TP、TN均超過Ⅴ類標準。水環境質量持續惡化,嚴重影響灌區周邊人畜的飲水安全。2007年,南充市人民政府作出了綜合治理庫區水污染的決定,共取締網箱6 382口,整治“庫中庫”10個,規范養殖用魚船678只,捕撈成魚5 300多t,捕撈魚苗近3 000t,兌付補償資金約4 300萬元。
本文根據升鐘水庫“李家壩”“大壩”“鐵爐寺”“鐵鞭電站”4個監測斷面近年來的月例行手工監測數據,對CODMn、TP、TN的逐年變化展開分析研究,全面系統地探討了水質現狀和營養鹽變化趨勢,以期為環境管理部門預防庫區富營養化提供參考。
1.1 監測點位分布
升鐘水庫共設置了4個省控監測斷面,分別位于壩體溢洪放空隧道出庫控制斷面大壩(果園場)、水庫庫心斷面李家壩、廣元市劍閣縣干流入庫控制斷面鐵爐寺、右干渠生態水源補償出庫控制斷面鐵鞭電站。其中:鐵爐寺斷面位于庫尾,主要監控上游廣元境內污染物輸入對庫區水質的影響;李家壩位于庫心,為外源輸入及內源排放的污染物積累、降解的活躍區域,也是庫區污染源鑒別監控的關鍵區域;大壩(果園場)和鐵鞭電站主要監控出庫水質狀況,以有效保障下游居民生活生產用水。4個省控斷面布設充分考慮了水庫水體水質的時空變化特征,具有科學性、代表性。具體詳見圖1。

圖1 升鐘水庫監測斷面分布圖Fig.1 Monitoring section distribution ofShengzhong Reservoir
1.2 監測項目、頻次及方式
4個斷面每月開展例行手工監測1次,監測指標為《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)表1中的24項,以及透明度、水位、葉綠素a等。
2.1 水質現狀及原因分析
現狀分析數據來自2018年南充市環境監測中心站升鐘水庫例行水質監測報告。根據《地表水環境質量評價辦法(試行)》(環辦[2011]22號)[2],以TP、CODMn、TN為分析對象,采用單因子分析方法對水庫現狀進行評價,結合透明度、葉綠素a等監測數據,進行綜合富營養化指數(TLI)計算,判斷水體富營養化程度。
由圖2可見:2018年TP鐵爐寺斷面全年在Ⅱ~Ⅲ類之間波動,2~3月,6~8月份處于Ⅲ類水平,其他月份為Ⅱ類,TP其他3個斷面全年都處于Ⅱ類水平;CODMn鐵爐寺斷面全年在Ⅱ~Ⅲ類之間波動,8~9月份處于Ⅲ類水平,其他月份為Ⅱ類,CODMn其他3個斷面都處于Ⅱ類水平;TN4個斷面全年均在Ⅱ~Ⅲ類之間波動,鐵鞭電站斷面在8月份出現峰值,其他3個斷面均在12月份出現峰值,4個斷面全年中從8月份開始,基本都處于Ⅲ類水平。
水庫富營養狀況較為穩定,鐵爐寺和鐵鞭電站斷面TLI值均在8月份出現峰值,果園場和李家壩斷面TLI值分別在4月份和10月份出現峰值,但未達到富營養,4個斷面全年處于中營養狀態。

圖2 2018年水質現狀Fig.2 Water quality status of 2018
結合污染源調查結果和現狀分析來看:造成TP鐵爐寺斷面季節性偏高的主要原因可能為上游輸入污染和地表徑流,2~3月為農業種植期和畜禽養殖期,6~8月是汛期雨季,水庫水量波動較大,上游來水TP較高[3];造成CODMn鐵爐寺斷面超標的主要因素可能為農村面源污染,農業化肥施用和畜禽養殖業(戶)排放的污染物致使CODMn此時段高于平均水平;而造成TN4個斷面均有超標的主要因素可能為上游輸入污染和旅游污染。特別是,進入8月份,升鐘水庫迎來旅游旺季,國際釣魚節比賽如期舉行,游客大量增加,排污現象較為嚴重。
2.2 水質變化趨勢及成效
2.2.1 水質變化趨勢
根據南充市環境監測中心站2014~2018年升鐘水庫的水質監測數據,升鐘水庫4個斷面TP、CODMn、TN濃度變化趨勢如下。
2.2.1.1 TP:4個斷面近5年平均水平都處于Ⅱ類,2014~2016年快速減小,然后緩慢上升;鐵鞭電站斷面2018年處于Ⅲ類水平(見圖3(a))。
2.2.1.2 CODMn:4個斷面近5年平均水平都處于Ⅱ類,2015年起呈明顯上升趨勢;鐵爐寺、果園場和鐵鞭電站斷面均快速上升,2018年達到峰值;李家壩斷面2015年起快速上升,2017年開始下降(見圖3(b))。
2.2.1.3 TN:4個斷面近5年平均水平處于Ⅲ~Ⅳ類之間,2014年起快速下降,2017后開始上升;鐵爐寺斷面2014年快速下降,2015年相對平穩,2016年起又開始下降;李家壩、果園場、鐵鞭電站3個斷面2014年起均開始快速下降,2017年均開始上升(見圖3(c))。
2.2.2 成效分析
“十三五”期間,升鐘水庫庫區已建成14個鄉鎮污水處理設施,全面建成了庫區周邊的垃圾壓縮收集轉運系統,實現生活垃圾“村收集、鎮(鄉)轉運、縣處置”的城鄉垃圾一體化處置,制定了《南部縣畜禽規模養殖禁養區和限養區劃分方案》,關閉禁養區內畜禽養殖場(戶)110家,取締網箱100余口,劃定了生態紅線,加強指導農業科學使用農藥、化肥。

圖3 2014~2018年TP、CODMn、TN、TLI趨勢Fig.3 Trend chart of TP、CODMn、TN、TLI during 2014~2018
由圖3可知:鄉鎮污水處理設施升鐘水庫庫區全覆蓋、關閉禁養區畜禽養殖場(戶)、取締網箱等污染治理措施初見成效,TP、TN從2014年起快速減小,受旅游污染、上游輸入污染等因素影響,TP從2016年開始有回升趨勢,TN從2017年也開始回升;CODMn總體水平遠低于Ⅱ類,受鄉鎮污水處理設施處理能力不足、地表徑流、農業面源污染等因素影響,CODMn從2015年起開始持續上升,若不加以控制和合理規劃,將對升鐘水庫造成一定影響。
2.3 富營養化變化趨勢
根據南充市環境監測中心站2006年、2014~2018年升鐘水庫的水質監測數據,采用綜合營養狀態指數法[4]對升鐘水庫近年來的營養狀態變化趨勢進行分析。
由圖3(d)可知:升鐘水庫營養狀態從2006年處于輕度富營養狀態,2014~2018年5年間均處于中營養狀態。隨著網箱養魚的取締,庫區沿岸畜禽養殖業整治,鄉鎮生活污染綜合治理有序推進,農業面源污染防治力度加大,近年來,升鐘水庫的TLI值有明顯的下降,水質得到較好改善。
“十三五”以來,升鐘水庫的水污染治理工作收效良好,庫區水質明顯改善。受農業面源污染、點源污染、上游輸入污染等因素影響,2016年起TP開始有所升高,2015年起CODMn持續上升,TN總體水平仍不達標,庫區污染治理形勢依然嚴峻,必須采取有力控制措施,防止水體向富營養化發展。
3.1 建立水質富營養化預測預警體系[5]。嚴密監控升鐘水庫水質動態,建立預測評價方法和預警方法,以Ⅱ類水質管理目標為基準,劃定分級預警警級,制定出現警情時的加密監測實施方案,制定水庫污染防控應急預案。
3.2 加強庫區污染整治工作。加強庫區周邊環境衛生管理,杜絕污水、垃圾、糞污等污染物入庫;提高庫周鄉鎮生活污水處理能力,實現生物脫氮除磷工藝全覆蓋;推廣干濕分離和厭氧+好氧組合工藝的畜禽養殖污染治理技術[6],努力實現畜禽糞污資源化利用;加強入庫河口濕地建設,栽種高等水生植物,吸收氮磷等營養物質;在有條件的區域建立截污溝,有效降低庫周面源污染對水庫富營養化水平的貢獻度;進行支庫和干渠底泥疏浚,削減底泥對上覆水體的污染貢獻率;適當采取生態水位調節、生態系統修復等措施,提高水體自凈能力。
3.3 加強執法監管。加強工業企業及鄉鎮生活污水處理設施的執法檢查,依法嚴厲打擊私設暗管、不正常使用水污染物處理設施、超標排放、偷排漏排等環境違法行為,追究相關人員法律責任;加大對庫區及主要入庫河流沿岸區域的監督執法力度,落實“四級聯動”監管體系,強化基層管理[7];強化生態環境空間管控,嚴守生態保護紅線,依法嚴厲打擊侵占水庫水域岸線、圍墾湖泊、填湖造地等行為;開展廣元、南充上下游聯合執法工作,重點解決跨境污染問題,嚴格推行上下游生態補償考核制度,確保入庫水質持續改善。
3.4 加強法制建設和宣傳教育。建議出臺庫區水污染防治地方性法規,建立庫區統一管理長效機制;抓好河長制工作的落實,督促污水、垃圾治理“三年推進方案”的落地生根;加大生態環境保護宣傳教育力度,提高庫區周邊基層干部、農民群眾、養殖業主的環保意識,為經濟社會發展和人民群眾健康生活提供保障。