水庫污染問題分析與治理措施

鄭海利 史敏 馬鑫

近幾年來，隨著人口的增加、城市建設及工業發展進度的加快，人類對水資源的需求不斷增加，水資源的供需矛盾越演越烈，而水庫作為工業、農業及生活用水的重要供水水源，其作用也越來越被重視。但由于近年來水庫水體污染、庫區底泥污染、藻類高發等諸多問題的出現，使得水質改善工作顯得尤為重要，水庫的水體安全性成為社會高度關注的民生問題。如何改善庫區水質，控制水源污染，成為水資源開發和利用的核心內容。為了保證人們用水安全，需要對水源水質污染及富營養化等問題嚴格控制，有效改善水質，給人們提供一個健康、安全的生活環境。本文以山東煙臺市浩嶺水庫整治項目為例，重點分析其存在問題及污染水體形成原因，并結合治理措施、水質改善長效管理等解決方案，以期為其他類似的水庫污染治理工程項目提供參考經驗。

1 水庫概況

浩嶺水庫位于煙臺市牟平區武寧街道閆家莊村南400 m 處，魚鳥河支流小魚鳥河上游，控制流域面積9.3 km2，河道干流的平均坡度為0.057，多年平均降水量770.5 mm，多年平均徑流深235.10 mm。

水庫于1960 年4 月竣工，是一座以防洪、灌溉、漁業養殖為主要功能的小（1）型水庫，水庫壩高15.24 m，壩頂寬度4 m，壩體為黏土心墻壩，現狀總庫容451 萬m3；興利庫容292.4 萬m3。由牟平區水利局為解決周邊村莊用水問題而設計的，設計灌溉面積213.33 hm2。水庫運行多年來，在攔蓄、削峰、減輕下游水旱災害、保護和灌溉下游農田方面發揮了重大的作用，促進了農業結構調整和環境改善，保護了國民經濟的穩定增長和社會經濟的全面發展。

2 現狀問題分析

2.1 水庫現狀

浩嶺水庫位于牟平區南側，其周邊為村莊及低山丘陵，上游來水除降雨補給外，基本均為村莊日常排水。現狀靠近嵎峽河村村北到武寧街道嚴家莊村水庫庫尾回水區范圍內，庫區淤積較嚴重，存在水質差、底泥污染及生態環境惡化等環境問題，嵎岬河橋至水庫下游泄洪道之間水質不達標。多年來，污染問題嚴重影響庫區周邊生態環境，給區域周邊發展帶來不良影響。

2.2 水質現狀

選擇水庫周邊4 處檢測點進行檢測，取樣點均勻分布于庫區尾水區及兩側區域。水庫水體的治理標準需要滿足《地表水環境質量標準》Ⅳ類水質標準，根據《地表水環境質量標準》Ⅳ類水質標準評估該檢測點位污染程度，見表1。

表1 浩嶺水庫庫區水體質量檢測表

結合檢測結果及質量分類標準分析可以看出，該檢測點的水體的主要污染因子為有機污染物（COD——化學需氧量，BOD——生化需氧量、氨氮等）和重金屬污染，故需要針對水體中的污染物種類，分類選用設計污染水體的處理措施及工藝。

2.3 底泥污染現狀

通過庫區淤泥檢測成果，水庫庫尾區域重污染區域面積約1.15 萬m2，平均深度約2.5 m；中度污染區域面積約3.14 萬m2，平均深度約1.0 m；輕微污染區域面積約1 136 m2，平均深度約0.5 m。污染元素主要為銅、鋅、鉻、鎳、鉛、鎘等重金屬污染。另有建筑垃圾、生活垃圾，約8 800 m3，且有部分區域地下水污染，面積約3 400 m2。

2.4 污染來源分析

浩嶺水庫庫尾由于歷史原因，現狀水體黑臭、庫區整體環境質量較差。據調查污染源主要有沿河村莊（特別是上游兩個村莊）生活污水和生活垃圾的隨意排放以及多年淤積造成的內源污染；此外，庫區東側電鍍廠重金屬污染地塊，廢棄物的排放隨雨水排入水庫。日積月累，逐漸加劇，導致水庫水質及周邊環境惡化。

3 治理措施

工程治理措施及方案制定結合實際存在問題，有針對性的展開，以問題為導向，“有的放矢”，這樣才能快速有效解決污染問題，治標治本。

本次結合以往工程治理經驗及前期同類工程調研，經過現場調查及勘測，結合項目區域污染來源及受污染情況等，進行科學合理分析，針對不同污染區域污染問題，選擇相應的治理措施，制定治理方案。

通過對浩嶺水庫狀況調查分析，對污染區域進行摸底，確定外來污染源、土壤污染區域、水體黑臭區域等，制定相應的工程措施，確定采取綜合治理方式，按照源頭治理、內源底泥污染治理、生態修復等綜合整治相結合的原則，徹底根治水體污染問題：首先控源截污，控制入庫排污問題，改善入河水源水質；其次為內源治理，徹底挖除底泥內源污染；再次，通過內岸帶生態修復和水體修復，逐步恢復水體自凈能力。主要應用以下幾種技術手段及措施。

（1）通過對庫區周邊進行詳細的調查，確定外源污染源：上游生活污水、垃圾等；對于上游生活污水，采取截污納管并處理達標后排放；對于垃圾等進行清理外運并安全處置。截污納管：主要通過管道收集污水并輸送至小型處理站，采用A2OMBR 處理工藝處理后進行排放。A2O-MBR 工藝是目前在農村污水中廣泛應用的一種模塊化的高效污水生物處理設備，該工藝以生物膜為凈化主體的污水生物處理系統，充分發揮了生物厭氧、缺氧反應、MBR好氧氧化等生物反應對有機污染物的高效生物降解作用，具有的生物密度大、耐污能力強、動力消耗低、操作運行穩定、維護方便的特點，該工藝在高效脫碳的同時，還是一種高效脫氮除磷工藝，主要由生物部分A2O 工藝和MBR 膜組件組成，其工藝流程簡圖如圖1所示。

圖1 農村污水處理工藝流程圖

（2）對于重金屬內源污染土壤，采用異位固化穩定化技術處理，并對底泥進行資源化利用。固化穩定化技術是在重金屬污染底泥中加入化學/生物穩定劑（改良劑或鈍化劑），改變底泥的理化性質，使底泥對重金屬產生強吸附或沉淀作用，降低底泥中重金屬的生物有效性，或通過氧化/還原反應將高毒性重金屬轉化為低毒性形態，阻止重金屬離子在環境中的遷移、擴散。對于加入的穩定劑，應結合實驗結果進行綜合選取，采用合適的藥劑和工藝參數進行穩定化修復處理后，方可使修復后底泥浸出液中重金屬的濃度值降至《危險廢物鑒別標準浸出毒性鑒別》標準限值以下。

（3）低于庫周潛在的面源污染，采取庫周岸坡加固和綠化方式減少水土流失。通過調查，發現水庫周邊存在面源污染及水提土流失問題，對庫區水質產生不良影響。因此采取部分庫周岸坡進行加固處理，防止沖刷破壞以及坍塌隱患，同時阻隔庫區，防止周邊區域不良水質直接進入庫區。在進行岸坡加固的同時，考慮到生態及凈化需求，對岸坡及岸坡坡頂進行綠化提升，綠化采用當地適生植物，水下邊坡可種植如香蒲，蘆葦、菖蒲等，水上邊坡可種植草皮，小型灌木等。通過岸坡綠化工程，配合生態植物措施，起到截滲粗濾的作用，將浩嶺水庫打造出岸綠水清的效果。

（4）對于庫區黑臭水體，采取底泥清淤、溢流壩結合水生植物生態系統凈化提升水質；根據勘測水庫多年沉積淤泥范圍，對于無污染的淤泥區域，通過采取工程挖除措施進行處置，同時簡易處理后外運作為周邊農田堆肥處置，回收利用，經濟環保。

為改善庫區水質，修建透水壩1 座。溢流水壩起到阻隔庫區，減緩污染源擴大的作用。溢流水壩的建造，設置在水域寬廣的位置，延長水利停留時間，促進水中泥沙及營養鹽的沉降。溢流壩采用礫石和碎石修筑，壩中設置濾料包，通過控制著水的滲流速度，在上游進行蓄水，抬高水位，延長停留時間，使水中污染物在物理沉降、自然降解、水生生物吸收的作用下，得以降低，由此凈化了水質。另外，溢流壩可以避免由于降雨等因素導致的瞬間水流速增大，初期雨水直接進入庫區。

此外在溢流壩內部區域，建設植物過渡帶區域、生態浮床區域、凈化塘3 個區域。從植物凈化技術方面，就庫區水體及庫區周邊進行植物的合理布置，利用水生生態系統，使水流在庫區內充分停留，通過濾料、微生物、植物等的降解作用，吸收水中富營養化物質，減輕水體由于封閉或自循環不足帶來的水體黑臭富營養化問題，提升水質。同時庫區內通過不同水生植物合理搭配，形成低維護、生物多樣性豐富的完整水生生態系統，同時也可防止水土流失。

4 結 語

針對浩嶺水庫水體黑臭、水質污染、底泥重金屬污染；生態環境惡化等主要問題，通過截污納管、污水處理、底泥清淤、底泥處置、生態整治等多項工程措施相結合，同時加強水庫的監督及綜合管理，浩嶺水庫水體污染問題得到了根本性解決，其綜合治理思路可推廣應用到其他類似水庫及水體治理工程。