青山湖水庫流域內水環境問題及治理措施探析

楊 磊，王緒彬

（1.連云港市鹽東水利工程管理處，江蘇 連云港 222500；2.徐州市南水北調工程管理中心，江蘇 徐州 221200）

1 問題的提出

位于云南省中部楚雄市境內的青山湖水庫為大Ⅱ型水庫，水庫所在河道支流較多，沿河道分布集鎮、村莊也很多，環保基礎設施缺乏，加上居民的環保意識較差，生活污水直排現象突出，生活面源污染對入庫河流水質已造成嚴重的污染。近年來流域內干旱少雨，持續遭遇干旱災害，水庫已成為備用飲用水源，但水庫自2011 年建成后，水質一直處于IV 類水質，不能達到后備飲用水水源地Ⅲ類水質的要求。為此加強水庫及其徑流區的保護管理，防治水污染、加強水環境治理勢在必行，通過水質現狀及水環境質量問題分析，提出了備用水源地水污染防治和水環境治理的措施，進而為水庫水質達標整治提供了思路和方法依據。

2 水環境質量問題

2.1 水源地主要環境問題

隨著水庫流域內人口的迅速增長和人類不適當的經濟開發活動，以及一些不良生活習慣的影響，流域內一些地區的生態環境功能已受到一定程度破壞。據生態環境現狀調查結果表明，水庫上游流域生態環境已退化，水生態失衡，生態環境壓力越來越大。主要環境問題如下：

1）水庫上游水質受到污染。主要為生活污水、生活垃圾及農村面源污染，直接影響流域生態環境。

2）水資源缺乏，農耕條件差，水土流失嚴重。流域內，近一半的農民居住在山區、半山區，坡耕地面積占耕地面積的35.4%，形成土地貧瘠、干旱缺水、廣種薄收、人均耕地多但人均產量少、水土流失嚴重地等問題，直接影響著生態環境的保護與建設。

3）多年來，農村使用的化肥、農藥品種和數量逐年上升，由于使用不合理，造成化肥流失嚴重、農藥殘留，部分化肥、農藥隨農田排灌，地表徑流流失或進入水體，使水體受到污染。這種粗放型的農業生產方式成為農業生產發展的阻礙因素，損害了農業環境質量，造成了農業面源污染。

4）森林植被十分脆弱。20 世紀 50—60 年代初，大面積森林砍伐，加之長期毀林開荒，大量草山植被遭到破壞。80 年代開始，雖然進行了大規模的植樹造林，封山育林，但林地質量不高，多數屬再生林、次生林，林種單一，發揮不出良好的生態效益。還有近11.0%的荒地、沙地、裸土地、裸巖石礫地未被利用，植被還十分脆弱。

5）由于公路、鐵路建設和其它工程建設，植被恢復和水土流失治理的任務仍然十分艱巨。

2.2 水質現狀分析

對青山湖水庫進行水質監測，監測項目主要包括pH 值、溶解氧、高錳酸鉀指數、COD、BOD、氨氮、總磷、氟化物、六價鉻、石油類等，監測結果表明，青山湖水庫總磷、總氮、COD、糞大腸菌群等指數時有超標，達到Ⅳ類標準，其余指標均達在Ⅰ類至Ⅲ類水質標準之間。其中，豐水期水質質量相對較好，枯水期水質質量較差，但總體水庫建成后水質質量現狀仍為Ⅳ類標準，不能達到該水庫作為城市生活用水的后備水源Ⅲ類水質標準的要求。其主要原因仍為上游農田徑流、生活污水、垃圾、牲畜糞便等為代表的污染源造成，水庫水質仍受到庫周及上游污染源的影響。

3 方案分析

3.1 污染控制重點分析

青山湖水庫水質主要取決于上游來水范圍內主河道及支流兩側范圍內的村莊、面源等污染[1]。根據對項目區污染源現狀負荷的分析，項目區污染源以城鎮生活污染源、農村生活污染源、農田面源污染為主，其次為畜禽養殖污染源。從污染源的特性來說，城鎮污染源屬于點源污染源，而農村生活污染源、農田徑流面源及畜禽養殖污染源則屬于面源污染源。各污染源污染負荷分析見表1。

表1 水源地流域內現有污染源負荷分析表 %

3.2 治理思路分析

1）綜合治理思路

青山湖水庫上游及庫區污染源分布7 個鄉鎮，38 個村委會和289 個村民小組，涉及多條支流的小流域，對水庫水體造成威脅的污染源以點源的城鎮生活污染源和面源的農村生活污染源、農田面源污染、畜禽養殖污染源等四大污染源為主，對于各污染源的防治需要采取綜合防治手段。

2）長期防治思路

總結國內大中型湖泊、飲用水源區污染防治的經驗及實際經驗，要使該水庫作為后備飲用水源，水質從現在的IV 類標準逐步達到III 類標準，需要充分的資金投入和完善的治理體系、監督管理體系的有效運行。只有制定合理的階段目標，分階段實施重點工程項目，建立系統的污染防治體系，才能使水庫水環境向良性方向發展。

3）多渠道、多方式分頭推進思路

上游面源污染治理、城鎮點源治理、庫區人工濕地治理等措施對于項目效益的實現都是不可或缺的治理措施，從治理體系上看必須是齊頭并進的。項目區域污染治理可通過多渠道方式進行立項或解決，如農村戶用人畜糞便處理的沼氣池工程，可根據財政部農業部使用中央預算內固定資產投資（含國債項目資金，下同）的農村沼氣項目進行解決；城鎮污水處理設施配套管網及污水泵站工程可通過住建部門的“一水兩污”等專項資金支持進行解決；農村污水及垃圾可通過中央農村環保專項資金、環境綜合整治項目資金進行解決。

治理思路是通過在庫區周圍建設人工濕地處理系統和生態隔離系統，對該水庫庫區及入河水質進行有重點處理，在水庫庫尾形成一道有效的隔離防護及入湖水質整治[2]，可進一步確保庫區水質目標的可達性。

3.3 方案比選

初步考慮在庫區周圍建設人工濕地處理系統和生態隔離系統時力求達到環境和景觀效果的統一，因地制宜建設人工瀑布、生態土埂、表流濕地和生態隔離帶相間等多形式、多物種、多層次的要求，在該理念基礎上提出了兩種總體布置方案：

1）方案一：以污水凈化和景觀效果統一的“綜合型整治方案”

工程目標：以污染負荷削減，改善水庫來水水質和生態景觀效果統一為目標，打造亮點，實現生態治理與景觀建設同步進行的目標，促進河流生態系統的穩定和良性循環，促進流域社會經濟可持續發展。

工程重點建設內容：河岸生態帶建設、人工濕地公園建設。

2）方案二：以污水凈化+局部景觀提升為目標的“凈化型整治方案”

工程目標：以污染負荷削減，改善庫區來水水質為主要目標，構筑起削減污染負荷的有效屏障，同時以資金有效利用為前提局部對布局進行優化，達到近自然的修復。

工程重點內容：建設隔離帶及人工濕地，景觀自然修復。

方案工程量及投資估算匯總表見表2。

表2 兩種方案工程量及投資估算匯總表

這兩種方案可視為中長期目標和近期目標方案，方案一總體強調濕地景觀效果，在進行污染治理的同時，突出濕地景觀功能，實現“近水、親水”目的；方案二弱化庫區景觀建設，著眼污染物削減，同時低成本地進行局部景觀改造，兩個方案在一定程度上可考慮作為工程的不同階段的目標。

經充分考慮兩個方案的資金投入、實施難度的合理性，本著環境保護資金應首先考慮污染治理的原則，恰當、合理地補充隔離帶景觀建設，適當優化總體布局的建設內容。因此，此段采用方案二作為推薦建設方案，合理增加隔離帶的自然美觀，局部體現多形式、多物種和多層次的原則，即待后續有多余資金后，繼續對方案一進行實施，達到遠期治理和景觀效果相互統一，打造水庫庫區人工濕地景觀的目標。

3.4 具體措施

水環境治理具體措施為人工濕地[3]，工程由庫區濕地和生態隔離帶工程組成，總實施面積約27.03 hm2，其中表流人工濕地面積為12.87 hm2，生態隔離帶面積為14.13 hm2。人工濕地工程擬建于庫岸緩沖區，考慮到人工濕地和生態隔離帶各自功能，在高程范圍內的高處設置生態隔離帶，低處設置人工濕地。具體措施：

1）人工濕地處理水源為主河道入庫水源，是通過修建5 座擋水閘壩，滿足引水高程，采用鋼筋混凝土管(過路斷面)+生態溝渠方式引水至人工濕地。

2）人工濕地植物選擇。根據植物特性及植物配置分析，為了從多方位、多角度、全方面地去除水源中的污染物，項目擬選用挺水植物+浮水植物+沉水植物的水生植物組合，挺水植物主要選擇蘆葦、美人蕉、燈芯草、千屈菜，浮水植物選擇睡蓮、浮萍，沉水植物選擇黑藻、金魚藻。為了加強濕地的景觀效果及去污能力，在濕地四周的道路及濕地內配以其他喬木，主要選擇滇楊、滇合歡、垂柳。

3）生態隔離帶設置于水庫兩岸的岸邊，高程位于1 814.00~1 819.84 m 的范圍內，工程的植物以喬木+灌木+草本植物、喬木+灌木、喬木+草本植物的組合形式進行搭配設置，以庫區兩岸的優勢物種為主，配以部分其它樹種，在高程范圍內種植水杉、垂柳等喬木，夾竹桃、南天竹等灌木，麥冬、蔥蘭、鳶尾、薰衣草、鼠尾草、萱草、迎春花、炸醬草等草本植物。

4 結語

通過青山湖水庫備用水源地流域內水環境問題及水質現狀分析，提出了水源地水污染和水環境治理的思路，治理措施是通過在水庫上游及庫區進行人工濕地工程及生態隔離帶建設，在污染物削減的同時，合理增加隔離帶的自然美觀，局部體現多形式、多物種和多層次感，力求水源水質達標，水源地環境優美。