某灌區水源地水環境現狀及保護措施分析

楊建龍

（大禹設計咨詢集團有限公司,甘肅 蘭州 730050）

1 引言

某灌區工程是一個以農業灌溉、防洪排澇為主,兼顧城鎮工礦供水、發電、養殖等綜合利用的大型水利工程,灌區設計灌溉面積近100 萬畝。灌區工程由水庫樞紐、引水樞紐和渠道工程三部分組成,其中渠道工程由5 條干渠（總干渠、南干渠、北干渠、左干渠、右干渠）、401 條支渠以及渡槽、隧洞、閘堰等渠系建筑物組成,干渠全長186.0 km,支渠全長1186.0 km,斗渠及以下渠系全長8730.0 km。近年來隨著地區經濟的發展和人口的增多,為滿足區域內供水需求,將該灌區水源被納入飲用水水源地。但因灌區內經濟快速發展,新農村建設步伐的加快,城市化布局的不合理導致灌區內水質污染嚴重、水環境惡化,水質污染達不到表《水環境質量標準》（GB 3838-2002）中的III 類標準,無法做為飲用水。為有效防止環境污染加劇,科學、系統地保護灌區水質,應對該灌區內水質環境現狀及造成水境惡化的原因進行分析,從而采取合理的水質及水環境保護措施。

2 水環境現狀分析

2.1 水質分析

灌區水質按照地表水環境質量標準（GB 3838-2002）中的III 類標準及集中式生活飲用水地表水源地補充項目標準限值進行評價[1]。在枯水期（1 月）和平水期（4 月）分別對引水樞紐水庫、右干渠、右干渠下游水庫進行水質監測,水質監測結果見表1。

表1 灌區平枯水期水質監測數據統計表 單位：mg/L

結果顯示：糞大腸菌群、生化需氧量、化學需氧量、總磷、總氮、氨氮出現超標,其余監測因子均達到III類水質要求,同時,灌區水質污染呈逐步加大的趨勢。

2.2 富營養化狀況分析

根據引水樞紐、右干渠、右干渠下游水庫枯水期監測數據,采用湖泊（水庫）富營養化綜合營養狀態指數法評價該灌區內水質富營養化程度。灌區內綜合營養指數圖見圖1。

圖1 灌區內綜合營養指數圖

圖2 干渠周邊堆存的垃圾

結果顯示,引水樞紐水庫斷面處于中富營養程度、右干渠處于輕度富營養程度、右干渠下游水庫斷面處于中度富營養程度,灌區沿程富營養化有逐步增大的趨勢。

2.3 底泥狀況分析

根據對灌區右干渠（1#）及右干渠下游水庫靠度假村側（2#）處底泥監測結果,底泥達到《農用污泥中污染物控制標準》（GB 4284-84）中性和堿性土壤（pH ≥6.5）標準要求。底泥監測結果見表2。

表2 底泥監測結果

3 灌區污染源分析

經過實地踏勘、調查了解得知,灌區內大部分渠道均高出兩側的地面,但存在少部分部分低洼地段,渠道兩側的生活污水、生活垃圾以及農業面源污染隨地面徑流可匯入到渠道[2],從而污染水質,并促使灌區內水環境惡化。

3.1 生活污染分析

該灌區內人口較集中,基本沒有規范的生活垃圾箱、垃圾集中堆放點,生活垃圾隨意丟棄在山前、屋后,甚至直接傾倒入渠,氣溫高時,惡臭撲鼻、蚊蠅滋生,造成其總體環境臟、亂、差的現狀,影響農村的形象和景觀,在臨近渠道位置建有垃圾收集站一座,在垃圾傾倒或垃圾未及時清運時,生活垃圾流入渠道,雨季垃圾滲濾液會浸入土壤污染地下水,也隨雨水流入渠道污染水體。垃圾收集站位置設置不合理是造成生活垃圾污染的主要原因。

經統計,目前灌區干渠兩側高于渠道地帶的人口約12246 人,人口相對集中,但污水處理設施建設不完善,后期損毀閑置,生活污水未經處理,多隨著溝渠直接匯入干渠。現場實地調查,在總干進水口、南北分流、三湘分流及毛集井處水上漂浮物比較多,且無攔截網及打撈設施,影響干渠水質。

另一方面,灌區建成四十多年以來,一直是沿渠村民、中學以及工礦企業生活生產的供水水源。由于水源地取水口并未設立標識及防護網,常有牲口飲水、村民下水嬉戲,另外,取水口附近居民生活污水排放、垃圾隨意丟棄等,嚴重污染水源地水質,也存在著安全隱患。

渠岸兩側低洼地帶農業人口共計12246 人,根根據農村生活排污的特點和測算結果,取平均每人每天排生活污水0.1 t、氨氮5 g、COD40 g、總磷0.44 g、總氮7 g,農村居民生活垃圾產生量按0.8 kg/（人·d）計算,計算得到農村生活污水排放量和渠岸兩側生活垃圾產生量見表3。

表3 農村生活污水排放量和渠岸兩側生活垃圾產生量計算表

3.2 畜禽養殖污染

灌區橫穿過城市邊緣-鄉鎮-農村,部分高于兩側渠道地帶鄉村戶家庭養殖情況普遍,且散養戶較多,并逐漸呈發展趨勢,但相應的生豬養殖污染防治設施嚴重滯后,絕大部分養豬場/戶沒有完善的廢水處理設施,造成的水污染和污染糾紛現象十分普遍。未能處理的養殖污染物肆意排放導致周邊農田過肥、鹽堿化而導致減產甚至絕收。

畜禽養殖是重大農業污染源,經過現場調查,灌區畜禽養殖主要集中在南干渠與北干渠,現欄存豬5265 頭,鴨400 只。采用《全國水環境容量核定技術指南》中推薦的折算方法和參數及生豬養殖產污系數計算,畜禽養殖污染源COD、氨氮、TN、TP 的年排放量分別為：29.6 t、6.0 t、1.9 t、12.1 t。

3.3 農田徑流污染

灌區主要以種植水稻為主,農業施用化肥量大大超越全國化肥施用量水平,造成水體富營養化與水質污染。灌區農民使用的農藥主要有殺蟲雙、敵敵畏和乙酰甲胺磷等,使用的化肥主要有尿素、鉀肥、磷肥、碳銨等,農藥的大量施用,尤其是高毒殘留農藥的殘留,通過農田徑流匯流到干渠內,污染水質,導致水體富營養化。

采用“標準農田法”估算污染物排放量。標準農田源強系數參照《全國水環境容量核算技術指南》,并結合灌區自然特征,取流失系數為1.2。

灌區農田面積86.4 萬畝,經計算農田徑流COD、氨氮、總磷、總氮排放量分別為：10366.8 t、2073.4 t、259.1 t、3110.1 t。

3.4 污染物入渠量綜合分析

根據以上預測結果,農田徑流導致的污染物排放量最大,同時農田徑流污染控制難度較大,但生活污水、垃圾以及畜禽養殖造成的水質污染也不可忽視。結合中國環境院編制的《全國水環境容量核算技術指南》、灌區流域內地形地貌平坦等特征,確定了各類污染源的平均入渠系數[3],農村生活污染源入渠系數0.3、畜禽養殖污染源入渠系數0.2、農田徑流污染源入渠系數0.15。通過計算可知COD 入渠量為1567.6 t、氨氮入渠量為365.8 t、總磷入渠量為39.9 t、總氮入渠量為478.3 t。灌區污染物排放量和入渠量統計結果見表4。

表4 灌區污染物排放量和入渠量統計

3.5 目前水質保護措施

針對灌區內水質水環境現狀及污染源情況分析,應采取以下保護措施：

1）建立環境保護隊伍。一是灌區工程管理局安排有關科室負責抓環境保護工作,并將環境保護工作納入年度績效考核；二是灌區內渠道各地段的環境保護由所轄的管理所所長、電站站長直接負責,管理所的渠道管理員每人負責一段；三是每段聘請若干名當地居民為渠道維護人員,負責打掃沿渠的垃圾、水中飄浮物以及清除水中絲草等工作。

2）強化環境保護工作。一是安排了部分專項資金用于水質保護與監測,確定水源地建設方案,進行水源地達標建設；二是進行渠道清淤,部分淤泥密集,水草過多過長,不僅影響供水量,而且也影響水質,灌區每年年中和年終,都要與各供水單位聯系確定停水清淤時間,并花費大量的人力物力清除渠內的淤泥水草,確保水質質量；三是渠道維修人員和渠道管理員每天都要上渠檢查有無亂倒垃圾、亂拋家畜尸體,亂排污水到渠道的現象,發現問題及時制止、清理、報告；四是加強環境保護宣傳,灌區渠道管理人員經常到沿渠住戶家講解環境保護要求,宣傳有關政策法規,增強沿民居民的環境保護意識,每年都制作精美的宣傳畫,免費發送到沿渠住戶家。

3）加強渠道環境檢查。管理所每月不定時對渠道環境進行檢查評比；灌區工程管理局年中年末集中進行考核檢查,平時不定時進行檢查。

4 結論及建議

該灌區內人口密集、經濟發展迅速,在水質水環境保護方面應著力加強生活污染、畜禽養殖和農業污染治理力度,努力形成灌區內生態系統良性循環,實現經濟社會和環境協調發展、人與自然和諧相處。此外,水質保護除現有保護措施外,還必須制定有力的水質保護方案,如加強飲用水水源地建設、農業面源污染治理方案、農村生活源污染治理方案、渠道污染治理方案以及畜禽養殖治理方案的等,分批分年度地從根本上解決灌區干渠沿線的水質問題。