老虎潭水庫水源地面源污染現狀及防治措施

朱清秀

（湖州市河湖管理中心，浙江 313000）

老虎潭水庫位于湖州市吳興區埭溪鎮境內，是浙江省百億水資源保障工程之一，是1 座以防洪為主，結合供水，兼顧灌溉的綜合水利工程[1]。水庫壩址以上集水面積110 km2，匯集莊上、大陳、小溪3 條小流域水源[1]。水庫上游涉及吳興區埭溪鎮、德清縣莫干山鎮、安吉縣梅溪鎮3 個鄉鎮12 個建制村[2]。水庫于2010 年3 月正式供水，日供水量約20 萬m3，被稱為湖州市民的“大水缸”。

飲用水源地水庫庫區大都位于具有天然河段的山區，國內外的相關研究表明，農業面源污染是飲用水源地水庫污染的主要來源[3]。飲用水水源地面源污染的來源主要有農業生產活動中使用的化肥農藥和禽畜養殖產生的污染、農村生活活動產生的生活污水和固廢污染、土壤侵蝕和水土流失、大氣干濕沉降等[4]。面源污染由于來源分散，潛伏周期長，同時與降水和地表徑流關系密切，有明顯的滯后性，導致面源污染的控制十分困難。因此，有效控制面源污染成為相關部門研究的重要課題。筆者系統調查和分析了老虎潭水庫水源地面源污染情況，在此基礎上針對性地提出防治措施，以期為其他水庫開展水源保護工作提供參考。

1 面源污染排放現狀

1.1 農業林業種植污染

老虎潭水庫集水區共有土耕地、園地、林地面積6.361 km2、3.923 km2、89.517 km2。園地種植的經濟作物以茶葉為主，林地中一般商品林面積約26.968 km2，種植的經濟作物主要為毛竹、淡竹、茶、散竹。

如表1 所示，老虎潭水庫庫區內施用的肥料主要有尿素、復合肥、有機肥（菜餅為主）等。根據統計各類土地面積、調查相關的施肥量，最后按化肥的氮磷含量及流失量計算農業種植污染物排放量?？紤]污染物從源頭進入水庫水體的輸移由于蒸發、滲漏、沉降、降解等因素衰減，通過入庫系數確定最終進入老虎潭水庫的污染物總量，入庫系數根據入庫距離、排放方式等因素進行修正。估算農業種植業污染物入庫量分別為化學需氧量（Chemical Oxygen Demand，COD）158.04 t·a-1、NH3-N 1.94 t·a-1、總氮（Total Nitrogen，TN）22.44 t·a-1、總磷（Total Phosphorus，TP）1.48 t·a-1。

表1 老虎潭水庫庫區內各類土地施肥量單位：kg/667 m2

1.2 散養畜禽養殖污染

老虎潭水庫集水區內已無規?；笄蒺B殖，但散養戶依然存在。根據現狀調查，集水區內各個建制村散養豬358 頭、雞2 630 羽、鴨279 羽、羊5 頭。根據《第一次全國污染源普查畜禽養殖業源產排污系數手冊》中的華東地區畜禽養殖業產污系數和排污系數計算畜禽養殖污染物排放量，通過入庫衰減系數估算散養畜禽養殖污染物入庫排放量分別為COD 59.92 t·a-1、NH3-N 0.62 t·a-1、TN 3.31 t·a-1、TP 0.67 t·a-1。

1.3 農村居民生活污染

根據2020 年8 月工作人員的統計調查，老虎潭水庫水源地保護區內共有人口16 905 人，其中已納管約10 062 人，未納管約6 843 人。按照農村居民生活用水定額140 L·d-1、排污系數0.8，計算污水排放量，納管居民生活污水污染物濃度按照污水終端實測值，未納管居民按照《水庫水源安全保障工程實施方案編制導則》中提及的人均污染物產物系數，計算農村居民生活污染物排放量，通過入庫衰減系數估算農村生活污水入庫量分別為COD 45.52 t·a-1、NH3-N 10.60 t·a-1、TN 13.40 t·a-1、TP 1.29 t·a-1。

1.4 民宿污染

老虎潭水庫水源地內的民宿有明顯的季節性，7—9 月為旺季，入住率約80%，其余月份為淡季，入住率約20%。根據調查，庫區內共有民宿294 家，民宿用水定額取300 L·d-1，排污系數0.8，污染物濃度納管部分按污水終端出水濃度、未納管部分按民宿自設終端濃度，計算污染物排放量，通過入庫衰減系數估算民宿污染物入庫排放量分別為COD 6.67 t·a-1、NH3-N 2.24 t·a-1、TN 2.92 t·a-1、TP 1.69 t·a-1。

1.5 大氣沉降

根據杭嘉湖地區各地大氣氮、磷年總沉降通量可知，湖州市氮沉降通量4 950.74 kg·km-2·a-1，磷沉降通量67.22 kg·km-2·a-1[5]。老虎潭水庫庫區水域面積5.3 km2，估算大氣沉降輸入水庫的TN 為26.39 t·a-1、TP 為0.36 t·a-1。

2 面源污染影響

2.1 入庫污染源構成分析

根據污染源調查分析，老虎潭水庫入庫污染源量COD 270.15 t·a-1、NH3-N 15.40 t·a-1、TN 68.46 t·a-1、TP 5.49 t·a-1，各類污染物構成比例見圖1。

圖1 老虎潭水庫入庫污染源構成比例

丁新新等在2012 年、2013 年的研究均表明畜禽養殖是老虎潭水庫的主要入庫污染源[1-2]。2013—2014 年庫區畜禽養殖整改后，農業林業種植已成為主要污染源，大氣沉降對老虎潭水庫總氮的貢獻率為38.55%，對總磷的貢獻率為6.55%，大氣沉降對庫區的富營養化和水生態環境具有一定的影響。

2.2 水庫及入庫支流水質現狀

根據2015—2020 年湖州市生態環境局水質數據，結合浙江省生態環境科學設計研究院專家2020 年8 月對庫區及支流入庫口水質有機污染物的監測，分析庫區及三條入庫支流水質情況。

水庫庫區的NH3-N、溶解氧、高錳酸鹽等指標基本均優于地表水Ⅱ類標準；TP 大部分時間達到地表水Ⅱ類標準，個別月份為0.030 mg·L-1，劣于Ⅱ類標準；TN 大部分時間達到Ⅳ類標準，個別月份為劣Ⅴ類。經過有機物全組分檢測，所測得特征污染物分析指征農業面源和生活源。

莊上溪、大陳溪、小溪水質除TN 外，各項指標均達到地表水Ⅱ類標準。TN 濃度較高，在1.8～3.0 mg·L-1，在1—6 月TN 濃度較高。經過有機物全組分檢測，所測得特征污染物分析指征農業面源和生活源。有效控制農業林業種植污染、農村生活污染，對提升水庫水質有重要意義。

3 污染治理現狀及存在的問題

3.1 農業林業種植污染治理

老虎潭水庫保護區內各建制村采用推廣緩釋肥、調整化肥使用結構、改進施肥方式減少化肥施用量，采用精準監測、統防統治、精準施藥減少農藥施用量。根據2015—2019 年湖州市的化肥施用量、農藥使用量統計數據，吳興區、德清縣及安吉縣的化肥施用量和農藥使用量均呈減少趨勢，德清縣農藥使用量的減少幅度較大。庫區內的茶園、竹林等經濟作物占比較多，且一般種植在山坡上，雨水沖刷導致化肥、農藥流失率相對更高，對水源地水質的污染影響不容忽視。

3.2 散養畜禽養殖污染治理

2013—2014 年畜禽養殖綜合整治后，老虎潭水庫集水區內目前已無規模化養殖，畜禽養殖已不再是入庫污染源的最主要來源。集水區內散養畜禽養殖排放污染物量較少，但養殖戶為取水方便，常臨溪選址，用溪水沖刷糞便和籬笆，導致糞便污水直接進入溪流，使水中固體懸浮物、有機物和微生物含量升高，導致水質變差，進而影響水庫水體。針對散養畜禽養殖仍須嚴格管理，控制源頭污染。

3.3 農村居民生活污染治理

老虎潭水庫集水區內農村生活污水大部分已納管處理，據2020—2021 年調查，庫區內有52 座農村污水站點，設計總規模1 291 t·d-1，除芳山村1 號終端以外，其余終端出水水質均達到《農村生活污水處理設施水污染物排放標準》（DB33/973—2021）一級標準。

莊上村、太平橋村、芳山村、仙潭村、南路村未達到建制村接戶率70%以上的覆蓋標準，部分農村污水站點未正常運行，原有的部分管道也存在破損、滲漏等問題。

3.4 民宿污染治理

埭溪鎮和莫干山鎮分別對轄區內的民宿和污水處理做出了規定，大部分民宿均自建了污水處理終端，處理規模為3～5 t·d-1，工藝以A2O 和微動力一體化設施為主，部分為AO 或化糞池工藝。民宿污水經自建污水處理終端處理后納入農村污水處理站點，大大降低了民宿污水的污染物濃度。

現場調研及分析發現，民宿污水處理存在部分納管民宿污水排放量與農村污水站點規模不匹配、終端出水水質較差、終端運維管理較弱等問題。

4 建議

4.1 農業林業種植污染控制

針對農業林業種植污染的防治采取“預防為主，防治結合”的原則，合理控制農業種植面積，加強對肥料和農藥的管理，從源頭減少污染物的產生。

1）嚴管區內種植業布局。根據浙江省人民政府辦公廳發布的《關于堅決制止耕地“非農化”防止耕地“非糧化”穩定發展糧食生產意見》的要求，老虎潭水庫水源地保護區的主導功能為飲用水源保護，保護區內不宜實施退林還耕，已實施綠化造林的耕地建議保持現狀。優化種植結構與布局，逐步減小茶、苗木種植面積，探索開展山脊線以下茶園地、竹林地統一流轉。發展經濟林業、無公害食品、綠色食品、有機食品等，減少污染物產生。嚴格禁止保護區內毀林種茶或占用河灘地進行種植的行為，對于坡度在30°以上的坡地應保持自然植被覆蓋，不得開發用作種植用地。

2）嚴格控制化肥和農藥的使用。一級、二級保護區內禁止使用農藥和化肥。推進準保護區化肥、農藥減量化，實行最嚴格的“肥藥兩制”改革監督，每月對保護區內建制村開展監督檢查；全面推進供給端“配方肥替代平衡肥”行動；積極推廣有機肥、專用肥、緩（控）釋肥；改進施肥方式，改表、撒施肥為水肥一體化、側深施肥等方式，老虎潭水庫在茶葉、毛竹、苗木等各類經濟作物種植過程中提倡深施肥，可明顯減少肥料流失；推廣農業防治、生態調控、理化誘導、生物防治和精準施藥等綠色防控技術。

3）提倡節水灌溉。采用節水灌溉方式，間歇灌溉、小水勤灌、滴灌的方式能降低氮、磷的流失率，提高水分利用率。根據浙江省農科院環境資源與土壤肥料研究所試驗，合理的定額灌溉制度可以降低農村面源氮素污染負荷的62%～69%。

4.2 農村居民生活污水治理

1）農村生活污水處理終端新建或擴容。莊上村、太平橋村、芳山村、仙潭村、南路村根據生活污水量確定需要增加的終端處理規模，新建或對現有的終端進行擴容，以實現納管率70%的目標。

2）已建污水處理設施的排查和修復。針對建制村內的文化禮堂或農村公共事務管理用房中存在的隔油池嚴重堵塞的問題，進行更新并定期清掏，對于未設置隔油池的情況，應按照接待用餐人數設置相應規模的隔油池，以確保餐飲廢水的有效處理。針對污水處理終端出水指標中氨氮、總磷無法達到排放標準的問題，應針對排放標準過低或存在問題的終端進行提標改造。同時，全面排查、修復和更新老化管道、破損管道，檢查管道是否存在混接、脫節和堵塞現象，確保管網系統穩定運行。

3）加強農村生活污水處理設施的運維。明確生活污水處理設施終端的運維范圍和責任主體，合理劃分農戶和第三方運維服務機構的責任范圍，明確鄉鎮、村委、村民的管理責任，加強宣傳引導。定期對農村生活污水處理設施進行維修保護，確保處理設施正常運行。

4.3 民宿污水治理

1）嚴格執行埭溪鎮、莫干山鎮現有的民宿管理規定，嚴格控制民宿總量，二級保護區內的民宿逐步退出。嚴格執行民宿建設審批制度，確保所有民宿均配套污水處理設施。對現有污水處理設施不滿足要求的情況，將處理工藝改為A2O 或微動力一體化設施，對現有已采用A2O 或微動力一體化設施，但出水達不到標準的進行全面檢查，查明原因并進行改造。

2）提高民宿終端運行管理水平，明確運維主體。定期對民宿終端出水進行檢測，出水不達標或不能滿足要求的予以限期整改，確保達標排放。整治期間，對整治情況進行全程監督，對逾期未完成或經整改仍未達標排放的公開曝光，依法責令停業、關閉或取締。

3）針對性地建立特殊巡查或管理機制，在民宿污水處理終端增設流量計，將數據接入水庫智慧化管理平臺，實現民宿污水流量的動態監控。在特殊時段，加強對民宿污水終端的巡查，增加抽檢的終端數和頻次，及時發現和解決問題。

4.4 散養畜禽養殖污染控制

1）控制畜禽養殖規模。保護區內畜禽養殖以散養為主，畜禽糞污難以集中處置，建議采用總量控制措施，將保護區內畜禽養殖總量控制在羊、豬總量≤300 頭，雞、鴨、鵝總量≤2 500 羽。

2）優化清理糞污的方式。加強對農民的宣傳引導，鼓勵養殖戶采取干清糞或墊草墊料的方式清理糞污，盡量少用水沖清糞方式。清理出的干糞可集中收集轉運至最近的處理廠，處理后還田消納。

5 結語

通過老虎潭水庫現狀污染源調查分析，明確了農業林業種植污染已成為目前老虎潭水庫的主要污染源。經過持續的污染源治理，入庫污染負荷會得到削減，但水庫保護區內只要有人居住，生活污水以及勞動耕作產生的農業林業面源污染一定會存在，只有移民出庫，實行水源保護區封閉式管理才是當前最佳的方案。后續可開展逐步移民出庫的課題研究，論證二級保護區優先進行移民出庫的可行性。