APP下载

黄岩长潭水库水质污染成因及对策初探

2016-11-21林晨璐

资源节约与环保 2016年2期
关键词:库区水体水库

林晨璐

(黄岩中学浙江台州318020)

黄岩长潭水库水质污染成因及对策初探

林晨璐

(黄岩中学浙江台州318020)

长潭水库是浙江省台州地区重要的多功能大型水库,但是随着库区人口增长和工农业发展,因为库区附近农田农药化肥的使用、养殖场中粪便处理不当、内源污染、矿业污染、工业污染等多方面因素的影响,水库富营养化程度严重。在此情况下,应当采取积极的应对措施,如合理的人口外迁、适当封库休渔、严格把控周边工厂环保措施等,来防止富营养化的加剧,实现可持续发展。

长潭水库;富营养;农业;工业;环保

长潭水库(28°30'N~28°40'N,121°00'E~121°04'E)处在浙江省台州市黄岩地区,流域总面为442.9km2,每年的平均流量为5.04×108m3,水库可蓄水高度为40.1m,总库容量达到6.20×108m3。可以使得1.87×104hm2农田因防洪而受益,还具有蓄洪削峰的作用,使得下游近18万人生财产安全以及十几万家企业不受到洪水侵害,有着洪水、蓄水、防洪、发电、养殖等诸多功能,同时还为台州市黄岩区、椒江区、路桥区等地的农田灌溉以及近200万人城市用户生活及近万家公司提供用水,在台州经济发展中作出了不可忽视的贡献,被称为“台州大水缸”。但是近年来,长潭水库受污染的情况已不容小视[1]。

1长潭水库水质受污染特点分析

长潭水库库区主要入支流的下游污染超标严重,沿岸乡村居民生活污染、农业污染、工业污染等废水排入对于该水库的水质造成巨大损害,使得水质富营养化。库区人口的增长和工农业生产的发展,N、P等有机物质含量不断上升,从而造成水库富含大量营养物质,水质污染程度不断加剧[2]。

1.1农药、化肥污染

由于库区附近农村施肥量很大,约15 kg/hm2,这一数值达到全国均值的两倍之多,在水田中,农药用量更为严重;果园尽管农药用量相对较少,却也达9.01kg/hm2,下面的各个乡镇地区农药用量均值为9.23 kg/hm2,均超出全国均值范围;其中在水田中的化肥用量最多。水库中N、P有机物质主要是由化肥、农药所导致。通常来看在植物叶子上所喷洒的农药,有一半最终会进入到土壤中,并经雨水淋溶而排除水库中,使得水库营养物质富集,甚至有的不易溶解的农药残留物还会通过食物链而进入到人体中,危害人类健康。

此外,传统灌溉也能使得农业污染程度有所加剧。传统灌溉多是通过大水进行漫灌,经常用于水稻田中。水田和各个水沟之间都相互连通,而不同水沟中的水始终处于流动状态,一旦有农药溶于河水中,就会随着河水而流失,并且流入到水库的河流中。水稻的用水量大约为15000m3/hm2~18000m3/hm2,特别当遇到下雨期或者是灌溉较多时,污染程度更为严重。

表1库区周边乡镇农药化肥流失量

1.2养殖业污染

在长潭水库养殖区中,数量最多的为蛋鸡,养殖量达到12万只;接着为鸭,数量达4万只;肉鸡与猪养殖量相近,为3万只;鹅的数量为9千只;羊、兔、鸽养殖量都较少,仅为2千只。畜禽养殖总量为297474只(头),其中会产生35429.20t粪便,19187.11t尿量。都没有经过进一步处理,此外还有很多鸭、鹅都放养在水库中,大量的牛、羊放养在水库入水口的滩地上,会有很多养殖物尿液、粪便排入到水库中。

图1长潭水库养殖区污染源

1.3内源污染

在水库中,石油污染源为水面机动船,同时也是水库中石油类污染物超标的主因。通常来看,机动船会造成10%~40%的石油浪费,所产生的油质物和气体都从水面下排出,这些污染都能够直观地观测到。如果水库中石油含量超出百万分之一便会使得库水非常难闻,如果超出百万分之八就会影响到鱼类生存;要想分解掉1L水油比为50:1的碳氢化合物,就要用到3000×104L水。

1.4铅锌尾矿污染

曾经在水库上游还有铅锌矿,现在已经全部关闭,但是尚未对矿区作出后续处理,造成矿渣暴露。此外,由于人工采矿而使得土壤与植被造成破坏,侵蚀程度加重,下雨时,会有大量的矿区泥沙物、营养物、酸类物质以及铅、锌、镉等重金属流入水库中,使得水体遭到污染。

1.5工业污染及白色污染

在长潭水库区域内总共有7个工厂,其中包括一个电镀厂,4个眼镜厂以及两个塑料颗粒加工厂,而这7个工厂都缺乏完善的污水处理设施,所排出的废水物质都超标,并且都排入到水库中。此外,随着暖棚的以及农用膜的使用,导致塑料薄膜污染物增多,而这些塑料薄膜几乎都是难以降解的,会加重水库污染。

2成因分析

2.1库区水质的地域分布受制于生产和消费的地域分布

由长潭水库集水区内污染现状分布图见2.可明显判断出,库区水质的地域分布受制于生产和消费的地域分布。

这一地区的种植业仍然非常重要,在整个农业结构中依然主体,但是人均所拥有的耕地面积却不足半亩,使得农业发展不平衡。水库周边的耕地整体质量不高,以坡地为主,产量不高,在近些年已经有很多田地都种植上柑桔、杨梅等经济作物。然而农作物种植业仍然为农民的主要收入来源,禽畜养殖业也是在各个乡镇分散养殖,无法实现产业化发展。在整个农业结构中,渔业占据着很小的比例,养殖效率也不高,而所造成的环境污染却很严重[3]。

图2长潭水库集水区内污染现状分布图

林业由于承包权分散,没有形成规模化,效率低下,其排放的大量农药、化肥还对水库造成污染。长潭水库周边的森林经过近十年的封山育林后,覆盖率已达到80%左右,但是森林树种单一,易爆发病虫害,同时树木品种主要以针叶林(马尾松)为主。山间竹林资源丰富,各山地的中层已基本形成一个竹林带。

畜牧业方面,主要为猪、奶牛、肉牛、肉鸡、蛋鸡、鸭、鹅、兔、羊、鹌鹑、鸽子为主,不过养殖规模不大,且较为分散,无法实现产业化发展,禽畜散养还会导致禽畜粪便排放随处可见,不但会加剧环境污染,同时也影响到农业生态的建设,在降低生产效率的同时,也增加了养殖成本。

2.2人口分布

在长潭水库中,主要的集雨区为平田乡、上垟乡、上郑乡、富山乡、屿头乡、宁溪镇以及北洋镇,而屿头乡的集雨面积最大,平田乡最小。有3条主要的入库支流:宁溪镇永宁溪、屿头乡柔极溪以及上垟乡上洋溪。该水库区域共包含173个自然村,有32081户人家,共106403人。其中包含山头村庄83个,有13432户人家,46939人;水库周边村庄37个,有6820户人家,共18451人;平原村庄54个,有11829户人家,共计41014人(表2-2)。在水库的上游区域中,宁溪镇的居民数量最多,有村庄49个,10252户人家,共34669人,人口也是最密集的地区;其次为上垟乡,有村庄27个,共6015户人家,17532人;在屿头乡有村庄28个,共4140户人家,总计14596人。这3个乡镇所具有的村庄数量为104个,20407户人家,65163人,所占据的比例分别为59.78%,63.61%以及61.24%,这也表明在长潭水库中的3个入库流域中居住着集雨区的多数人口。

长潭水库周边沿岸有18451人,如果每人一年会造成22T生活污水,那么就会产生405921t生活污水;每人每年的粪尿量若为0.821t,那么就会产生15147t人粪尿;每人每年的生活垃圾为0.225t的话,就会造成4151t生活垃圾,这些污染物都会排入到水库中。此外还有的公共厕所都建在河流旁边,粪便都排入河流中,最终进入到水库中。这些生活垃圾多数都未经任何处理,堆放也较零散,河流附近的生活垃圾都会经雨水而流入到水库中,从而造成水库水体中N、P含量超出规定值,有的还会出现带有大量病原微生物。

2.3季节的气候变化

因地区气候特点,台州地区夏季常下暴雨或台风,库区周围地表径流携带着大量的固体污垢、白色垃圾、残留农药、生畜粪便等污染物一起汇入长潭水库,加剧了库区的水质恶化。而冬季的降水量最少,水体致换相当缓慢,污染物越积越多但却得不到扩散,造成水质下降[4]。

3对策

3.1人口外迁与后靠

(1)居住安全线。居民生产、生活等应距水岸线1km以外,不允许任何人在距库岸线(正常水位)1km之内临时、永久建房、从事种植、养殖和其他生产活动,1km之内不能有任何建筑(包括公厕、码头),1km内的零散居民必须外迁。500人以下居民区应距库3km以上,500人以上的居民区应距库岸线5km以上,污水处理厂和垃圾厂要距岸线至少5km,并应有完善的设施。3km以内村屯必须外迁。(2)出水口安全线。距水库出水口2km内不允许修建任何建筑和从事生产、生活活动。(3)排污安全线。一切工厂、矿山和其它生产方式均应在距库岸线3km以外进行,垃圾填埋场除距库岸线3km外,还要求在水库第二层山背坡、非主要入库溪流流域内。

3.2封库休渔

由于水库鱼类产量少,鱼体呈小型化趋势。封库休渔后,使得库中鱼体增大,比例趋向合理,提高对藻类的滤食,对遏止蓝藻水华起到一定作用。在水体生态系统中,食物网类型以及相关的机制调节都会影响到水体平衡,也就是会受到上行效应与下行效应的共同作用。通过封库休渔可以改变捕食者的种类以及数量,从而改变植食性浮游动物的整体结构,使得滤食率较高的植食性浮游动物得以生存下来,尤其是对于枝角类种群生存,这样可以降低藻类植物的数量,起到调节水体质量的作用。具体方法可以使降低浮游动物食性鱼类数量,使得大型的浮游动物以及底栖无脊椎动物得以大量繁殖生存。

3.3清理和关闭库区工厂

从调查来看,长潭水库周缘地区无大型工厂,但有一些小型企业,如轴承分厂、小型造纸厂、酿酒厂、塑料加工厂和眼镜制造厂等,这些小工厂产生的废水基本上未经相关处理就直接排放。这些小型工厂有一部分虽已关闭,但在经济利益的驱使下,并不考虑对环境的影响,仍在偷偷摸摸进行。至于其他的小型企业,由于多种原因,对生产污水和垃圾并没有进行处理,其排放物不能达到排污标准。在经济利益与环境利益相冲突的时候,应以环境利益为重,优先考虑水源地的保护。只要排污不能达标的企业一律停止生产。在水库水质开始呈富营养化趋势下,如果我们同样走大部分受污染的河流、湖泊和水库所走的先污染后治理的路,势必花费大量的物力与财力,而且不一定能治理好,同时水污染将造成巨大的经济损失[5]。

3.4停止机动船只航行,以电动船和人力船取代

机动船运行过程中会产生含油废水。如果水体中的油类物质含量达到0.01mg/L时,就会使得鱼肉具有一股油腻味,影响到人类食用。当水体中油量物质含量较多时,就会在水体表面出现一层油膜,从而使得空气与水体隔离开来,造成湖水中缺氧;此外油膜还可能会附着到鱼鳃上,造成鱼类因缺氧而死亡;在鱼类产时,如果是在具有油类污染物的水体中孵化,那么就会使得鱼苗出现畸形,最终因抵抗力低下而死亡。因为含油水体很容易在水面上扩散开来而出现油膜,很难清除掉,对水库中的水造成极大污,因此需要着重考虑到水库中的船舶油污染物控制问题。

现在,水库中不仅有着很多的船只,同时还有在水库内旅游、航运的船只,最终使得水库内水体石油物质含量严重超标,所以应停止机动船只航行,以电动船和人力船取代。

3.5滩地保护与禁止放牧

在几条入库支流汇库区,有大片的滩地,地势相对平缓,土地肥沃,是水陆交错区。水陆交错区是水生生态系统与水库流域陆地生态系统间一种十分重要的生态过渡带,是水库的天然保护屏障。矿物质营养物、有机质和有毒物质必须通过各种物理、化学和生物过程穿过交错区才能从流域进入水库水体。滩地保留很多自然湿地植被,并且我们现已移植了大量水生、湿生植物,如果进行放牧,势必影响水生、湿生植物的生长与自然恢复,从而影响到湿地的建立。

3.6收集和处理库区垃圾

库区周边和入库溪流河道边堆放着大量垃圾,其不但引起人们感官上的不悦,景观受到影响,而且垃圾分解形成的有机物、无机物及其他有毒有害成分会直接进入水体。垃圾分解形成的有机污染物进入水体后,使水体中的物质组成发生了变化,破坏了原有的物质平衡状态。如果排入到水体中的有机污染物质含量较高,大量消耗了水中的溶解氧,这时有机污染物便转入厌氧腐败状态,产生H2S、甲烷气等还原性气体,使水中动植物大量死亡,而且可使水体变黑变臭。库区各乡镇要在各自的辖区范围内将水域边已有垃圾清理并派专人负责监督和管理,防止垃圾的再次倾倒。

3.7严格控制使用化肥、农药和含磷洗衣粉

库区集水区各乡镇用肥量很大,尤其是水田,大量增加了水库内氮、磷的累积。喷洒的农药在土壤中累积,在淋溶作用下随地表径流入库,其部分难以生物降解的成份通过生物放大作用在动植物体内富集,会对库区的生态安全造成威胁。人类不但通过饮用水受到危害,还通过食用含有高毒素高残留农药的农产品,影响健康甚至危及生命。为了避免向水库排放磷的大量增加,政府出台政策提倡库区广大居民使用不含磷的洗衣粉。

3.8完善相应法规,加大宣传、执法力度

现在水库沿岸仍存在挖沙等许多违法现象,所以应加强宣传力度,同时完善地方法规,加强水政队伍建设,给水政执法队伍配备相应的交通设备如车、船等,加大对违法的打击力度。

[1]林金.长潭水库水体富营养化状况分析及防治对策[J].浙江水利水电专科学校学报,2014(02):29-33.

[2]钟一铭,曹瑛杰.土地利用方式对浙江省长潭水库富营养化程度的影响[J].江西农业学报,2010,22(05):110-113.

[3]曹瑛杰.浙江省长潭水库溶解氧的时空分布特征及影响因素分析[J].江西农业学报,2012,23(10):151-153.

[4]杨文花,曹瑛杰.浙江省长潭水库水质指标季节性变化及其相关性研究[J].江西农业学报,2010,22(1):148-151.

[5]许世国,叶剑,梁魏.浙江省长潭水库水质特征研究[J].环境保护科学,2013,39(3):20-24.

猜你喜欢

库区水体水库
漳河有一水库群
江垭库区鱼类群落组成和资源量评估
农村黑臭水体治理和污水处理浅探
湖南省大中型水库库区管理工作实践与探索——以皂市水库为例
浅析库区移民集中安置点规划设计中需注意的问题
多源污染水体水环境质量提升技术应用
生态修复理念在河道水体治理中的应用
中型水库的工程建设与管理探讨
出山店水库
广元:治理黑臭水体 再还水清岸美