杨建龙

（大禹设计咨询集团有限公司,甘肃 兰州 730050）

1 引言

某灌区工程是一个以农业灌溉、防洪排涝为主,兼顾城镇工矿供水、发电、养殖等综合利用的大型水利工程,灌区设计灌溉面积近100 万亩。灌区工程由水库枢纽、引水枢纽和渠道工程三部分组成,其中渠道工程由5 条干渠（总干渠、南干渠、北干渠、左干渠、右干渠）、401 条支渠以及渡槽、隧洞、闸堰等渠系建筑物组成,干渠全长186.0 km,支渠全长1186.0 km,斗渠及以下渠系全长8730.0 km。近年来随着地区经济的发展和人口的增多,为满足区域内供水需求,将该灌区水源被纳入饮用水水源地。但因灌区内经济快速发展,新农村建设步伐的加快,城市化布局的不合理导致灌区内水质污染严重、水环境恶化,水质污染达不到表《水环境质量标准》（GB 3838-2002）中的III 类标准,无法做为饮用水。为有效防止环境污染加剧,科学、系统地保护灌区水质,应对该灌区内水质环境现状及造成水境恶化的原因进行分析,从而采取合理的水质及水环境保护措施。

2 水环境现状分析

2.1 水质分析

灌区水质按照地表水环境质量标准（GB 3838-2002）中的III 类标准及集中式生活饮用水地表水源地补充项目标准限值进行评价[1]。在枯水期（1 月）和平水期（4 月）分别对引水枢纽水库、右干渠、右干渠下游水库进行水质监测,水质监测结果见表1。

表1 灌区平枯水期水质监测数据统计表 单位：mg/L

结果显示：粪大肠菌群、生化需氧量、化学需氧量、总磷、总氮、氨氮出现超标,其余监测因子均达到III类水质要求,同时,灌区水质污染呈逐步加大的趋势。

2.2 富营养化状况分析

根据引水枢纽、右干渠、右干渠下游水库枯水期监测数据,采用湖泊（水库）富营养化综合营养状态指数法评价该灌区内水质富营养化程度。灌区内综合营养指数图见图1。

图1 灌区内综合营养指数图

图2 干渠周边堆存的垃圾

结果显示,引水枢纽水库断面处于中富营养程度、右干渠处于轻度富营养程度、右干渠下游水库断面处于中度富营养程度,灌区沿程富营养化有逐步增大的趋势。

2.3 底泥状况分析

根据对灌区右干渠（1#）及右干渠下游水库靠度假村侧（2#）处底泥监测结果,底泥达到《农用污泥中污染物控制标准》（GB 4284-84）中性和碱性土壤（pH ≥6.5）标准要求。底泥监测结果见表2。

表2 底泥监测结果

3 灌区污染源分析

经过实地踏勘、调查了解得知,灌区内大部分渠道均高出两侧的地面,但存在少部分部分低洼地段,渠道两侧的生活污水、生活垃圾以及农业面源污染随地面径流可汇入到渠道[2],从而污染水质,并促使灌区内水环境恶化。

3.1 生活污染分析

该灌区内人口较集中,基本没有规范的生活垃圾箱、垃圾集中堆放点,生活垃圾随意丢弃在山前、屋后,甚至直接倾倒入渠,气温高时,恶臭扑鼻、蚊蝇滋生,造成其总体环境脏、乱、差的现状,影响农村的形象和景观,在临近渠道位置建有垃圾收集站一座,在垃圾倾倒或垃圾未及时清运时,生活垃圾流入渠道,雨季垃圾渗滤液会浸入土壤污染地下水,也随雨水流入渠道污染水体。垃圾收集站位置设置不合理是造成生活垃圾污染的主要原因。

经统计,目前灌区干渠两侧高于渠道地带的人口约12246 人,人口相对集中,但污水处理设施建设不完善,后期损毁闲置,生活污水未经处理,多随着沟渠直接汇入干渠。现场实地调查,在总干进水口、南北分流、三湘分流及毛集井处水上漂浮物比较多,且无拦截网及打捞设施,影响干渠水质。

另一方面,灌区建成四十多年以来,一直是沿渠村民、中学以及工矿企业生活生产的供水水源。由于水源地取水口并未设立标识及防护网,常有牲口饮水、村民下水嬉戏,另外,取水口附近居民生活污水排放、垃圾随意丢弃等,严重污染水源地水质,也存在着安全隐患。

渠岸两侧低洼地带农业人口共计12246 人,根根据农村生活排污的特点和测算结果,取平均每人每天排生活污水0.1 t、氨氮5 g、COD40 g、总磷0.44 g、总氮7 g,农村居民生活垃圾产生量按0.8 kg/（人·d）计算,计算得到农村生活污水排放量和渠岸两侧生活垃圾产生量见表3。

表3 农村生活污水排放量和渠岸两侧生活垃圾产生量计算表

3.2 畜禽养殖污染

灌区横穿过城市边缘-乡镇-农村,部分高于两侧渠道地带乡村户家庭养殖情况普遍,且散养户较多,并逐渐呈发展趋势,但相应的生猪养殖污染防治设施严重滞后,绝大部分养猪场/户没有完善的废水处理设施,造成的水污染和污染纠纷现象十分普遍。未能处理的养殖污染物肆意排放导致周边农田过肥、盐碱化而导致减产甚至绝收。

畜禽养殖是重大农业污染源,经过现场调查,灌区畜禽养殖主要集中在南干渠与北干渠,现栏存猪5265 头,鸭400 只。采用《全国水环境容量核定技术指南》中推荐的折算方法和参数及生猪养殖产污系数计算,畜禽养殖污染源COD、氨氮、TN、TP 的年排放量分别为：29.6 t、6.0 t、1.9 t、12.1 t。

3.3 农田径流污染

灌区主要以种植水稻为主,农业施用化肥量大大超越全国化肥施用量水平,造成水体富营养化与水质污染。灌区农民使用的农药主要有杀虫双、敌敌畏和乙酰甲胺磷等,使用的化肥主要有尿素、钾肥、磷肥、碳铵等,农药的大量施用,尤其是高毒残留农药的残留,通过农田径流汇流到干渠内,污染水质,导致水体富营养化。

采用“标准农田法”估算污染物排放量。标准农田源强系数参照《全国水环境容量核算技术指南》,并结合灌区自然特征,取流失系数为1.2。

灌区农田面积86.4 万亩,经计算农田径流COD、氨氮、总磷、总氮排放量分别为：10366.8 t、2073.4 t、259.1 t、3110.1 t。

3.4 污染物入渠量综合分析

根据以上预测结果,农田径流导致的污染物排放量最大,同时农田径流污染控制难度较大,但生活污水、垃圾以及畜禽养殖造成的水质污染也不可忽视。结合中国环境院编制的《全国水环境容量核算技术指南》、灌区流域内地形地貌平坦等特征,确定了各类污染源的平均入渠系数[3],农村生活污染源入渠系数0.3、畜禽养殖污染源入渠系数0.2、农田径流污染源入渠系数0.15。通过计算可知COD 入渠量为1567.6 t、氨氮入渠量为365.8 t、总磷入渠量为39.9 t、总氮入渠量为478.3 t。灌区污染物排放量和入渠量统计结果见表4。

表4 灌区污染物排放量和入渠量统计

3.5 目前水质保护措施

针对灌区内水质水环境现状及污染源情况分析,应采取以下保护措施：

1）建立环境保护队伍。一是灌区工程管理局安排有关科室负责抓环境保护工作,并将环境保护工作纳入年度绩效考核；二是灌区内渠道各地段的环境保护由所辖的管理所所长、电站站长直接负责,管理所的渠道管理员每人负责一段；三是每段聘请若干名当地居民为渠道维护人员,负责打扫沿渠的垃圾、水中飘浮物以及清除水中丝草等工作。

2）强化环境保护工作。一是安排了部分专项资金用于水质保护与监测,确定水源地建设方案,进行水源地达标建设；二是进行渠道清淤,部分淤泥密集,水草过多过长,不仅影响供水量,而且也影响水质,灌区每年年中和年终,都要与各供水单位联系确定停水清淤时间,并花费大量的人力物力清除渠内的淤泥水草,确保水质质量；三是渠道维修人员和渠道管理员每天都要上渠检查有无乱倒垃圾、乱抛家畜尸体,乱排污水到渠道的现象,发现问题及时制止、清理、报告；四是加强环境保护宣传,灌区渠道管理人员经常到沿渠住户家讲解环境保护要求,宣传有关政策法规,增强沿民居民的环境保护意识,每年都制作精美的宣传画,免费发送到沿渠住户家。

3）加强渠道环境检查。管理所每月不定时对渠道环境进行检查评比；灌区工程管理局年中年末集中进行考核检查,平时不定时进行检查。

4 结论及建议

该灌区内人口密集、经济发展迅速,在水质水环境保护方面应着力加强生活污染、畜禽养殖和农业污染治理力度,努力形成灌区内生态系统良性循环,实现经济社会和环境协调发展、人与自然和谐相处。此外,水质保护除现有保护措施外,还必须制定有力的水质保护方案,如加强饮用水水源地建设、农业面源污染治理方案、农村生活源污染治理方案、渠道污染治理方案以及畜禽养殖治理方案的等,分批分年度地从根本上解决灌区干渠沿线的水质问题。