柴河水庫(kù)水環(huán)境評(píng)價(jià)及水污染治理措施探析

(遼寧省新民市灌溉管理處，遼寧 新民 110300)

柴河水庫(kù)位于鐵嶺市柴河下游，據(jù)鐵嶺市城東12 km,壩址地理位置為東經(jīng)[1]124°12′、北緯42°16′，控制流域面積1 355 km2。水庫(kù)最高洪水位為116.8 m，正常高水位為108.0 m，防洪限制水位為105.2 m，死水位為84.0 m。水庫(kù)最大庫(kù)容6.36億 m3，防洪庫(kù)容為1.43億 m3，興利庫(kù)容為3.36億 m3，死庫(kù)容為0.16億 m3，調(diào)節(jié)水量2.88億 m3。目前，水庫(kù)的主要功能是鐵嶺飲用水源，同時(shí)還考慮了灌溉、發(fā)電、養(yǎng)魚(yú)、防洪等綜合性水利工程[1]。

1 水環(huán)境分析與評(píng)價(jià)

1.1 總氮分析與評(píng)價(jià)

對(duì)柴河水庫(kù)總氮從2007年-2016年10 a繪制了最大值、平均值變化過(guò)程線,見(jiàn)圖1。

圖1 總氮10 a變化過(guò)程線

圖2 總磷10 a變化過(guò)程線

從圖1可以看到在總氮的指標(biāo)一直處于超標(biāo)狀態(tài)，尤其是2011年總氮的值到達(dá)這10 a的高峰，在2015年降到了最低值，但還是超標(biāo)狀態(tài)。從2011年到2013年總氮的值是呈下降趨勢(shì)，變化趨勢(shì)不大，到了2015年到2016年是呈上升趨勢(shì)的但是總氮的含量一直超標(biāo)，而且高出很多。這是由于水庫(kù)蓄水量減少和水體自凈能力的降低，導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化加劇。

1.2 總磷進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)

柴河水庫(kù)對(duì)總磷從2007年-2016年的10年總氮值變化過(guò)程線見(jiàn)圖2。

從圖2可以看到總磷的情況從2007年到2013年總磷一直處于超標(biāo)狀態(tài)，只有在2016年在基本符合標(biāo)準(zhǔn)要求，在2014年的變化幅度最大，而且總磷的含量到達(dá)了這10年來(lái)的最大值。從2009年到2011年是呈下降趨勢(shì)，變化趨勢(shì)不大，從2013年到2014年是上升趨勢(shì)的，變化趨勢(shì)很大?？梢钥闯鱿陆档内厔?shì)沒(méi)有上升的趨勢(shì)大，總體來(lái)說(shuō)總磷的值超標(biāo)。

1.3 對(duì)柴河水庫(kù)溶解氧的值進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)

對(duì)溶解氧從2007年-2016年的10年變化過(guò)程線見(jiàn)圖3。

圖3 溶解氧1 0a變化過(guò)程線

圖4 生化需氧量10 a變化過(guò)程線

根據(jù)圖3可以看出柴河水庫(kù)溶解氧的值一直處于超標(biāo)現(xiàn)像，溶解氧的值變化幅度不大[2]，只有在2008年溶解氧的降到最低點(diǎn)但還是超過(guò)了標(biāo)準(zhǔn)值，在2012年溶解氧的值達(dá)到最高。從2008年到2010年是呈上升趨勢(shì)的，從2012到2014年是呈下降趨勢(shì)，但是變化幅度不是很大。

圖5 高錳酸鹽指數(shù)10 a變化過(guò)程線

1.4 對(duì)柴河水庫(kù)生化需氧量的值進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)

對(duì)生化需氧量10年從2007年-2016年的最大值、平均值見(jiàn)圖4。

從圖4可以看到柴河水庫(kù)的生化需氧量總體來(lái)說(shuō)還可以，超標(biāo)現(xiàn)象不是很嚴(yán)重，只有在2010年和2013年有超標(biāo)現(xiàn)象，其余年都沒(méi)有超標(biāo)現(xiàn)象。從2007年到2009年生化需氧量的值變化幅度很小，只有在2013到2014年變化幅度很大而且在2013年達(dá)到了最大值。

1.5 對(duì)柴河水庫(kù)高錳酸鹽指數(shù)進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)

對(duì)高錳酸鹽指數(shù)10年從2007年-2016年的最大值、平均值的過(guò)程線見(jiàn)圖5。

從圖5可以看到高錳酸鹽指數(shù)變化幅度也不是很大，在標(biāo)準(zhǔn)值上下浮動(dòng)，但還是超標(biāo)的年份比不超標(biāo)的年份多。從2009年到2011年是下降的趨勢(shì)而且符合了標(biāo)準(zhǔn)，2010年到2013年是呈下降趨勢(shì)的而在2013到達(dá)了標(biāo)準(zhǔn)值，之后的三年有出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象。

2 對(duì)柴河水庫(kù)水環(huán)境整體評(píng)價(jià)

將研究的五項(xiàng)的數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)見(jiàn)表1。

表1 柴河水庫(kù)各項(xiàng)指標(biāo)的變化趨勢(shì)表

從整體來(lái)看柴河水庫(kù)從2007年到2016年10年的水環(huán)境各項(xiàng)指標(biāo)呈上升趨勢(shì)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)柴河水庫(kù)總氮和總磷的超標(biāo)比較嚴(yán)重，其中氮肥為253 kg∕hm2，磷肥為63.9 kg∕hm2。

生活污水排放居住在附近村莊的常住人口經(jīng)常就近到垃圾，無(wú)任何處理設(shè)施，特別是在柴河水庫(kù)附近的村莊污水、雨水滲透通過(guò)侵蝕或直接入水體，加劇了柴河水庫(kù)的污染，這對(duì)柴河水庫(kù)水質(zhì)造成嚴(yán)重威脅；沒(méi)有固定的垃圾場(chǎng)，如遇大風(fēng)、大雨的天氣，居住沖入水庫(kù)，直接危及水質(zhì)[2]。水庫(kù)周邊的植被遭到破壞的原因是由于水庫(kù)上游地區(qū)在幾個(gè)地方采礦造成的，主要是石灰石礦，鉛鋅礦區(qū)環(huán)境污染現(xiàn)狀分析；其次，通過(guò)復(fù)墾邊緣的沼澤地，造成土壤貧瘠，雖然在山區(qū)的森林植被覆蓋，但林地質(zhì)量不高，低灌木林水源涵養(yǎng)能力較差；水利條件、坡陡，溝坡，對(duì)該地區(qū)仍然存在土壤侵蝕的潛在威脅[3]。

此外，水庫(kù)水源涵養(yǎng)區(qū)還存在分散的養(yǎng)殖場(chǎng), 養(yǎng)殖場(chǎng)的糞便通常堆放在附近，沒(méi)有有效的措施來(lái)防止損失。如果下雨，它將直接流入水庫(kù)或通過(guò)河流進(jìn)入水庫(kù)。

3 水污染治理措施

3.1 加強(qiáng)對(duì)氮磷富營(yíng)養(yǎng)化水域的治理

(1)用化學(xué)方法除去磷和藻類，這是加入一定量的化學(xué)物質(zhì)對(duì)污染水體，實(shí)現(xiàn)通過(guò)混凝沉淀除磷的目的。

(2)合理規(guī)劃和科學(xué)發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖。我們應(yīng)該增加草食和浮游植物水域氮、磷污染嚴(yán)重物種的供應(yīng)，從而控制和消耗藻類過(guò)量和改善水質(zhì)。

(3)建立植物凈化系統(tǒng)即采用對(duì)氮磷的高吸收的植物，如燈心草、鴨拓草等[4]，這些在富營(yíng)養(yǎng)化水體中的種植，都會(huì)得到不同程度的凈水。植物選擇應(yīng)使凈化系統(tǒng)具有合理的物種多樣性，從而保持長(zhǎng)期穩(wěn)定，減少病蟲(chóng)害的發(fā)生。

(4)科學(xué)規(guī)劃了污水處理的過(guò)程。流域河道應(yīng)實(shí)行清、污分開(kāi)戰(zhàn)略。

(5)加強(qiáng)污水處理廠建設(shè)，污水處理廠不僅要處理有機(jī)污染物，而且要脫氮除磷，以保證工商業(yè)的達(dá)標(biāo)排放。

(6)人工凈水。水生植物，特別是速生藻類的植物，用作有機(jī)肥料或其他處理和利用。水體富營(yíng)養(yǎng)化的研究及水體的人工凈化和防治措施，也是水體富營(yíng)養(yǎng)化的補(bǔ)充防治措施。

3.2 加強(qiáng)水庫(kù)水源涵養(yǎng)

采礦造成的植被破壞和廢渣處理，主要有石灰石、鉛鋅、環(huán)境污染等。其次是圍墾灘涂，造成土壤貧瘠，沙化隱患。此外，山區(qū)森林植被覆蓋率高，部分地區(qū)林地質(zhì)量不高，僅有低涵養(yǎng)林灌木林。水土保持條件差，土層薄、陡坡、溝谷等自然地理特征減少，潛在水土流失威脅依然存在。

(1)柴河水庫(kù)上游交通不發(fā)達(dá)，工業(yè)企業(yè)較少。對(duì)現(xiàn)存的重污染企業(yè)，必須限制控制期，妥善關(guān)閉和搬遷。

(2)為推廣無(wú)磷洗衣粉的使用，最近使用率超過(guò)90%[5]。要做好水庫(kù)上游點(diǎn)源污染控制工作，到2016年底實(shí)現(xiàn)流域源頭污染控制、村莊垃圾處理和農(nóng)村污水治理，達(dá)到污水排放的目的。

(3)建立了柴河鎮(zhèn)周邊垃圾收集和運(yùn)輸系統(tǒng)，使生活垃圾集中收集、壓縮、運(yùn)輸、集中處理，減少垃圾對(duì)庫(kù)區(qū)環(huán)境的影響。

(4)柴河流域廢棄礦區(qū)植被的恢復(fù)及保護(hù)濕地資源。

(5)調(diào)整流域農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，推進(jìn)立體農(nóng)業(yè)和節(jié)水農(nóng)業(yè)。

(6)搞好柴河流域綠化工作。坡耕地種草等保水功能，并建設(shè)水壩等小型蓄水工程，以減少水土流失，增加水量；對(duì)植被恢復(fù)，修復(fù)自然生態(tài)景觀。

3.3 適度養(yǎng)魚(yú)以改善水庫(kù)水質(zhì)

魚(yú)類在水體代謝過(guò)程中的同化和異化在很大程度上取決于魚(yú)類的種類和密度。

3.4 大力推廣測(cè)土配方施肥技術(shù)

目前，許多地區(qū)已實(shí)施施肥技術(shù)，以提高肥料利用率，減少氮磷流失，降低作物生產(chǎn)成本，控制農(nóng)村氮磷污染具有積極作用，加快技術(shù)普及是當(dāng)務(wù)之急。施肥、配方施肥與社會(huì)服務(wù)工作。

4 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，生活污水排放量越來(lái)越大。污水直接排放加劇了水體中氮磷污染，應(yīng)加強(qiáng)生活污水的治理，推廣使用無(wú)磷洗衣粉，同時(shí)要加強(qiáng)鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)度水治理，開(kāi)展節(jié)水農(nóng)業(yè)，減少水量損失，減少農(nóng)村水體中的氮磷吸收量，大力開(kāi)展環(huán)境教育和宣傳工作，提高人們的環(huán)保意識(shí)，積極保護(hù)環(huán)境，確保社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。