水土保持規(guī)劃中水源地面源污染評(píng)價(jià)及措施布局探討

高寶林，高武林

(湖北省水利水電規(guī)劃勘測設(shè)計(jì)院，湖北 武漢 430064)

在大力推進(jìn)美麗鄉(xiāng)村、和諧社會(huì)建設(shè)的新時(shí)期，水源地水生態(tài)保護(hù)是保證人民用水安全的一項(xiàng)重要舉措，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、人們對(duì)水資源的需求量逐漸增加，對(duì)水質(zhì)的要求也在提高。另一方面，經(jīng)濟(jì)建設(shè)過程中，農(nóng)業(yè)化肥、居民生活用水和生活垃圾等面源污染成為水源地的主要污染源[1]。通過對(duì)水源保護(hù)區(qū)的水土保持工程建設(shè)，可減少水土流失，改善生態(tài)環(huán)境，同時(shí)可以減少面源污染，保護(hù)水質(zhì)安全[2]。在新時(shí)期建設(shè)生態(tài)清潔型小流域的總體思路下，水源地面源污染分析評(píng)價(jià)顯得尤為重要，本文以湖北省英山縣為例，通過調(diào)查水源地現(xiàn)狀水質(zhì)、面源污染情況分析，研究和探討英山縣水土保持規(guī)劃中水土保持措施的布局方向。

1 英山縣水源地分布及水質(zhì)現(xiàn)狀

英山縣絕大部分屬浠水水系，經(jīng)東河和西河兩條河流匯流最終進(jìn)入白蓮河水庫，僅有少部分屬巴河水系，流域面積約14km2，占全縣總面積的0.9%。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全縣城鎮(zhèn)供水的15個(gè)水源地中，有13個(gè)為河流供水；農(nóng)村飲水目前有59個(gè)取水點(diǎn)，其中有5個(gè)來源于水庫水，12個(gè)來源于地下井水，其余都為河流水或山溪水，水源地基本遍布全縣水庫、河流。

英山城區(qū)目前水源地為東河，兩座水廠均設(shè)于城區(qū)東北部的東河邊，其中一水廠位于右岸的上河擺，二水廠位于左岸的蓮花村，均通過建于河床上的大口井取水，經(jīng)消毒后供給城市管網(wǎng)。根據(jù)2014年英山縣環(huán)境監(jiān)測站監(jiān)測結(jié)果，東河城區(qū)水源地4月、11月及全年平均水質(zhì)較好，高錳酸鹽、氨氮雙因子評(píng)價(jià)和全因子評(píng)價(jià)水質(zhì)均達(dá)地表水Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；7月氨氮、總磷超標(biāo)，雙因子、全因子評(píng)價(jià)總體水質(zhì)均達(dá)Ⅲ類。全縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)水源地共有13處，大部分都是河流或山溪取水，根據(jù)2014年7月水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果及英山縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)集中式飲用水水源地基礎(chǔ)環(huán)境調(diào)查報(bào)告，南河鎮(zhèn)枹桐坳村、桃花沖麒麟溝、吳家山林場及楊柳灣鎮(zhèn)北流水村水源地水質(zhì)較好，滿足Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；孔家坊鄉(xiāng)金盆河、陶家河鄉(xiāng)貓兒尖水庫、金家鋪鎮(zhèn)西河、石頭咀鎮(zhèn)西河、雷家店鎮(zhèn)東河、方家咀鄉(xiāng)西畈河及草盤地鎮(zhèn)干河水源地水質(zhì)達(dá)Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；方家咀沙丘田和紅山鎮(zhèn)石頭河水庫水源地總磷超標(biāo)，水質(zhì)分別為Ⅳ類和劣Ⅴ類。

另外，位于縣城下游的白蓮河水庫，控制流域面積1800km2，其中英山縣境內(nèi)將近1435km2，占總面積的79.72%，現(xiàn)承擔(dān)浠水縣62.83萬人生活用水任務(wù)。根據(jù)2014年水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果，白蓮河水庫總磷、總氮超標(biāo)，超標(biāo)率分別達(dá)32%和134%，總體水質(zhì)為Ⅳ類，水體呈富營養(yǎng)化，后經(jīng)過初步的庫周治理，目前水質(zhì)達(dá)Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，仍不能滿足Ⅱ類水質(zhì)管理目標(biāo)。所以從廣義上講，英山全縣都位于水源區(qū)。

2 面源污染源排放及處理現(xiàn)狀

隨著農(nóng)村社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，英山縣面源污染越來越嚴(yán)重，由于長期不合理施用農(nóng)藥、化肥，特別是高殘毒農(nóng)藥對(duì)耕地的污染，導(dǎo)致土壤板結(jié)、土質(zhì)惡化，并且通過農(nóng)田徑流造成水質(zhì)污染。村鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)滯后，村鎮(zhèn)生活垃圾、生活污水污染嚴(yán)重，絕大部分農(nóng)村集鎮(zhèn)生活污水以及畜禽養(yǎng)殖業(yè)直接排放，生活垃圾隨意堆放，垃圾滲出液及雨水浸泡液進(jìn)入溝河渠道，污染了地表水體，不僅影響水源地飲用水安全，也一定程度地威脅到農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全。

2.1 生活污水排放及處理情況

2015年全縣生活污水總排放量896.95萬t，其中城鎮(zhèn)生活污水總排放量882.06萬t，工業(yè)源污水總排放量12.71萬t，廢水集中式治理設(shè)施2.19萬t。水污染物排放量分別為：COD產(chǎn)生量為3791.330t、COD工業(yè)源63.78t、BOD5產(chǎn)生量為1046.91t、總磷產(chǎn)生量28.29t、氨氮總量310.41t、總氮399.04t、動(dòng)植物油103.6t。目前僅在縣城有1座污水處理廠，日處理規(guī)模2萬m3/d，其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)都未建設(shè)污水集中處理設(shè)施，都是直接排放至周邊水體。

2.2 畜禽養(yǎng)殖業(yè)排放及處理情況

英山縣是養(yǎng)殖大縣，據(jù)2015年統(tǒng)計(jì)，養(yǎng)牛、馬等大牲畜8557頭，養(yǎng)羊130120只，養(yǎng)豬193400頭，養(yǎng)雞鴨等家禽1858680只，畜禽養(yǎng)殖業(yè)污水產(chǎn)生量222121t，污水排放量134671t；糞便產(chǎn)生量為44285t，COD產(chǎn)生量為6935.98t，氨氮84.26t，總氮658.28t，總磷72.90t。目前大部分農(nóng)村養(yǎng)殖廢水沒有經(jīng)過污水處理設(shè)施處理就直接外排，不同程度地影響著周邊環(huán)境和水體，給水源區(qū)水體保護(hù)帶來一定的壓力。

2.3 生活垃圾排放情況

據(jù)統(tǒng)計(jì)測算，2015年全縣生活垃圾產(chǎn)生量9.49萬t，其中縣城生活垃圾產(chǎn)生量2.92萬t，村鎮(zhèn)生活垃圾產(chǎn)生量6.57萬t，英山縣目前已建125t/d無害化生活垃圾處理場一座。2015年年處理量約4.0萬t。各鄉(xiāng)鎮(zhèn)和村里生活垃圾處理工程配套不完善，雖在部分村落設(shè)置有垃圾收集桶，但垃圾隨意傾倒、亂堆亂棄現(xiàn)象仍然存在。

2.4 農(nóng)業(yè)污染源污染物排放情況

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2016年英山縣化肥施用總量為28830t，其中氮肥11930t，磷肥3300t，復(fù)合肥13600t；農(nóng)藥施用量125.600t，施用化肥農(nóng)地面積3.22萬hm2，施用農(nóng)藥農(nóng)地面積3.22萬hm2，農(nóng)業(yè)污染源COD排放總量為851.25t；氨氮總排放量8.65t。農(nóng)業(yè)面源污染導(dǎo)致土壤板結(jié)、土質(zhì)惡化，并且通過農(nóng)田徑流造成水質(zhì)污染。

3 面源污染情況分析與評(píng)價(jià)

全縣水生態(tài)環(huán)境總體相對(duì)較好，但部分地區(qū)的水環(huán)境污染和生態(tài)破壞問題較為突出。根據(jù)污染源普查成果分析，全縣工業(yè)污染源排放量占污染負(fù)荷的2.7%，生活污染源所占污染負(fù)荷約25.1%，農(nóng)業(yè)污染源污染負(fù)荷占72.2%；居民生活污水和農(nóng)業(yè)面源污染為主要污染源[3]。據(jù)現(xiàn)狀水源地水質(zhì)調(diào)查顯示，城區(qū)現(xiàn)狀排水為合流制，生活污水為城區(qū)主要污染源，占廢水排放總量的96%，畢昇中學(xué)、畢昇廣場、蓮花、東門口、工具廠、南門大橋和老菜市場等排污口的生產(chǎn)、生活污水未經(jīng)處理，由合流管收集后排入東河，影響東河城區(qū)段供水水質(zhì)。另外，金家鋪、石頭咀、楊柳灣鎮(zhèn)均存在水源地水質(zhì)不穩(wěn)定問題，其他農(nóng)村飲水集中水源地更是存在水質(zhì)惡化現(xiàn)象。

根據(jù)調(diào)查，主要原因是區(qū)域水土流失較嚴(yán)重，面源污染較多，大部分農(nóng)村集鎮(zhèn)生活污水直接排放，生活垃圾隨意堆放，垃圾滲出液及雨水浸泡液進(jìn)入溝河渠道，污染地表水體；長期不合理施用化肥，農(nóng)業(yè)面源污染嚴(yán)重，伴隨著水土流失，污染物進(jìn)入水體；畜禽養(yǎng)殖加劇水體污染；生活、農(nóng)業(yè)污染源大量污染物排放造成農(nóng)村河流、水庫水質(zhì)惡化，水體總磷、COD、總氮等指標(biāo)超標(biāo)較多。白蓮河水庫水體呈富營養(yǎng)化，水庫上游、英山境內(nèi)分布有松吳灌區(qū)，其農(nóng)業(yè)面源污染對(duì)白蓮河水庫水質(zhì)有一定影響。

4 水土保持措施布局

4.1 開展坡耕地整治，從源頭控制污染物遷移

坡耕地因其土壤土層厚度、含水量、養(yǎng)分等方面都較差，產(chǎn)量低，所以在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中往往通過大量施肥提高產(chǎn)量。而坡耕地是最嚴(yán)重的地類之一，在地表徑流的作用下，化肥在耕地表面釋放并隨水分運(yùn)動(dòng)而遷移，不僅造成浪費(fèi)，而且對(duì)地表水水質(zhì)造成嚴(yán)重負(fù)面影響，進(jìn)而影響水源地水質(zhì)。因此，控制農(nóng)業(yè)面源污染保護(hù)水源地，任務(wù)之一是控制坡耕地的水土流失。目前，坡改梯措施和植物籬措施是治理坡耕地最有效的措施，根據(jù)相關(guān)研究[4]，在5°～15°和15°～25°的坡耕地修建為梯田后，土壤侵蝕模數(shù)可分別下降1400～5000t/(km2·a)和5000～13000t/(km2·a)。而植物籬技術(shù)在湖北宜昌、十堰等地被廣泛應(yīng)用，在控制水土流失的同時(shí)，也是攔截和吸收污染源的重要措施之一，肖波等[5]通過研究發(fā)現(xiàn)，植物籬能使地表徑流減少63%，土壤流失量減少78%，使土壤含氮量流失減少6.4%，含磷流失量54.2%，其減少土壤流失和控制面源污染效果顯著。英山縣現(xiàn)有大于5°的坡耕地1.07萬hm2，是水土流失的主要策源地，全年使用化肥量約4280t，根據(jù)相關(guān)研究成果測算[6]，每年流失的化肥約2568t，在水土保持規(guī)劃中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)坡耕地的治理。對(duì)25°以上的坡耕地由于其水土流失極大，根據(jù)水土保持法等相關(guān)規(guī)定，不宜種植，需要退耕還林，控制水土流失。對(duì)于5°至25°的坡耕地，宜采取坡改梯、植物籬等措施，配套建設(shè)生態(tài)溝渠，對(duì)農(nóng)田流失的氮磷養(yǎng)分進(jìn)行有效攔截，減少面源污染，控制水土流失。

4.2 收集處理生活垃圾和污水，從源頭控制污染物擴(kuò)散

生態(tài)清潔型小流域建設(shè)是我國水土流失防治和水土保持的一個(gè)發(fā)展思路和創(chuàng)新點(diǎn)，作為新時(shí)期水土保持的工作重點(diǎn)，是在傳統(tǒng)小流域綜合治理基礎(chǔ)上，將水資源保護(hù)、面源污染防治、農(nóng)村垃圾及污水處理等結(jié)合到一起的一種新型綜合治理模式。主要是以“社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展、農(nóng)村干凈、生活宜居”為出發(fā)點(diǎn)，以水土保持綜合治理為龍頭，以控制農(nóng)村水土流失與改善農(nóng)村人居環(huán)境、改善農(nóng)村生產(chǎn)生活條件為指導(dǎo)思想，進(jìn)行綜合治理，使人居環(huán)境改善、小流域環(huán)境優(yōu)美、村莊干凈衛(wèi)生，人民居住舒服，促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一項(xiàng)新的舉措[7]，其建設(shè)內(nèi)容豐富，更注重以人為本，以綠化、美化、潔化人居環(huán)境為主導(dǎo)原則，做好人民生產(chǎn)和生活環(huán)境的建設(shè)。

在水源區(qū)，生活垃圾和污水也是面源污染的來源之一，全縣目前總?cè)丝诔?0萬人，大牲畜0.80萬頭，小牲畜33.60萬頭，每天產(chǎn)生大量的污水和垃圾糞便。目前，除了英山縣城外，其他村鎮(zhèn)的生活配套措施都不完善，村鎮(zhèn)的生活污水隨意排放、生活垃圾亂堆亂棄，村容村貌不整潔，常造成溝道的淤塞和環(huán)境污染。在房前屋后隨意堆肥、圈養(yǎng)大牲畜，污水糞便亂流，污染村間空地，同時(shí)污染水源。需要通過修建垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)場、小型污水處理設(shè)施、沼氣池、化糞池等措施，實(shí)現(xiàn)生活垃圾集中清運(yùn)處理、人畜禽糞便無害化處理、生活污水初步處理后達(dá)標(biāo)排放，以促進(jìn)村容村貌的改善，構(gòu)建人居與水環(huán)境和諧的社會(huì)主義新農(nóng)村，同時(shí)減少村莊周邊水質(zhì)的富營養(yǎng)化和污染，保護(hù)水源。

4.3 建設(shè)濱岸緩沖帶，從末端攔截污染物

濱岸緩沖帶是布設(shè)在河流、溝谷、塘堰、水庫、湖泊沿岸的植被帶，通過降低徑流流速、沉積泥沙、過濾和吸附等功能來防治面源污染，消減進(jìn)入河流、水庫的氨、氮、農(nóng)藥化肥等污染源[8]，據(jù)相關(guān)研究試驗(yàn)表明：10m寬的緩沖帶可以去除3%～50%的氮，截留65%～95%的磷[9]，同時(shí)，濱岸緩沖帶可以降低水流流速，植物根系可以固土護(hù)岸，減輕水流對(duì)河流兩側(cè)和庫岸周邊的沖刷，起到很好的水土保持效果。英山全縣有192條河流和數(shù)以萬計(jì)的毛支溝，85座大、中、小型水庫，12890口水塘，水土保持規(guī)劃應(yīng)對(duì)河流、毛支溝兩側(cè)、水庫消落帶等區(qū)域修建小型濕地和植被緩沖帶，以消減農(nóng)業(yè)面源污染。

5 結(jié)語

在新時(shí)期建設(shè)生態(tài)清潔型小流域的總體思路下，水源地面源污染分析評(píng)價(jià)顯得尤為重要，區(qū)域水土保持規(guī)劃應(yīng)將水源地的面源污染控制措施納入總體規(guī)劃，并提出相應(yīng)的措施，使得規(guī)劃更加全面，更加合理。當(dāng)然，水土保持不能包羅萬象，不能僅靠水土保持措施就可以控制和治理區(qū)域的面源污染問題，還需要結(jié)合農(nóng)業(yè)、畜牧、城建、林業(yè)等其他相關(guān)部門，共同努力為水源地的水質(zhì)提供安全保障。