豐都縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)集中式飲用水源污染特征分析及保護對策

，(.豐都縣環(huán)境監(jiān)測站，重慶 豐都 40800；.豐都縣疾病預(yù)防控制中心，重慶 豐都 40800)

豐都縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)集中式飲用水源污染特征分析及保護對策

代小華1，曾慶娟2
(1.豐都縣環(huán)境監(jiān)測站，重慶 豐都 408200；2.豐都縣疾病預(yù)防控制中心，重慶 豐都 408200)

分析了豐都縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)集中式飲用水源的污染特征，針對面源污染、水土流失污染和畜禽養(yǎng)殖污染帶來的總磷總氮超標的突出問題，提出小型水庫設(shè)置前池、控制內(nèi)源性污染源、縮短水滯留時間等措施降低磷氮含量，建議取對飲用水源地科學(xué)劃分保護區(qū)、退耕還林還草改變土地用途，從而減少水土流失，改善飲用水源。

鄉(xiāng)鎮(zhèn)集中式飲用水源；污染特征；保護對策；豐都縣

水是生命之源，從人的體重看，人體大部分是由水構(gòu)成的，水占人體重量的70%，嬰兒體內(nèi)含水達80%。水是人類生命的第一要素，人的一切生命活動，都離不開水。

水質(zhì)受到污染，已經(jīng)嚴重影響了人們的生活質(zhì)量和身體健康，控制因環(huán)境污染造成的人群健康風(fēng)險，是現(xiàn)代國家必須提供的公共服務(wù)。讓人民群眾喝上干凈的水是黨和政府的莊嚴承諾，也是全面建設(shè)小康社會、構(gòu)建和諧社會和建設(shè)社會主義新農(nóng)村的重要內(nèi)容。

豐都縣總?cè)丝?4萬，其中有約60余萬人分布在鄉(xiāng)鎮(zhèn)，保證鄉(xiāng)鎮(zhèn)飲用水安全，增強廣大群眾的幸福感，是當?shù)卣谋卮痤}。

1 豐都縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)集中式飲用水源現(xiàn)狀

2016年全縣納入監(jiān)測的共有38個鄉(xiāng)鎮(zhèn)集中式飲用水源，其中20個為水庫，10個為地表河溝，8個為地下水。 根據(jù)要求，滿足《GB3838-2002地表水環(huán)境質(zhì)量標準》Ⅲ類即可作為飲用水源。該標準中總氮只有湖庫標準，總磷分為地表水和湖庫標準。監(jiān)測結(jié)果表明，地下水質(zhì)普遍較好，完全能夠滿足該標準要求。而作為湖庫水和地表水，在評價時是否考慮總氮、總磷兩個指標，結(jié)果差別較大。有關(guān)標準見表1，具體評價結(jié)果見表2。

表1 地標水環(huán)境質(zhì)量標準(摘錄) (mg/L)

表2 豐都縣2016年鄉(xiāng)鎮(zhèn)集中式飲用水源水質(zhì)狀況統(tǒng)計表

評價1：總磷、總氮分別執(zhí)行地表水和湖庫標準評價；2：總磷統(tǒng)一執(zhí)行地表水標準評價；3：總氮、總磷不納入評價。

從表2可以看出，總磷、總氮兩個指標分別執(zhí)行對應(yīng)的地表水和水庫水標準，則有27%的飲用水源不達標；如總磷指標統(tǒng)一執(zhí)行地表水標準，則水源37%達Ⅰ類、Ⅱ類標準，60%達Ⅲ類標準；而若將總氮、總磷不納入評價，則水質(zhì)陡然好轉(zhuǎn)，達Ⅰ類、Ⅱ類標準的水源占到52%。

由此可見，總磷、總氮兩個指標是制約豐都縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)集中式飲用水源水質(zhì)特別是水庫水質(zhì)的瓶頸指標，也是該水源的特征污染物，部分水庫已出現(xiàn)富營養(yǎng)化。改善水質(zhì)需著重從降低磷、氮污染著手。

2 水源地污染源識別

一般而言，湖庫及河流的污染源主要有以下幾個方面：生產(chǎn)廢水和生活污水直接或間接排入產(chǎn)生污染；含污染物礦物溶解后進入水體；上游水土流失導(dǎo)致大量泥沙流入，造成非點源污染；不合理施肥造成化肥面源污染；農(nóng)田及地表徑流將農(nóng)藥及固體廢棄物帶入水體；畜禽糞便利用不好造成污染。

豐都是農(nóng)業(yè)縣，也是畜禽養(yǎng)殖大縣，工業(yè)不發(fā)達。目前，全縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)和各工業(yè)企業(yè)均建有污水處理廠，污水經(jīng)過處理達標后排入環(huán)境。作為飲用水源的水庫普遍地理位置較高，不受排污影響，而區(qū)域內(nèi)沒有含可溶解磷的磷礦。據(jù)調(diào)查，區(qū)內(nèi)農(nóng)藥平均每畝施用量1.2 kg，農(nóng)藥的流失率10%～15%，目前農(nóng)業(yè)上常用的農(nóng)藥品種達數(shù)十種，有機氮、磷的農(nóng)藥只占其中少部分，其對水體氮、磷貢獻相對較小。

因此，區(qū)內(nèi)污染源主要是水土流失帶來的泥沙、化肥面源污染以及畜禽糞便帶來的污染。

2.1 化肥面源污染

農(nóng)業(yè)施用化肥對地表水體造成的影響主要是兩個方面：一是氮肥的過量施用，使大量的氮以硝態(tài)氮的形態(tài)流失，進入水體，使水體中硝酸鹽含量超標，農(nóng)業(yè)面源污染將直接影響到水體質(zhì)量安全；二是農(nóng)田中大量的氮、磷、有機質(zhì)隨地表徑流進入水體后，造成水庫水體的富營養(yǎng)化，或在水庫水體的富養(yǎng)化中占有一定的比重。

豐都縣是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)區(qū)，化肥在農(nóng)田養(yǎng)分投入中具有極其重要的作用。隨著化肥工業(yè)的發(fā)展，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中化肥施用品種越來越多，施用量也逐年增加。氮肥施用過大或偏施氮肥往往造成土壤板結(jié)，土壤肥力下降，土壤結(jié)構(gòu)被破壞，氮磷肥效下降，又反過來促進農(nóng)民增施氮磷肥，從而加大了對地表水的污染。

據(jù)調(diào)查，豐都縣30個鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)作物播種面積約112524 hm2，施用氮肥和磷肥分別約1.1萬t、0.5萬t。其中沿長江10個鄉(xiāng)鎮(zhèn)氮肥和磷肥分別約0.5萬t、0.1萬t?？梢娧亻L江鄉(xiāng)鎮(zhèn)的氮肥施用量較高，而山區(qū)的磷肥施用量較高。根據(jù)國內(nèi)學(xué)者對農(nóng)田施肥造成污染的研究分析，國家環(huán)境保護總局2004年“長江三峽工程生態(tài)與環(huán)境監(jiān)測公報”的調(diào)查結(jié)果，區(qū)內(nèi)氮肥地面徑流率占10%，磷肥地面徑流率占5.1%，則全縣每年氮、磷流失量分別為1100 t/a、260 t/a。

表3 豐都縣農(nóng)用肥料使用和流失情況

注:氮肥、磷肥均為折純量。

按照目前施肥不斷增加的趨勢，若不采取有效的面源污染控制措施，農(nóng)業(yè)化肥面源污染將對水環(huán)境的影響產(chǎn)生重大影響。

2.2 水土流失污染負荷

豐都縣有大量的坡地和農(nóng)田，隨著水土流失，泥沙攜帶大量的污染物進入到水庫、河流，造成水體污染。根據(jù)2012年重慶市水土流失公報，豐都縣水土流失總面積約1311 km2，約占全縣國土面積的45.2%，平均侵蝕模數(shù)2989.1 t/km2·a。由水土流失帶來的水體污染物量由以下公式測算：

Wi=A·Si·DR·Ci·10-6

式中：Wi-水土流失帶入流域的污染量(t/a)；A-河流流域水土流失的面積(km2)；Si-河流流域面積上的土壤年均侵蝕模數(shù)(t/a·km2)；DR河流泥沙輸移比，取0.046；Ci-河流流域面積上的土壤背景值，見表4。

表4 豐都縣土壤中污染物背景值

經(jīng)測算，豐都縣全年由水土流失帶來的COD、TN、TP污染物流失量分別為2704t、18.0t和3.6t，詳見表5。

表5 豐都縣水土流失污染負荷

2.3 畜禽養(yǎng)殖污染

根據(jù)《豐都縣畜牧業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2014-2020年)》，豐都縣2015年存欄100頭生豬當量以上的養(yǎng)殖企業(yè)有577家，全縣畜禽存量約200萬頭生豬當量。

根據(jù)《全國規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染情況調(diào)查及防治對策》(2002年9月，中國環(huán)境科學(xué)出版社，國家環(huán)境保護總局自然生態(tài)保護司)，每頭豬排糞2 kg/d, 尿3.3 kg/d，豬糞中氮含量約0.58%，豬尿中氨氮濃度高達1200 mg/L。目前畜禽養(yǎng)殖糞污采取還田利用，理論上生豬糞便按一年一畝糧食土地消納存欄一頭豬的糞便，一年一畝蔬菜或經(jīng)果林土地消納存欄二頭豬的糞便進行測算。綜合取值0.8畝，則完全消納養(yǎng)殖廢水需要約160萬畝田地，也就是說豐都縣的畜禽養(yǎng)殖環(huán)境承載力基本處于飽和狀態(tài)。

只要管理上稍有疏忽，造成農(nóng)牧脫節(jié)，畜禽養(yǎng)殖廢水就會直接或間接進入水體造成污染，引起氮、磷濃度增高。

事實上，鑒于畜禽養(yǎng)殖業(yè)對環(huán)境影響的嚴重性，國外早就將其列為“畜產(chǎn)公害”。在豐都縣當?shù)兀笄蒺B(yǎng)殖業(yè)雖然發(fā)展起步晚，但發(fā)展勢頭十分強勁。畜禽養(yǎng)殖場產(chǎn)生的大量而且集中的糞尿與廢水得不到有效利用，已成為新的污染源，它已是造成嚴重環(huán)境污染的主要原因之一。

3 水環(huán)境保護措施和對策

豐都縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)集中式飲用水源具有水庫占比高，總磷標準要求高，沿長江地帶氮肥施用量大，山區(qū)磷肥施用量多，部分水庫已出現(xiàn)富營養(yǎng)化的特點。改善水質(zhì)不僅要從末端減少污染物入庫，凈化水質(zhì)，更應(yīng)從根本上控制面源污染，尤其是水庫集雨區(qū)內(nèi)面源污染，應(yīng)著重解決化肥和畜禽養(yǎng)殖污染問題。

3.1 水庫水污染防治措施

(1)設(shè)置前池，控制水庫中的總氮、總磷負荷

如條件許可，建議在水庫入水處設(shè)一池子，延長水力停留時間，增強泥沙及營養(yǎng)鹽的沉降量；同時利用池子中浮游藻類或大型水生植物吸收、吸附、攔截營養(yǎng)鹽的功能，使營養(yǎng)鹽合成為有機物或沉降于底。使進入水庫中的營養(yǎng)鹽含量降低，減少總氮、總磷的輸入，從而保障水庫的水質(zhì)，抑制池中藻類過度繁殖，達到防治水體富營養(yǎng)化的目的，同時也便于沉積淤泥的集中清理。

(2)控制水庫內(nèi)源性污染源

水庫水體流速緩慢，死亡的浮游動植物腐屑容易沉積到湖底并不斷累積。當水體底層出現(xiàn)厭氧環(huán)境時，磷容易在厭氧條件下從底泥中釋放出來，可能會對水體造成二次污染。

因此，應(yīng)加強對水體底泥的監(jiān)測，在底泥堆積較厚的局部區(qū)域，應(yīng)及時進行環(huán)保底泥疏浚。在環(huán)保底泥疏浚工程的設(shè)計和施工過程中，須同時考慮水庫水生生物的恢復(fù)，對施工過程應(yīng)嚴格監(jiān)控，避免造成二次污染。

(3)優(yōu)化水資源調(diào)度方式，縮短水的滯留時間

浮游生物(特別是浮游藻類)的生長和大量繁殖，需要水體維持一定的水動力條件，如需水流流速及水體交換緩慢，以及區(qū)域水位較低等。

一年中大部分時間水庫入水量大于飲用取水量，因此可通過優(yōu)化水資源調(diào)度方式，適當增加出庫水量及水位變化幅度，改善區(qū)域水流條件，縮短水體的滯留時間。一方面使得浮游生物由于缺乏足夠的時間進行繁殖，從而無法維持一定的種群數(shù)量；另一方面，通過提高水體的自凈能力，建立良性的生態(tài)系統(tǒng)，改善水庫水質(zhì)。

3.2 科學(xué)劃分水源保護區(qū) 、嚴格管理

根據(jù)《HJ/T338-2007飲用水源保護區(qū)劃分技術(shù)規(guī)范》，作為集中式飲用水源的水庫，庫容積<1000萬m3的小型水庫，整個水庫劃定為飲用水源一級保護區(qū)；將水庫取水口側(cè)正常水位以上200 m范圍的陸域劃為一級保護區(qū)；根據(jù)具體污染源情況可將上游整個流域劃為二級保護區(qū)。

同時，運用法律、經(jīng)濟、技術(shù)、行政和教育等綜合手段嚴格執(zhí)行《HJ 773-2015集中式飲用水源地規(guī)范化建設(shè)環(huán)境保護技術(shù)要求》，水庫內(nèi)不得有網(wǎng)箱養(yǎng)殖、游泳、垂釣等活動，二級保護區(qū)不得有規(guī)模化養(yǎng)殖場。

3.3 加強對水土流失的治理

水源保護區(qū)內(nèi)實行封山育林，退耕還林還草，人工造林。實行生態(tài)補償政策，按一定的標準給予農(nóng)戶補償?；虿捎脗€體承包的形式，將水源保護區(qū)內(nèi)造林種草和植被保護的任務(wù)落實到戶。同時采取工程措施，搞好小流域治理，因地制宜地采取坡面整治、溝道保護、護坡、綠化、整地等防治措施，搞好攔洪截留，調(diào)整作物布局，科學(xué)耕作，進行基本農(nóng)田建設(shè)和經(jīng)濟林的開發(fā)，遏制人為因素造成的水土流失。

3.4 發(fā)展有機農(nóng)業(yè)、控制化肥投入量

二級保護區(qū)內(nèi)鼓勵退耕還林、還草，確需進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的，禁止集約化農(nóng)作物種植，采取發(fā)展有機農(nóng)業(yè)，深入推廣生態(tài)農(nóng)業(yè)、生態(tài)施肥、保護性耕作等措施，推廣無公害綜防技術(shù)，科學(xué)進行防治。在控制化肥的施用上，積極研究推廣配方施肥、平衡施肥等高效施肥技術(shù)，努力提高肥料的利用率，同時大力提倡應(yīng)用生物有機肥，減輕化肥對土壤和水體的污染。

3.5 生物隔離防護帶系統(tǒng)建設(shè)

在農(nóng)田面源污染負荷較大的飲用水源地庫塘岸邊周邊構(gòu)建生態(tài)防護隔離帶，既能減少面源污染的影響，同時也能阻隔人類活動的影響。

3.6 加強宣傳教育

廣泛利用廣播、電視、報刊、雜志、互聯(lián)網(wǎng)、標語以及培訓(xùn)教學(xué)等多種形式深入、持久地開展宣傳，使農(nóng)民群眾樹立飲用水憂患意識。邀請公眾代表參與飲用水源保護討論及相關(guān)管理事務(wù)，使公眾從被動到主動，直接參與到環(huán)境保護工作中，提高農(nóng)業(yè)面源污染治理的自覺性。

[1]鄭建秋.農(nóng)業(yè)面源污染的危害與控制[M].北京：中國林業(yè)出版社，2013.

[2]國家環(huán)境保護總局自然生態(tài)保護司.全國規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染情況調(diào)查及防治對策[M].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2002.

[3]重慶宏嶺工程咨詢有限公司. 豐都縣畜牧業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2014-2020年)[R].2014.

[4]國家環(huán)境保護總局.飲用水源保護區(qū)劃分技術(shù)規(guī)范：HJ/T338-2007[S].

AnalysisofPollutionCharacteristicsandCountermeasuresofCentralizedDrinkingWaterSourcesinFengduCounty

DAI Xiao-hua1, ZENG Qing-juan2
(1.Fengdu Environmental Monitoring Station, Fengdu Chongqing 408200, China)

This paper analyzed the pollution characteristics of Township centralized drinking water sourcesinFengdu. Due to the exceeding concentration of total phosphorus and total nitrogenoverthe national standard from non-point sources, soil erosion, and pollution of livestock and poultry pollution, Countermeasures were put forward. The pre-dam pond was designed for small size reservoir in order to reduce the content of nitrogen and phosphorus by controlling inner source pollution and shortening the retention time. Additionally, delineating scientifically the protection zoning of the drinking water source basins and returning farmland to forest & grass land were applied to decrease water and soil loss.

township centralized drinking water source; pollution characteristics; protection measures; Fengdu County

2017-05-03

代小華(1975-)，男，環(huán)境監(jiān)測高級工程師，主要從事環(huán)境監(jiān)測和環(huán)境影響評價工作。

X52

A

1673-9655(2017)06-0043-04