何偉文
(莆田市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究所,福建 莆田 351100)
外度水庫(kù)為湖庫(kù)型水源,位于莆田市涵江區(qū)白沙鎮(zhèn)萩蘆溪中游,是莆田市僅有的兩個(gè)市級(jí)飲用水源之一,擔(dān)負(fù)涵江城區(qū)、興化灣南岸和西天尾鎮(zhèn)城鄉(xiāng)70萬人口的生活用水和生產(chǎn)用水,而且年均約向莆田市東圳水庫(kù)輸水1.08×108m3,以及承擔(dān)水庫(kù)下游4.8萬畝農(nóng)田的灌溉任務(wù)。近幾十年來,受人類活動(dòng)的不合理開發(fā)和利用影響,以及農(nóng)村污染防治設(shè)施不健全,湖庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化問題日益突顯[1]。外度水庫(kù)上游以農(nóng)業(yè)為主,加上流域內(nèi)大量山地開發(fā)果園,流域內(nèi)農(nóng)業(yè)化肥、農(nóng)藥的不合理使用[2],庫(kù)區(qū)水體環(huán)境中氮、磷污染維持高位,外度水庫(kù)承受污染的能力小,庫(kù)區(qū)富營(yíng)養(yǎng)化問題突出,也增大了藻類水華爆發(fā)的風(fēng)險(xiǎn),防治極其困難[3]。本文通過深入分析外度水庫(kù)存在的環(huán)境問題及成因,提出外度水庫(kù)水環(huán)境保護(hù)防治對(duì)策,以期為“十四五”期間莆田市人民群眾的飲水安全和水源地的可持續(xù)利用保障提供決策參考。
外度水庫(kù)總庫(kù)容為1.245×107m3,設(shè)計(jì)正常蓄水位104.92m,相應(yīng)庫(kù)容4.34×106m3。萩蘆溪于中游白沙鎮(zhèn)匯入外度水庫(kù),萩蘆溪上游主要支流有湘溪和烏溪,壩址以上集水面積405 km2,多年平均徑流量3.92×108m3,枯水年為1.92×108m3,豐水年為6.0×108m3。水庫(kù)一級(jí)保護(hù)區(qū)面積約為2.0 km2,為庫(kù)區(qū)范圍,以環(huán)庫(kù)公路為界,入庫(kù)河流監(jiān)測(cè)斷面為獅亭橋國(guó)控點(diǎn);二級(jí)保護(hù)區(qū)為整個(gè)水庫(kù)的匯水流域內(nèi)的白沙鎮(zhèn)、莊邊鎮(zhèn)和新縣等3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)(7.5萬人[4]),面積約為292.54 km2;準(zhǔn)保護(hù)區(qū)為整個(gè)水庫(kù)的匯水流域內(nèi)的游洋鎮(zhèn)和大洋鄉(xiāng),約有5.3萬人。外度水庫(kù)匯水流域土地總面積約40500hm2,現(xiàn)有耕地4980hm2、桉樹林187 hm2、果樹林9982hm2,其中二級(jí)保護(hù)區(qū)內(nèi)果樹林3214hm2。
根據(jù)外度水庫(kù)近5年來的環(huán)境狀況調(diào)查與評(píng)估[5],“十三五”以來,外度庫(kù)區(qū)主要水質(zhì)超標(biāo)因子總氮、總磷年均濃度分別為1.07~1.49mg/L、0.038~0.048mg/L,總氮、總磷年均濃度均呈下降趨勢(shì),但總氮依然超過《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),而總磷年均濃度雖能達(dá)到Ⅲ類水質(zhì)要求,但近50%的總磷月均濃度達(dá)到或臨界Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)比同期主要入庫(kù)河流水質(zhì)控制斷面—萩蘆溪獅亭橋斷面總氮、總磷年均濃度分別為1.21~1.62mg/L、0.07~0.123mg/L,庫(kù)區(qū)水質(zhì)主要受上游來水影響。
從2018年起,外度水庫(kù)綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)在36.2~53.3之間,大部分處于中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài),出現(xiàn)輕度富營(yíng)養(yǎng)的月份共有4次,出現(xiàn)在4月~6月和9月,臨界輕度富營(yíng)養(yǎng)的月份有3次,集中出現(xiàn)3月和7月。外度水庫(kù)設(shè)計(jì)庫(kù)容4.34×106m3,其承受污染的能力小,除受上游來水直接影響外,外度水庫(kù)已運(yùn)行48年,庫(kù)底形成較厚的淤泥層,長(zhǎng)期蓄積在底泥中的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)和藻類含量較多。石文平等[6]、吳軍偉等[7]研究表明,底泥和水體富營(yíng)養(yǎng)化有很大的關(guān)系,鄭金通等[8]、陳建琴等[9]研究發(fā)現(xiàn),外度水庫(kù)底泥中的氮、磷含量較高。長(zhǎng)期蓄積在底泥中的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)鹽又充當(dāng)“污染內(nèi)源”不斷向水體釋放,易引發(fā)水體富營(yíng)養(yǎng)化。同時(shí),自2018年起,降水量減少,莆田市水資源總量逐年下降,隨著氣溫的升高,水體中的浮游植物不斷吸收氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),致藻類大量生長(zhǎng),甚至可能引發(fā)水庫(kù)水華風(fēng)險(xiǎn)。
外度水庫(kù)上游以農(nóng)業(yè)為主,加上流域內(nèi)大量山地開發(fā)果園,大量地表層植被破壞,土壤疏松,水源地二級(jí)保護(hù)區(qū)果樹林達(dá)3214hm2,果園施肥大部分采用傳統(tǒng)的挖坑淺施方式[8]。采用文獻(xiàn)查閱并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)公式,對(duì)外度水庫(kù)匯水流域5個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的總氮和總磷污染源現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查[9],結(jié)果表明(見表1),農(nóng)業(yè)面源中總氮、總磷入庫(kù)量分別占匯水流域污染負(fù)荷總?cè)霂?kù)的59.5%、54.3%,農(nóng)業(yè)面源污染已成為外度水庫(kù)首要污染源,大量過量施用的肥料易隨降雨徑流進(jìn)入水體,對(duì)庫(kù)區(qū)水體造成污染。
表1 2020年外度水庫(kù)流域污染現(xiàn)狀調(diào)查
其次,鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)村生活污水收集處理短板突出。農(nóng)村生活污水處理能力不足,水庫(kù)上游白沙、莊邊、新縣等集鎮(zhèn)區(qū)和農(nóng)村生活污水入戶收集管網(wǎng)不健全,污水未經(jīng)處理直接排入外環(huán)境。同時(shí),污水治理設(shè)施設(shè)計(jì)不合理,疊加缺乏資金及專業(yè)人員運(yùn)維,已建的鄉(xiāng)鎮(zhèn)或農(nóng)村小型污水處理設(shè)施出現(xiàn)短路、管網(wǎng)堵塞等情況,導(dǎo)致不能正常運(yùn)行。此外,流域桉樹林面積187 hm2種植追肥及落葉腐蝕質(zhì)、防治病蟲噴灑農(nóng)藥等因素,也造成一定氮、磷進(jìn)入庫(kù)區(qū)。
外度水庫(kù)保護(hù)區(qū)內(nèi)畜禽散養(yǎng)“反彈復(fù)養(yǎng)”仍有發(fā)生,對(duì)水源保護(hù)區(qū)內(nèi)侵占和破壞隔離防護(hù)設(shè)施、復(fù)耕復(fù)種、使用農(nóng)藥、濫用化肥、在水體中清洗衣物等違法行為,以及旅游、垂釣、露營(yíng)、野炊等可能污染水體的行為只能勸阻,缺少?gòu)?qiáng)有力、更具操作性的地方法規(guī)約束和相應(yīng)的懲處機(jī)制,違法現(xiàn)象屢禁不止。另外,一級(jí)保護(hù)區(qū)未實(shí)現(xiàn)全封閉,嚴(yán)重影響水質(zhì)安全。
外度水庫(kù)制定了集中式飲用水水源保護(hù)區(qū)突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急預(yù)案,但多層次開展應(yīng)急演練不足,水源重大突發(fā)事件的應(yīng)急物資儲(chǔ)備也不夠完善。
加強(qiáng)對(duì)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)和耕作技術(shù)的優(yōu)化調(diào)整,嚴(yán)禁入庫(kù)河流一重山繼續(xù)開山種果,逐步實(shí)施對(duì)水源保護(hù)區(qū)內(nèi)的退果(經(jīng)濟(jì)林)還林工作。加快農(nóng)業(yè)新技術(shù)推廣,開展生態(tài)農(nóng)業(yè)工程,提倡生態(tài)肥料和農(nóng)家肥,使用稻田秸稈和豆科綠肥秸稈還田,達(dá)到培肥地力,對(duì)水庫(kù)一重山迎水坡連片果園進(jìn)行肥料深施、穴施,源頭上降低農(nóng)藥、化肥的使用量。對(duì)水庫(kù)周邊、入庫(kù)河流兩岸的農(nóng)田、果園等采取工程措施攔截,探索使用二次水灌溉農(nóng)田,末端控制隨地表徑流進(jìn)入河道的泥沙和各類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。
實(shí)施外度水庫(kù)水源地保護(hù)工程,全面實(shí)現(xiàn)水庫(kù)匯水流域沿線村莊污水全收集處置,完善外度水庫(kù)上游鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理設(shè)施改造,增加有效氮、磷處理工序,同時(shí),加大財(cái)政保障,對(duì)已建成的鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠強(qiáng)化監(jiān)管。
加強(qiáng)日常巡查,嚴(yán)厲查處畜禽規(guī)模養(yǎng)殖、生活污染直排等行為。及時(shí)修復(fù)被破壞的隔離網(wǎng),全面實(shí)現(xiàn)水源地一級(jí)保護(hù)區(qū),包括取水口及其引水渠道隔離帶封閉管理,確保飲用水安全。完善應(yīng)急防控體系,落實(shí)應(yīng)急措施,及時(shí)修編應(yīng)急預(yù)案,定期組織應(yīng)急演練,進(jìn)一步提高風(fēng)險(xiǎn)防控水平。
管理和保護(hù)外度水庫(kù)保護(hù)區(qū)水源涵養(yǎng)林,逐步推進(jìn)萩蘆溪流域上游果園及經(jīng)濟(jì)林退出,在水土流失嚴(yán)重的區(qū)域?qū)嵭蟹馍接?,逐步建設(shè)喬灌草多層次立體結(jié)構(gòu)的森林生態(tài)系統(tǒng),增加水源涵養(yǎng)能力和河道自凈能力。萩蘆溪上游新建成的烏溪水庫(kù)盡快投入使用,加快推進(jìn)在建的西音水庫(kù)和規(guī)劃建設(shè)的南浦水庫(kù),進(jìn)一步提高對(duì)外度水庫(kù)的供水保障能力。同時(shí),利用現(xiàn)有東圳-外度水庫(kù)連通渠道實(shí)現(xiàn)水庫(kù)間互聯(lián)互通,合理調(diào)配水資源,有效降低枯水期藻類、水華爆發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。
加快開展庫(kù)區(qū)藻類專項(xiàng)研究,密切關(guān)注庫(kù)區(qū)水體觀感、水質(zhì)變化情況及周邊污染源狀況,布設(shè)必要的曝氣設(shè)施、藻類攔截設(shè)施等防藻工程、措施和水華期應(yīng)急處置裝備物資儲(chǔ)備,不斷完善水庫(kù)藻類水華應(yīng)急處置能力。對(duì)外度水庫(kù)破壞或缺失的水岸進(jìn)行修復(fù),恢復(fù)庫(kù)區(qū)湖濱岸自然濕地生態(tài)風(fēng)貌,恢復(fù)庫(kù)區(qū)水生動(dòng)植物種群,發(fā)揮水生食物鏈作用,改善庫(kù)區(qū)水生態(tài)。在科學(xué)認(rèn)證后,適時(shí)對(duì)庫(kù)底堆積的底泥進(jìn)行疏浚。
適時(shí)制定外度庫(kù)區(qū)水環(huán)境保護(hù)條例,對(duì)《水污染防治法》《水法》等上位法原則性的規(guī)定進(jìn)行細(xì)化,以及對(duì)上位法未涉及的行為作出明確規(guī)定,明確禁止在一級(jí)保護(hù)區(qū)內(nèi)“在水體中清洗衣物、器皿”“種植農(nóng)作物,放養(yǎng)畜禽”,在二級(jí)保護(hù)區(qū)內(nèi)“向水體排放污水、傾倒垃圾及其他廢棄物”“使用農(nóng)藥,濫用化肥”“向水體丟棄動(dòng)物尸體”等影響水源水質(zhì)安全的行為。加強(qiáng)部門聯(lián)合執(zhí)法,同時(shí),合理運(yùn)用目標(biāo)責(zé)任考核、效能考評(píng)手段,從而為外度庫(kù)區(qū)水質(zhì)保護(hù)工作提供強(qiáng)有力的制度保障。
要廣泛、深入地宣傳水源保護(hù)區(qū)建設(shè)的重要性和意義,鼓勵(lì)民眾自覺保護(hù)好水源地周邊生態(tài)環(huán)境。對(duì)嚴(yán)重危害飲用水源的企業(yè)或個(gè)人追究法律責(zé)任,切實(shí)維護(hù)飲用水水源地環(huán)境安全。
外度庫(kù)區(qū)在全面實(shí)施“十三五”環(huán)境保護(hù)規(guī)劃謀劃的規(guī)模化養(yǎng)殖污染整治、農(nóng)村環(huán)境綜合整治等工程以來,外源氮、磷污染逐年下降,但受近幾年降水量減少,以及庫(kù)區(qū)內(nèi)源-底泥氮、磷營(yíng)養(yǎng)鹽的影響,治理外度庫(kù)區(qū)富營(yíng)養(yǎng)化任重道遠(yuǎn)。“十四五”期間,在持續(xù)推進(jìn)輸入外源減少的同時(shí),需對(duì)庫(kù)區(qū)藻類開展專項(xiàng)研究,優(yōu)化水資源配置,恢復(fù)庫(kù)區(qū)湖濱岸自然濕地生態(tài)風(fēng)貌和庫(kù)區(qū)水生動(dòng)植物種群,改善外度庫(kù)區(qū)的富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)。