莆田市外度水庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化防治存在的問題及對(duì)策研究

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。

1 外度水庫(kù)流域概況

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。

2 問題分析

2.1 受上游來水影響，庫(kù)區(qū)總氮、總磷濃度長(zhǎng)期高位

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。

2.2 庫(kù)容小，水華風(fēng)險(xiǎn)大

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)。

2.3 面源污染問題突出

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)。

2.4 水源地保護(hù)區(qū)管理機(jī)制有待完善

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。

2.5 應(yīng)急機(jī)制不夠完善

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。

3 整治建議

3.1 深化上游農(nóng)業(yè)面源污染治理

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)。

3.2 持續(xù)推進(jìn)上游鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)村生活源污染治理

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。

3.3 加強(qiáng)水源保護(hù)區(qū)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。

4 穩(wěn)定達(dá)標(biāo)規(guī)劃建議

4.1 提升庫(kù)區(qū)水資源保障能力

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)。

4.2 防控庫(kù)區(qū)水華風(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。

4.3 強(qiáng)化制度保障

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。

4.4 提高公眾環(huán)保意識(shí)

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。

5 結(jié)束語(yǔ)

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)。