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重点流域湖库水环境调查及对策

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摘要:安徽省水库众多,重点流域湖库水污染问题日益显现,本文结合安徽省淮河流域、长江流域、巢湖流域和新安江流域的水质调查分析,其中湖库水质多处于Ⅱ~Ⅲ类标准,大部分湖库水质都存在富营养化情况;通过对湖库周边人类活动和社会生产的研究,进行了湖库污染与周边产业关联分析,并提出相对应的管理保护措施。

关键词:流域;湖库;水环境;环境保护

水环境污染已成为我国经济、社会可持续发展的主要制约因素,安徽省位于我国华东地区,地跨长江、淮河、新安江三大流域,省内水域面积广阔,湖泊水库分布广泛、数量众多。由于湖泊水库水资源可用于人畜生活饮用、农田灌溉和发展水产养殖业,其水质将直接或间接影响到人类的生产和生活,水库水质的情况和变化趋势势必引起业界的重视。湖库水质的改变有两方面原因:一方面由于大部分水库源于人工建造,存在改变河湖原有地表形态情况,容易导致水流减缓,造成水生植物以及藻类大量生长,堵塞河道,影响水质;同时水流静态也会导致下游病毒微生物滋生,使水库水质恶化。另一方面,随着社会经济发展,大量工业生产与人类活动产生的污水,未能经有效处理而排入水体,造成河湖的水体污染。通过对安徽省重点水库型水源地的水环境调查分析,对与湖库水质关联密切的周边人类活动和社会生产进行研究,进而提出重点湖库的水环境保护管理措施。

1安徽省湖库概况

1.1湖泊

安徽省河湖自然资源丰富,河湖总量超过500个,其中有30个面积较大的湖泊,主要分布在长江和淮河流域。安徽省内的长江水系分布有大量的湖泊,其中巢湖作为我国5大淡水湖之一分布在长江水系沿岸地区,是长江水系内面积较大的湖泊之一,面积为800km2,还有龙感湖等面积较大的湖泊。淮河水系沿岸也分布有众多湖泊,在淮河南北两岸主要分布有天井湖、高塘湖、城东湖等。升金湖、奎湖、石臼湖、镜湖、巢湖、董铺水库、焦岗湖。安徽省省内10大湖泊一览表如表1所示。

1.2水库

水库规模通常按库容大小划分,可分为小型、中型、大型。全省共普查水库5826座,总库容324.8亿m3[1]。水库规模及数量一览表如表2所示。重点湖库情况如表3所示,从表3可知,省内小型水库居多,其现状水质均达到Ⅱ类~Ⅲ类水质要求。

2安徽省水库水质概况及分析

结合流域情况可知,长江、淮河水系在安徽省内的地位不言而喻,而位于在皖南的新安江水系则属于钱塘江水系,其中巢湖是安徽省最大的淡水湖,故将从淮河流域、长江流域、巢湖流域和新安江流域4个方面进行分析。

2.1淮河流域水环境分析

流经安徽境内的淮河流段总面积67000km2,该流域内约有2800万人口,在2010年总产值约455亿元,占全省GDP的47%[2]。经调查,在2005年~2014年期间,虽然淮河以北平原地带的河段污染十分严重,但包括淮河主干流在内,以及淮河流域内的大部分湖泊、水库的水质情况良好。2009年,孟祥宇等利用改进层次分析法(AGA-AHP)建立的模糊评判模型对淮河部分流域进行水质评价:淮河淮南段水质污染情况十分严重,多处地域水质均无法达到地表水源的Ⅲ类水质要求[3]。2014年,赵坤通过淮河流域轮虫分布格局对淮河流域水库水质进行评价为淮河流域水库水质处于中富到富营养型[4]。淮河流域水系的变化主要与其农业生产关系密切。淮河流域地处平原地区,土地肥沃,耕地面积约30000km2,占全省的67%[5]。2013年,经淮河流域面源污染调查:淮河流域面源污染与牲畜粪便、农药、化肥相关度高。虽然径流量减少对流域水质的下降具有一定的影响,但污水排放量的增加以及污染治理措施的不到位是导致50a来淮河流域水质下降的主要原因。

2.2长江流域水环境分析

安徽境内长江干流长416km,流域面积66410km2,多年平均流量为28800m3/s。2008年长江水质总体为地表水标准Ⅱ类,但有恶化为Ⅲ类水的趋势[6]。根据2011年~2014年安徽段长江流域水质调查可知,长江干流水质断面全部达到Ⅰ~Ⅲ类,Ⅴ类水质断面几乎没有,总体水质优良。需要关注的是,位于长江中下游流域的富营养化湖泊。安徽省内沿长江流域分布的城市主要有安庆、池州、铜陵、芜湖、马鞍山5座大城市[7]。这些地域的居民生活和生产用水都集中取自于长江,同时把生活和生产废水排入河流当中。这5座城市中,除池州市被评为国家生态示范区外,其它4座城市分别以有色金属冶炼、石油化工、钢铁工业、制造业等重工业作为当地主导产业。长期以来生活和生产废水未能得到有效处理,甚至部分废水未经处理直接排入水体中,对长江水环境质量造成严重破坏。研究表明,由于长江干流流量大,水体自净能力强,生活污水与面源污染在流程中能得到有效自净;而沿江工业污水浓度较高,水体自净能力弱,造成长江水体及其流域湖泊受到污染。

2.3巢湖流域水环境分析

巢湖位于江淮之间、地处安徽省中部地区,毗邻长江流,巢湖总面积达760km2。当下巢湖的水体污染状况令人堪忧,在2005年~2014年期间,巢湖西半湖的水体情况总体得到改善,水环境质量由中度富营养改善为轻度富营养状态,总体上呈中度富营养状态[8]。2013年巢湖面源污染评价与分析结果显示:若不考虑总氮、总磷,则总体水质表现为Ⅳ类;若总磷、总氮参与评价,总体水质表现为劣Ⅴ类。参考巢湖水环境质量变化历程可知,由于在1960年前后修建了巢湖闸和裕溪闸,阻断了巢湖和长江之间的自然水体交换,导致巢湖水体的自净能力降低。2000年~2015年期间,随着该流域内社会经济发展的加快,人口不断增加,生活和生产活动不断推进,巢湖水体富营养化也随之日趋加剧,蓝藻水华爆发的面积与频率也有所增加[9]。此外,由于面源污染和生活污染造成了巢湖流域水体受到严重污染,其中面源污染主要来自农业面源氮、磷的严重流失;巢湖沿岸广大地区农民在农业生产过程中大量滥用农药及各类化肥,导致农业污染日趋加剧。此外,在环巢湖流域内的工业和生活污水在一段时间内甚至未经处理直接排入巢湖,导致巢湖水质的进一步恶化。当地居民的生活生产活动是造成巢湖富营养化的重要因素之一,所以巢湖蓝藻爆发和该流域内工业和生活污水的直排与巢湖水环境严重破坏有密切关系。

2.4新安江流域水环境分析

新安江在安徽省境内河流长度达242.31km,流域总面积为6261km2[10]。新安江上游地区水质状况常年表现为Ⅱ~Ⅲ类,是水质较好的一条河流。安徽省2010年对新安江进行了采样监测,其中各监测断面平均浓度均满足甚至高于GB3838-2002《地表水环境质量标准》中Ⅲ类水标准。由于新安江流域开发利用程度较低,其水体水质基本达到Ⅲ类以上水质标准,满足饮用水源地水质标准。新安江水系总体良好,但流域现有的污水收集处理能力不足日显突出。新安江流域安徽境内主要涉及黄山市内67个乡镇,该区域农业肥料的管理、养殖业排泄物的处置、生活生产的污废水因素对新安江水系的水环境质量起到直接影响作用。黄山市和绩溪县是主要农业区,传统的农业生产模式,导致农药、化肥不合理使用的现象依然存在,农业面源污染已成为流域水环境污染的重要来源。农村养殖产业的发展,家禽产生了大量的排泄物和污废水以及在养殖过程中大量使用化肥、农药,对新安江流域水体富营养化构成了巨大威胁。

3结语

安徽省重点湖库与前述水系相互交织,是居民生产生活的重要水源。基于安徽省重点流域湖库面临严峻的水环境压力,提出以下建议:(1)对于淮河流域和新安江流域水环境治理应当着重解决农业面源污染,相关部门应由上到下积极推广生物防治、测土配方施肥、秸秆回收利用等新技术,并实行生产生活垃圾、人畜禽粪便和农作物秸秆资源化利用,对生活垃圾综合治理也是减缓污染压力的重要途径。(2)对于长江流域水环境,应重视工业水污染的控制,加强工业废水治理,构建完善城市污水处理系统,做到污水量源头减排,严控达标排放;对当地废水产生大户的企业进行不定期抽查,实行奖优罚劣制度,调动企业保护水环境的积极性。(3)对于巢湖流域水环境管理,一方面在源头上严格控制入湖的生活和工业污水达标排放,另一方面可参照巢湖流域土地利用现状、地形地貌特征,构建以巢湖水体为核心的环湖生态保护带,采用建设人工湿地等科学有效的方法,对巢湖针对性的实施生态修复。

参考文献:

[1]余金煌,吴琼.综合物探法探测堤坝白蚁蚁巢技术[J].治淮,2017(9):25-26.

[2]朱红,于世发.安徽省淮河流域小型农田水利工程建设质量管理现状与思考[J].治淮,2010(8):44-45.

[3]孟祥宇,徐得潜.流域水质评价模糊综合评判模型及其应用[J].环境保护科学,2009,35(2):92-93.

[4]赵坤.淮河流域轮虫分布格局及其与环境因子相关性的研究[D].上海:上海师范大学,2014:20-40.

[5]汤瑞琪.安徽省淮河流域旱涝演变与南北气候分界线变动研究[D].合肥:合肥工业大学,2015:30-50.

[6]陈润羊,涂安国.长江流域水质评价与预测[J].环境科学与技术,2008,31(12):169-173.

[7]钱常胜.关于皖江城市带承接产业转移示范区建设的若干浅见[J].中共合肥市委党校学报,2009(4):14-16.

[8]丁虹.巢湖2005—2014年湖体水质状况[J].水资源开发与管理,2016(3):57-59.

[9]唐晓先,沈明,段洪涛.巢湖蓝藻水华时空分布(2000-2015年)[J].湖泊科学,2017,29(2):276-284.

[10]王艾,唐莉华,王婷婷,等.基于GBNP模型的新安江上游流域非点源污染模拟[J].水利学报,2014,45(11):1261-1271.

作者:江云 朱曙光 何陈照 欧阳匡中 左明明 姜宇 姜东升 单位:安徽建筑大学

重点流域湖库水环境调查及对策责任编辑:张雨    阅读:人次