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摘要 通过环境现状调查,从生态环境资源、环境污染、环境风险以及环境监管等方面剖析碧流河水库饮用水水源保护区存在的问题,并提出了相应的防控对策。
关键词 生态环境;污染;问题;防控对策;碧流河水库
中图分类号 X524 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2014)03-0245-02
碧流河水库是大连市最重要的城市饮用水水源,是大连市的“生命之源”。大连市政府历来十分重视水库及其汇水、输水区域的环境保护。但随着水库周边及上游地区工矿企业、种养殖业和旅游业的发展,以及城镇和农村居民生活水平的不断提高,输入水库的污染负荷逐年增大,水质安全受到严重威胁。
1 碧流河水库水源保护区基本情况
碧流河水库位于营口盖州市与大连庄河市、普兰店市交界处,流域面积2 814 km2,是一座以城市及工业供水为主,兼有防洪、发电等综合效益的大Ⅱ型水库。水库水面面积57.73 km2,总库容9.34亿m3,正常库容7.14亿m3,死库容0.7亿m3,正常水位线高度69.0 m。2005年2月21日,辽宁省人民政府办公厅下发了辽政办发〔2005〕8号文件,对碧流河水库饮用水源保护区进行了划定。2009年12月又对碧流河水库饮用水源保护区进行了核准。保护区总面积为1 768.5 km2,其中大连市域内为790.4 km2,营口市域内为978.1 km2。
2 碧流河水库水源保护区存在的主要环境问题
2.1 生态环境资源问题
2.1.1 水资源短缺。流域地表水资源总量丰富,但相对量不足,径流变幅大,地下水位仍然较低,土壤含水量不足。尤其是上游修建的玉石水库拦截了碧流河13.4%的水量,加剧了紧张趋势。
2.1.2 涵养水源功能衰退。由于历史上的过度破坏,保护区天然林几乎不复存在,现在的林分多是建国后经过封山育林发展起来的次生林分,中幼龄林占多数。虽然保护区森林覆盖率逐年增加,但由于天然林和成熟林面积在减少,次生林和灌丛增加。森林的生态功能有所减弱,水源涵养能力降低。
2.1.3 土地资源破坏严重。一是土地生产力下降。水源保护区内以传统种植业为主,大量施用农药、化肥,由于施用方式简单粗放,大大降低了化肥、农药的使用效率,更污染了土壤,使得土壤板结、土地质量退化、土地生产力下降,进而影响了农作物的产品质量和产量。二是耕地资源逐年减少。近几年来,随着农民收入水平的提升,新建住宅激增,农村占用耕地大幅增加,土地资源浪费严重。另外,随着全域城市化进程的加快,小城镇建设用地逐年增加,人多地少的矛盾逐渐凸显。三是土壤侵蚀严重。水库建成以来,共治理流域内水土流失面积4万hm2,但由于流域面积分布广,仍有近6.67万hm2水土流失区域未经有效治理,每年约有40万t泥沙流入水库。水土流失使大量泥沙下泄,淤积下游河道,降低其泄洪能力,一旦上游来洪量增大,常引起洪涝灾害。
2.1.4 水质富营养化隐患。目前碧流河水库水质富营养化指数相对较低,但是总氮指标在不同区域、不同时间均达到富营养化水平;虽然在短时间内发生水体富营养化的可能性不大。但总氮含量超标,构成碧流河水库水体富营养化的潜在隐患[1]。
2.2 环境污染问题
2.2.1 点源污染。一是工业点源污染。根据调查,大连市境内共有点源16处,年污水排放总量近15万t;盖州市境内共有点源31处,年总废水排放量约77.24万t。大多数企业规模较小,污染防治设施简陋,对水质产生了一定程度影响。二是生活源污染。由于水源保护区划分工作开展较晚,保护区内仍有大量居民存在,农村生活污水及垃圾已成为影响库区水质的一个重要原因。水库周边有23个自然村,整个保护区内有人口将近20万人,每年废水排放量430万t以上,大量农村生活污水排放进入到水源保护区内,对水质产生了严重影响。乡镇人口集中地区,生活垃圾无序排放,每年垃圾堆放量约4.8万 t。保护区内居民堆放的垃圾大部分通过地下渗透或自然水道进入水库,严重影响库区水质安全。
2.2.2 非点源污染。一是畜禽养殖污染。据调查情况显示,水源保护区及准保护区内5 000只规模以上的养鸡场多达38户,畜禽散养更为普遍。大部分畜禽粪便未经处理便直接排放,并且排放随意性强,氮、磷、COD等大量富营养化物质通过冲刷和雨水作用直接或间接排入库区,造成库区水质直接污染。二是农业面源污染。水源保护区属于农业产区,种植业占主导地位,在农业生产中需要投入大量的农业生产物资,其中主要的污染来自农药和化肥2个方面。据统计,由于农药使用的方法不当,加之多施用在水土流失较为严重的旱坡地和靠近库区的城郊大宗农作物上,整个保护区1年内有342.23 t农药残留物流入保护区。而化肥也因施用方式简单粗放,利用率仅30%左右,整个保护区1年内有684.45 t化肥通过地表径流直接进入水库。三是水土流失。水土流失的氮、磷及化学农药等有机污染物通过径流进入库区,是造成總氮超过地表水Ⅱ类标准的重要原因[2-4]。
2.3 环境风险问题
2.3.1 上游金矿环境安全隐患。上游营口市境内有5家7处浮选金矿厂,在多年生产中积累了大量的尾矿渣存放在6座尾矿库中。但是这6座尾矿库坝体均未采取钢筋水泥建造和防渗措施。如果尾矿坝泄露,或者由于其他原因导致尾矿坝被毁坏,大量的含氰化物和持久性污染物以及重金属的尾矿渣和废水排入卧龙泉河流域,最终流入碧流河水库,将对大连市的供水安全和人民的生命财产安全造成灾难性影响。
2.3.2 道路交通环境安全隐患。305国道自荷花山镇段进入碧流河水库水源保护区,经桂云花乡、什字街镇、万福镇、梁屯镇,穿越碧流河水库饮用水水源保护区距离较长。其中,位于庄河市桂云花满族乡境内的蛤蜊河桥是305国道跨越碧流河水库库区的主桥,处于蛤蜊河与碧流河水库的接壤处,全长160 m,但是桥梁并未对路面水单独收集,也未建设路面雨水处理装置,桥面径流直接排入碧流河水库库区,一旦发生危险化学品运输车辆侧翻等突发事故,后果不堪设想。 2.4 环境监管问题
2.4.1 水质监测体系不完善。一是县级环境监测站监测能力不足。水库所在的普兰店市、庄河市环境监测站环境监测能力仅为《地表水环境质量标准(GB3838-2002)》中29项基本项目,无法满足《2012年全国环境监测工作要点》中对地表水饮用水源地监测项目的要求。因此,碧流河水库的日常水质监测都由大连市环境监测中心承担,但是由于大连市环境监测中心与碧流河水库距离较远,例行采样费时费力,在突发环境事故时很难在第一时间到达现场,水质监测事倍功半。二是应急预警能力不强。水质监测主要依靠实验室取样分析,水质自动在线监测系统也未建设完成,无法实时、动态掌握水质变化的情况,更缺乏应急预警的监控系统。
2.4.2 环境监察能力不足。碧流河流域面积分布广,仅依靠县级水源地监察大队人员力量实现对水源保护区的监察执法比较难以实现,无法深入到广大村屯腹地。此外,县级水源地监察大队监察执法实行的是定期巡检制度,无法在实时掌握水源保护区发展动态;发现违法行为时,也无法现场即时向市环境监察支队水源地监察大队发送相关信息;监察装备和手段也比较陈旧、滞后。
3 碧流河水库水源保护区生态环境保护对策
3.1 增强水体保育功能
通过完善“大伙房调水工程”,推广节水灌溉技术,增加人工汇水流量等方式有效保证碧流河入库水量;推进节水型社会建设,加强农业、工业和城市节水工程与非工程措施实施,对库区水量进行补给;及时疏浚库区及入库河流河道,提升保水及排涝能力,以盈备亏,以丰补歉。以水库汇流区域和河流源头、两岸为重点,在整个饮用水水源保护区内全面实施绿化工程,提高森林覆盖率,增加水源涵养度;巩固、提高退耕还林成果,加大后期培育力度,确保成林成材。结合生态安全格局的要求,在水土流失严重地区继续实施退耕还林还草、土地整治、防风固沙、泥石流防治等工程措施;加大水土保持监测力度,加强小流域水土流失综合治理。完善生态防护林网建设,涵养水土。
3.2 促进产业结构与布局调整
应当因地制宜,加大设施农业发展力度,逐渐形成“一村一品”、“一乡一业”的农业新格局;将果业发展与设施农业、特色农业、苗圃经济有机结合起来,重点发展蓝莓、草莓、大樱桃、葡萄、苹果等适宜当地环境条件的水果;发展林业经济,引导农民步入“靠山—吃山—养山—再生山林资源”的循环发展轨道,因地制宜规划林下经济试点;建设都市农业采摘园、生态庄园。合理规划生态旅游业的环境,把生态资源保护放在首位,合理开发利用各类风景旅游资源;打造生态服务业品牌,融生态旅游、绿色食品、旅游附加产品、文化于一体,形成由环库休闲运动和生态旅游带动的服务业与特色产业链。
3.3 推进污染源治理
应逐步关闭搬迁保护区内排污企业,减少保护区内污染物排放;扩大城镇建成区污水排污管网覆盖面积,增强现有污水厂脱氮除磷效果,建设乡镇污水处理设施及配套管网;开展农村连片整治,以加快农村生活垃圾处理体系建设。
通过测土配方施肥、增施有机肥、秸秆还田等措施,减少氮肥、磷肥的使用量;推广综合防治措施,提高生物农药和高效低毒农药的使用率,减少化学农药的使用量;对规模化畜禽养殖场进行综合整治,解决畜禽粪便污染问题。
3.4 加强环境风险防范
对现存4家在营采矿企业,手续到期后不予续约,实行关停并转;加强治理库区内矿山的生态修复;避免尾矿水进入库内[5]。在保护区内易发交通事故位置设置砼防撞护栏,在交通穿越路段单独建设路面雨水收集系统,建设污水收集系统、贮水池或缓冲带等措施,确保突发事故状态下污染物不进入水体;完善化学品运输管理体系,加强特色车辆监控,禁止有毒有害危险品车辆进入。
3.5 提升环境监管能力
提升县级环境监测部门的监测能力,增加大连市环境监测中心生物毒性监测能力;完善现有水质监测站网,在入库河流上建设水质在线监测系统[6],同时在GIS技术支持下,进行污染物扩散模拟技术研究,构建水质安全警情报警与识别系统、水污染事故应急预案系统;开展库区大气沉降通量观测。完善保护区巡查制度,建设环境保护主管部门总负责,水务、农业等多部门参与的市、县、乡、村四级巡查制度。
4 参考文献
[1] 谢在刚.碧流河水庫水体富营养化控制对策探讨[J].吉林水利,2009(1):38-40.
[2] 陈加莉,尹浩.松华坝水库源区旱地生态修复研究[J].安徽农业科学,2009(24):370-372.
[3] 吴坤杰,杨东辉,李睿,等.南湾水库表层沉积物重金属污染及潜在生态风险评价[J].河南农业科学,2012(3):85-87.
[4] 杨文花,曹瑛杰.浙江省长潭水库水质指标季节性变化及其相关性研究[J].江西农业学报,2010 (1):152-155.
[5] 张双翼,孙娟.碧流河水库水质现状调查与分析[J].现代农业科技,2012(7):278,285.
[6] 徐辉,王日东,夏莹.大连市饮用水水源地水环境监控预警体系研究[C]//中国环境科学学会学术年会论文集.北京:中国环境科学出版社,2010:2061-2064.
关键词 生态环境;污染;问题;防控对策;碧流河水库
中图分类号 X524 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2014)03-0245-02
碧流河水库是大连市最重要的城市饮用水水源,是大连市的“生命之源”。大连市政府历来十分重视水库及其汇水、输水区域的环境保护。但随着水库周边及上游地区工矿企业、种养殖业和旅游业的发展,以及城镇和农村居民生活水平的不断提高,输入水库的污染负荷逐年增大,水质安全受到严重威胁。
1 碧流河水库水源保护区基本情况
碧流河水库位于营口盖州市与大连庄河市、普兰店市交界处,流域面积2 814 km2,是一座以城市及工业供水为主,兼有防洪、发电等综合效益的大Ⅱ型水库。水库水面面积57.73 km2,总库容9.34亿m3,正常库容7.14亿m3,死库容0.7亿m3,正常水位线高度69.0 m。2005年2月21日,辽宁省人民政府办公厅下发了辽政办发〔2005〕8号文件,对碧流河水库饮用水源保护区进行了划定。2009年12月又对碧流河水库饮用水源保护区进行了核准。保护区总面积为1 768.5 km2,其中大连市域内为790.4 km2,营口市域内为978.1 km2。
2 碧流河水库水源保护区存在的主要环境问题
2.1 生态环境资源问题
2.1.1 水资源短缺。流域地表水资源总量丰富,但相对量不足,径流变幅大,地下水位仍然较低,土壤含水量不足。尤其是上游修建的玉石水库拦截了碧流河13.4%的水量,加剧了紧张趋势。
2.1.2 涵养水源功能衰退。由于历史上的过度破坏,保护区天然林几乎不复存在,现在的林分多是建国后经过封山育林发展起来的次生林分,中幼龄林占多数。虽然保护区森林覆盖率逐年增加,但由于天然林和成熟林面积在减少,次生林和灌丛增加。森林的生态功能有所减弱,水源涵养能力降低。
2.1.3 土地资源破坏严重。一是土地生产力下降。水源保护区内以传统种植业为主,大量施用农药、化肥,由于施用方式简单粗放,大大降低了化肥、农药的使用效率,更污染了土壤,使得土壤板结、土地质量退化、土地生产力下降,进而影响了农作物的产品质量和产量。二是耕地资源逐年减少。近几年来,随着农民收入水平的提升,新建住宅激增,农村占用耕地大幅增加,土地资源浪费严重。另外,随着全域城市化进程的加快,小城镇建设用地逐年增加,人多地少的矛盾逐渐凸显。三是土壤侵蚀严重。水库建成以来,共治理流域内水土流失面积4万hm2,但由于流域面积分布广,仍有近6.67万hm2水土流失区域未经有效治理,每年约有40万t泥沙流入水库。水土流失使大量泥沙下泄,淤积下游河道,降低其泄洪能力,一旦上游来洪量增大,常引起洪涝灾害。
2.1.4 水质富营养化隐患。目前碧流河水库水质富营养化指数相对较低,但是总氮指标在不同区域、不同时间均达到富营养化水平;虽然在短时间内发生水体富营养化的可能性不大。但总氮含量超标,构成碧流河水库水体富营养化的潜在隐患[1]。
2.2 环境污染问题
2.2.1 点源污染。一是工业点源污染。根据调查,大连市境内共有点源16处,年污水排放总量近15万t;盖州市境内共有点源31处,年总废水排放量约77.24万t。大多数企业规模较小,污染防治设施简陋,对水质产生了一定程度影响。二是生活源污染。由于水源保护区划分工作开展较晚,保护区内仍有大量居民存在,农村生活污水及垃圾已成为影响库区水质的一个重要原因。水库周边有23个自然村,整个保护区内有人口将近20万人,每年废水排放量430万t以上,大量农村生活污水排放进入到水源保护区内,对水质产生了严重影响。乡镇人口集中地区,生活垃圾无序排放,每年垃圾堆放量约4.8万 t。保护区内居民堆放的垃圾大部分通过地下渗透或自然水道进入水库,严重影响库区水质安全。
2.2.2 非点源污染。一是畜禽养殖污染。据调查情况显示,水源保护区及准保护区内5 000只规模以上的养鸡场多达38户,畜禽散养更为普遍。大部分畜禽粪便未经处理便直接排放,并且排放随意性强,氮、磷、COD等大量富营养化物质通过冲刷和雨水作用直接或间接排入库区,造成库区水质直接污染。二是农业面源污染。水源保护区属于农业产区,种植业占主导地位,在农业生产中需要投入大量的农业生产物资,其中主要的污染来自农药和化肥2个方面。据统计,由于农药使用的方法不当,加之多施用在水土流失较为严重的旱坡地和靠近库区的城郊大宗农作物上,整个保护区1年内有342.23 t农药残留物流入保护区。而化肥也因施用方式简单粗放,利用率仅30%左右,整个保护区1年内有684.45 t化肥通过地表径流直接进入水库。三是水土流失。水土流失的氮、磷及化学农药等有机污染物通过径流进入库区,是造成總氮超过地表水Ⅱ类标准的重要原因[2-4]。
2.3 环境风险问题
2.3.1 上游金矿环境安全隐患。上游营口市境内有5家7处浮选金矿厂,在多年生产中积累了大量的尾矿渣存放在6座尾矿库中。但是这6座尾矿库坝体均未采取钢筋水泥建造和防渗措施。如果尾矿坝泄露,或者由于其他原因导致尾矿坝被毁坏,大量的含氰化物和持久性污染物以及重金属的尾矿渣和废水排入卧龙泉河流域,最终流入碧流河水库,将对大连市的供水安全和人民的生命财产安全造成灾难性影响。
2.3.2 道路交通环境安全隐患。305国道自荷花山镇段进入碧流河水库水源保护区,经桂云花乡、什字街镇、万福镇、梁屯镇,穿越碧流河水库饮用水水源保护区距离较长。其中,位于庄河市桂云花满族乡境内的蛤蜊河桥是305国道跨越碧流河水库库区的主桥,处于蛤蜊河与碧流河水库的接壤处,全长160 m,但是桥梁并未对路面水单独收集,也未建设路面雨水处理装置,桥面径流直接排入碧流河水库库区,一旦发生危险化学品运输车辆侧翻等突发事故,后果不堪设想。 2.4 环境监管问题
2.4.1 水质监测体系不完善。一是县级环境监测站监测能力不足。水库所在的普兰店市、庄河市环境监测站环境监测能力仅为《地表水环境质量标准(GB3838-2002)》中29项基本项目,无法满足《2012年全国环境监测工作要点》中对地表水饮用水源地监测项目的要求。因此,碧流河水库的日常水质监测都由大连市环境监测中心承担,但是由于大连市环境监测中心与碧流河水库距离较远,例行采样费时费力,在突发环境事故时很难在第一时间到达现场,水质监测事倍功半。二是应急预警能力不强。水质监测主要依靠实验室取样分析,水质自动在线监测系统也未建设完成,无法实时、动态掌握水质变化的情况,更缺乏应急预警的监控系统。
2.4.2 环境监察能力不足。碧流河流域面积分布广,仅依靠县级水源地监察大队人员力量实现对水源保护区的监察执法比较难以实现,无法深入到广大村屯腹地。此外,县级水源地监察大队监察执法实行的是定期巡检制度,无法在实时掌握水源保护区发展动态;发现违法行为时,也无法现场即时向市环境监察支队水源地监察大队发送相关信息;监察装备和手段也比较陈旧、滞后。
3 碧流河水库水源保护区生态环境保护对策
3.1 增强水体保育功能
通过完善“大伙房调水工程”,推广节水灌溉技术,增加人工汇水流量等方式有效保证碧流河入库水量;推进节水型社会建设,加强农业、工业和城市节水工程与非工程措施实施,对库区水量进行补给;及时疏浚库区及入库河流河道,提升保水及排涝能力,以盈备亏,以丰补歉。以水库汇流区域和河流源头、两岸为重点,在整个饮用水水源保护区内全面实施绿化工程,提高森林覆盖率,增加水源涵养度;巩固、提高退耕还林成果,加大后期培育力度,确保成林成材。结合生态安全格局的要求,在水土流失严重地区继续实施退耕还林还草、土地整治、防风固沙、泥石流防治等工程措施;加大水土保持监测力度,加强小流域水土流失综合治理。完善生态防护林网建设,涵养水土。
3.2 促进产业结构与布局调整
应当因地制宜,加大设施农业发展力度,逐渐形成“一村一品”、“一乡一业”的农业新格局;将果业发展与设施农业、特色农业、苗圃经济有机结合起来,重点发展蓝莓、草莓、大樱桃、葡萄、苹果等适宜当地环境条件的水果;发展林业经济,引导农民步入“靠山—吃山—养山—再生山林资源”的循环发展轨道,因地制宜规划林下经济试点;建设都市农业采摘园、生态庄园。合理规划生态旅游业的环境,把生态资源保护放在首位,合理开发利用各类风景旅游资源;打造生态服务业品牌,融生态旅游、绿色食品、旅游附加产品、文化于一体,形成由环库休闲运动和生态旅游带动的服务业与特色产业链。
3.3 推进污染源治理
应逐步关闭搬迁保护区内排污企业,减少保护区内污染物排放;扩大城镇建成区污水排污管网覆盖面积,增强现有污水厂脱氮除磷效果,建设乡镇污水处理设施及配套管网;开展农村连片整治,以加快农村生活垃圾处理体系建设。
通过测土配方施肥、增施有机肥、秸秆还田等措施,减少氮肥、磷肥的使用量;推广综合防治措施,提高生物农药和高效低毒农药的使用率,减少化学农药的使用量;对规模化畜禽养殖场进行综合整治,解决畜禽粪便污染问题。
3.4 加强环境风险防范
对现存4家在营采矿企业,手续到期后不予续约,实行关停并转;加强治理库区内矿山的生态修复;避免尾矿水进入库内[5]。在保护区内易发交通事故位置设置砼防撞护栏,在交通穿越路段单独建设路面雨水收集系统,建设污水收集系统、贮水池或缓冲带等措施,确保突发事故状态下污染物不进入水体;完善化学品运输管理体系,加强特色车辆监控,禁止有毒有害危险品车辆进入。
3.5 提升环境监管能力
提升县级环境监测部门的监测能力,增加大连市环境监测中心生物毒性监测能力;完善现有水质监测站网,在入库河流上建设水质在线监测系统[6],同时在GIS技术支持下,进行污染物扩散模拟技术研究,构建水质安全警情报警与识别系统、水污染事故应急预案系统;开展库区大气沉降通量观测。完善保护区巡查制度,建设环境保护主管部门总负责,水务、农业等多部门参与的市、县、乡、村四级巡查制度。
4 参考文献
[1] 谢在刚.碧流河水庫水体富营养化控制对策探讨[J].吉林水利,2009(1):38-40.
[2] 陈加莉,尹浩.松华坝水库源区旱地生态修复研究[J].安徽农业科学,2009(24):370-372.
[3] 吴坤杰,杨东辉,李睿,等.南湾水库表层沉积物重金属污染及潜在生态风险评价[J].河南农业科学,2012(3):85-87.
[4] 杨文花,曹瑛杰.浙江省长潭水库水质指标季节性变化及其相关性研究[J].江西农业学报,2010 (1):152-155.
[5] 张双翼,孙娟.碧流河水库水质现状调查与分析[J].现代农业科技,2012(7):278,285.
[6] 徐辉,王日东,夏莹.大连市饮用水水源地水环境监控预警体系研究[C]//中国环境科学学会学术年会论文集.北京:中国环境科学出版社,2010:2061-2064.