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摘要:根据马坡水库目前的水质质量、库区建筑物布置及库区污染源分布情况,分析马坡水库作为饮用水水源地之一存在的问题,并针对这些问题提出改善库区水质和保护水库水源地的工程措施。
关键词:兴业县;马坡水库;水源地;水质保护;水质监测
中图分类号:TU984 文献标识码:A 文章编号:
1.工程基本概况
马坡水库是兴业县城区主要的饮用水水源地之一,位于兴业县城隍镇幸福村,距离城隍镇7km,距兴业县城22km,是一个以灌溉为主,结合防洪、供水、发电、养殖等综合利用的中型水库。该工程于1976年1月动工兴建,1979年4月竣工。水库集雨面积16.41km2,总库容2764万m3,沿干渠有两座梯级电站,共装机325kw。
2.项目建设必要性
马坡水库库区范围内居住有城隍镇镇东村2350人,周边有580亩水田,420亩旱地和9250亩经济林(其中速生桉林2000亩),库区自然水源林遭受毁坏。村民生活污水、垃圾和农田所施用化肥、农药污染成为了水库的主要污染源。根据《玉林市各县市区水库水源地调查及评估报告》的评价分析结果来看,马坡水库的富营养化程度属于中营养,取水口综合水质类别为Ⅲ类,水源地目前水質尚好,为确保水质维持在良好状态,必须采取必要的措施对马坡水库水源进行有效的保护。
3.水质现状
根据马坡水库水源地污染源和现有的水质资料,水质评价因子选取pH值、DO、CODMn、BOD5、挥发酚、氰化物、氨氮、NO3-N、NO2-N、总砷、总汞、六价铬、总铜、总锌、总铅、总镉、大肠菌群等,并增加总磷、总氮等富营养化指标进行湖库水体的富营养化评价。
根据检测结果可知:马坡水库饮用水源地水质于断面丰水期、枯水期水质均优于或等于Ⅲ类标准。
4.水质保护目标及工程任务
4.1水质保护目标
根据国家颁布的相关法律法规,结合《玉林市各县市区水库水源地调查及评估报告》,确定了马坡水库的保护区范围和水质保护目标。
一级保护区:马坡水库库区及沿岸100m内。
二级保护区:马坡水库集水区域。
4.2水质保护措施及工程任务
根据利贝格最小定律:植物生长取决于外界供给它所需要的养料中数量最少的那一种。根据水质中主要污染物的浓度及用水水质要求,保护整个水库水体的水生态良好,主要考虑降低库水中的氮、磷浓度,使水体中的氮、磷浓度保持在藻类生长繁殖所需营养数量以下。主要保护措施有:1)首先降低进库水的氮、磷浓度:2)水面生态治理。
为了使马坡水库水质达到Ⅱ类的目标要求,本工程项目的主要任务是:a)镇东村村口设一处人工湿地,生活污水经过人工湿地净化后排入河道;b)长山拱坝水库入水口设前置库生态系统工程,进而降低前置库来水的SS悬浮物量,消减入库营养盐、改善透明度等环境条件,提高水体的自净能力和稳定性;c)水面生态工程,通过实施水生植被恢复,改善水库生态结构,将水库的生态结构维持在一个稳定的良性的水平上;d)水质监测设施建设,用以加强水质控制管理。
5.工程措施
5.1人工湿地设置
镇东村居民生活污水经过排水沟汇聚至集水井中间利用拦污栅隔离部分生活垃圾,污水流经集水井进入人工湿地净化处理,然后渗流进入集水沟,最后流入原河道。工艺流程如下:
5.2前置库生态系统工程
a)库底水生植被
高等水生植被构建是示范区生态系统构建的关键工程,工程内容包括先锋植物种类选择与种植、沉水植物功能群物种选择与群落构建、浮叶植物种类选择与构建、挺水植物种类选择与构建,以及整个示范区水生高等植物结构优化与稳定工程等。
①先锋植物群落工程:先锋植物群落工程实施后,水体透明度必须达到80cm以上,由于不同生态系统特征不同,生态系统恢复有一定的波动,根据生态系统发展轨迹具体情况,先锋植物群落构建需要反复多次。
②沉水植物功能群工程:工程包括物种选择、采集、种植、群落扩充和优化等,形成稳定群落后覆盖度60%以上。
③浮叶植物工程:选择有一定观赏性、同时容易控制其扩增的睡莲等,覆盖度不超过100 m2。
④挺水植物岸带工程:选择土著种,覆盖水域控制在300 m2。
b)底栖动物
底栖动物增扩主要是放养双壳类,瓣鳃类等大型底栖动物作为“生物操纵法” 的生态工程工具物种,利用其滤食和生物絮凝的特性来降低水体悬浮物及藻类密度,提高水体透明度。
该工程区放养双壳类生物冠蚌2400只、无齿蚌1800只、三角帆蚌100kg,规格1-2龄;放养腮瓣生物滤器梨型环棱螺1200只和铜锈环棱螺900kg,规格0.5-1g/个,螺蛳、河蚌密度均为7.5g/ m3。
c)鱼类投放调控
鱼类调控主要目的是通过构建食物网驱除杂食性鱼类,控制工程区内野杂鱼密度数量并投放滤食性鱼类通过生长摄食有效地减少了水体中的藻类。
工程实施初期对野杂鱼进行清除,并适量放养(50-125g/尾)鲢鱼6000尾;鳙鱼1200尾,规格8-10cm;乌鳢200尾,规格7-10cm。鱼苗放养时间安排在沉水植物恢复之后。
5.3水库水面生态治理
高等水生植物能够直接吸收来自水库上游和底泥释放的营养物质和有毒物质,又可供应鱼类作为食品,对城市供水水质有着很强的缓冲作用。根据观察,目前马坡水库高等水生植物的特点是植被面积小、多样性水平低、稳定性差、现存量少、饵料价值低。因此,建议在水库低水位期种植速生、生活周期长、饵料价值高、耐污染的大型水生植物,以便在汛期来水后生长起来,有效吸收水体中的营养物质、抑制藻类增殖。水生植物未达到一定规模之前,应禁止打捞水草,并不投放草食性鱼类,以利其增殖;待达到规模后,放养草鱼,组织水草打捞,使营养物质被有效携出库外,以达到净化水质的目的。在陈冲顶村冲沟入库处库边浅水区域种植水生植物,面积3000m2。
5.4水质监测设备、
马坡水库作为兴业县城区主要的饮用水水源地之一,在加强水量优化调配的同时,必须加强水质的动态监测和化验分析,做到量质并管,确保兴业县城区饮用水的安全。
要进行水质监测应配备的仪器设备有:数字酸度计、真空泵、光学天秤、透明度计、蒸汽消器、分光光度计、恒温水浴锅、离心机、超净工作台、显微镜和氨氮在线监测仪等。另外还需配置1艘水质监测专用船及新建水质化验室。
6.工程管理
本工程的管理范围是马坡水库及集雨面积范围内的水质环境保护,管理机构为玉林市水利局直接领导下马坡水库水电管理处,管理处专门设立一个水质水环境保护组,定员6人,设组长1人,库区绿化及水环境监督执法5人。
本工程拟在马坡水库坝首建水源地保护工程管理房一幢,建筑面积100m2,购置办公设备一套。在长山拱坝前置库入口、出口及水库出水口三个地方建三个自动化水质监测点。配置水质水环境监测执法车一辆,专用于水质监测及水环境保护执法。
关键词:兴业县;马坡水库;水源地;水质保护;水质监测
中图分类号:TU984 文献标识码:A 文章编号:
1.工程基本概况
马坡水库是兴业县城区主要的饮用水水源地之一,位于兴业县城隍镇幸福村,距离城隍镇7km,距兴业县城22km,是一个以灌溉为主,结合防洪、供水、发电、养殖等综合利用的中型水库。该工程于1976年1月动工兴建,1979年4月竣工。水库集雨面积16.41km2,总库容2764万m3,沿干渠有两座梯级电站,共装机325kw。
2.项目建设必要性
马坡水库库区范围内居住有城隍镇镇东村2350人,周边有580亩水田,420亩旱地和9250亩经济林(其中速生桉林2000亩),库区自然水源林遭受毁坏。村民生活污水、垃圾和农田所施用化肥、农药污染成为了水库的主要污染源。根据《玉林市各县市区水库水源地调查及评估报告》的评价分析结果来看,马坡水库的富营养化程度属于中营养,取水口综合水质类别为Ⅲ类,水源地目前水質尚好,为确保水质维持在良好状态,必须采取必要的措施对马坡水库水源进行有效的保护。
3.水质现状
根据马坡水库水源地污染源和现有的水质资料,水质评价因子选取pH值、DO、CODMn、BOD5、挥发酚、氰化物、氨氮、NO3-N、NO2-N、总砷、总汞、六价铬、总铜、总锌、总铅、总镉、大肠菌群等,并增加总磷、总氮等富营养化指标进行湖库水体的富营养化评价。
根据检测结果可知:马坡水库饮用水源地水质于断面丰水期、枯水期水质均优于或等于Ⅲ类标准。
4.水质保护目标及工程任务
4.1水质保护目标
根据国家颁布的相关法律法规,结合《玉林市各县市区水库水源地调查及评估报告》,确定了马坡水库的保护区范围和水质保护目标。
一级保护区:马坡水库库区及沿岸100m内。
二级保护区:马坡水库集水区域。
4.2水质保护措施及工程任务
根据利贝格最小定律:植物生长取决于外界供给它所需要的养料中数量最少的那一种。根据水质中主要污染物的浓度及用水水质要求,保护整个水库水体的水生态良好,主要考虑降低库水中的氮、磷浓度,使水体中的氮、磷浓度保持在藻类生长繁殖所需营养数量以下。主要保护措施有:1)首先降低进库水的氮、磷浓度:2)水面生态治理。
为了使马坡水库水质达到Ⅱ类的目标要求,本工程项目的主要任务是:a)镇东村村口设一处人工湿地,生活污水经过人工湿地净化后排入河道;b)长山拱坝水库入水口设前置库生态系统工程,进而降低前置库来水的SS悬浮物量,消减入库营养盐、改善透明度等环境条件,提高水体的自净能力和稳定性;c)水面生态工程,通过实施水生植被恢复,改善水库生态结构,将水库的生态结构维持在一个稳定的良性的水平上;d)水质监测设施建设,用以加强水质控制管理。
5.工程措施
5.1人工湿地设置
镇东村居民生活污水经过排水沟汇聚至集水井中间利用拦污栅隔离部分生活垃圾,污水流经集水井进入人工湿地净化处理,然后渗流进入集水沟,最后流入原河道。工艺流程如下:
5.2前置库生态系统工程
a)库底水生植被
高等水生植被构建是示范区生态系统构建的关键工程,工程内容包括先锋植物种类选择与种植、沉水植物功能群物种选择与群落构建、浮叶植物种类选择与构建、挺水植物种类选择与构建,以及整个示范区水生高等植物结构优化与稳定工程等。
①先锋植物群落工程:先锋植物群落工程实施后,水体透明度必须达到80cm以上,由于不同生态系统特征不同,生态系统恢复有一定的波动,根据生态系统发展轨迹具体情况,先锋植物群落构建需要反复多次。
②沉水植物功能群工程:工程包括物种选择、采集、种植、群落扩充和优化等,形成稳定群落后覆盖度60%以上。
③浮叶植物工程:选择有一定观赏性、同时容易控制其扩增的睡莲等,覆盖度不超过100 m2。
④挺水植物岸带工程:选择土著种,覆盖水域控制在300 m2。
b)底栖动物
底栖动物增扩主要是放养双壳类,瓣鳃类等大型底栖动物作为“生物操纵法” 的生态工程工具物种,利用其滤食和生物絮凝的特性来降低水体悬浮物及藻类密度,提高水体透明度。
该工程区放养双壳类生物冠蚌2400只、无齿蚌1800只、三角帆蚌100kg,规格1-2龄;放养腮瓣生物滤器梨型环棱螺1200只和铜锈环棱螺900kg,规格0.5-1g/个,螺蛳、河蚌密度均为7.5g/ m3。
c)鱼类投放调控
鱼类调控主要目的是通过构建食物网驱除杂食性鱼类,控制工程区内野杂鱼密度数量并投放滤食性鱼类通过生长摄食有效地减少了水体中的藻类。
工程实施初期对野杂鱼进行清除,并适量放养(50-125g/尾)鲢鱼6000尾;鳙鱼1200尾,规格8-10cm;乌鳢200尾,规格7-10cm。鱼苗放养时间安排在沉水植物恢复之后。
5.3水库水面生态治理
高等水生植物能够直接吸收来自水库上游和底泥释放的营养物质和有毒物质,又可供应鱼类作为食品,对城市供水水质有着很强的缓冲作用。根据观察,目前马坡水库高等水生植物的特点是植被面积小、多样性水平低、稳定性差、现存量少、饵料价值低。因此,建议在水库低水位期种植速生、生活周期长、饵料价值高、耐污染的大型水生植物,以便在汛期来水后生长起来,有效吸收水体中的营养物质、抑制藻类增殖。水生植物未达到一定规模之前,应禁止打捞水草,并不投放草食性鱼类,以利其增殖;待达到规模后,放养草鱼,组织水草打捞,使营养物质被有效携出库外,以达到净化水质的目的。在陈冲顶村冲沟入库处库边浅水区域种植水生植物,面积3000m2。
5.4水质监测设备、
马坡水库作为兴业县城区主要的饮用水水源地之一,在加强水量优化调配的同时,必须加强水质的动态监测和化验分析,做到量质并管,确保兴业县城区饮用水的安全。
要进行水质监测应配备的仪器设备有:数字酸度计、真空泵、光学天秤、透明度计、蒸汽消器、分光光度计、恒温水浴锅、离心机、超净工作台、显微镜和氨氮在线监测仪等。另外还需配置1艘水质监测专用船及新建水质化验室。
6.工程管理
本工程的管理范围是马坡水库及集雨面积范围内的水质环境保护,管理机构为玉林市水利局直接领导下马坡水库水电管理处,管理处专门设立一个水质水环境保护组,定员6人,设组长1人,库区绿化及水环境监督执法5人。
本工程拟在马坡水库坝首建水源地保护工程管理房一幢,建筑面积100m2,购置办公设备一套。在长山拱坝前置库入口、出口及水库出水口三个地方建三个自动化水质监测点。配置水质水环境监测执法车一辆,专用于水质监测及水环境保护执法。