烏江水庫(kù)水質(zhì)評(píng)價(jià)及原因分析

江川

烏江流域?yàn)橘F州省的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了豐富的資源，在保障生態(tài)安全、調(diào)節(jié)氣候環(huán)境、保障飲水、灌溉、發(fā)電等方面起到重要作用。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展和人口迅速增長(zhǎng)，烏江流域水污染問(wèn)題日漸凸顯，而烏江水庫(kù)位于烏江水系中部，是污染問(wèn)題突出的水域，主要的問(wèn)題是總磷污染，且一直影響到出境斷面水質(zhì)。研究烏江水庫(kù)水環(huán)境質(zhì)量和總磷污染變化趨勢(shì)及規(guī)律，對(duì)烏江水庫(kù)水環(huán)境治理具有重要意義。

本研究區(qū)域位于貴州遵義、息烽、金沙三縣交界的烏江干流(烏江流域中部)上的烏江水庫(kù)，最大蓄水面積124 km2，平均水深44.8 m;壩前水深150 m，庫(kù)長(zhǎng)約76 km，水面寬度在50～1 000 m之間。兩岸山高超過(guò)300 m，地質(zhì)條件極為復(fù)雜，河谷狹窄，是個(gè)典型的山區(qū)河道型水庫(kù)。庫(kù)水位年變幅超過(guò)30 m，為季調(diào)節(jié)水庫(kù)。水庫(kù)地處云貴高原之上，正常高蓄水位760 m，相應(yīng)庫(kù)容2.14×109m3，有效庫(kù)容1.35×109m3。烏江水庫(kù)上游有洪家渡、東風(fēng)、索風(fēng)營(yíng)3座梯級(jí)水庫(kù)，有兩條入庫(kù)河流，一條是北岸遵義縣和息烽縣的界河偏巖河，另一條是南岸的息烽河。

1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)位及評(píng)價(jià)方法

根據(jù)貴州省地表水環(huán)境功能劃分規(guī)定，烏江水庫(kù)為Ⅱ類(lèi)水質(zhì)功能區(qū)，庫(kù)區(qū)共設(shè)4條監(jiān)測(cè)垂線，庫(kù)前(大嶺崗)、庫(kù)后(大壩)、入庫(kù)河流(偏巖河口、息烽河口)，水質(zhì)評(píng)價(jià)執(zhí)行GB 3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅱ類(lèi)。根據(jù)烏江水庫(kù)污染的特征，評(píng)價(jià)方法采用單因子指數(shù)評(píng)價(jià)法。

2 監(jiān)測(cè)結(jié)果

根據(jù)貴州省環(huán)境質(zhì)量年報(bào)，多年來(lái)烏江水庫(kù)水質(zhì)均未達(dá)到GB 3838—2002《地表水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)》Ⅱ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，主要污染物為總磷和總氮(總氮不參加評(píng)價(jià))，個(gè)別指標(biāo)個(gè)別年度超標(biāo)。2006～2010年水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果匯總見(jiàn)表1。

2010年烏江水庫(kù)各垂線總磷、總氮的空間分布如圖1所示，其中總磷污染指數(shù)變化范圍在2.145～6.4之間，平均為3.36。總氮污染指數(shù)變化范圍在4.3～8.08之間，平均為6.606(單項(xiàng)污染指數(shù)見(jiàn)表2、3)。

表1 烏江水庫(kù)2006～2010年評(píng)價(jià)結(jié)果及超標(biāo)因子匯總

圖1 2010年烏江水庫(kù)各垂線總磷、總氮空間變化

圖1顯示，息烽河口總磷污染指數(shù)最高，高出大嶺崗2倍，高出偏沿河口和大壩1.7倍和1.6倍。大嶺崗總氮污染指數(shù)低，其余三條垂線污染指數(shù)均偏高。

2.1 水期變化

不同水期總磷、總氮的平均濃度變化如圖2、3所示。息烽河口總磷、總氮濃度變化一致，平水期＞枯水期＞豐水期，大嶺崗總磷、總氮變化一致，平水期＞豐水期，偏沿河口和大壩總磷與總氮的變化正相反，總磷平水期＞豐水期，而總氮豐水期＞平水期。

圖2 2010年烏江水庫(kù)各水期總磷變化

圖3 2010年烏江水庫(kù)各水期總氮變化

2.2 年際變化

圖4顯示了2006～2010年烏江水庫(kù)總磷、總氮濃度變化情況。由圖4可知，2006～2010年烏江水庫(kù)TP濃度呈顯著下降趨勢(shì)，而總氮2006～2007年呈下降趨勢(shì)，自2007年后呈緩慢上升趨勢(shì)。

圖4 烏江水庫(kù)總磷、總氮年際變化趨勢(shì)

通過(guò)秩相關(guān)系數(shù)法檢驗(yàn)各垂線總磷污染指數(shù)變化趨勢(shì)，結(jié)果顯示均呈顯著性下降趨勢(shì)，而總氮息烽河口和大嶺崗為顯著下降趨勢(shì)，大壩和偏沿河口則相反，大壩呈顯著上升趨勢(shì)，偏沿河口呈不顯著上升趨勢(shì)(表2、3)。

表2 2006～2010年烏江水庫(kù)各斷面總磷污染指數(shù)

表3 2006～2010年烏江水庫(kù)各斷面總氮污染指數(shù)

3 結(jié)論

3.1 年度狀況

(1)2010年烏江水庫(kù)水質(zhì)以Ⅳ類(lèi)水質(zhì)為主。其中，息烽河口垂線水質(zhì)為Ⅴ類(lèi)，大嶺崗、偏沿河口、大壩垂線水質(zhì)為Ⅳ類(lèi)，污染物為總磷。

(2)2010年烏江水庫(kù)各垂線中，總磷污染指數(shù)在6.4～2.114 5之間，平均為3.36。其中息烽河口最高為6.4，其次依次為偏沿河口2.48、大壩2.36、大嶺崗2.145，而總氮污染指數(shù)在4.3～8.08之間，四條垂線污染指數(shù)平均為6.606，其中大嶺崗最低為4.3，其次依次為息烽河口6.56、大壩7.48、偏沿河口8.08，總氮污染相當(dāng)嚴(yán)重，總磷污染情況雖好于總氮，但污染程度仍較重(表3、4)。

3.2 總磷水期變化

2010年各垂線總磷、總氮濃度除息烽河口平水期顯著升高外，其余垂線變化不顯著，息烽河口總磷、總氮濃度變化一致，平水期＞枯水期＞豐水期，大嶺崗總磷、總氮變化一致，平水期＞豐水期，偏沿河口和大壩總磷與總氮的變化正相反，總磷平水期＞豐水期，而總氮豐水期＞平水期。

3.3 水質(zhì)年際變化

烏江水庫(kù)水質(zhì)總體在逐年好轉(zhuǎn)，由2006年的劣Ⅴ類(lèi)水質(zhì)斷面占75%，到2010年的無(wú)劣Ⅴ類(lèi)水質(zhì)斷面，且Ⅳ類(lèi)水質(zhì)斷面占到75%。

3.4 污染物年際變化趨勢(shì)

2006～2010年烏江水庫(kù)總磷濃度呈顯著下降趨勢(shì);而總氮2006～2007年呈下降趨勢(shì)，自2007年后呈緩慢上升趨勢(shì)。結(jié)果顯示總磷與總氮自2007年以來(lái)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。

4 原因分析

導(dǎo)致烏江庫(kù)區(qū)總磷污染的原因有:(1)生活污染比重較大。息烽縣小寨壩鎮(zhèn)及庫(kù)區(qū)周?chē)用竦纳钗鬯唤?jīng)處理直接排入烏江水庫(kù);(2)工業(yè)及礦產(chǎn)污染。若干年來(lái)支流偏巖河、息烽河沿岸地區(qū)無(wú)計(jì)劃地開(kāi)發(fā)磷礦和環(huán)境污染極大的磷化工產(chǎn)品，大規(guī)模地生產(chǎn)環(huán)境污染極大的黃磷、濕法磷酸及相關(guān)產(chǎn)品，同時(shí)又使用落后的生產(chǎn)工藝，不注重有限資源的充分利用和環(huán)境保護(hù)，也沒(méi)有采取有效的環(huán)保措施，造成大規(guī)模的資源損失和環(huán)境污染。如息烽重鈣廠、息烽造紙廠、息烽黃磷廠等;(3)養(yǎng)殖污染治理尚未重視。烏江水庫(kù)庫(kù)區(qū)的水產(chǎn)養(yǎng)殖，由于缺乏科學(xué)合理的規(guī)劃，養(yǎng)殖無(wú)序化發(fā)展，對(duì)烏江水庫(kù)庫(kù)區(qū)及下游水體總磷、總氮有較大貢獻(xiàn)。據(jù)2008年貴州省農(nóng)業(yè)廳水產(chǎn)局提供的資料，烏江水庫(kù)現(xiàn)存網(wǎng)箱養(yǎng)魚(yú)面積約2.0×105m2，總產(chǎn)量1.2×104t。按照一般網(wǎng)箱養(yǎng)魚(yú)物料平衡計(jì)算方法估算，烏江水庫(kù)網(wǎng)箱養(yǎng)魚(yú)每年對(duì)烏江水庫(kù)排出74.3 t總磷［1］;(4)流域內(nèi)水土流失嚴(yán)重。由于居民耕作方式較為原始，耕地施用的農(nóng)藥和化肥等氮、磷易隨地表徑流流入水庫(kù)。有關(guān)研究表明，烏江水庫(kù)營(yíng)養(yǎng)鹽濃度較高，枯、豐水期均為中-富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)，且均呈現(xiàn)了輕度的富營(yíng)養(yǎng)化趨勢(shì)［2］。烏江水庫(kù)未出現(xiàn)氨氮超標(biāo)，但總氮污染嚴(yán)重，除2006～2007年下降外，2007年后呈惡化趨勢(shì)的情況說(shuō)明，烏江水庫(kù)的氮素污染主要來(lái)源于農(nóng)業(yè)，包括受雨水沖刷進(jìn)入水體的農(nóng)田地表徑流和水產(chǎn)養(yǎng)殖。

烏江水庫(kù)總磷濃度2007年以來(lái)大幅度降低是隨著工業(yè)實(shí)行“一控雙達(dá)標(biāo)”、采用先進(jìn)工藝進(jìn)行生產(chǎn)，加大力度控制污染，并采取節(jié)能、降耗等措施后，工業(yè)廢水產(chǎn)生量減少，處理率逐步加大，再加上推行清潔生產(chǎn)工藝［3］，對(duì)源頭污染源和污染大戶實(shí)施限期達(dá)標(biāo)排放，關(guān)閉了一些污染嚴(yán)重的磷化工企業(yè)等措施的結(jié)果。2010年與2006年相比總磷濃度平均下降85%，特別是大嶺崗斷面下降了94%，其次偏巖河口下降85%，息烽河口下降77%，大壩下降70%。

5 污染控制對(duì)策

(1)截?cái)辔鬯苯恿魅胨畮?kù)的途徑。在水庫(kù)流域內(nèi)，將含有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的生活污水和工業(yè)污水，引到農(nóng)田做灌溉用。這樣既能增加農(nóng)田的生物收獲量，又能避免水庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化的危害。國(guó)外有關(guān)污水灌溉實(shí)驗(yàn)資料表明，用土地處理污水是一種行之有效的好辦法，磷的去除率為92%～99%，氮的去除率為52%～95%。另外，在城鎮(zhèn)建污水處理廠，生活污水和工業(yè)廢水都須經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后才能排放。

(2)加強(qiáng)支流地表水和地下水的水質(zhì)監(jiān)測(cè)。定時(shí)監(jiān)測(cè)水質(zhì)變化情況，發(fā)現(xiàn)重點(diǎn)污染物排放總量超過(guò)控制指標(biāo)的，要及時(shí)報(bào)告政府和有關(guān)部門(mén)，以便采取緊急治理措施。以河流為主線，以城鎮(zhèn)為節(jié)點(diǎn)，建立河流水資源保護(hù)監(jiān)督管理體系，強(qiáng)化流域管理的監(jiān)督職能和協(xié)調(diào)能力，加強(qiáng)各相關(guān)部門(mén)之間的交流與合作。

(3)從源頭控制污染。對(duì)集中排污口的各類(lèi)污染源，加強(qiáng)跟蹤監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決，從控制污染物的排放量來(lái)遏止污染的進(jìn)一步擴(kuò)大。對(duì)企業(yè)要采取有力措施，改善經(jīng)營(yíng)管理，積極引進(jìn)先進(jìn)的生產(chǎn)工藝，提高物料利用率，減少污染物的排放。通過(guò)修定產(chǎn)業(yè)政策，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，用行政、經(jīng)濟(jì)手段推行清潔生產(chǎn)。

(4)對(duì)烏江水庫(kù)庫(kù)區(qū)的水產(chǎn)養(yǎng)殖作科學(xué)合理的規(guī)劃，讓養(yǎng)殖業(yè)從無(wú)序化發(fā)展向有序化方向發(fā)展。

(5)對(duì)廢渣加大綜合處理和利用力度，做好防滲，嚴(yán)防磷石膏渣透到地下水污染烏江水庫(kù)。

(6)加強(qiáng)宣傳，提高全民的環(huán)境保護(hù)意識(shí)。

(7)國(guó)內(nèi)外治理污染水系的經(jīng)驗(yàn)表明:在外污染源基本得到控制的條件下，必須徹底清除內(nèi)污染源——污染底泥，恢復(fù)重建水體生態(tài)系統(tǒng)，才能達(dá)到理想的治理效果。目前，世界上多采用環(huán)保疏浚的方法清除污染底泥。對(duì)于烏江庫(kù)區(qū)來(lái)說(shuō)在支流息烽河、偏巖河的污染得到控制的情況下，要使總磷濃度降到Ⅱ類(lèi)功能區(qū)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可采取環(huán)保疏浚等輔助方法。

［1］魏浪，夏霆，嚴(yán)志程，等.烏江上游梯級(jí)水庫(kù)水體富營(yíng)養(yǎng)化研究［J］.水資源保護(hù)，2010，26(4);39-41.

［2］張晟，李崇明，王毓丹，等.烏江水污染調(diào)查［J］.中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)，2003，19(1):23-26.

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