大塘港水庫水環(huán)境綜合治理研究

龔安國,金德鋼

(寧波市水利水電規(guī)劃設計研究院,浙江 寧波 315192)

1 問題的提出

大塘港水庫位于象山縣西南面,原設計為一座以灌溉為主的堵港蓄淡工程,但隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展,大塘港功能逐步發(fā)生了轉(zhuǎn)變,除滿足區(qū)域灌溉用水需求外,還承擔區(qū)域的防洪排澇以及城鄉(xiāng)生活和工業(yè)供水任務,是象山縣中南部地區(qū)的重要供水水源,2005年被浙江省人民政府劃定為飲用、農(nóng)業(yè)用水區(qū),飲用水水源一、二級保護區(qū)(浙政辦發(fā)[2005]109號)。由于大塘港兩岸堤防一直未能得到系統(tǒng)有效的治理,區(qū)域防洪排澇體系尚未完善,當遭遇暴雨時,大塘港洪水容易頂托漫灌入侵平原,造成部分地區(qū)受災嚴重;此外,區(qū)域內(nèi)各種污染源大量進入大塘港,對港內(nèi)水質(zhì)產(chǎn)生了極大的影響,水質(zhì)已呈富營養(yǎng)化趨勢,且大塘港兩岸沿線景觀單一,缺少統(tǒng)一規(guī)劃布局,已無法滿足大塘港 “生態(tài)戰(zhàn)略”的發(fā)展要求。因此,制定科學合理的治理與保護規(guī)劃,確保大塘港防洪排澇及供水安全,實現(xiàn)大塘港生態(tài)發(fā)展就顯得十分必要。

2 工程概況

大塘港位于象山縣中南部,位于定塘、曉塘、石浦、新橋4鄉(xiāng)鎮(zhèn)及寧海隔洋塘境內(nèi),屬三門灣內(nèi)港岳井洋支流,呈南北之狀,全長21 km,港道平均寬度250～300 m,水域面積4.79 km2,水庫集雨面積134 km2,總庫容4 675萬m3,正常庫容3 135萬m3。大塘港原設計洪水標準為10 a一遇,是一座以灌溉為主,兼顧防洪、排澇、淡水養(yǎng)殖等綜合利用的攔海蓄淡中型水利工程,主要承擔新橋、定塘、曉塘、石浦4個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的農(nóng)田灌溉任務,灌溉面積0.63萬hm2(9.4萬畝),年灌溉水量1 500萬m3,受益人口10萬。

3 水環(huán)境現(xiàn)狀及存在問題

3.1 水環(huán)境現(xiàn)狀

大塘港區(qū)域內(nèi)有行政村61個,居住村民6.3多萬人。

寧波市自2003年開始實施 “百村示范,千村治理”工程以來,對生活污水和生活垃圾進行集中處理,取得了一定效果,但污水隨意排放和垃圾偷到現(xiàn)象時有發(fā)生,對大塘港水環(huán)境產(chǎn)生了較大的影響。

3.1.1 水質(zhì)現(xiàn)狀

根據(jù)象山縣環(huán)保局2009—2011年對大塘港水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果,大塘港綜合水質(zhì)評價為Ⅴ類。其中高錳酸鹽指數(shù)為Ⅳ類,生化需氧量為Ⅴ類,總磷、總氮為劣Ⅴ類,氨氮Ⅲ類,氰化物、氟化物、六價鉻均為Ⅱ類,鋅、鉛為Ⅰ類。大塘港水質(zhì)呈中度富營養(yǎng)化,具體表現(xiàn)為總氮、總磷重度富營養(yǎng)化,高錳酸鹽指數(shù)、葉綠素為輕度富營養(yǎng)化。原因首先為大塘港為堵港蓄淡工程,本身氯離子指標偏高,加上庫區(qū)居民生活旅游污染、農(nóng)業(yè)面源污染、周邊畜禽養(yǎng)殖以及水產(chǎn)養(yǎng)殖等對大塘港水質(zhì)產(chǎn)生了極大的影響。

3.1.2 污染源分析

3.1.2.1 面源污染物調(diào)查

面污染源主要是農(nóng)業(yè)面污染源,指人們從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動時產(chǎn)生的非點源污染物,其中,水土流失、化肥農(nóng)藥的施用是主要的污染形式。據(jù)統(tǒng)計流域內(nèi)耕地面積為0.49萬hm2(7.31萬畝),農(nóng)業(yè)面源污染治理難度較大。

(1)化肥流失。對化肥流失污染復核的估算主要借助前人的經(jīng)驗以及結(jié)合流域現(xiàn)場調(diào)查,以確定不同土地利用類型下施用化肥氮磷的產(chǎn)污系數(shù),公式如下:

式中:A為流域內(nèi)化肥施用總量,t/a;B為流域內(nèi)化肥氮磷流失系數(shù);C為單位化肥中氮磷含量,g/kg;D為農(nóng)田集約經(jīng)營系數(shù)。

(2)水土流失。水土流失污染負荷估算方法是土壤流失量與土壤中的氮磷污染物背景含量的乘積,公式如下:

式中:Ca為吸附態(tài)非點污染源污染物流失量,t/a;A為單位土壤侵蝕量 (根據(jù)流域內(nèi)土壤類別進行確定),t/(hm2·a);S為土壤侵蝕面積,hm2;Qa為流失土壤中的氮磷污染物背景含量,kg/t。經(jīng)分析計算可得大塘港水庫面源污染負荷見表1。

表1 大塘港水庫流域面源氮、磷流失量匯總表t/a

3.1.2.2 點源污染物

(1)生活污染源。對大塘港有影響的行政村61個,居住村民6.3萬多人,據(jù)本次調(diào)查,每個行政村都有公用廁所,污水經(jīng)簡單處理后,直接排放入溪坑、河道,并流后進入大塘港。流域范圍內(nèi)年生活用水量約275.5萬m3,排污量220.4萬m3。

(2)畜禽及蝦塘養(yǎng)殖污染源。在調(diào)研中發(fā)現(xiàn),水庫流域村莊的禽畜養(yǎng)殖污染問題比較嚴重,禽畜糞便氮、磷含量很高,禽畜糞便污染已成為水庫流域污染的一個主要來源,另外蝦塘養(yǎng)殖產(chǎn)生大量的殘餌、排泄物,對庫區(qū)水環(huán)境也有很大影響。經(jīng)統(tǒng)計,區(qū)域內(nèi)共養(yǎng)殖禽類61.94萬只,豬1.39萬頭,蝦塘養(yǎng)殖693.3 hm2(1.04萬畝)。畜禽、蝦塘養(yǎng)殖及污水排放情況見表2、3。

表2 畜禽養(yǎng)殖及污水排放情況表

表3 蝦塘養(yǎng)殖及污水排放情況表

(3)工業(yè)污染源。大塘港雖為飲用水保護區(qū),但流域附近或庫區(qū)仍有高污染排放企業(yè),大部分集中在定塘鎮(zhèn)長塘河流域和曉塘鄉(xiāng)九龍江流域,庫區(qū)沿岸200 m范圍內(nèi)有約16家,排水量約236萬m3/a。

(4)旅游業(yè)污染源。根據(jù)各農(nóng)家樂的統(tǒng)計,全流域內(nèi)的旅游接待人數(shù)近22萬。農(nóng)家樂的主要污染物為生活污水,為了節(jié)約成本,進行污水池沉淀處理后排放,更多的農(nóng)家樂則將污水直接排入河道,對庫區(qū)水質(zhì)造成了不良影響。

3.1.2.3 庫區(qū)污染物總量分析

污染物在入庫過程中,一般要經(jīng)過2個階段的降解,首先是在入河過程中,其次是在河道中傳送時。根據(jù)上述污染源統(tǒng)計分析,進入大塘港的污染物總量:總磷213.35 t/a,總氮 156.10 t/a,總 COD 755.90 t/a,總氨氮130.33 t/a。

3.2 沿線景觀現(xiàn)狀

為充分發(fā)揮沿大塘港地區(qū)濱水旅游休閑景區(qū)的優(yōu)勢,帶動地區(qū)經(jīng)濟社會又好又快發(fā)展,象山縣政府確立了沿大塘港建設防護林帶的目標,打造“生態(tài)休閑”的發(fā)展戰(zhàn)略。目前,大塘港兩岸主要為農(nóng)田、桔園等,缺少統(tǒng)一的規(guī)劃,且兩岸堤防坍塌嚴重,雜草叢生,現(xiàn)狀沿岸景觀體系遠不能滿足大塘港“生態(tài)戰(zhàn)略”的發(fā)展要求。

3.3 存在的問題

3.3.1 庫區(qū)污染源分布廣,治理難度大,水質(zhì)狀況不容樂觀

區(qū)域內(nèi)各種污染物大量進入大塘港,對水質(zhì)產(chǎn)生了極大的影響,由于量大面廣,治理難度較大。其中,農(nóng)業(yè)面源污染以化肥、農(nóng)藥及水土流失為主;農(nóng)村居民、旅游產(chǎn)生的生活污水一般經(jīng)簡單處理后大部分直接排入河道,兩岸禽畜及蝦塘養(yǎng)殖較多,對水質(zhì)產(chǎn)生了較大影響;此外,流域內(nèi)高污染和高排放的生產(chǎn)企業(yè)仍然存在,排水口水質(zhì)距達標要求差距較大。經(jīng)水質(zhì)監(jiān)測統(tǒng)計,大塘港綜合水質(zhì)評價為Ⅴ類,呈富營養(yǎng)化趨勢,水質(zhì)狀況不容樂觀。

3.3.2 水庫沿線景觀單一,不能滿足大塘港 “生態(tài)戰(zhàn)略”的發(fā)展要求

大塘港地處象山縣蟹鉗港—岳井洋區(qū)域,是象山縣重要生態(tài)保護區(qū),兩岸主要為農(nóng)田、桔園等,景觀單一,堤防坍塌嚴重,雜草叢生,現(xiàn)狀沿岸景觀體系遠不能滿足大塘港 “生態(tài)戰(zhàn)略”的發(fā)展要求。

4 治理對策研究[1]

4.1 水庫水環(huán)境容量控制

本文所指水環(huán)境容量為:在90%水文保證率條件下,大塘港為Ⅱ類水質(zhì)目標所能承受的最大污染物排放量。采用總體達標水環(huán)境容量計算方法,對于湖庫等計算采用公式為:

式中:W為水域的水環(huán)境容量,T/d;q為旁側(cè)入流流量,m3/s;Cs為研究水域的目標水質(zhì)濃度,mg/L;V為水域水文條件下的水體體積,m3;K為污染物綜合降解系數(shù),1/d。

根據(jù)上述計算方法,大塘港近期水環(huán)境容量按照Ⅲ類水質(zhì)目標計算,遠期水環(huán)境容量按照Ⅱ類水質(zhì)目標計算,結(jié)果見表4。

表4 大塘港水環(huán)境容量表 t/a

4.2 污染物入庫總量控制

根據(jù)研究區(qū)域水環(huán)境容量計算結(jié)果和污染物調(diào)查情況確定剩余水環(huán)境容量。剩余水環(huán)境容量可按下式計算:

式中:W剩余為水域的剩余水環(huán)境容量,t/a,當 W剩余為正數(shù)時,表明水域還有環(huán)境容量。當W剩余為負數(shù)時,表明水域已經(jīng)沒有環(huán)境容量,該數(shù)值為污染物削減量;W為水域的水環(huán)境容量,t/a;W排入量為現(xiàn)狀情況下排入水域污染物量,t/a。

計算結(jié)果顯示,大塘港近期為達到Ⅲ類水質(zhì)目標其污染物削減量TP為203.56 t/a、TN、COD及氨氮環(huán)境容量均有剩余;遠期為達到Ⅱ類水質(zhì)目標其污染物削減量TP為207.98 t/a、TN為24.20 t/a、氨氮為20.56 t/a。

4.3 生活污染源治理對策

(1)農(nóng)村生活污水治理。生活污染源治理措施主要包括修建生活污水收集和處理系統(tǒng),并確保正常運行,實現(xiàn)生活污水達標排放,杜絕生活污水直接入河。

(2)農(nóng)村生活垃圾治理。目前,農(nóng)村90%以上的生活垃圾已進行集中處理,但由于管理上的欠缺、垃圾運輸壓力大等問題,目前在水庫流域范圍內(nèi)仍有成堆的生活垃圾,需在規(guī)劃期內(nèi)全部清除。

4.4 農(nóng)業(yè)污染源治理對策

根據(jù)已有經(jīng)驗并結(jié)合當?shù)貙嶋H情況,主要通過以下措施,加強對農(nóng)業(yè)面源污染的控制。

(1)調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構。在保證糧食生產(chǎn)的前提下,著重調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構;利用農(nóng)村特有田園風光,在遠離水庫庫區(qū)村莊適度發(fā)展生態(tài)型休閑農(nóng)業(yè),實現(xiàn)水庫水資源保護、旅游開發(fā)和農(nóng)村經(jīng)濟有機結(jié)合。

(2)加強化肥施用管理。加強農(nóng)田養(yǎng)分管理,積極研究推廣配方施肥、平衡施肥等高效施肥技術,根據(jù)不同作物不同時間不同土壤的施肥品種和施肥量,調(diào)整氮、磷、鉀比例,提高化肥利用率,減少污染。

(3)推廣集水農(nóng)業(yè)技術。實施集水農(nóng)業(yè)技術,變革耕作方式,坡面水系整治和坡改梯,提高水肥利用率,以減少污染。通過輪作、等高耕作、套種、混播、覆蓋耕作、深耕、收割留茬等集水農(nóng)業(yè)技術,建設基本農(nóng)田,合理利用土地,防止水土流失,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生態(tài)良性循環(huán)。

4.5 工業(yè)污染源治理

全面實施農(nóng)村工業(yè)企業(yè)向園區(qū)集中,水庫流域范圍內(nèi)農(nóng)村各類污染企業(yè)必須配套與排放要求相適應的污染防治設施,進一步提高農(nóng)村工業(yè)的治污水平,通過減量化、無害化和資源化,有效削減農(nóng)村工業(yè)污染物的排放量,使農(nóng)村工業(yè)在水庫流域的污染負荷比重不斷下降。治理措施如下:

(1)統(tǒng)籌規(guī)劃、精心安排,大塘港流域范圍內(nèi)的農(nóng)村工業(yè)企業(yè)應統(tǒng)一搬遷到鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)園區(qū)。對于流域范圍內(nèi)排污較大的工廠,應堅決取締,實行關?；虬徇w,政府給予一定的經(jīng)濟補償。

(2)大塘港流域生態(tài)保護區(qū)和生態(tài)治理區(qū),禁止新建、擴建與供水設施及保護水源無關的建設項目;水庫流域生態(tài)修復區(qū)內(nèi)不得新建、擴建向水體排污的建設項目。

(3)加強對農(nóng)村工業(yè)企業(yè)的監(jiān)督管理,嚴格執(zhí)行企業(yè)污染物達標排放和污染物排放總量控制制度,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,推行清潔生產(chǎn)。

4.6 畜禽養(yǎng)殖污染源治理對策

在規(guī)劃期內(nèi),對在水庫流域生態(tài)治理區(qū)、生態(tài)保護區(qū)內(nèi)的禽畜養(yǎng)殖場,實行關?；虬徇w;對于水庫流域生態(tài)修復區(qū)內(nèi)的禽畜養(yǎng)殖,建設禽畜養(yǎng)殖場廢棄物綜合利用、污染治理等設施。

綜合水庫流域內(nèi)農(nóng)村實際情況,因地制宜,積極探索農(nóng)牧結(jié)合方式,通過禽畜排泄物轉(zhuǎn)化為有機肥、沼氣等途徑,切實提高資源的有效利用,減少環(huán)境污染,促進種養(yǎng)業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

4.7 旅游業(yè)污染源治理對策

隨著大塘港流域范圍內(nèi)旅游業(yè)項目的增加,景點知名度的提高,人類對大塘港流域造成了一定的污染。主要治理措施如下:

(1)禁止開展庫區(qū)水面的水上旅游項目。

(2)水庫流域內(nèi)所有農(nóng)家樂必須到環(huán)保部門補辦環(huán)境影響評價手續(xù),新建的必須提前辦理并嚴格執(zhí)行建設項目“三同時”制度。取締和規(guī)范集雨區(qū)內(nèi)無證經(jīng)營的農(nóng)家樂。

(3)位于水庫流域范圍內(nèi)的農(nóng)家樂,實行全面整改,必須設置污水處理設施,實現(xiàn)污水達標排放;對工作落實不到位或拒不進行限期整改的,堅決取締;在飲用水源一級保護區(qū)內(nèi)禁止經(jīng)營農(nóng)家樂。

4.8 河道整治工程

為解決大塘港過村段沿岸污染物局部超標、河道水質(zhì)惡劣、河床淤積等問題,采取人工濕地及食物鏈生物操縱技術,雙連峙村已建生物復合型人工濕地,面積約4 000 m2;大塘港放養(yǎng)鰱魚60萬尾,鳙魚45萬尾。針對水庫集水區(qū)內(nèi)定塘鎮(zhèn)、新橋鎮(zhèn)、曉塘鄉(xiāng)3個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的溪道和河流進行拓寬、清淤、護岸等處理,河道整治長度為92.08 km。

5 結(jié) 語

通過水環(huán)境治理各項措施的落實,以達到改善水庫水環(huán)境、水質(zhì)達到國家地表水Ⅱ類、規(guī)劃范圍內(nèi)形成良好穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)的目標。對大塘港兩岸沿線景觀統(tǒng)一規(guī)劃,充分發(fā)揮沿大塘港地區(qū)濱水休閑景區(qū)的優(yōu)勢,打造 “生態(tài)休閑”的大塘港,帶動地區(qū)經(jīng)濟社會又好又快發(fā)展。

[1]龔安國.寧波市象山縣大塘港綜合整治與保護規(guī)劃 [R].寧波:寧波市水利水電規(guī)劃設計研究院,2012.