溫嶺市太湖水庫水環(huán)境治理研究

【摘要】通過對溫嶺市太湖水庫水環(huán)境現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查，分析生活污染排放、農(nóng)業(yè)污染流失、水產(chǎn)養(yǎng)殖污染等影響水庫水環(huán)境三大方面因素，得出生活污染與農(nóng)業(yè)污染是影響太湖水庫水質(zhì)的主要兩方面，通過不同類別人工濕地生態(tài)凈化系統(tǒng)的構(gòu)建，大大削減氮、磷對水體水質(zhì)影響。

【關(guān)鍵詞】太湖水庫；水環(huán)境；人工濕地

1、水庫概況

太湖水庫位于溫嶺市大溪鎮(zhèn)西部，是一座以防洪、灌溉為主，結(jié)合供水、發(fā)電、養(yǎng)殖等綜合利用的中型水庫。水庫集雨面積為25km2，水庫面積1600畝，主流長度為6.5km，多年平均降雨量1629mm，多年平均徑流量2492.49萬m3，設(shè)計(jì)正常水位為29.46m，相應(yīng)庫容為1769萬m3。

2、水庫水環(huán)境評價(jià)分析

2.1 評價(jià)方法

等標(biāo)污染負(fù)荷是污染源評價(jià)中的一個(gè)經(jīng)常使用的評價(jià)指標(biāo)，它主要反映污染源本身潛在的污染水平，采用等標(biāo)污染負(fù)荷對污染源進(jìn)行評價(jià)，用污染物的排放量除以環(huán)境中污染物的限量標(biāo)準(zhǔn)，把污染物的排放量轉(zhuǎn)化為“把污染物全部稀釋到評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)所需的介質(zhì)量?！边@大大增強(qiáng)了污染源評價(jià)的科學(xué)性，也給污染源科學(xué)管理帶來很大方便。

采用此方法對各種污染源的污染負(fù)荷進(jìn)行評價(jià)，評價(jià)因子為CODCr（化學(xué)耗氧量）、TN（總氮）和TP（總磷）。計(jì)算公式如下：

i污染物的等標(biāo)排放量為：

式中，Pi為i污染物的等標(biāo)排放量（m3），Ci為i污染物流失量（t/a），C0為污染物按國家地表水標(biāo)準(zhǔn)（GB3838-2002）Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)系列的閾濃度（CODCr為15mg/L，TN為0.5mg/L，TP為0.025mg/L）。

第j個(gè)污染源內(nèi)有n個(gè)污染物，其源內(nèi)的等標(biāo)排放量為：

某地區(qū)有m個(gè)污染源，則該地區(qū)等標(biāo)排放量為：

該地區(qū)第j個(gè)污染源的等標(biāo)污染負(fù)荷率為：

該地區(qū)i污染物的等標(biāo)污染負(fù)荷率為：

Kj中最大值表示該地區(qū)內(nèi)主要污染源，其值從大到小，可確定重點(diǎn)污染源；Ki中最大值表示該地區(qū)內(nèi)主要污染物，根據(jù)其值從大到小排序可以確定該地區(qū)主要污染物。

2.2 庫區(qū)污染負(fù)荷分析

溫嶺太湖及上游流域25km2范圍內(nèi)的工業(yè)污染源和畜禽養(yǎng)殖已基本清除，周邊原有的11個(gè)村莊已搬離大部分，目前仍有6個(gè)村莊部分人員居住在周邊區(qū)域，故污染源的調(diào)查以生活污染源、農(nóng)業(yè)污染源以及水產(chǎn)養(yǎng)殖污染源為主，主要村莊為：井朱村、陳洋村、秀嶺村、上毛坦村、下毛坦村和田茶村，各村莊均實(shí)現(xiàn)垃圾集中處理。主要農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)作物為水稻、小麥、大麥、蒔藥等；主要林業(yè)作物為花卉、茶葉、果樹等。

2.3 生活污染源分析

生活污水是指人們在飲食、洗滌、烹飪、清潔衛(wèi)生等生活過程中產(chǎn)生的污水，也包括人糞尿的流失。

根據(jù)村莊人口、生活污染物的排污系數(shù)計(jì)算出生活污染排放量，通過生活污染源污染物流失率計(jì)算出生活污染物的流失量和擴(kuò)散濃度，再根據(jù)等標(biāo)排放量的計(jì)算公式，計(jì)算得出溫嶺太湖水庫周邊各村莊生活污染源的等標(biāo)排放量如下：井朱村：CODCr為0.33 Mm3 ， TN 為1.14Mm3，TP 為5.03Mm3 ，合計(jì)6.51Mm3 ，等標(biāo)污染指數(shù)為0.26；陳洋村：CODCr為0.56 Mm3 ， TN為1.95Mm3，TP 為8.58Mm3 ，合計(jì)11.10Mm3 ，等標(biāo)污染指數(shù)為0.45；秀嶺村：CODCr為0.38 Mm3 ， TN為1.32Mm3，TP 為5.80Mm3 ，合計(jì)7.50Mm3 ，等標(biāo)污染指數(shù)為0.30；上毛坦村：CODCr為0.46 Mm3 ， TN為1.60Mm3，TP 為7.02Mm3 ，合計(jì)9.07Mm3 ，等標(biāo)污染指數(shù)為0.36；下毛坦村：CODCr為0.33 Mm3 ， TN為1.16Mm3，TP 為5.10Mm3 ，合計(jì)6.60Mm3 ，等標(biāo)污染指數(shù)為0.26；田茶村：CODCr為0.11 Mm3 ， TN為0.37Mm3，TP 為1.61Mm3 ，合計(jì)2.08Mm3 ，等標(biāo)污染指數(shù)為0.08?？梢缘玫轿廴矩?fù)荷率為CODCr為5.07%，TN為17.58%，TP為77.35%。

由上面數(shù)據(jù)可以看出，生活污染源的等標(biāo)排放以TP和TN為主，等標(biāo)排放量分別占總量的77.35%和17.58%，說明生活污染對水環(huán)境的污染主要是TP和TN的污染。

2.4 農(nóng)業(yè)污染源分析

在普查的基礎(chǔ)上進(jìn)行詳查，通過調(diào)查得知溫嶺太湖水庫周邊的農(nóng)業(yè)主要以種植經(jīng)濟(jì)型農(nóng)作物、茶葉、果樹等為主，通過使用化肥增加農(nóng)作物及果樹的產(chǎn)量，通過調(diào)查化肥的使用情況、化肥流失量等，分析溫嶺太湖水庫周邊的農(nóng)業(yè)污染情況。此調(diào)查在2014年溫嶺太湖水庫上游情況數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)地驗(yàn)證和考察。

2.5 水產(chǎn)養(yǎng)殖污染源分析

2008年到2015年期間太湖水庫管理處不間斷向溫嶺太湖水庫投入鰱鳙魚，在2011年底進(jìn)行過一次大捕撈行動，此后主要是散捕零賣為主，每年大概有成魚2000多條，故此次調(diào)查主要以2012年之后投放的為主。根據(jù)等標(biāo)排放量的計(jì)算公式，計(jì)算出溫嶺太湖水庫水產(chǎn)養(yǎng)殖污染物的等標(biāo)排放量如下：鰱魚：CODCr為 1×10-8 Mm3 ， TN 為2.7×10-7 Mm3，TP 為9×10-7Mm3 ，合計(jì)121×10-5 Mm3，等標(biāo)排放量為49×10-7Mm3；鳙魚： CODCr為 0.8×10-8Mm3，TN為3.1×10-7Mm3，TP為7×10-7Mm3，合計(jì)102×10-5Mm3，等標(biāo)排放量為41×10-7；可以得到污染負(fù)荷率為CODCr為 0.80%，TN為26.29%，TP為72.91%。

由上面數(shù)據(jù)可以看出，水產(chǎn)養(yǎng)殖的污染物以TN和TP為主，其等標(biāo)排放量分別占總量的26.29%和72.91%，說明水產(chǎn)養(yǎng)殖對水庫的污染源是TN和TP，TP的污染較高。但水產(chǎn)養(yǎng)殖的等標(biāo)排放量相對于生活污染和農(nóng)業(yè)污染相差108倍，故可忽略不計(jì)。

對各農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染源污染物的排放量和等標(biāo)排放量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果列于表3和表4。

2.6 污染源的綜合評價(jià)

由兩表可以看出，生活污染源的污染物排放量最多，占總量的60.41%，但是由于生活污染物以CODCr為主，轉(zhuǎn)化為等標(biāo)排放量后，等標(biāo)污染負(fù)荷只有34.78%；化肥污染源排放的污染物次之，占總量的39.58%，但是污染物是標(biāo)準(zhǔn)中要求嚴(yán)格的TN和TP，所以等標(biāo)排放量較大，占總量的65.22%，成為威脅水環(huán)境的最大污染源。水產(chǎn)養(yǎng)殖的污染物僅為0.01%，轉(zhuǎn)化為等標(biāo)排放后，與生活污染和化肥污染相差107倍數(shù)，可忽略不計(jì)。

因此化肥污染、生活污染是制約溫嶺太湖水庫水體變好的主要原因，對于環(huán)境可持續(xù)發(fā)展有著重要影響。對于水產(chǎn)養(yǎng)殖的污染，可忽略不計(jì)。故建立生態(tài)湖泊需全面考慮生活污染和農(nóng)業(yè)污染對溫嶺太湖水庫的影響，保證外源污染不流入水體中，并根據(jù)生態(tài)漁業(yè)的調(diào)控，削減污染負(fù)荷，對于環(huán)境及生態(tài)具有一定意義。

3、水質(zhì)防治思路

3.1 “以漁養(yǎng)水”的保水漁業(yè)工程

對溫嶺太湖水庫生態(tài)系統(tǒng)作分析，作為一個(gè)人工深水湖泊，沿岸帶極小，且水位波動大，因此水生植物極難生長，水底著生藻類的可生長范圍也極其有限，藻類就幾乎成為水體中能夠?qū)I養(yǎng)鹽做出響應(yīng)的唯一生產(chǎn)者，因此，一旦水體營養(yǎng)物輸入量大幅增加，就會為藻類的大量繁殖乃至水華的發(fā)生提供有利條件。如果此時(shí)水體中不存在有效遏制藻類增長的因素，水華將不可避免。

其次，雖然鰱鳙魚是溫嶺太湖水庫的人工放養(yǎng)魚類，根據(jù)實(shí)際的投放經(jīng)驗(yàn)以及長期對鰱鳙魚能有效控制水庫藍(lán)藻水華的研究表明，鰱鳙魚已成為治理水庫藍(lán)藻水華的重要手段，故從2012年開始不斷向溫嶺太湖水庫投放的鰱鳙魚已慢慢成為溫嶺太湖水庫生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。且隨著對鰱鳙魚對水庫的長期積極效應(yīng)，使水體中的浮游動物和其他魚類群落結(jié)構(gòu)受到了鰱鳙魚放養(yǎng)的深刻影響。因此每年鰱鳙魚的投放，將會成為維持溫嶺太湖水庫生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的最主要力量。

3.2 生態(tài)凈化系統(tǒng)構(gòu)建

針對濱水帶點(diǎn)源污染及大量農(nóng)業(yè)面源污染區(qū)域需建立強(qiáng)化型生態(tài)濕地系統(tǒng)，形成生態(tài)過濾帶，對入湖（庫）地表徑流起初期截留與強(qiáng)化處理的有效作用。生態(tài)濕地凈化系統(tǒng)中因植物根系對氧的傳遞釋放，使其周圍的環(huán)境中依次出現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)，保證了水體中的氮磷不僅能通過植物和微生物作為營養(yǎng)吸收，而且還可以通過硝化、反硝化作用將其除去，最后通過濕地系統(tǒng)更換填料或收割栽種植物將污染物最終除去。

3.2.1 生活污染——庭院式人工濕地

由于溫嶺太湖水庫周邊的人口密度較低，采用人工濕地對收集好的生活污水進(jìn)行凈化處理。充分利用村民周邊的地形特點(diǎn)，因地制宜，可以二三十戶家庭公用一塊，也可一戶人家造一塊，投資少，維護(hù)方便，且占地面積小，配合水生植物的種植，亦可達(dá)到美化景觀的效果。

3.2.2 化肥污染——淺灘濕地構(gòu)建

在距離岸邊10-15cm處，構(gòu)建近岸帶地表徑流植物過濾系統(tǒng)。通過種植挺水植物對水域岸邊進(jìn)行遮擋，而且還具有良好的造景功能，而且沿岸帶的挺水植物對降雨沖刷還具有攔截作用，阻截外源污染。挺水植物選擇水質(zhì)凈化效果好、成活率高、生長周期長、根系發(fā)達(dá)、美觀及具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的水生植物。在挺水植物配置時(shí)需要選用一定比例的常綠和半常綠品種。在種植挺水植物帶時(shí)采用根控措施防止挺水植物的蔓延，根控措施主要杉木樁、根控板以及疊石等。

4、結(jié)論及建議

1. 根據(jù)太湖水庫的水質(zhì)狀態(tài)多為Ⅱ類水，適逢暴雨或臺風(fēng)，庫區(qū)低丘緩坡改造后，大量黃水流入水庫，水體水質(zhì)明顯下降，應(yīng)加大庫區(qū)山上道路硬化和低丘緩坡改造后綠化種植。

2. 在水庫上游地區(qū)，通過生活污水納管排污，調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，利用太陽能殺蟲燈，使用水肥一體化技術(shù)，減少農(nóng)藥化肥使用，減少氮、磷排入庫區(qū)。

3. 太湖水庫從建庫以來，隨著人類活動的日益頻繁，水體污染物隨淤泥淤積庫底，建議水庫進(jìn)行庫底底泥疏浚工程，同時(shí)盡量從大壩下面的放水涵洞進(jìn)行排水，能有效降低水體營養(yǎng)物質(zhì)的作用。

參考文獻(xiàn)：

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