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潘家口、大黑汀水庫的主要污染物與治理策略

來源:原創論文網 添加時間:2020-03-12

  摘    要: 引灤樞紐工程所屬的潘家口、大黑汀水庫近期水質監測表明,非汛期水庫水質為地表水V類水標準,主要污染物為總磷,汛期為III類水標準,全年III類水達標率41. 7%。通過對潘家口、大黑汀水庫水環境影響因素進行分析,了解水庫水環境現狀及面臨的問題,在水環境保護方面進行了有益的探索,對潘、大水庫水環境保護對策進行了探討,具有指導意義。

  關鍵詞: 水庫水質; 現狀; 保護對策;

  潘家口、大黑汀水庫(以下簡稱“潘大水庫”)作為天津市、唐山市重要的飲用水水源地,自1982年正式供水,截止2019年12月,累計實現供水421.99億m3。其中天津194.04m3,唐山55.79m3,灤下172.16億m3。為津唐地區經濟社會發展和生態文明建設起到了極其重要的作用。2007年潘大水庫列入水利部第一批“全國重要城市飲用水源地保護名錄”,水質控制目標為Ⅱ類水標準。隨著水源地上游地區經濟社會的快速發展,城市生活污水、工業廢水、庫區大量養魚網箱及旅游的開展等均對水庫水質造成較大影響,潘大水庫水質呈現逐年惡化的趨勢,迫切需要修復水生態、防治水污染、改善水環境。

  1、 水質現狀分析

  1.1、 潘大水庫水質現狀

  潘大水庫水質從20世紀90年代后期呈現出逐年下降的趨勢,水體富營養化程度逐年升高,水庫水質一度劣于地表水V類水標準,潘大水庫幾乎喪失作為飲用水水源地的功能。潘大水庫水污染日益嚴重的情況受到黨和國家的高度重視,原國務院總理溫家寶和李克強總理先后做出重要批示,要求保護引灤水資源。2015年中央環境保護督察組在督查河北省環境問題明確指出:“大黑汀水庫網箱養魚等污染問題突出,2015年主要污染物指標較2014年大幅上升,其中總磷濃度上升275%,2015年12月水庫水質總體惡化為劣Ⅴ類,嚴重影響引灤入津水源保障”。

  水庫水質監測資料成果顯示,潘大水庫水源地存在的水質問題主要是冬春季水質不能滿足國家地表水III類水標準,水源地安全保障達標率低,2019年潘大水庫水質III類水達標率僅為66.7%,距離水源地III類水達標80%的合格率還有一定的距離,詳見表1。

  1.2 、潘大水庫營養化水平評價

  根據2019年潘大水庫水質監測成果,各斷面營養化程度均為中營養程度,潘家口水庫的非汛期水體營養化指數高于汛期,而大黑汀水庫汛期的營養化指數明顯高于非汛期,這也和大黑汀水庫汛期藍藻水華爆發的趨勢相吻合,詳見表2。
 

潘家口、大黑汀水庫的主要污染物與治理策略
 

  1.3、 潘大水庫水質變化趨勢分析

  根據潘大水庫水質實際年度趨勢分析,主要選擇總氮、總磷主要參數進行分析,以潘家口壩上和大黑汀壩上兩個監測斷面為例,如圖1—2所示。

  由圖1—2分析,潘大水庫總氮、總磷隨年度變化的趨勢相類似,呈現出逐年升高的趨勢,至2016年年均值達到最高點。

  2 、水庫主要污染物分析

  從污染物輸入的途徑來分,分為內源污染和外源污染,除沉積物的內源釋放外,其余輸入方式均稱為外源污染。

  表1 2019年潘大水庫水質現狀評價表
表1 2019年潘大水庫水質現狀評價表

  圖1 潘大水庫總氮年度變化趨勢圖
圖1 潘大水庫總氮年度變化趨勢圖

  2.1、 面源輸入

  潘大水庫工程所在區域位于灤河水土流失預防保護區,上游地區現有水土流失面積1.7萬km2,是造成水庫水體污染的一個重要因素。由于水源地上游地區嚴重的水土流失和土地沙化,大量的農藥、未被利用的化肥隨徑流進入河道,增加了水庫內氮、磷負荷的量,造成水庫富營養化程度升高。據分析,潘大水庫總氮污染負荷面源貢獻率分別為34%和39%,總磷負荷面源貢獻率分別為31%和24%?偭棕摵芍饕獊碓词敲嬖。

  圖2 潘大水庫總磷年度變化圖
圖2 潘大水庫總磷年度變化圖

  表2 2019年潘大水庫營養化程度評價表
表2 2019年潘大水庫營養化程度評價表

  2.2、 點源污染

  據海河流域入河排污口調查結果顯示,潘家口水庫水源地上游地區有各類入河排污口77個,年入河排放污水為1310萬t,其中主要污染物如COD排放總量為6.43萬t,氨氮0.27萬t,已經遠遠超過水庫水體的納污能力COD 0.83萬t、氨氮0.04萬t。污廢水直接進入灤河干流繼而進入潘家口水庫造成水源地的污染加重。據分析,上游地區總氮、總磷點源污染分別占水庫總污染負荷的55%、43%。灤河流域主要污染來源是點源污染。

  2.3、 網箱養殖

  潘大水庫網箱養魚始于19世紀后期,截止2015年養魚網箱超過6.5萬箱。據調查,潘大水庫投餌網箱9300個,年產量2.6.萬t以上,餌料投放量在17萬t/a,餌料平均含氮5%,含磷1%,投放的餌料中氮和磷有35%被魚吸收,65%未被吸收進入水庫水體。其中85%溶入水中,15%沉入水底;磷20%~30%溶入水中,其余沉入水底。由此計算出潘大水庫總氮網箱養魚貢獻率分別為54%和51%。網箱養魚是水庫磷污染的主要來源。

  2.4、 庫區上游及周邊工農業生產、生活及旅游污染

  潘大水庫周邊共有各類選礦企業103家,年處理礦石24億kg,年用水量144000萬t,年產尾礦14400萬t,共建有尾礦庫93座。其中,潘大水庫管理范圍內因歷史原因建有尾礦庫22座,至今已累積尾礦砂約1000萬m3。這些尾礦砂沿河庫周邊堆放,一旦發生較大洪水,尾礦砂將隨水下泄,淤積水庫,對水庫庫容構成威脅,同時,選礦企業直接排放的廢水對水庫水質也會產生不利影響。

  3、 引灤水資源保護工作開展及面臨的問題

  近年來,引灤水資源保護工作得到了各級領導的高度重視,原國務院總理溫家寶、副總理曾培炎多次就引灤水源的保護問題做出過批示,2014年李克強總理到天津視察工作,再次就引灤水資源的保護做出重要指示。水利部、海委以及海委引灤局圍繞引灤水源的保護做了大量的工作。

  3.1 、引灤水資源保護工作開展情況

  3.1.1 、保護規劃的編制和上報工作

  1988年配合海委完成了《潘、大水庫水質管理規劃》,1992年完成《潘大水庫水資源保護規劃》的編制。2003年水利部海委編報了《潘、大水庫水源地保護規劃》。2007年水利部向社會公布了第一批“全國城市飲用水源地保護名錄”,潘家口、大黑汀水庫作為天津、唐山市的飲用水源地名列其中。為確保飲用水源地的供水安全,水利部會同國家發改委、環保部、衛生部、建設部等五部委,編制完成并經國務院辦公會通過的《全國城市飲用水水源地安全保障規劃(2008—2020年)》《海委直管水庫城市飲用水水源地安全保障規劃》納入其中。2009年海委編報了《潘、大水庫飲用水水源地安全保障規劃實施方案》《潘、大水庫周邊水源地保護綜合治理工程項目建議書》也得到水利部批準,但由于各種原因,項目一直未實施。

  3.1.2、 推動引灤水資源保護制度建設

  積極配合海委開展“引灤水源保護近期工作方案”的編制工作。2010、2011年引灤局承擔完成了水利部研究項目《潘家口、大黑汀水庫管理辦法》《潘家口、大黑汀水庫水源地保護管理辦法》的研究工作,通過海委組織的驗收,后積極與地方政府有關部門溝通,但尚未得到有關政府部門的批準。

  3.1.3、 開展水庫健康診斷工作和水源地安全保障達標建設

  自2012年起,按照水利部“關于開展水源地安全保障評估”的有關要求,加大對直管水源地的監督檢查力度,組織開展了水源保障達標評估工作,作為水利部的試點之一,編制潘家口、大黑汀水庫安全保障達標建設方案,并開展相關工作。

  在國家有關部門的高度重視下,為徹底解決潘家口-大黑汀水源地存在的環境問題,河北省政府于2016年10月啟動潘大水庫網箱養魚清理,截止到2017年5月底共清理網箱養魚網箱79687箱,累計出魚86463.5噸。并對網箱養魚的數量、種類、污染程度、污染負荷以及移民情況進行了全面調查。網箱養魚清理后,潘大水庫水質出現明顯好轉。

  3.1.4、 加大對水源地水質監測能力建設

  不斷加大水質監測能力建設投入,對水源地及主要的入庫干支流實施全面監測。自1988年起開始對潘大水庫及主要的干支流灤河、柳河、瀑河、灑河實施監測,出臺了《潘家口、大黑汀水庫水質監測報告制度》,并開始實施藻類和有毒有機物監測。在水利部的大力支持下,已建成實驗室檢測、自動檢測、移動監測相結合的水質監測體系,能及時水庫水質進行常規監測、監督性監測和應急監測,實時獲取水源地及入庫干支流的水質狀況。

  3.1.5、 加強水源地執法檢查

  對水源地周邊企業加大監督管理力度,設立專職巡查隊伍,建立日常巡查制度,完善重點部位視頻監控等安全技術防范措施。自2003年起,對潘大水庫周邊地區的入河排污口進行調查和監測,對重點排污口每年實施常規監測2次。出臺了應對突發性水污染事故應急預案,每年組織應急演練。建立了水源地上下游地方政府部門水污染聯防機制,并制定了污染聯防信息員制度,在水源地的保護中發揮了重要作用。“河長制”實施以來,通過明確責任,加強庫區巡查,進一步強化了水源地的監督檢查力度。

  3.1.6、 結合重點工作推進引灤水資源保護

  引灤局先后牽頭完成了“潘大水庫庫區管理辦法”“潘大水庫底泥污染現狀及治理對策研究”“潘大水庫漁業增殖放流管理方案”等方案的編制,為水庫全面清理網箱養魚后的管理與保護工作進行了有益的探討。也對潘大水庫的水污染防治、水生態修復等提供技術支撐。

  “引灤水資源行動計劃”作為中國和法國水資源合作項目的階段性任務,旨在通過開展一系列的水利工程措施、水生態修復、信息化建設、管理措施等手段,對引灤水資源進行有效保護和可持續利用。

  3.2 、面臨的主要問題

  3.2.1 、水源地保護區劃定問題

  依據《全國城市飲用水安全保障規劃》(2008—2020)、《全國城市飲用水安全保障規劃技術方案》要求,潘大水庫水源地劃定保護區加以保護,在海委指導下,我局編制了《引灤水資源保護近期工作方案》,提出了保護區劃定技術方案并上報水利部。但由于潘大水庫不是天津市、唐山市的直接供水的水源地,不同意劃定水源地保護區,潘大水庫水源地保護區得不到河北省或國務院環境主管部門的批復。

  3.2.2、 水源地水質不達標問題

  依據水源地達標建設水質合格評價標準,監測表明2018年引灤樞紐閘出口達到或優于Ⅲ類標準水質達標率為44%,小于80%的水質合格標準。水庫網箱養魚清理后,兩庫水質逐年好轉,2019年水源地水質比2018年有明顯改善,但相較于確定的水源地水質保護目標(Ⅱ類)還有較大差距。目前潘大水庫水質存在的主要問題是:水質達標率低,冬春季水質不能滿足地表水III類水標準;4—11月份水庫浮游植物優勢種為藍藻,易形成藍藻水華。

  3.2.3、 水源地立法保護問題

  多年來,我局積極推進潘、大水庫水源地立法保護工作,依據當時水源地保護需要,編制上報了《潘大水庫水源地保護辦法》《潘家口大黑汀水庫管理辦法》《潘大水庫水源地保護區劃定技術方案》等草案,但由于水源地保護的復雜性,各方利益沖突嚴重,至今未能出臺相關法規,致使水源地保護工作無法可依。

  3.2.4 、水庫周邊旅游問題

  近年來,水庫周邊地區旅游設施不斷增多,初步統計旅游設施70多處、旅游船只150多艘。由于歷史原因,潘、大水庫庫區周邊分布著大小村落一百多個,臨水居住的村民約有3萬余人。近年來,隨著國家生態文明建設的發展,特別是水生態環境建設的需要,地方人民政府相繼開展了網箱清理、美麗鄉村等建設工作,清理了庫區的網箱養魚、拆除了臨庫的畜牧養殖設施。庫區臨水村民的生活收入來源急劇下降,當地為推進臨水村民增收,鼓勵開發旅游事業。目前,遷西縣已確定為河北省的“全域旅游示范縣”,寬城縣、興隆縣也把潘家口水庫旅游作為重要的開發項目。

  3.2.5、水源地上游及庫區周邊水土流失外源污染,水庫庫區底泥內源及環境污染成為水源地水質安全隱患,將長期影響水庫水質。

  4 、潘大水庫水資源保護對策探討

  按照中央京津冀協同發展戰略和國務院《水污染防治行動計劃》對水源地的總體要求,及水利部“水利工程補短板,水利行業強監管,”的總基調,結合工作實際,引灤水資源保護目前亟待解決的工作包括:盡快劃定水源地保護區,實施潘大水庫水源地管理保護綜合整治工程、管理體制建立、落實河長制各項管理措施、建立水源地水生態補償機制等。

  4.1、 推進潘大水庫水源地保護區的劃定

  加強與津、冀兩省市人民政府溝通,盡快劃定潘家口、大黑汀水庫飲用水水源保護區,努力搭建潘大水庫庫區管理和河湖管理架構,建立可查可溯的高效管理機制,力爭《潘家口、大黑汀水庫庫區管理辦法》盡早批復實施,為引灤水資源保護工作打下基礎。

  4.2 、水庫網箱養魚清理后機制體制建設

  網箱養魚清理后,要加強與地方政府河長的溝通,建立《潘家口、大黑汀水庫庫區聯合檢查執法協調工作機制》;完善潘大水庫“一庫一檔”和庫區問題跟蹤機制;制定完善潘家口、大黑汀水庫巡查制度,實現水庫庫區的動態監督管理。為引灤水資源保護提供強有力的保障。將引灤水源保護納入津冀協同發展戰略規劃,探索建立跨界河流省級河長聯席會議制度,協調引灤水資源保護各項工作;建立水利部和津冀兩省市涉水問題的統籌協調,推進引灤水源保護各項措施的落實;探索建立引灤水源地水生態補償機制、共享機制等。

  4.3 、進一步加大水源地的監測與巡查力度

  養魚網箱清理后,利用現有資源優勢加大對水源地的水質監測工作。健全與地方政府的水質聯防聯控機制,及時向地方政府和海委通報水源地水質變化情況。同時積極發揮庫區污染聯防員的作用,加大對水源地的巡查力度,堅決處置各種違法水事案件,維護好潘大水庫正常水事秩序。

  4.4、 實施水源地管理與保護項目研究

  網箱養魚全面取締后,水庫水質有了明顯好轉,但仍不穩定。為進一步加大依法保護引灤水源地的力度,從潘大水庫現狀水質和水生物現狀調查入手,分析網箱養魚清理前后的水質變化規律和水生生物的變化情況,分析診斷潘大水庫水質存在的主要問題和污染負荷構成,研究潘大水庫藻華暴發的機理和變化規律,開展生態養殖抑藻分析研究,探索在保證水質的情況下如何開展漁業增殖放流工作。

  4.5、 繼續推進水源地安全保障達標建設

  潘家口、大黑汀水庫作為全國重要飲用水水源地,要達到“水量保證、水質合格、監控完備、制度健全”的總體目標還存在一定的問題,亟待完善水源地管理體制、法規建設,加強水污染事件應急監測能力建設,提高水環境監測能力、水污染事件預警能力和應急處理能力。規范庫周生產生活秩序、恢復和保障水源地生態環境,保障引灤供水安全。

  4.6、 推進水庫周邊水源地保護綜合整治工程

  潘大水庫周邊水源地保護綜合整治工程項目作為《全國城市飲用水水源地安全保障規劃(2008—2020年)》重點工程,治理范圍為102.7km2。項目建議書已通過了水利部水規總院的審查。下一步根據批復情況,按照輕重緩急的原則,上游建設各入庫支流河口治污工程,有效地降低入庫支流的污染物含量,從而減少入庫污染物總量;規范庫周環境秩序,改善村落居住環境,加強水源地生態文明建設,對現有的、散落在庫周村莊的垃圾采取“村清理、鄉轉運、縣處置”的方式,以減少庫周垃圾對潘大水庫水質影響。逐步推進綜合治理措施,以水源地保護為重點,先期實施隔離防護、污染消減、生態修復等措施,提高監測管理能力建設,建立水庫水源地安全保障體系。

  5、 結語

  水資源治污無禁區,水質改善無止境。按照習近平主席對生態文明建設提出“青山綠水就是金山銀山”的重要指示,以保障潘大水庫水源地安全為主線,確保飲用水水量充足、水質優良,水生態良好的目標。以全面推行“河長制”為契機,探索建立機構健全、責任明確、制度健全、設施完善的協調聯動工作機制,繼續強化潘大水庫水質監督和管理,規范潘大庫區周邊旅游管理及制定推進水源地生態補償長效機制等,把尊重自然、順應自然、保護自然的理念貫穿到潘大水庫水質管理保護的全過程,力爭盡快恢復潘大水庫水源地Ⅱ類水的水質目標,實現潘大水庫水資源的可持續利用。

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