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潘家口、大黑汀水库的主要污染物与治理策略

来源:原创论文网 添加时间:2020-03-12

  摘    要: 引滦枢纽工程所属的潘家口、大黑汀水库近期水质监测表明,非汛期水库水质为地表水V类水标准,主要污染物为总磷,汛期为III类水标准,全年III类水达标率41. 7%。通过对潘家口、大黑汀水库水环境影响因素进行分析,了解水库水环境现状及面临的问题,在水环境保护方面进行了有益的探索,对潘、大水库水环境保护对策进行了探讨,具有指导意义。

  关键词: 水库水质; 现状; 保护对策;

  潘家口、大黑汀水库(以下简称“潘大水库”)作为天津市、唐山市重要的饮用水水源地,自1982年正式供水,截止2019年12月,累计实现供水421.99亿m3。其中天津194.04m3,唐山55.79m3,滦下172.16亿m3。为津唐地区经济社会发展和生态文明建设起到了极其重要的作用。2007年潘大水库列入水利部第一批“全国重要城市饮用水源地保护名录”,水质控制目标为Ⅱ类水标准。随着水源地上游地区经济社会的快速发展,城市生活污水、工业废水、库区大量养鱼网箱及旅游的开展等均对水库水质造成较大影响,潘大水库水质呈现逐年恶化的趋势,迫切需要修复水生态、防治水污染、改善水环境。

  1、 水质现状分析

  1.1、 潘大水库水质现状

  潘大水库水质从20世纪90年代后期呈现出逐年下降的趋势,水体富营养化程度逐年升高,水库水质一度劣于地表水V类水标准,潘大水库几乎丧失作为饮用水水源地的功能。潘大水库水污染日益严重的情况受到党和国家的高度重视,原国务院总理温家宝和李克强总理先后做出重要批示,要求保护引滦水资源。2015年中央环境保护督察组在督查河北省环境问题明确指出:“大黑汀水库网箱养鱼等污染问题突出,2015年主要污染物指标较2014年大幅上升,其中总磷浓度上升275%,2015年12月水库水质总体恶化为劣Ⅴ类,严重影响引滦入津水源保障”。

  水库水质监测资料成果显示,潘大水库水源地存在的水质问题主要是冬春季水质不能满足国家地表水III类水标准,水源地安全保障达标率低,2019年潘大水库水质III类水达标率仅为66.7%,距离水源地III类水达标80%的合格率还有一定的距离,详见表1。

  1.2 、潘大水库营养化水平评价

  根据2019年潘大水库水质监测成果,各断面营养化程度均为中营养程度,潘家口水库的非汛期水体营养化指数高于汛期,而大黑汀水库汛期的营养化指数明显高于非汛期,这也和大黑汀水库汛期蓝藻水华爆发的趋势相吻合,详见表2。
 

潘家口、大黑汀水库的主要污染物与治理策略
 

  1.3、 潘大水库水质变化趋势分析

  根据潘大水库水质实际年度趋势分析,主要选择总氮、总磷主要参数进行分析,以潘家口坝上和大黑汀坝上两个监测断面为例,如图1—2所示。

  由图1—2分析,潘大水库总氮、总磷随年度变化的趋势相类似,呈现出逐年升高的趋势,至2016年年均值达到最高点。

  2 、水库主要污染物分析

  从污染物输入的途径来分,分为内源污染和外源污染,除沉积物的内源释放外,其余输入方式均称为外源污染。

  表1 2019年潘大水库水质现状评价表
表1 2019年潘大水库水质现状评价表

  图1 潘大水库总氮年度变化趋势图
图1 潘大水库总氮年度变化趋势图

  2.1、 面源输入

  潘大水库工程所在区域位于滦河水土流失预防保护区,上游地区现有水土流失面积1.7万km2,是造成水库水体污染的一个重要因素。由于水源地上游地区严重的水土流失和土地沙化,大量的农药、未被利用的化肥随径流进入河道,增加了水库内氮、磷负荷的量,造成水库富营养化程度升高。据分析,潘大水库总氮污染负荷面源贡献率分别为34%和39%,总磷负荷面源贡献率分别为31%和24%。总磷负荷主要来源是面源。

  图2 潘大水库总磷年度变化图
图2 潘大水库总磷年度变化图

  表2 2019年潘大水库营养化程度评价表
表2 2019年潘大水库营养化程度评价表

  2.2、 点源污染

  据海河流域入河排污口调查结果显示,潘家口水库水源地上游地区有各类入河排污口77个,年入河排放污水为1310万t,其中主要污染物如COD排放总量为6.43万t,氨氮0.27万t,已经远远超过水库水体的纳污能力COD 0.83万t、氨氮0.04万t。污废水直接进入滦河干流继而进入潘家口水库造成水源地的污染加重。据分析,上游地区总氮、总磷点源污染分别占水库总污染负荷的55%、43%。滦河流域主要污染来源是点源污染。

  2.3、 网箱养殖

  潘大水库网箱养鱼始于19世纪后期,截止2015年养鱼网箱超过6.5万箱。据调查,潘大水库投饵网箱9300个,年产量2.6.万t以上,饵料投放量在17万t/a,饵料平均含氮5%,含磷1%,投放的饵料中氮和磷有35%被鱼吸收,65%未被吸收进入水库水体。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。由此计算出潘大水库总氮网箱养鱼贡献率分别为54%和51%。网箱养鱼是水库磷污染的主要来源。

  2.4、 库区上游及周边工农业生产、生活及旅游污染

  潘大水库周边共有各类选矿企业103家,年处理矿石24亿kg,年用水量144000万t,年产尾矿14400万t,共建有尾矿库93座。其中,潘大水库管理范围内因历史原因建有尾矿库22座,至今已累积尾矿砂约1000万m3。这些尾矿砂沿河库周边堆放,一旦发生较大洪水,尾矿砂将随水下泄,淤积水库,对水库库容构成威胁,同时,选矿企业直接排放的废水对水库水质也会产生不利影响。

  3、 引滦水资源保护工作开展及面临的问题

  近年来,引滦水资源保护工作得到了各级领导的高度重视,原国务院总理温家宝、副总理曾培炎多次就引滦水源的保护问题做出过批示,2014年李克强总理到天津视察工作,再次就引滦水资源的保护做出重要指示。水利部、海委以及海委引滦局围绕引滦水源的保护做了大量的工作。

  3.1 、引滦水资源保护工作开展情况

  3.1.1 、保护规划的编制和上报工作

  1988年配合海委完成了《潘、大水库水质管理规划》,1992年完成《潘大水库水资源保护规划》的编制。2003年水利部海委编报了《潘、大水库水源地保护规划》。2007年水利部向社会公布了第一批“全国城市饮用水源地保护名录”,潘家口、大黑汀水库作为天津、唐山市的饮用水源地名列其中。为确保饮用水源地的供水安全,水利部会同国家发改委、环保部、卫生部、建设部等五部委,编制完成并经国务院办公会通过的《全国城市饮用水水源地安全保障规划(2008—2020年)》《海委直管水库城市饮用水水源地安全保障规划》纳入其中。2009年海委编报了《潘、大水库饮用水水源地安全保障规划实施方案》《潘、大水库周边水源地保护综合治理工程项目建议书》也得到水利部批准,但由于各种原因,项目一直未实施。

  3.1.2、 推动引滦水资源保护制度建设

  积极配合海委开展“引滦水源保护近期工作方案”的编制工作。2010、2011年引滦局承担完成了水利部研究项目《潘家口、大黑汀水库管理办法》《潘家口、大黑汀水库水源地保护管理办法》的研究工作,通过海委组织的验收,后积极与地方政府有关部门沟通,但尚未得到有关政府部门的批准。

  3.1.3、 开展水库健康诊断工作和水源地安全保障达标建设

  自2012年起,按照水利部“关于开展水源地安全保障评估”的有关要求,加大对直管水源地的监督检查力度,组织开展了水源保障达标评估工作,作为水利部的试点之一,编制潘家口、大黑汀水库安全保障达标建设方案,并开展相关工作。

  在国家有关部门的高度重视下,为彻底解决潘家口-大黑汀水源地存在的环境问题,河北省政府于2016年10月启动潘大水库网箱养鱼清理,截止到2017年5月底共清理网箱养鱼网箱79687箱,累计出鱼86463.5吨。并对网箱养鱼的数量、种类、污染程度、污染负荷以及移民情况进行了全面调查。网箱养鱼清理后,潘大水库水质出现明显好转。

  3.1.4、 加大对水源地水质监测能力建设

  不断加大水质监测能力建设投入,对水源地及主要的入库干支流实施全面监测。自1988年起开始对潘大水库及主要的干支流滦河、柳河、瀑河、洒河实施监测,出台了《潘家口、大黑汀水库水质监测报告制度》,并开始实施藻类和有毒有机物监测。在水利部的大力支持下,已建成实验室检测、自动检测、移动监测相结合的水质监测体系,能及时水库水质进行常规监测、监督性监测和应急监测,实时获取水源地及入库干支流的水质状况。

  3.1.5、 加强水源地执法检查

  对水源地周边企业加大监督管理力度,设立专职巡查队伍,建立日常巡查制度,完善重点部位视频监控等安全技术防范措施。自2003年起,对潘大水库周边地区的入河排污口进行调查和监测,对重点排污口每年实施常规监测2次。出台了应对突发性水污染事故应急预案,每年组织应急演练。建立了水源地上下游地方政府部门水污染联防机制,并制定了污染联防信息员制度,在水源地的保护中发挥了重要作用。“河长制”实施以来,通过明确责任,加强库区巡查,进一步强化了水源地的监督检查力度。

  3.1.6、 结合重点工作推进引滦水资源保护

  引滦局先后牵头完成了“潘大水库库区管理办法”“潘大水库底泥污染现状及治理对策研究”“潘大水库渔业增殖放流管理方案”等方案的编制,为水库全面清理网箱养鱼后的管理与保护工作进行了有益的探讨。也对潘大水库的水污染防治、水生态修复等提供技术支撑。

  “引滦水资源行动计划”作为中国和法国水资源合作项目的阶段性任务,旨在通过开展一系列的水利工程措施、水生态修复、信息化建设、管理措施等手段,对引滦水资源进行有效保护和可持续利用。

  3.2 、面临的主要问题

  3.2.1 、水源地保护区划定问题

  依据《全国城市饮用水安全保障规划》(2008—2020)、《全国城市饮用水安全保障规划技术方案》要求,潘大水库水源地划定保护区加以保护,在海委指导下,我局编制了《引滦水资源保护近期工作方案》,提出了保护区划定技术方案并上报水利部。但由于潘大水库不是天津市、唐山市的直接供水的水源地,不同意划定水源地保护区,潘大水库水源地保护区得不到河北省或国务院环境主管部门的批复。

  3.2.2、 水源地水质不达标问题

  依据水源地达标建设水质合格评价标准,监测表明2018年引滦枢纽闸出口达到或优于Ⅲ类标准水质达标率为44%,小于80%的水质合格标准。水库网箱养鱼清理后,两库水质逐年好转,2019年水源地水质比2018年有明显改善,但相较于确定的水源地水质保护目标(Ⅱ类)还有较大差距。目前潘大水库水质存在的主要问题是:水质达标率低,冬春季水质不能满足地表水III类水标准;4—11月份水库浮游植物优势种为蓝藻,易形成蓝藻水华。

  3.2.3、 水源地立法保护问题

  多年来,我局积极推进潘、大水库水源地立法保护工作,依据当时水源地保护需要,编制上报了《潘大水库水源地保护办法》《潘家口大黑汀水库管理办法》《潘大水库水源地保护区划定技术方案》等草案,但由于水源地保护的复杂性,各方利益冲突严重,至今未能出台相关法规,致使水源地保护工作无法可依。

  3.2.4 、水库周边旅游问题

  近年来,水库周边地区旅游设施不断增多,初步统计旅游设施70多处、旅游船只150多艘。由于历史原因,潘、大水库库区周边分布着大小村落一百多个,临水居住的村民约有3万余人。近年来,随着国家生态文明建设的发展,特别是水生态环境建设的需要,地方人民政府相继开展了网箱清理、美丽乡村等建设工作,清理了库区的网箱养鱼、拆除了临库的畜牧养殖设施。库区临水村民的生活收入来源急剧下降,当地为推进临水村民增收,鼓励开发旅游事业。目前,迁西县已确定为河北省的“全域旅游示范县”,宽城县、兴隆县也把潘家口水库旅游作为重要的开发项目。

  3.2.5、水源地上游及库区周边水土流失外源污染,水库库区底泥内源及环境污染成为水源地水质安全隐患,将长期影响水库水质。

  4 、潘大水库水资源保护对策探讨

  按照中央京津冀协同发展战略和国务院《水污染防治行动计划》对水源地的总体要求,及水利部“水利工程补短板,水利行业强监管,”的总基调,结合工作实际,引滦水资源保护目前亟待解决的工作包括:尽快划定水源地保护区,实施潘大水库水源地管理保护综合整治工程、管理体制建立、落实河长制各项管理措施、建立水源地水生态补偿机制等。

  4.1、 推进潘大水库水源地保护区的划定

  加强与津、冀两省市人民政府沟通,尽快划定潘家口、大黑汀水库饮用水水源保护区,努力搭建潘大水库库区管理和河湖管理架构,建立可查可溯的高效管理机制,力争《潘家口、大黑汀水库库区管理办法》尽早批复实施,为引滦水资源保护工作打下基础。

  4.2 、水库网箱养鱼清理后机制体制建设

  网箱养鱼清理后,要加强与地方政府河长的沟通,建立《潘家口、大黑汀水库库区联合检查执法协调工作机制》;完善潘大水库“一库一档”和库区问题跟踪机制;制定完善潘家口、大黑汀水库巡查制度,实现水库库区的动态监督管理。为引滦水资源保护提供强有力的保障。将引滦水源保护纳入津冀协同发展战略规划,探索建立跨界河流省级河长联席会议制度,协调引滦水资源保护各项工作;建立水利部和津冀两省市涉水问题的统筹协调,推进引滦水源保护各项措施的落实;探索建立引滦水源地水生态补偿机制、共享机制等。

  4.3 、进一步加大水源地的监测与巡查力度

  养鱼网箱清理后,利用现有资源优势加大对水源地的水质监测工作。健全与地方政府的水质联防联控机制,及时向地方政府和海委通报水源地水质变化情况。同时积极发挥库区污染联防员的作用,加大对水源地的巡查力度,坚决处置各种违法水事案件,维护好潘大水库正常水事秩序。

  4.4、 实施水源地管理与保护项目研究

  网箱养鱼全面取缔后,水库水质有了明显好转,但仍不稳定。为进一步加大依法保护引滦水源地的力度,从潘大水库现状水质和水生物现状调查入手,分析网箱养鱼清理前后的水质变化规律和水生生物的变化情况,分析诊断潘大水库水质存在的主要问题和污染负荷构成,研究潘大水库藻华暴发的机理和变化规律,开展生态养殖抑藻分析研究,探索在保证水质的情况下如何开展渔业增殖放流工作。

  4.5、 继续推进水源地安全保障达标建设

  潘家口、大黑汀水库作为全国重要饮用水水源地,要达到“水量保证、水质合格、监控完备、制度健全”的总体目标还存在一定的问题,亟待完善水源地管理体制、法规建设,加强水污染事件应急监测能力建设,提高水环境监测能力、水污染事件预警能力和应急处理能力。规范库周生产生活秩序、恢复和保障水源地生态环境,保障引滦供水安全。

  4.6、 推进水库周边水源地保护综合整治工程

  潘大水库周边水源地保护综合整治工程项目作为《全国城市饮用水水源地安全保障规划(2008—2020年)》重点工程,治理范围为102.7km2。项目建议书已通过了水利部水规总院的审查。下一步根据批复情况,按照轻重缓急的原则,上游建设各入库支流河口治污工程,有效地降低入库支流的污染物含量,从而减少入库污染物总量;规范库周环境秩序,改善村落居住环境,加强水源地生态文明建设,对现有的、散落在库周村庄的垃圾采取“村清理、乡转运、县处置”的方式,以减少库周垃圾对潘大水库水质影响。逐步推进综合治理措施,以水源地保护为重点,先期实施隔离防护、污染消减、生态修复等措施,提高监测管理能力建设,建立水库水源地安全保障体系。

  5、 结语

  水资源治污无禁区,水质改善无止境。按照习近平主席对生态文明建设提出“青山绿水就是金山银山”的重要指示,以保障潘大水库水源地安全为主线,确保饮用水水量充足、水质优良,水生态良好的目标。以全面推行“河长制”为契机,探索建立机构健全、责任明确、制度健全、设施完善的协调联动工作机制,继续强化潘大水库水质监督和管理,规范潘大库区周边旅游管理及制定推进水源地生态补偿长效机制等,把尊重自然、顺应自然、保护自然的理念贯穿到潘大水库水质管理保护的全过程,力争尽快恢复潘大水库水源地Ⅱ类水的水质目标,实现潘大水库水资源的可持续利用。

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