李 偉，李 雙

（濟南市錦繡川水庫管理處，山東 濟南 250112）

錦繡川為濟南市南部山區(qū)三川之一。錦繡川水庫位于濟南市南部山區(qū)，玉符河上游，水庫的控制流域面積為166 km2，流經(jīng)錦繡川、仲宮，匯入臥虎山水庫。水庫自1987年開始向城市供水，多年平均供水量2 000萬m3，2011年被水利部確定為國家級重要飲用水源地，是濟南市重要飲用水水源地之一，其水質的優(yōu)劣與廣大人民群眾的生命安全和社會生產(chǎn)有著密切的聯(lián)系。目前錦繡川水庫存在水質不穩(wěn)定性及污染風險，受水區(qū)飲用水安全存在較大壓力，對其進行治理與保護是一項長期而系統(tǒng)的工作。

1 存在問題

1.1 我國水源地面源污染形勢

水源地水質污染分為主要點源污染和面源污染。面源污染和點源污染有著較大區(qū)別，存在著機理過程復雜、監(jiān)測模擬控制過程困難、排放途徑排放量不確定性、發(fā)生時間隨機性、發(fā)生方式間歇性，并且還具有一定的區(qū)域化特征，因此面源污染是目前世界公認的水體污染治理的最大難題之一。我國面源污染程度之深、范圍之廣和潛在壓力之大，遠超其他國家。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中，氮素和磷素等營養(yǎng)物質、農(nóng)藥及其他有機物和污染物質通過農(nóng)田地表徑流和農(nóng)田滲漏而形成的水環(huán)境污染。污染物從土壤圈向其他圈層，特別是水圈擴散的過程。據(jù)《第一次全國污染源普查公報》，農(nóng)業(yè)污染源COD、TP、TN排放量分別占全國排放總量的44%，67%和57%。農(nóng)業(yè)面源污染已經(jīng)成為我國流域性水體污染重要來源。水體富營養(yǎng)化和農(nóng)業(yè)面源污染密切相關。湖泊富營養(yǎng)化日益嚴峻，1970年城市湖泊及水庫富營養(yǎng)化面積為135 km2，2007年湖泊及水庫富營養(yǎng)化面積達到8 700 km2。

1.2 錦繡川水源地面源污染分析

當前錦繡川水源地面源污染主要來源有農(nóng)田種植，畜禽養(yǎng)殖和農(nóng)村生活。當前水庫流域內氮肥利用率經(jīng)調查不足40%，磷肥不足20%；鉀肥在40%左右，各種肥料使用量大。農(nóng)田中農(nóng)藥品種繁多，農(nóng)藥施用品種多、亂、雜，部分被禁農(nóng)藥仍在使用。流域內養(yǎng)殖業(yè)集約化程度越來越高，但畜禽糞便等廢棄物資源化利用率較低；庫區(qū)周邊群眾環(huán)保意識薄弱，廢棄塑料袋、地膜等不可降解的垃圾隨處丟棄；農(nóng)村環(huán)境建設與經(jīng)濟發(fā)展不同步，水環(huán)境污染嚴重。農(nóng)村的“臟亂差”現(xiàn)象對人群健康的存在較大威脅。

同時，錦繡川流域主要存在水土流失、水質惡化、生物多樣性減少等生態(tài)環(huán)境問題。流域內較強水土流失面積占總面積的26.77%，進入汛期后，水土流失加劇，造成水庫淤積、庫容減少、水體富營養(yǎng)化日趨嚴重。上游農(nóng)田施用化肥，隨河水進入水庫，加上流域內居民生活污水、養(yǎng)殖廢水排放，導致水庫氮磷等污染物質數(shù)值偏高，水庫水質下降，且污染有逐漸加劇的趨勢。經(jīng)調查，錦繡川水庫內污染物從20世紀90年代初期糞便污染為主到目前逐漸發(fā)展為氮磷營養(yǎng)物污染為主，并有向持久性有機物和重金屬污染物方向逐漸加劇的態(tài)勢。由于持久性有機污染物具有持久性、生物累積性、遠距離環(huán)境遷移性和毒性等特征，污染呈加劇趨勢，直接危害到環(huán)境安全、生態(tài)穩(wěn)定和人體健康。

針對流域內面源污染問題，駐地政府和相關部門進行了一定程度的治理，但尚存在只注重局部治理，缺乏從整個流域進行全面規(guī)劃治理；注重園林和景觀效果過多，對河流生態(tài)恢復較少；流域周邊仿古和旅游景觀較多，對于恢復河流自然生態(tài)功能較少；因所管權限不同和資金來源不同，各項防治措施在工程規(guī)模、污染物處理方式、處理標準、功能側重等無法實現(xiàn)有效統(tǒng)一。

因此，針對錦繡川流域農(nóng)村面源污染家底不清、思路不明、技術研發(fā)與工程實施指向不清晰等問題，進行錦繡川水源地污染成因并提出相應的防治措施就顯得尤為重要，有較強的現(xiàn)實意義。

2 防治措施

由于水源地面源污染的隨機性、不確定性、區(qū)域化特征、特殊的經(jīng)營方式等使其治理非常困難。對水源地面源污染防治可采取源頭減量、過程阻斷、養(yǎng)分再利用、生物——生態(tài)修復等幾種主要途徑來解決，實現(xiàn)水安全、水環(huán)境、水景觀、水文化、水經(jīng)濟的五位一體，對水資源進行多渠道開發(fā)并綜合利用。

2.1 源頭減量

通過改進基于增效原理的優(yōu)化施肥技術、平衡施肥技術、新型緩控釋肥技術、有機肥替代減量技術、基于種植制度/輪作制度調整的源頭減量技術、節(jié)水灌溉及水肥一體化技術和其他技術（包括免耕技術、覆蓋技術、橫壟耕作技術等），從種植源頭將污染物排放量減少。

2.2 過程阻斷

主要包括生態(tài)攔截溝渠技術、人工濕地技術、、稻田消納技術、近河道端的生態(tài)丁型潛壩攔截技術、前置庫技術、其他攔截技術（包括緩沖帶等）。其中，人工濕地技術作為農(nóng)田和水體之間的一個過渡帶，能夠有效截留來自農(nóng)田地表和地下徑流的固體顆粒物和氮、磷等化學污染物，通過土壤吸附，植物吸收，生物降解等一系列作用，降低進入地表水中的氨氮化合物的含量。具有投資少，運行費用低，易于維護管理，運行比較穩(wěn)定，處理效果好的特點，由于污染物粘結在濕地中的沉積物上，隨同沉積物一同沉淀，通過生物化學轉化逐漸形成了土壤中的營養(yǎng)物質，提高了土壤的潛在費力。同時人工濕地在抵御洪水、控制污染、調節(jié)氣候、美化環(huán)境等方面也可發(fā)揮較大作用，非常適合在錦繡川水庫水源地進行運用。

2.3 養(yǎng)分再利用

主要包括畜禽糞便氮磷養(yǎng)分農(nóng)田回用技術，農(nóng)作物秸稈中氮磷養(yǎng)分的農(nóng)田回用技術，農(nóng)村生活污水、農(nóng)田排水及富營養(yǎng)化河水中氮磷養(yǎng)分的稻田處理技術等。

2.4 生物——生態(tài)修復

利用培育的植物或培養(yǎng)的微生物所進行的生命活動，對水中的污染物通過化學、生理等功能進行轉化、降解和轉移等功能，改變水體原有介質，使水體得到凈化，特別是對總磷氨氮和COD等降解作用效果較好。主要技術有綠化阻斷、生態(tài)浮床、PGPG原位生態(tài)修復等技術。其中生態(tài)浮床技術以納米吸附與傳感雙功能復合材料等新技術為支持，營造納米反應器生態(tài)浮島和碳素纖維草生態(tài)浮島，前者把納米反應器和碳素纖維球混合放置在半透膜中連接成網(wǎng)兜整體懸掛在浮床之下進行水體凈化，可以保證生態(tài)浮島的冬季凈化效果，納米傳感器可以充分的與污染物作用，猝滅后發(fā)生沉降，碳素纖維球可以為納米反應器提供載體，擴展其與水體的接觸面積，有利于凈水效率提升，同時方便循環(huán)更新；后者在選擇種植植物的同時，利用碳素纖維草通過吸附作用達到除臭、脫色、降低COD等深度凈化，同時也是為微生物提供寄生環(huán)境，將碳素纖維草在浮床下放置，方便產(chǎn)品更新，冬季也可進行凈水，并通過吸附作用實現(xiàn)水質凈化。

3 工程效果

通過上述防治措施，改善了水生態(tài)環(huán)境，建立了水景觀體系，體現(xiàn)了人與自然和諧相處的治水理念，在滿足防洪和治污基礎上，突出了親水、休閑、生態(tài)功能，實現(xiàn)了經(jīng)濟、社會、生態(tài)的和諧健康發(fā)展。