楊建龍

（大禹設(shè)計咨詢集團(tuán)有限公司,甘肅 蘭州 730050）

1 引言

某灌區(qū)工程是一個以農(nóng)業(yè)灌溉、防洪排澇為主,兼顧城鎮(zhèn)工礦供水、發(fā)電、養(yǎng)殖等綜合利用的大型水利工程,灌區(qū)設(shè)計灌溉面積近100 萬畝。灌區(qū)工程由水庫樞紐、引水樞紐和渠道工程三部分組成,其中渠道工程由5 條干渠（總干渠、南干渠、北干渠、左干渠、右干渠）、401 條支渠以及渡槽、隧洞、閘堰等渠系建筑物組成,干渠全長186.0 km,支渠全長1186.0 km,斗渠及以下渠系全長8730.0 km。近年來隨著地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口的增多,為滿足區(qū)域內(nèi)供水需求,將該灌區(qū)水源被納入飲用水水源地。但因灌區(qū)內(nèi)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,新農(nóng)村建設(shè)步伐的加快,城市化布局的不合理導(dǎo)致灌區(qū)內(nèi)水質(zhì)污染嚴(yán)重、水環(huán)境惡化,水質(zhì)污染達(dá)不到表《水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838-2002）中的III 類標(biāo)準(zhǔn),無法做為飲用水。為有效防止環(huán)境污染加劇,科學(xué)、系統(tǒng)地保護(hù)灌區(qū)水質(zhì),應(yīng)對該灌區(qū)內(nèi)水質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀及造成水境惡化的原因進(jìn)行分析,從而采取合理的水質(zhì)及水環(huán)境保護(hù)措施。

2 水環(huán)境現(xiàn)狀分析

2.1 水質(zhì)分析

灌區(qū)水質(zhì)按照地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB 3838-2002）中的III 類標(biāo)準(zhǔn)及集中式生活飲用水地表水源地補(bǔ)充項目標(biāo)準(zhǔn)限值進(jìn)行評價[1]。在枯水期（1 月）和平水期（4 月）分別對引水樞紐水庫、右干渠、右干渠下游水庫進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測,水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果見表1。

表1 灌區(qū)平枯水期水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計表 單位：mg/L

結(jié)果顯示：糞大腸菌群、生化需氧量、化學(xué)需氧量、總磷、總氮、氨氮出現(xiàn)超標(biāo),其余監(jiān)測因子均達(dá)到III類水質(zhì)要求,同時,灌區(qū)水質(zhì)污染呈逐步加大的趨勢。

2.2 富營養(yǎng)化狀況分析

根據(jù)引水樞紐、右干渠、右干渠下游水庫枯水期監(jiān)測數(shù)據(jù),采用湖泊（水庫）富營養(yǎng)化綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法評價該灌區(qū)內(nèi)水質(zhì)富營養(yǎng)化程度。灌區(qū)內(nèi)綜合營養(yǎng)指數(shù)圖見圖1。

圖1 灌區(qū)內(nèi)綜合營養(yǎng)指數(shù)圖

圖2 干渠周邊堆存的垃圾

結(jié)果顯示,引水樞紐水庫斷面處于中富營養(yǎng)程度、右干渠處于輕度富營養(yǎng)程度、右干渠下游水庫斷面處于中度富營養(yǎng)程度,灌區(qū)沿程富營養(yǎng)化有逐步增大的趨勢。

2.3 底泥狀況分析

根據(jù)對灌區(qū)右干渠（1#）及右干渠下游水庫靠度假村側(cè)（2#）處底泥監(jiān)測結(jié)果,底泥達(dá)到《農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB 4284-84）中性和堿性土壤（pH ≥6.5）標(biāo)準(zhǔn)要求。底泥監(jiān)測結(jié)果見表2。

表2 底泥監(jiān)測結(jié)果

3 灌區(qū)污染源分析

經(jīng)過實地踏勘、調(diào)查了解得知,灌區(qū)內(nèi)大部分渠道均高出兩側(cè)的地面,但存在少部分部分低洼地段,渠道兩側(cè)的生活污水、生活垃圾以及農(nóng)業(yè)面源污染隨地面徑流可匯入到渠道[2],從而污染水質(zhì),并促使灌區(qū)內(nèi)水環(huán)境惡化。

3.1 生活污染分析

該灌區(qū)內(nèi)人口較集中,基本沒有規(guī)范的生活垃圾箱、垃圾集中堆放點,生活垃圾隨意丟棄在山前、屋后,甚至直接傾倒入渠,氣溫高時,惡臭撲鼻、蚊蠅滋生,造成其總體環(huán)境臟、亂、差的現(xiàn)狀,影響農(nóng)村的形象和景觀,在臨近渠道位置建有垃圾收集站一座,在垃圾傾倒或垃圾未及時清運時,生活垃圾流入渠道,雨季垃圾滲濾液會浸入土壤污染地下水,也隨雨水流入渠道污染水體。垃圾收集站位置設(shè)置不合理是造成生活垃圾污染的主要原因。

經(jīng)統(tǒng)計,目前灌區(qū)干渠兩側(cè)高于渠道地帶的人口約12246 人,人口相對集中,但污水處理設(shè)施建設(shè)不完善,后期損毀閑置,生活污水未經(jīng)處理,多隨著溝渠直接匯入干渠。現(xiàn)場實地調(diào)查,在總干進(jìn)水口、南北分流、三湘分流及毛集井處水上漂浮物比較多,且無攔截網(wǎng)及打撈設(shè)施,影響干渠水質(zhì)。

另一方面,灌區(qū)建成四十多年以來,一直是沿渠村民、中學(xué)以及工礦企業(yè)生活生產(chǎn)的供水水源。由于水源地取水口并未設(shè)立標(biāo)識及防護(hù)網(wǎng),常有牲口飲水、村民下水嬉戲,另外,取水口附近居民生活污水排放、垃圾隨意丟棄等,嚴(yán)重污染水源地水質(zhì),也存在著安全隱患。

渠岸兩側(cè)低洼地帶農(nóng)業(yè)人口共計12246 人,根根據(jù)農(nóng)村生活排污的特點和測算結(jié)果,取平均每人每天排生活污水0.1 t、氨氮5 g、COD40 g、總磷0.44 g、總氮7 g,農(nóng)村居民生活垃圾產(chǎn)生量按0.8 kg/（人·d）計算,計算得到農(nóng)村生活污水排放量和渠岸兩側(cè)生活垃圾產(chǎn)生量見表3。

表3 農(nóng)村生活污水排放量和渠岸兩側(cè)生活垃圾產(chǎn)生量計算表

3.2 畜禽養(yǎng)殖污染

灌區(qū)橫穿過城市邊緣-鄉(xiāng)鎮(zhèn)-農(nóng)村,部分高于兩側(cè)渠道地帶鄉(xiāng)村戶家庭養(yǎng)殖情況普遍,且散養(yǎng)戶較多,并逐漸呈發(fā)展趨勢,但相應(yīng)的生豬養(yǎng)殖污染防治設(shè)施嚴(yán)重滯后,絕大部分養(yǎng)豬場/戶沒有完善的廢水處理設(shè)施,造成的水污染和污染糾紛現(xiàn)象十分普遍。未能處理的養(yǎng)殖污染物肆意排放導(dǎo)致周邊農(nóng)田過肥、鹽堿化而導(dǎo)致減產(chǎn)甚至絕收。

畜禽養(yǎng)殖是重大農(nóng)業(yè)污染源,經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)查,灌區(qū)畜禽養(yǎng)殖主要集中在南干渠與北干渠,現(xiàn)欄存豬5265 頭,鴨400 只。采用《全國水環(huán)境容量核定技術(shù)指南》中推薦的折算方法和參數(shù)及生豬養(yǎng)殖產(chǎn)污系數(shù)計算,畜禽養(yǎng)殖污染源COD、氨氮、TN、TP 的年排放量分別為：29.6 t、6.0 t、1.9 t、12.1 t。

3.3 農(nóng)田徑流污染

灌區(qū)主要以種植水稻為主,農(nóng)業(yè)施用化肥量大大超越全國化肥施用量水平,造成水體富營養(yǎng)化與水質(zhì)污染。灌區(qū)農(nóng)民使用的農(nóng)藥主要有殺蟲雙、敵敵畏和乙酰甲胺磷等,使用的化肥主要有尿素、鉀肥、磷肥、碳銨等,農(nóng)藥的大量施用,尤其是高毒殘留農(nóng)藥的殘留,通過農(nóng)田徑流匯流到干渠內(nèi),污染水質(zhì),導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化。

采用“標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田法”估算污染物排放量。標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田源強(qiáng)系數(shù)參照《全國水環(huán)境容量核算技術(shù)指南》,并結(jié)合灌區(qū)自然特征,取流失系數(shù)為1.2。

灌區(qū)農(nóng)田面積86.4 萬畝,經(jīng)計算農(nóng)田徑流COD、氨氮、總磷、總氮排放量分別為：10366.8 t、2073.4 t、259.1 t、3110.1 t。

3.4 污染物入渠量綜合分析

根據(jù)以上預(yù)測結(jié)果,農(nóng)田徑流導(dǎo)致的污染物排放量最大,同時農(nóng)田徑流污染控制難度較大,但生活污水、垃圾以及畜禽養(yǎng)殖造成的水質(zhì)污染也不可忽視。結(jié)合中國環(huán)境院編制的《全國水環(huán)境容量核算技術(shù)指南》、灌區(qū)流域內(nèi)地形地貌平坦等特征,確定了各類污染源的平均入渠系數(shù)[3],農(nóng)村生活污染源入渠系數(shù)0.3、畜禽養(yǎng)殖污染源入渠系數(shù)0.2、農(nóng)田徑流污染源入渠系數(shù)0.15。通過計算可知COD 入渠量為1567.6 t、氨氮入渠量為365.8 t、總磷入渠量為39.9 t、總氮入渠量為478.3 t。灌區(qū)污染物排放量和入渠量統(tǒng)計結(jié)果見表4。

表4 灌區(qū)污染物排放量和入渠量統(tǒng)計

3.5 目前水質(zhì)保護(hù)措施

針對灌區(qū)內(nèi)水質(zhì)水環(huán)境現(xiàn)狀及污染源情況分析,應(yīng)采取以下保護(hù)措施：

1）建立環(huán)境保護(hù)隊伍。一是灌區(qū)工程管理局安排有關(guān)科室負(fù)責(zé)抓環(huán)境保護(hù)工作,并將環(huán)境保護(hù)工作納入年度績效考核；二是灌區(qū)內(nèi)渠道各地段的環(huán)境保護(hù)由所轄的管理所所長、電站站長直接負(fù)責(zé),管理所的渠道管理員每人負(fù)責(zé)一段；三是每段聘請若干名當(dāng)?shù)鼐用駷榍谰S護(hù)人員,負(fù)責(zé)打掃沿渠的垃圾、水中飄浮物以及清除水中絲草等工作。

2）強(qiáng)化環(huán)境保護(hù)工作。一是安排了部分專項資金用于水質(zhì)保護(hù)與監(jiān)測,確定水源地建設(shè)方案,進(jìn)行水源地達(dá)標(biāo)建設(shè)；二是進(jìn)行渠道清淤,部分淤泥密集,水草過多過長,不僅影響供水量,而且也影響水質(zhì),灌區(qū)每年年中和年終,都要與各供水單位聯(lián)系確定停水清淤時間,并花費大量的人力物力清除渠內(nèi)的淤泥水草,確保水質(zhì)質(zhì)量；三是渠道維修人員和渠道管理員每天都要上渠檢查有無亂倒垃圾、亂拋家畜尸體,亂排污水到渠道的現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)問題及時制止、清理、報告；四是加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)宣傳,灌區(qū)渠道管理人員經(jīng)常到沿渠住戶家講解環(huán)境保護(hù)要求,宣傳有關(guān)政策法規(guī),增強(qiáng)沿民居民的環(huán)境保護(hù)意識,每年都制作精美的宣傳畫,免費發(fā)送到沿渠住戶家。

3）加強(qiáng)渠道環(huán)境檢查。管理所每月不定時對渠道環(huán)境進(jìn)行檢查評比；灌區(qū)工程管理局年中年末集中進(jìn)行考核檢查,平時不定時進(jìn)行檢查。

4 結(jié)論及建議

該灌區(qū)內(nèi)人口密集、經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,在水質(zhì)水環(huán)境保護(hù)方面應(yīng)著力加強(qiáng)生活污染、畜禽養(yǎng)殖和農(nóng)業(yè)污染治理力度,努力形成灌區(qū)內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán),實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展、人與自然和諧相處。此外,水質(zhì)保護(hù)除現(xiàn)有保護(hù)措施外,還必須制定有力的水質(zhì)保護(hù)方案,如加強(qiáng)飲用水水源地建設(shè)、農(nóng)業(yè)面源污染治理方案、農(nóng)村生活源污染治理方案、渠道污染治理方案以及畜禽養(yǎng)殖治理方案的等,分批分年度地從根本上解決灌區(qū)干渠沿線的水質(zhì)問題。