慈溪市灵湖水库污染现状与防治对策

施孟杰

(慈溪市水利局，浙江 宁波 315300)

0 引言

近年来，慈溪市编制饮用水源保护规划，实施生态补偿机制，开展安全隐患专项整治，加强执法监管，推进溪坑整治，实施农村生活污水治理，饮用水源保护工作取得明显成效.但从水库饮用水源地保护的现状看，还存在许多问题和不足［1－3］，主要体现在:

(1)农业面源污染明显.水库上游种植竹笋、杨梅，当地农户使用化肥不当或过度使用，以及农家肥猪粪、砻糠的使用，受雨水的冲刷流入水库中，使水体中总氮、总磷含量急剧上升.

(2)生活污染对水库水质带来严重影响.水库周边生活污水虽然截污纳管，但还是存在未经处理直接排放和利用溪流水直接洗涤各类生产、生活用品，对水库产生较大危害.

(3)水库周边旅游开发对水质的危害.部分水库优越的区位条件和一定的旅游资源，使水库周边及上游的保护区内己相继开发了一些旅游项目，旅游人数和旅游设施的增加、旅游垃圾的堆积，对饮用水源带来一定的危害.

因此有必要分析和掌握慈溪水库水源水质现状及其变化，对于保护水源、保障城市居民的身体健康、为政府部门制定和修改水质标准，加强对水源地的管理具有重要的现实意义.

本次调研旨在通过对慈溪市十个饮用水水库中的其中一个水库灵湖水库水资源保护现状的调查，分析现状影响水库水质的主要问题和水资源保护工作的主要矛盾，研究提出改善灵湖水库水资源保护工作的主要思路和对策措施，积极推动水库水资源保护工作的开展.

1 调查方法与内容

灵湖水库位于龙山镇南端山麓.坝高6 m，坝长1281 m(其中东坝长393 m，西坝长540 m，北坝长348 m)，坝体均为斜墙土坝，坝顶宽3.3 ～3.5 m.集雨面积5.53 km2(包括:潘岙、上宅引水2.63 km2).2004年大坝安全鉴定为总库容476万m3，正常水位库容438万 m2，水域面积1.3 km2.

1.1 调查方法

设计现场调查表格，收集水库运行资料，开展野外调查，走访水库周边环境以及和寻找当地居民交谈.

1.2 调查内容

调查水库流域内社会经济概况，主要包括流域面积、流域范围(乡镇数量)、流域人口数等;调查水库流域内污染源，主要包括工业污染、农业污染、水产养殖等项目.

1.3 土壤检测指标

取样化验农作物种植地土壤，检测指标主要包括可溶性氮、水溶性磷等.

2 调查结果

灵湖水库为典型的平原水库，属于饮用水源地，水库周边两个山头主要种植杨梅、桔子和毛竹，根据现场调查，杨梅、桔子和毛竹的种植几乎不打农药，少量甚至不用化肥，绝大部分施用有机肥.水库上游有二个村，共计800户，大概2300人.水库周围临岸存有大量违章建筑，现场可以看到有工厂用管子直接从水库取水，作灌溉和工厂用(见图1).

图1 灵湖水库现场照

水库高程7.5 m以下是归水库管 7.5 m以上是村里管.这个区间有小作坊洗衣服也在湖里洗.总体来说灵湖水库水体污染来源多，受污染较严重，2年前暴发过蓝藻.

2.1 农业面源污染

表1是灵湖水库土壤取样地点经纬度及土壤中总氮总磷测定值情况表.根据表1中土壤中总氮总磷的含量，以及《湖泊富营养化调查规范》里给出的调查公示，可以估算出由于地表径流带来的泥沙入库量以及氮磷年入库量.

表1 土壤取样点及氮磷检测值

根据采用《湖泊富营养化调查规范》上给出的形式，综合研究区域内不同土地利用类型的降雨、土壤、地形、植被、耕作方式和水土保持措施的值，估算氮磷污染物年入库量，估算公式(1)［4－6］:

式中:Wa—水库流域泥沙中吸附态污染物年入库量，t/a.;

Cs—泥沙中污染物浓度;泥沙中污染物浓度是土壤中污染物浓度实测值的2倍

Y—流域的泥沙流失量，Y=0.2×A

A—土壤侵蚀量，采用美国农业部农业研究所的水土流失方程(USLE)，A=1.29×R×K×LS×C×P

式中:R—侵蚀因子;

K—土壤因子;

LS—地形因子;

C—生物因子;

P—水土保持因子.

参考中国几位研究者建立的降雨、土壤、地形、植被、耕作方式和水土保持措施与土壤侵蚀量的关系，得到慈溪市水库周边林地土壤侵蚀量与各因子的直接的数量关系(见表2).

经计算，2014年水库研究区域内流入库区的泥沙总量是201.1 t，泥沙中 TN 浓度为 862.6 mg/kg，TP的浓度为4.84 mg/kg.因此，2014年通过地表径流作用，进入库区的吸附态氮的量为594.42 kg，吸附态磷的量为1.96 kg.

表2 水库流域土壤侵蚀量

表3 2014年通过地表径流氮磷入库量

2.2 生活污染

根据现场调查，灵湖上游有两个村庄潘岙、上岙，共计人口2300人，根据国家环保总局推荐的人口输出系数(见表4)，我们推算灵湖水库库区内由生活污水污染造成的总氮负荷量分别为1012 kg/a，总磷负荷量分别为368 kg/a.实际上灵湖水库上游的农村均装有污水收集处理设施，绝大部分污水统一收集处理，处理完之后的污水排人下游河道.所以理论上由生活污水造成的氮磷负荷率应该低于实际值.但水库周边的工厂直接从水库里取水，会带人部分的垃圾和污染源.

表4 生活污水氮磷排放量

3 防治措施

灵湖水库，富营养化严重，但从根本上治理水库的蓝藻暴发，到目前为止仍是世界性难题.但可通过科学合理的技术、方法，进行较长时间的治理，达到有效控制蓝藻生长、暴发，直至消除蓝藻暴发和有效降低富营养化、根据国内外湖泊、水库的成功经验教训，慈溪水库可以根据具体情况采取其中若干类措施［7－9］.

3.1 控源截污是基本措施

控制外源和消减其污染负荷入库(简称控源截污)，主要是减少NP入库及其他点源、面源直接入库，大幅度减少蓝藻营养源.其中减少外源入库主要大幅度减少生活、工业、畜禽规模养殖等点源污染和减少种植业、地面径流等面源入库，也包括增加水库的环境容量和提高其自净能力.

3.2 打捞清除蓝藻是标本兼治的新措施

打捞清除蓝藻措施是国内外湖泊水库治理的标本兼治的新措施，是消减内源主要措施之一.此处所指的打捞蓝藻为一项系列工作，还包括藻水分离和资源化利用.打捞清除蓝藻可以直接削减蓝藻数量、减轻蓝藻暴发程度和大幅度减少水体中NP，可调整藻类结果和降低蓝藻在藻类中的比重，防止慈溪水库水源地发生蓝藻暴发型规模“湖泛”和保证供水安全.

3.3 隔离防护工程是减少人为污染的有效措施之一

在水库周边设置围网和防护林，在水库饮用水源地保护区边界设立物理或生物隔离防护工程，减少人类活动等对水源地的干扰.

3.4 合理放养紫根葫芦

灵湖水库氮含量超标，可以适当放养一定量的紫根水葫芦.水葫芦有两类，普通水葫芦(凤眼莲)和紫跟水葫芦.

水葫芦是外来引进植物，是水体中吸收NP和净化水体速度最快的植物之一.去除N/P效果好，每生产 100 kg鲜重生物量，可吸收 N158 g、P25.8 g.水葫芦可以抑制蓝藻生长，但不能消除蓝藻.另外因其生产繁殖快容易在水面上泛滥，影响或者污染水体.

紫根水葫芦，是2007年利用”生物诱导剂GPIT”成功培育的小叶柄紫巨根水葫芦，可以高效吸收NP抑制蓝藻生产繁殖.紫根水葫芦叶片的生产速度仅为水葫芦的1/3～1/6，由于其柄短叶小，生长慢，生物量少，不产生疯长现在，紫根水葫芦连续放养3～5年，只要冬天捞走，基本不会造成二级污染，因其有很强自我净化能力，能增加水中DO，根系难以腐烂.是目前发现的世界上唯一能够直接消除蓝藻的高等植物.2012年12月24日，环保部组织以中国工程院院士金鉴明为组长的专家鉴定组通过了对紫根水葫芦新品种及其作用的鉴定，认为其达到国内领域领先和国际先进水平.如滇池草海放养紫根水葫芦，NP消减率，6 d达到60% ～75%，15～20 d超过94%，效果显著.

4 结论

灵湖水库每年的氮磷入库量巨大，主要包括两方面，一方面是农业污染，另一方面是库区的生活污染.灵湖水库研究区域内每年流入库区的泥沙入库总量是201.1 t，泥沙中总磷的浓度为862.6 mg/kg，总氮的浓度为4.84 mg/kg，通过地表径流作用，进入库区的吸附态氮的量为594.42 kg，吸附态磷的量为1.96 kg.由生活污水污染造成的总氮负荷量分别为1012 kg/a，总磷负荷量分别为368 kg/a.另外，灵湖水库上游有旅游景点，清明、春节以及杨梅季节都会有游客乘船到上游休闲度假和观光旅游，不可避免会造成水源污染.

灵湖水库，富营养化严重，要改善水库水质，最基本的办法是控制外源氮磷入库，这是治理水库富营养化的基本措施和主要措施，但不是唯一措施.水库的污染还包括内源蓝藻污染和底泥释放污染的问题，仅控制外源NP入库解决不了蓝藻暴发和底泥释放污染的全部问题，还需要与消减蓝藻数量、清淤、调水和生态修复等其他措施密切结合才能彻底治好水质问题［10］.

［1］王寿兵，柏红霞，张 弛，等.慈溪市饮用水源地环境安全评价与保障对策［J］.复旦大学学报:自然科学版，2008，47(4):509－514.

［2］程晓如，陈永祥，方 正，等.武汉东湖西南区外源污染调查与评价［J］.环境科学与技术，2001，7(4):40 －42.

［3］梁瀚文，刘俊新.3种典型地区农村污水排放特征调查分析［J］.环境工程学报，2011，9(5)，2054 －2059.

［4］杨胜天，程红光.全国土壤侵蚀量估算及其在吸附态氮磷流失量匡算中的应用［J］.环境科学学报，2006，26(3):366 －374.

［5］姜维国.磨盘山水库吸附态氮磷侵蚀量计算［J］.环境科学与管理，2012，37(2):32 －34.

［6］魏 强，张秋良.地表径流与土壤侵蚀研究进展［J］.中国水土保持，2008(9):30－33.

［7］刘鸿亮.湖泊富营养化控制［M］.北京:中国环境科学出版社，2011.

［8］王鸿涌，张海泉，朱 喜，等.太湖蓝藻治理创新与实践［M］.北京:中国水利水电出版社，2012:98－104.

［9］杨柳燕，肖 琳.湖泊蓝藻水华暴发、危害与控制［M］.北京:中国环境科学出版社，2011.

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