温岭市太湖水库水环境治理研究
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温岭市太湖水库水环境治理研究 通过对温岭市太湖水库水环境现状进行调查，分析生活污染排放、农业污染流失、水产养殖污染等影响水库水环境三大方面因素，得出生活污染与农业污染是影响太湖水库水质的主要两方面，通过不同类别人工湿地生态净化系统的构建，大大削减氮、磷对水体水质影响。 标签：太湖水库；水环境；人工湿地 1、水库概况 太湖水库位于温岭市大溪镇西部，是一座以防洪、灌溉为主，结合供水、发电、养殖等综合利用的中型水库。水库集雨面积为25km2，水库面积1600亩，主流长度为6.5km，多年平均降雨量1629mm，多年平均径流量2492.49万m3，设计正常水位为29.46m，相应库容为1769万m3。 2、水库水环境评价分析 2.1 评价方法 等标污染负荷是污染源评价中的一个经常使用的评价指标，它主要反映污染源本身潜在的污染水平，采用等标污染负荷对污染源进行评价，用污染物的排放量除以环境中污染物的限量标准，把污染物的排放量转化为“把污染物全部稀释到评价标准所需的介质量。”这大大增强了污染源评价的科学性，也给污染源科学管理带来很大方便。 采用此方法对各种污染源的污染负荷进行评价，评价因子为CODCr（化学耗氧量）、TN（总氮）和TP（总磷）。计算公式如下： i污染物的等标排放量为： 式中，Pi为i污染物的等标排放量（m3），Ci为i污染物流失量（t/a），C0为污染物按国家地表水标准（GB3838-2002）Ⅱ类标准系列的阈浓度（CODCr为15mg/L，TN为0.5mg/L，TP为0.025mg/L）。 第j个污染源内有n个污染物，其源内的等标排放量为： 某地区有m个污染源，则该地区等标排放量为： 该地区第j个污染源的等标污染负荷率为： 该地区i污染物的等标污染负荷率为： Kj中最大值表示该地区内主要污染源，其值从大到小，可确定重点污染源；Ki中最大值表示该地区内主要污染物，根据其值从大到小排序可以确定该地区主要污染物。 2.2 库区污染负荷分析 温岭太湖及上游流域25km2范围内的工业污染源和畜禽养殖已基本清除，周边原有的11个村庄已搬离大部分，目前仍有6个村庄部分人员居住在周边区域，故污染源的调查以生活污染源、农业污染源以及水产养殖污染源为主，主要村庄为：井朱村、陈洋村、秀岭村、上毛坦村、下毛坦村和田茶村，各村庄均实现垃圾集中处理。主要农业经济作物为水稻、小麦、大麦、莳药等；主要林业作物为花卉、茶叶、果树等。 2.3 生活污染源分析 生活污水是指人們在饮食、洗涤、烹饪、清洁卫生等生活过程中产生的污水，也包括人粪尿的流失。 根据村庄人口、生活污染物的排污系数计算出生活污染排放量，通过生活污染源污染物流失率计算出生活污染物的流失量和扩散浓度，再根据等标排放量的计算公式，计算得出温岭太湖水库周边各村庄生活污染源的等标排放量如下：井朱村：CODCr为0.33 Mm3 ， TN 为1.14Mm3，TP 为5.03Mm3 ，合计6.51Mm3 ，等标污染指数为0.26；陈洋村：CODCr为0.56 Mm3 ， TN为1.95Mm3，TP 为8.58Mm3 ，合计11.10Mm3 ，等标污染指数为0.45；秀岭村：CODCr为0.38 Mm3 ， TN为1.32Mm3，TP 为5.80Mm3 ，合计7.50Mm3 ，等标污染指数为0.30；上毛坦村：CODCr为0.46 Mm3 ， TN为1.60Mm3，TP 为7.02Mm3 ，合计9.07Mm3 ，等标污染指数为0.36；下毛坦村：CODCr为0.33 Mm3 ， TN为1.16Mm3，TP 为5.10Mm3 ，合计6.60Mm3 ，等标污染指数为0.26；田茶村：CODCr为0.11 Mm3 ， TN为0.37Mm3，TP 为1.61Mm3 ，合计2.08Mm3 ，等标污染指数为0.08。可以得到污染负荷率为CODCr为5.07%，TN为17.58%，TP为77.35%。 由上面数据可以看出，生活污染源的等标排放以TP和TN为主，等标排放量分别占总量的77.35%和17.58%，说明生活污染对水环境的污染主要是TP和TN的污染。 2.4 农业污染源分析 在普查的基础上进行详查，通过调查得知温岭太湖水库周边的农业主要以种植经济型农作物、茶叶、果树等为主，通过使用化肥增加农作物及果树的产量，通过调查化肥的使用情况、化肥流失量等，分析温岭太湖水库周边的农业污染情况。此调查在2014年温岭太湖水库上游情况数据的基础上进行实地验证和考察。 2.5 水产养殖污染源分析 2008年到2015年期间太湖水库管理处不间断向温岭太湖水库投入鲢鳙鱼，在2011年底进行过一次大捕捞行动，此后主要是散捕零卖为主，每年大概有成鱼2000多条，故此次调查主要以2012年之后投放的为主。根据等标排放量的计算公式，计算出温岭太湖水库水产养殖污染物的等标排放量如下：鲢鱼：CODCr为 1×10-8 Mm3 ， TN 为2.7×10-7 Mm3，TP 为9×10-7Mm3 ，合计121×10-5 Mm3，等标排放量为49×10-7Mm3；鳙鱼： CODCr为 0.8×10-8Mm3，TN为3.1×10-7Mm3，TP为7×10-7Mm3，合计102×10-5Mm3，等标排放量为41×10-7；可以得到污染负荷率为CODCr为 0.80%，TN为26.29%，TP为72.91%。 由上面数据可以看出，水产养殖的污染物以TN和TP为主，其等标排放量分别占总量的26.29%和72.91%，说明水产养殖对水库的污染源是TN和TP，TP的污染较高。但水产养殖的等标排放量相对于生活污染和农业污染相差108倍，故可忽略不计。对各农业非点源污染源污染物的排放量和等标排放量进行统计分析，结果列于表3和表4。 2.6 污染源的综合评价 由两表可以看出，生活污染源的污染物排放量最多，占总量的60.41%，但是由于生活污染物以CODCr为主，转化为等标排放量后，等标污染负荷只有34.78%；化肥污染源排放的污染物次之，占总量的39.58%，但是污染物是標准中要求严格的TN和TP，所以等标排放量较大，占总量的65.22%，成为威胁水环境的最大污染源。水产养殖的污染物仅为0.01%，转化为等标排放后，与生活污染和化肥污染相差107倍数，可忽略不计。 因此化肥污染、生活污染是制约温岭太湖水库水体变好的主要原因，对于环境可持续发展有着重要影响。对于水产养殖的污染，可忽略不计。故建立生态湖泊需全面考虑生活污染和农业污染对温岭太湖水库的影响，保证外源污染不流入水体中，并根据生态渔业的调控，削减污染负荷，对于环境及生态具有一定意义。 3、水质防治思路 3.1 “以渔养水”的保水渔业工程 对温岭太湖水库生态系统作分析，作为一个人工深水湖泊，沿岸带极小，且水位波动大，因此水生植物极难生长，水底着生藻类的可生长范围也极其有限，藻类就几乎成为水体中能够对营养盐做出响应的唯一生产者，因此，一旦水体营养物输入量大幅增加，就会为藻类的大量繁殖乃至水华的发生提供有利条件。如果此时水体中不存在有效遏制藻类增长的因素，水华将不可避免。 其次，虽然鲢鳙鱼是温岭太湖水库的人工放养鱼类，根据实际的投放经验以及长期对鲢鳙鱼能有效控制水库蓝藻水华的研究表明，鲢鳙鱼已成为治理水库蓝藻水华的重要手段，故从2012年开始不断向温岭太湖水库投放的鲢鳙鱼已慢慢成为温岭太湖水库生态系统的重要组成部分。且随着对鲢鳙鱼对水库的长期积极 效应，使水体中的浮游动物和其他鱼类群落结构受到了鲢鳙鱼放养的深刻影响。因此每年鲢鳙鱼的投放，将会成为维持温岭太湖水库生态系统稳定的最主要力量。 3.2 生态净化系统构建 针对滨水带点源污染及大量农业面源污染区域需建立强化型生态湿地系统，形成生态过滤带，对入湖（库）地表径流起初期截留与强化处理的有效作用。生态湿地净化系统中因植物根系对氧的传递释放，使其周围的环境中依次出现好氧、缺氧、厌氧状态，保证了水体中的氮磷不仅能通过植物和微生物作为营养吸收，而且还可以通过硝化、反硝化作用将其除去，最后通过湿地系统更换填料或收割栽种植物将污染物最终除去。 3.2.1 生活污染——庭院式人工湿地 由于温岭太湖水库周边的人口密度较低，采用人工湿地对收集好的生活污水进行净化处理。充分利用村民周边的地形特点，因地制宜，可以二三十户家庭公用一块，也可一户人家造一块，投资少，维护方便，且占地面积小，配合水生植物的种植，亦可达到美化景观的效果。 3.2.2 化肥污染——浅滩湿地构建 在距离岸边10-15cm处，构建近岸带地表径流植物过滤系统。通过种植挺水植物对水域岸边进行遮挡，而且还具有良好的造景功能，而且沿岸带的挺水植物对降雨冲刷还具有拦截作用，阻截外源污染。挺水植物选择水质净化效果好、成活率高、生长周期长、根系发达、美观及具有经济价值的水生植物。在挺水植物配置时需要选用一定比例的常绿和半常绿品种。在种植挺水植物带时采用根控措施防止挺水植物的蔓延，根控措施主要杉木桩、根控板以及叠石等。 4、结论及建议 1. 根据太湖水库的水质状态多为Ⅱ类水，适逢暴雨或台风，库区低丘缓坡改造后，大量黄水流入水库，水体水质明显下降，应加大库区山上道路硬化和低丘缓坡改造后绿化种植。 2. 在水库上游地区，通过生活污水纳管排污，调整农业结构，利用太阳能杀虫灯，使用水肥一体化技术，减少农药化肥使用，减少氮、磷排入库区。 3. 太湖水库从建库以来，随着人类活动的日益频繁，水体污染物随淤泥淤积库底，建议水库进行库底底泥疏浚工程，同时尽量从大坝下面的放水涵洞进行排水，能有效降低水体营养物质的作用。 参考文献： [1]王丽卿，陈良霞，温岭市太湖水库水体富营养化防治与水质保护方案设计（2015），上海海洋大学. [2]龚安国，金德钢，大塘港水库水环境综合治理研究，浙江水利科技，2013（1）：22-24. [3]胡晓镭，陈秀珠，曾广恩，温州市水库型水源地水质安全问题及保护对策，浙江水利水电专科学校学报，2009（3）：48-50. 本文来源：https://www.wddqw.com/doc/3059d669306c1eb91a37f111f18583d049640f04.html