仙女湖位于江西省新余市西南郊10余km处, 为拦截袁河蓄水而成的人工湖, 其因1 700多年前东晋干宝所著《搜神记》记载“七仙女下凡之地”而得名, 库区水域面积约50 km2, 湖岸线长100多km, 坝址控制流域面积3 900 km2, 蓄水量3.2亿m3, 是新余市最主要的饮用水源和工农业用水水源地。仙女湖流域的动植物资源非常丰富, 处于仙女湖流域核心的大岗山区域共保存植物基因20 478份, 已成为中亚热带优良树种种质基因资源保存库, 是闻名遐迩的国家AAAA级风景名胜区, 同时也是新余市重要饮用水源地。
目前, 仙女湖饮用水源一级保护区水质达到国家地表水Ⅱ类标准, 总体水质达到国家地表水Ⅲ类标准, 属于良好的供水源地。
2008年7月1日, 新余市人民政府制定出台了《新余市仙女湖水质保护办法》, 并开展仙女湖水环境综合整治工作, 开展了多次专项治理, 并制定了一系列措施, 关停了仙女湖流域1 km范围内土矿企业, 1 km范围外的所有企业都按环境部门的要求进行了处理, 工业废水达到国家排放标准或零排放。与此同时, 强化了对新建项目环境保护审批, 规定对在湖区1 km范围内办企业的一律不予审批, 无论是从源头上控制还是综合治理上都下了很大功夫, 治理效果也明显, 仙女湖水环境质量也得到持续改善。但最近一两年, 仙女湖水质县区断面监测时偶有总磷、总氮超标现象, 仙女湖面临富营养化趋势[1]。
2016年12月, 对流域的38个采样点位进行了连续采样, 分析了水样中4项水质常规指标, 对照《地表水环境质量标准》 (GB 3838-2002) 中的相关标准值, 对水质常规指标的污染状况和分布特征进行了统计分析, 结果如下。
化学需氧量的浓度范围为ND~51.7 mg/L, 平均值为17.4 mg/L。采样点位中达到Ⅰ、Ⅱ类水质标准的点位18个, Ⅱ类水质标准以上、Ⅲ类水质标准以下的点位6个, Ⅲ类水质标准以上、Ⅳ类水质标准以下的点位9个, Ⅳ类水质标准以上Ⅴ类水质标准以下的点位3个, 分别是坑西河S13、三阳河S28、侯村省控点S40。超过V类水质标准的点位2个, 分别是东河S23和东河汇入口下游S24, 如图1所示。
氨氮的浓度范围为ND~14.63 mg∕L, 平均值为1.02 mg∕L。采样点位中, 浓度达到Ⅰ类水质标准的点位3个, Ⅰ类水质标准以上、Ⅱ类水质标准以下的点位16个, Ⅱ类水质标准以上、Ⅲ类水质标准以下的点位15个, Ⅲ类水质标准以上、Ⅳ类水质标准以下的点位2个, Ⅳ类水质标准以上Ⅴ类水质标准以下的点位0个, 超过Ⅴ类水质标准的点位2个, 分别是安源芦溪跨界断面S3和新华河S5, 浓度分别为14.633 mg∕L和4.54 mg∕L, 是Ⅴ类水质标准的7.32倍和2.27倍, 如图2所示。
总氮的浓度范围为0.51~27.89 mg/L, 平均值为2.69 mg/L。现行的地表水环境质量标准中仅列出了湖库的总氮标准值, 没有给出其他地表水体标准值。因此, 参照湖库总氮标准值, 仙女湖4个调查点位 (侯村省控点S40、苑坑S41、九龙山河S42和S43) 水体中总氮的浓度均超过了Ⅲ类水质标准, 其中侯村省控点S40、苑坑河S41和江口国控点S43超过了Ⅳ类水质标准。所有调查点位中浓度最高的点位出现在安源芦溪跨界断面S3, 浓度为27.89 mg/L。
总磷的浓度范围为ND~0.41 mg/L, 平均值为0.11 mg/L。采样点位中, 浓度达到Ⅰ类水质标准的点位4个, Ⅰ类水质标准以上、Ⅱ类水质标准以下的点位19个, Ⅱ类水质标准以上、Ⅲ类水质标准以下的点位11个, Ⅲ类水质标准以上、Ⅳ类水质标准以下的点位2个, 分别是南河S22和松山河S39;Ⅳ类水质标准以上Ⅴ类水质标准以下的点位1个, 是沂源河汇入口下游S10;Ⅴ类水质标准以上的点位1个, 是杨桥河汇入口上游S30, 浓度为0.41 mg/L。
富营养化的水体中含有较多的氮和磷, 它们首先来自于工业废水, 钢铁、化工、制药、造纸等行业的废水中氮和磷的含量偏高[2,3,4]。
近年来, 猪肉市场价格一直处于上涨势头, 养殖企业有增无减, 而大部分养殖企业污染防治设施不完善甚至根本没有防治设施, 导致大量养殖废水直排仙女湖。
由于仙女湖上游及周边大量使用化肥[5], 农田雨水径流中营养盐总磷含量常常大于0.1 mg/L, 远远超过富营养化危险水平, 引起农村饮用水水源污染和水体水华, 成为流域湖泊营养盐的重要来源[6]。
大量生活垃圾在农村自然堆放, 腐烂发臭, 还被雨水冲刷进入水体, 每年汛期有大量漂浮物冲入湖体, 导致垃圾泛滥。
水体富营养化危害水产养殖业。富营养化造成水体透明度降低, 阳光难以穿透水层, 从而影响水中植物的光合作用和氧气的释放;同时, 浮游生物的大量繁殖, 消耗了水中大量的氧, 使水中溶解氧严重不足, 造成鱼类缺氧窒息死亡。有些藻类的分泌液或死亡分解后产生的黏液, 可以附着在鱼虾贝类的鳃上, 使其窒息死亡。鱼虾贝类食用含有毒素的藻类后, 也会发生中毒死亡[7]。
处于富营养化的水体, 水体的正常生态平衡被破坏, 原有的水生生物类群被打破, 水生生物种类减少, 多样性受到破坏。湖泊自身各种功能特别是生态系统严重退化, 最后可能会使某些湖泊老化, 成为丧失生命力的死水, 甚至干枯死亡。
水体富营养化导致水体的水质下降, 对人体健康产生很大的威胁。水质下降有时只表现为感官性状的变化, 使水体变得腥臭难闻, 如束丝藻属和鱼腥藻属呈猪粪味, 腔球藻属呈烂草味, 空球藻呈鱼腥味;有时却可能含有致病毒素, 如蓝藻门的不定腔球藻、铜绿微囊藻分泌的带毒性的物质可引起人畜消化道疾病。另外, 富营养化水体中含有过量的亚硝酸盐和硝酸盐, 人畜长期饮用这些物质含量超过一定标准的水或食用这种水中生长的鱼、植物则会导致中毒、致病[8]。
富营养化湖泊的治理是当前环境治理的一个难点问题, 湖泊富营养化是一个复杂的动态系统, 其状况不仅取决于营养物质来源的丰富程度, 还取决于湖泊本身的形态。
多年来, 国内外学者针对于湖泊水质富营养化进行了研究, 并提出了多种控制方法。从控制的角度对于湖泊水质富营养化进行治理, 可以通过对污染物治理, 对湖泊水质富营养化以有效控制。此外, 还可以配套使用物理治理方法、化学治理方法、生物治理方法[9]。
为了避免湖泊水质富营养化现象发生, 要求在向湖泊内排放污水之前, 要做好技术处理工作, 当达标后才可以向湖泊内排放, 尽量控制入湖污染物量, 以减轻入湖负荷[10]。
对湖泊水质富营养化的生物控制方法, 就是从生态的角度控制湖泊中的食物链, 通过竞争对藻类物质的生长以控制, 避免藻类植物快速繁殖[11]。
对底部淤泥比较严重的湖泊, 可采用清淤挖泥的方法, 清理湖水中的含氮、含磷等物质。
采用稀释水体中氮、磷营养盐和藻类的浓度。
对湖泊水质富营养化采取化学控制方法, 就是对于水中藻类采取化学药物杀藻剂破坏藻类的新陈代谢, 抑制藻类正常生长和繁殖。使用化学控制技术, 从原理角度来看就是对于藻类进行灭杀以沉降, 在常见的杀藻剂中, 高锰酸钾的使用比较普遍, 氯化铜和硫酸铜等铜盐也是常见的灭藻剂, 其中所含有的铜离子可以吸收太阳光所释放的光能, 由此对藻类产生具有抑制作用。虽然采取化学方法可以获得良好的杀藻效果, 但相应也会产生化学副作用, 导致湖泊水体二次污染。
饮用水源直接关系到人民的生命健康、生产生活, 同时也关系到地方经济的可持续发展, 因此必须严格对待、抓紧治理。仙女湖湖泊治理是一个庞大的系统工程, 事关整个仙女湖流域, 特别是上游, 根据仙女湖面临的污染现状和仙女湖流域产业特点, 具体建议如下。
河流水环境的表象在水里, 根源在岸上。山水林田湖是一个生命共同体, 治水靠一个部门单打独斗不行, 仙女湖治理涉及整个流域治理, 牵涉不同地市、县区、乡镇, 必须统筹上下游、左右岸系统治理, 步步为营, 层层抓落实。另外, 必须采用现代化高科技手段, 在地市断面、县区断面之间增设在线监控体系, 加强监测预警能力建设。
在仙女湖流域范围建设城市污水处理厂, 特别是工业园区, 可建设针对除氮、磷污染治理设施, 加强污水管网建设, 尽可能将污水收集处理, 确保达标排放[12]。
第一, 严格按照“三区”划定要求, 抓住契机逐步退出禁养区养殖企业, 限制限养区养殖规模, 如2016—2017年, 新余市政府正在开展“保家”行动, 预计关停禁养区养殖企业6 442家。
第二, 严格落实《江西省人民政府关于加强畜禽养殖业污染治理工作的实施意见》 (赣府厅发[2014]36号) 有关规定, 大力防治畜禽养殖业污染。要求对可养区、限养区养殖企业进行生态化改造, 推进规模化畜禽养殖场配套建设粪便污水贮存、处理、利用设施, 包括机械干清粪、漏缝地板等收集设施, 固液分离、粪便堆泡、污水厌氧消化、畜禽尸体处理等无害化处理设施, 有机肥加工、沼渣沼液还田利用等综合利用设施。
第三, 严把审批关, 2016年起, 新建、扩建、改建规模化畜禽养殖场实施雨污分流、粪便污水资源化利用, 强化规模化畜禽养殖场新、改、扩建项目环保审批和环境管理[13]。
实施农业节水工程, 提高农业用水利用效率, 完善以灌溉节水、旱作节水和水肥一体化为重点的农业节水工程措施。实施化肥减量工程, 加快土壤改良修复, 支持测土配方施肥推进。实施农药减控工程, 全面建立高毒农药定点经营和实名购买制度, 大力推广生物农药[14]。
对仙女湖流域内的村庄实施农村环境连片整治, 建设完善环卫设施, 建立农村生活垃圾“村组保洁, 乡镇收集, 县区转运, 市处理”的收集处理体系, 因地制宜建设农村污水处理设施。
摘要：经过多年的集中整治, 仙女湖的水质得到改善, 但近年来, 总磷、总氮偶有超标现象, 部分库湾呈现出富营养化趋势。究其原因, 涉及工业污染源、农村环境污染源等诸多领域, 特别是畜禽养殖污染未得到有效遏制, 如果不及时加以治理, 势必影响到仙女湖水环境状况。基于此, 重点探讨仙女湖湖泊污染源污染治理。
关键词：仙女湖,富营养化,工业污染,农村环境污染,畜禽养殖,治理
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