分析河流水环境不足及治理

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流域水环境质量及变化趋势1)黄柏河干流及上游东西支流水质黄柏河干流1989~2002年水质监测成果[2~3]表明在葛洲坝建成初期,黄柏河干流的水质问题已经显现,水体中有机物、氮磷和石油类呈逐年增加的态势。从1995年开始已经达不到地表水Ⅱ类标准,主要表现为磷、石油类超标。根据黄柏河干流2003~2007年水质监测成果,为III~Ⅴ类水质,城市小河进入黄柏河的河口段劣Ⅴ类。超标项目为总磷和石油类;汤渡河水库水质总体达到II类,局部时段石油类超标。黄柏河东支是宜昌市主要水源供给地,水质良好为II类。西支流域上游支流和支流的小流域存在大量的废弃矿井和在生产的矿井,平洞矿井渗滤液直接排入河流,导致部分河段水质严重污染,为III~劣Ⅴ类水质。2)黄柏河支流和宜昌运河水质沙河、罗家小河、鄢家河和蔡家河等其他城市小河,其城区段污染严重,上游段经过农业区,基本不受生活污水和工业废水污染,水质较好。宜昌运河城区段,受工业废水和生活污水污染严重,水质为劣Ⅴ类。含宜昌运河在内的黄柏河流域水体水质污染十分严重,尤其是黄柏河、宜昌运河城区段、沙河及西支流域矿区段,已经达不到规划的水环境功能。上游东西支流总体水质良好,局部水质污染较严重。

流域环境存在的问题

在点源污染方面,上游的矿业污染、中游的乡镇生活污水和畜牧业排水和城区的工业企业排水以及居民区排水所造成的污染最为突出。矿业废水年排放量达30余万m3。城市4条小河承纳生活废水和工业废水数量较大,污染严重,其排水最终汇入黄柏河干流,严重污染干流水体。在面源污染方面,主要表现在生活垃圾污染、农业面源污染以及城市地表径流污染。在内源污染方面,由于黄柏河下游区段受葛洲坝回水的顶托呈滞流状态,库区的悬浮物质易在此处沉积,此段底泥的有机质含量在3%以上,磷含量在0.2%以上,内源污染成严重。黄柏河支流-城市4条小河污染日趋严重,大量污水汇入黄柏河中,在排污口附近水域形成污染带,加剧了黄柏河干流水体的富营养化。流域水资源开发程度高,水循环紊乱,生态环境流量难以保证黄柏河流域于上世纪90年代基本完成全流域的开发建设,流域水力资源开发程度已达63.7%,建成的大中型书库有13座。由于工农业、电力用水,经黄柏河干流的水量急剧减少,生态环境用水量不足,黄柏河东、西支流和干流均有断流的现象。水土流失、生态退化流域环境污染、水土流失,水土资源过渡开发,河流岸线资源和水面被侵占,这些因素都会导致流域生态系统的自净能力和抗干扰能力减弱,导致流域生态退化问题。少数地方无序开发矿产资源,使地质结构破坏,随意丢弃矿渣,造成新的水土流失、生态破坏和水环境的污染,尤其是中上游的页岩区生态退化问题严重。包括城区4条城市小河在内的黄柏河城区段,环境污染严重,富营养化趋势明显,水生态破坏严重。

流域水环境综合治理对策

治理思路和治理原则流域综合治理的组织实施需要政府的领导、科研院所的技术支持和实施单位的共同参与,根据《黄柏河流域综合治理规划》和黄柏河流域的环境现状和特征,提出黄柏河流域综合治理的指导原则和思路。黄柏河水环境治理原则是:1)控污截源、减少流域水体污染负荷;2)科学调度、构建良性的水循环系统;3)河道治理,防护堤加固,营造多样性的生态景观;4)长效管理、保证流域水质持续改善;5)普及宣传、唤起全社会的广泛参与。实施思路和理念是:政府主导、市场机制、市民参与、分期实施、注重实效、长期坚持。综合治理对策鉴于黄柏河流域环境问题,在工程技术层面和流域管理上,考虑使用以下方法进行解决。1)严格控制点源污染、大量消减面源污染点源的控制是流域水环境质量得到改善的保证,通过矿井封堵、尾矿坝工程,进一步治理黄柏河上游的矿业污染[4];建设城镇污水管网,提高污水截流率,提高城区段水环境质量,改善库区的回水水质。点源治理应纳入治理的重点,是近期流域环境治理的优先项目。面源的控制主要是对黄柏河集镇构建垃圾收集、转运和填埋系统;在农村推广沼气工程,改变农村能源结构,削减农村生活面源污染,改善农村生态环境;对畜禽养殖业产生的废水、粪便进行无害化、减量化和资源化处理。从源头上削减污染源是水环境治理的关键[4]。2)河道治理,治理内源污染,防护堤整修,提高防洪能力黄柏河夷陵城区和城市4条小河防洪标准低,亟需加固防护堤和进行河道清淤。通过黄柏河小溪塔城区段、城市4条小河清淤工程和防护堤工程,全面削减内源,提升城市河道景观,提高环境质量;通过工程措施、多自然营造技术、亲水构建技术营造良好的生态系统,以形成独具特色的滨岸生态景观系统,提升城市的环境质量和景观效果[5]。根据底泥的性质确定合理的处置方式,防止二次污染。采取环境治理与生态治理相结合的措施治理黄柏河下游顶托河段水体富营养化问题[6]。3)联合调度,保证黄柏河生态环境需水量生态环境需水量是维持河流生态系统运转的基本流量,根据黄柏河流域水文特征、水生态与水环境特征以及水资源利用情况合理确定生态环境用水量[7],对天福庙、西北口、尚家河、汤渡河等水库和干流进行联合调度,适当增加干流水量,避免河底、河流断流现象,增加其水环境容量,保证水生态系统的健康。4)构建生态防护带,控制水土流失生态防护带是一项水土保持治理措施,同时也是一项水环境保护措施,其主要功能包括控制水土流失,防止河床冲刷,减少泥沙进入河道;利用缓冲带植物的吸附和分解作用,减少来陆域的氮磷等营养物质进入河道,形成控制面源污染的最后一道防线,达到保护和改善水质的目的;缓冲带在溪流沿岸构成了一定自然风景线,美化了河流生态景观,改善了人居环境。5)制定长效管理措施,保证流域持续治理和治理效果根据流域特征,制定完整的流域综合治理长效管理体制,已经竣工的项目能够正常发挥功能,保证设施的日常管理,促进流域治理的持续性。

结语与展望

黄柏河流域水环境问题复杂,水环境治理是一项系统工程,除工程层面上对流域的点源、非点源、内源和防护堤进行治理外,在流域管理和调度方面也是至关重要的。通过合理划分分期治理范围和治理重点,不断总结治理经验,注重治理成效,开展综合治理工程,黄柏河流域的水环境质量有望得到改善。