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1農村水源地污染現狀及成因
1.1農村水源地污染現狀
江蘇省內的湖泊河流有很多,北部有淮河流經,淮河及其支流構成了蘇北地區的水網布局,而南部有長江穿過,給航運、工農業用水帶來了很大的好處,可以說江蘇是一個水資源大省,是一個降水適中的魚米之鄉。但隨著經濟的發展,水資源污染越來越嚴重,可用水資源日漸減少,飲用水安全問題尤其是農村鄉鎮飲用水安全問題越來越引起各級政府的重視。農村水源地有相當一部分是地下水,在人口的壓力下,地下水開采過度,使得地面下沉。據統計,部分地下水的水質指標超標,主要有礦化度、總硬度、硝酸鹽、亞硝酸鹽、氨氮、鐵、錳、氯化物、硫酸鹽、氟化物和ph。此外,由于農業污染、村鎮生活污染,當地地表水源也受到了威脅。氮、磷等營養物質和有毒的農藥污染水源地水質。再者,旅游、船舶以及污染底泥等內源污染對水源水質也有影響。
1.2農村水源地污染成因分析
由于過量地施加化肥和農藥,農田地表徑流中含有大量的氮、磷營養物質和有毒的農藥。此外,不合理地施用化肥和農藥還會改變土壤的物理特性,降低土壤的持水能力,產生更多的農田徑流并加速土壤的侵蝕。農田徑流中氮的濃度為1~70mg/L,磷的濃度為0.05~1.1mg/L,在農業發達地區,已對水環境構成危害。由于農業對化肥的依賴性增加,禽畜養殖業的動物糞便已從一種傳統的植物營養物變成了一種必須加以處置的污染物,禽畜養殖廢水中常含有很高的有機物濃度。例如,豬圈排水中BOD5為1200~1300mg/L,牛圈排水中BOD5可達4300mg/L。這些有機物易被微生物分解,其中含氮有機物經過氨化作用形成氨,再被亞硝酸和硝酸菌作用,轉化為亞硝酸和硝酸,常引起地下水污染。此外,粗放發展的鄉鎮工業所排廢水,在部分地區常成為當地水環境重要的污染源。其廢水中常含化學需氧量、氰化物、揮發酚、懸浮物、重金屬和砷等污染物,這些污染廢水未經有效處理排水當地水體,污染當地水源。造成農村水源地污染的最直接的原因是農業排水、鄉鎮企業廢水和城鎮生活污水的治理速度趕不上排放的速度。近20年來,我國城鎮生活和一般工業廢污水排放量比1980年增加了3倍多,城鎮污水處理率低,污染治理能力不足。不斷加劇的點源和面源污染,使得水污染加劇的態勢未得到有效遏制,導致部分水體喪失使用功能,威脅供水安全,加劇了供需矛盾,地表水有34%的河段遭到不同程度的污染,地下水也遭到不同程度的人為污染。此外,對水污染治理的嚴峻形勢認識不足,政府政策導向存在一定偏差。水污染防治有法不依、執法不嚴現象嚴重。地方政府水污染防治責任主體不明確,對相關的政策制定和制度安排重視不足,特別是對現在污染的特征和規律缺乏認識,不能從流域和系統的角度進行統籌安排、綜合防治。各級政府的環境財政投資導向主要集中在城市,對農村地區投資不足;對流域下游投資較多,上游投資明顯不足;對末端治理投資較多,對源頭預防重視不夠;對調水、水庫等工程措施考慮較多,對水污染治理問題關注不夠,從而無法做到標本兼治。
2污染控制對策
2.1發展節水農業、現代農業
據統計,江蘇地區農業用水占全省總用水量的49%,農業節水不僅可以減少對水資源的占用,而且“節水即節污”,從而降低農田排水,減少對水環境的污染。在經濟技術比較的基礎上,可適當發展微噴、噴灌、滴灌、滲灌等節水灌溉新技術。對農業結構和產品結構進行調整,在飲用水水源保護區內規劃實施農業生態工程建設,發展精品農業、種籽農業、觀光農業等現代農業,積極推廣有機食品、綠色食品。推廣使用立體種植技術和共生互利養殖技術、以生物防治為主的病蟲草害等綜合防治技術、農業有機廢棄物資源化利用等新技術,使農業資源得到合理利用,減少因施用農用化學物質造成的環境污染,實現農業的清潔生產。
2.2減少土壤侵蝕
富含有機質的土壤持水性能好,不易發生水土流失,因此,減少土壤侵蝕的關鍵是改善土壤肥力,具體措施包括調整化肥品種,科學合理施肥、糞便等有機肥的施用,實行作物輪作,減少土壤肥力的消耗等。
2.3合理利用農藥
推廣害蟲的綜合管理制度,以最大限度的減少農藥施用量,該模式包括各種物理技術、栽培技術和生物技術。例如,使用無草、無病抗蟲品種,實行不同作物的間作和輪作,利用昆蟲抑制害蟲,選用低毒、高效、低殘留的多效抗蟲害新農藥,合理施用化肥等。
2.4截留農業污水及生態修復
恢復多水塘、生態溝、天然濕地和前置庫等,以儲存農村污染徑流,目的是實現農村徑流的再利用,并在到達當地水道之前,對其進行攔截、沉淀、去除懸浮固體和有機物質。水源地保護區生態環境狀況直接影響區域內物流能流的有效流動和循環,對水源地水質產生影響,對生態破壞受損嚴重的水源地保護區進行生態修復尤顯重要。水源地生態修復是指通過采取生物和生態工程措施,對湖庫型水源保護區的湖庫周邊濕地、環庫岸生態和植被進行修復和保護,營造水源地良性生態系統,鑒于修復保護工程是新興的技術方法,發展較快,各城市在采用此類工程措施時,應根據水源地的具體特點,選擇恰當的生物和生態工程技術,也可借鑒其他有實用基礎的生態修復措施,以達到保護水源地的目的。
(1)河岸生態防護工程
湖濱帶生態修復設計的總體目標是要建立過渡帶,維持湖濱帶的生境及棲息其間的動植物群落,保持湖濱帶盡可能多的功能。要達到這個目的,湖濱帶必須盡可能維持湖泊和陸地系統間某一規模以上盡可能大的過渡帶;盡可能發揮湖濱帶的截污和過濾功能,使湖濱帶的水質凈化潛能達到最大值;為土著動植物物種提供合適的生境,同時應允許因為某些特殊需求而引進的外來物種在特定地點生存;對湖濱帶群落的生物生產過程進行控制,維持在某一水平上的動態平衡,滿足人民多方面的需求;盡可能與普遍接受的土地利用和湖泊功能保持一致;盡可能補償湖濱帶土地和湖面占用所帶來的經濟損失,以利區域經濟的可持續發展。在水源地岸邊建設陸向綠化緩沖帶,介于河流河濱帶脆弱生態區與城鄉人民生產生活區域之間,其陸向規劃寬度為10~20m,地形特殊地段及居民聚居點可根據具體情況確定,采用喬、灌混交種植、噴播草坪草籽的綠化萬式,同時,根據設計景觀形態穿插布置疏林草地、各種灌木花卉;在石護坡堤岸上種植爬山虎,使之向人工護坡延伸。根據河岸類型,恢復河濱帶喬木、灌木、濕生植物優化群落,在小板塊內實施人工輔助措施對濕地生物進行定向改造。通過對河岸的整治、岸基的修復,種植適宜的水生、陸生植物,構成綠化隔離帶,維護河流良性生態系統,同時,兼顧沿岸景觀的美化。#p#分頁標題#e#
(2)前置庫工程
對污染嚴重且有條件的湖庫型飲用水水源地,可在支流口建設前置庫,一方面可以減緩水流,沉淀泥沙,同時去除顆粒態的營養物質和污染物質;另一方面通過構建前置足夠的庫容滿足蓄渾放清、改善水質的要求。前置庫生態系統一般包括沿岸濕生植物帶、挺水和浮水植物帶、沉水植物帶、底棲動物帶等,布置前置庫生物措施應因地制宜,以適應性、高效性和經濟性為原則,選擇合適的生物物種。
(3)湖庫水源地周邊生態修復工程
對湖庫周邊生態破壞較重區域,結合飲用水水源保護區生物隔離工程建設,在湖庫周邊建立生態屏障,對湖庫周邊的自然灘地和濕地應選擇合適的生物物種進行培育,為水生和兩棲生物等提供棲息地,保護生態系統。周邊建立生態屏障,減少農田徑流等面源對湖庫水體的污染,減輕波浪的沖刷影響,減緩周邊水土流失。以保護現有生態系統為主,在破壞較重區域進行生態修復,選擇合適的生物物種進行培育,維護生態系統的良性循環。
(4)湖庫內生態修復工程
對于生態系統遭受破壞,水污染、富營養化較嚴重,存在藍藻暴發等問題的湖庫,可在湖庫內采取布置生態浮床等生態防護工程措施,保障水源地供水與生態安全。在取水口附近及其他合適區域布置生態浮床,選擇適宜的水生植物物種進行培育,通過吸收和降解作用,去除水體中的氮、磷營養物質及其他污染物質。生態浮床宜選擇比重小、強度高、耐水性好的材料構成框架,其上種植既能凈化水質又具觀賞效果的水生植物,如美人蕉、水芹、旱傘草等。在受藍藻暴發影響較大的取水口,應采取適當的生物除藻技術,或建設人工曝氣工程措施減輕藍藻對供水的影響。利用載有水生花卉的浮床或浮島凈化水質,用浮床的植物去除庫區中的氮、磷等營養鹽和有機物,既可減輕進入庫區污染負荷,又可美化庫區環境。
2.5禽畜糞便處理
現代禽畜飼養常常會產生大量的高濃度廢物,因此需對禽畜養殖業進行合理布局,有序發展,同時加強禽畜糞便的綜合處理及利用,鼓勵科學的有機肥還田。此外,應嚴格控制高密度水產養殖業,防止水環境質量惡化。
2.6鄉鎮企業廢水及村鎮生活污水處理
對鄉鎮企業的建設應統籌規劃,合理布局,積極推進清潔生產,對高能耗、高污染、低效益的鄉鎮企業實施嚴格管制。在鄉鎮企業集中的地區以及居民住宅集中的地區,逐步建設一些簡易的污水處理設施。長期以來,我國農村固體廢棄物主要是分散堆積或填埋,隨著土地資源日益缺乏,適當的填埋場地越來越難尋找。農村生活垃圾與固體廢棄物中除含有渣土外,還含有大量的有機組分,如食品、蔬菜葉、植物殘枝落葉等,應統一回收處理,變廢為寶,生產沼氣和肥料,因此,堆肥和沼氣工程是處理農村固體廢棄物的最佳途徑。
2.7底泥污染治理
底泥是入湖廢污水及徑流輸入的泥沙、湖內死亡生物體及其他懸浮物沉降所形成的沉積物,一定條件下,污染底泥能夠向水體釋放污染物,影響水質。底泥中污染物的釋放過程、釋放速率與湖泊水環境狀況、底泥的特性等密切相關。氮與磷的釋放機制不同,前者取決于氮化合物分解的程度,而后者與其化學沉淀的形態有關。氮化合物在細菌的作用下可以相互轉化,不同形態的氮,其釋放能力不同,溶出的溶解態無機氮在沉積物表面的水層進行擴散。由于表面的水層含氧量不同,溶出情況也不同。對底泥污染嚴重并對水質造成影響的飲用水水源,應根據底泥污染和影響水質的程度擬定底泥清淤方案,提出清淤的范圍及厚度、土方量、主要污染物及超標情況等,避免底泥的二次污染。湖庫污染底泥疏浚工程,除應按一般疏浚工程的要求進行外,還需符合污染底泥疏挖和處置的環保疏浚要求。
2.8綜合管理
(1)建設水源地在線檢測系統。
飲用水源污染具有突發性、復雜性和隱蔽性。對飲用水水源加強監督性監測,每月對飲用水水源進行監測由原來的一次增至兩次,隨時掌握水源地水質狀況。飲用水源地水質監測必須快速、準確地判斷污染物種類、濃度、范圍及其可能造成的危害,提高風險預警能力。
(2)加強水源地管理措施,加強飲用水水源保護區污染防治工作。
對保護區現有的點源、面源污染進行綜合整治;對飲用水水源保護區做好生態修復,恢復飲用水水源保護區植被,恢復種植涵養水源林及水土保持,嚴禁采伐林木;設立隔離防護措施,防止人為不合理活動對水源保護區水量水質造成影響。
(3)加強水源地環境保護對策。
建立飲用水水源地保護目標責任制和定量考核辦法,加強飲用水水源地環境應急能力建設,加強飲用水水源地環境預警監控體系建設,加強飲用水水源地環境管理能力建設,加強飲用水水源保護區公路、橋梁監管,加強飲用水水源保護宣傳工作,設立和完善飲用水水源保護相關標志。
3總結
針對農業生產污水及生活污水中含有很高的有機物濃度,氮、磷等營養物質和有毒的農藥,以及粗放發展的鄉鎮工業所排廢水中含有大量化學需氧量、氰化物、揮發酚、懸浮物、重金屬和砷等污染物等情況,應采取以下措施:發展節水農業、現代農業控制污染量;合理利用農藥,減少農田排水中氮、磷等營養物質的含量;截留農業污水,降低排入水體的污染物濃度;采用生態修復的措施,修復湖濱帶,利用物理、生物作用去除水中污染物,凈化水質;合理布局禽畜養殖業,加強禽畜糞便的綜合處理及利用,鼓勵科學的有機肥還田;鄉鎮企業應統籌規劃,合理布局,積極推進清潔生產,優化產業結構。切實加強農村飲用水水源地保護,保持水土、涵養水源、凈化水質、增加森林植被、建立水資源生態系統保護和管理體系,實現水生態環境的良性循環,對于保障農村飲用水安全,具有十分重要的意義。