自2016年以来,仙女湖区水质呈现时有恶化的趋势,目前湖区总磷和叶绿素a达到临界浓度水平(国际经合组织OECD推荐的富营养化湖泊标准为TP达到0.035mg/L,Chl_a达到0.8μg/L;大型湖泊稳态转换发生水华的TP阈值一般为0.15mg/L),湖区大面积的蓝藻水华暴发风险一触即发。随着近年来上游经济社会的快速发展、经济结构的变迁,仙女湖入湖河流的输入性污染物体量并未降低,而是依然庞大。因此,切断流域上游的污染风险源,查找水质恶化原因已迫在眉睫。
1 仙女湖流域概况
仙女湖(114o29′~115o24′E,27o33′~28o05′N)位于江西省新余市西南部16km处,是一个亚热带深水水库,兼有发电、供水、饮水水源、水产养殖、旅游观光等多种服务功能。仙女湖是1964年拦截袁河蓄水而成的人工湖,湖泊面积50km2,坝上控制流域面积3900km2,流域核心区面积1134km2。仙女湖常年平均水位高程约68.7m(黄海高程),常年平均蓄水量3.2亿m3,水面面积约50km2,湖岸线总长282.15km,平均水深12m,最大水深34m,补给系数为23.11,湖中分布着25个湖湾,近百座岛屿。仙女湖多年平均入湖径流量为110.94m3/s,平均月径流总量约为2.92亿m3,4~9月占全年68.5%,采用总库容8.9亿m3计算得到的水体滞留时间为90天,多年平均径流深900mm,径流模数为28.48L/s•km2;多年平均入库沙量45万t,4~9月占全年总量的84%。
2 污染源调查分析
2.1 点污染源调查分析
点源污染调查主要为城镇工业污水、城镇生活污水、城镇垃圾渗滤液以及规模化养殖等。
2.1.1 城镇工业污水排放情况
2016年,仙女湖流域内工业废水排放量为125.10万t,比2012年的445.27万t下降近2.6倍;且废水治理设施处理能力明显提升,其中2013年自有设施处理能力为183024t/d,集中设施处理能力为5000t/d。
图1 2012~2016年度仙女湖(分宜段)工业污染排放量表
2.1.2 城镇生活污水排放情况
按照《第一次全国污染源普查城镇生活源产排污系数手册》,仙女湖流域所在地属于三区三类城市,生活污水以160L/(人·d)计。化学需氧量、氨氮、总氮、总磷产生系数分别以679、7.6、10.9、0.78g/(人·d)计。流域(分宜县)城镇人口为95541人。
生活污水产生量用式(1)计算,污染物排放量用式(2)计算:
(1)
(2)
式中,、
为城镇居民生活污水或污染物产生量和排放量,污水量单位为t/a年,污染物量单位为kg/a;
为城镇居民常住人口,单位为万人;
、
为城镇居民生活污水产生系数和排放系数,污水系数单位为升/人•d,污染物系数单位为克/人•d。
表1 2016年度仙女湖流域(分宜段)城镇生活源污染物排放量核算汇总表(t/a)
2.1.3 规模化养殖污染排放情况
按照《鄱阳湖水环境》,每头生猪COD、TN、TP、氨氮生产系数取36、3.4、0.05、1.8kg/(头·d),同时利用7头猪=1牛,3只羊=1头猪,50只鸭=1头猪,40只鹅=1头猪的关系进行换算,最终流域内规模化养殖COD、TN、TP、氨氮排放量情况见表2。
表2 2016年度仙女湖流域(分宜段)规模化养殖畜禽主要污染物排放量

2.2 面污染源调查分析
根据仙女湖流域自身情况,面源污染调查主要包括:农村生活垃圾和生活污水状况调查、农业径流污染状况调查、分散养殖调查、水土流失污染调查、湖面干湿沉降污染负荷调查、水产养殖6类面源污染负荷调查。
表3 仙女湖流域各类面源污染物排放量表(t/a)
在面源中,COD排放量来源情况为:分散式养殖>农村生活源>种植业>干湿沉降>水产养殖>城市径流;TN排放量来源情况为:分散式养殖>农村生活源>种植业>水产养殖>干湿沉降>城市径流;TP排放量来源情况为:分散式养殖>农村生活源>种植业>干湿沉降>水产养殖>城市径流。
2.3 内源污染调查分析
通过静态释放模拟试验的初步研究发现,仙女湖底泥在条件适宜(水温25℃)的情况下,19.51km2的钤阳湖区表层(20~25cm)底泥短期(1~3d)释放潜力达到TP27.96kg/d,TN106.25kg/d;释放潜力代表污染物从底泥释放到上覆水的理论潜力,本测算尚未包含释放与吸附沉降的平衡潜力,湖区原位模拟释放量测定等更精细的过程。
分宜县仙女湖流域COD排放量中,点源占22.92%,面源占77.08%。氨氮排放量中,点源占23.97%,面源占76.03%。TP排放量中,点源占22.01%,面源占74.92%,内源占3.09%。TN排放量中,点源占24.68%,面源占73.88%,内源占1.46%。
3 治理对策措施
采取重点工程建设的方式,对仙女湖上游的污染源进行综合治理,改善湖区水质,确保水质安全。
3.1 流域截污治污体系建设工程
污染源头控制是破解仙女湖保护与发展相矛盾的关键手段。针对快速城镇化、农村生活方式转变、环湖旅游发展,在流域种养空间布局上,设置环湖禁种禁养区,发展生态旅游和生态农业。大力实施环湖截污治污工程,高效截污治污,同时强化对工业、城镇、农村、种养植、旅游的污染控制,实现环湖污水不直排的目标。
3.2 流域生态建设与入湖河流综合整治工程
推进源头区水源涵养林建设,以河流为主线,推进河道以及湖泊生态节点综合治理与生态修复,加快推进环湖塘湿地、湖滨缓冲带湿地、河口湿地建设,充分发挥库塘、湿地对低污染水的调蓄、净化作用。通过全流域生态修复,打造仙女湖流域生态屏障。
3.3 湖泊水体生态增容体系建设工程
推进仙女湖生境改善,实现水生态系统保育。以藻源和泥源内负荷控制为重点,推进仙女湖生境改善,增加湿地面积;确立生态运行水位模式,促进水体循环,增大仙女湖水体置换能力;结合仙女湖生态系统结构调整,实现仙女湖水生态系统保育。
3.4 流域水污染防控体系建设与环境监管保障工程
加快落实依法管理,制定包括萍乡市、宜春市、新余市三地的袁河流域水污染防控体系,实现仙女湖保护规范化管理;深入主要水源地保护区保护工作,预防饮用水水源地污染;进一步深化和拓展“河长制”和“湖长制”,落实管理责任的全覆盖,形成追责体制机制;继续升级“保家行动”等一系列水质治理专项行动,继续开展湖体和主要入湖河流生态增容研究和总体方案研究,为“十四五”提供科技支撑;建立流域污染源及处理设施、生态修复工程、污染入湖过程、仙女湖水质水量的系统化动态化监管平台,实现集成化管理与科学决策。
4 结论
湖泊入湖污染是区域人口、经济、社会发展到一定阶段后造成的,污染治理的根本性措施是污染源的治理。通过对策措施的实施,仙女湖(分宜段)污染可基本控制,水生态系统得以恢复,入湖河流污染负荷得以消减,最终改善仙女湖水质。
参考文献
[1]蒋新德.牡丹江流域污染源分析及治理对策研究[J].环境科学与管理,2017(6):87-91.
[2]匡武,吴蕾,王翔宇.巢湖小流域污染源解析及对策措施研究[J].环境保护科学,2015(5):68-72.
收稿日期:2018-08-08
作者简介:欧阳玲玲(1984-),女,江西分宜人,分宜县环境保护局工程师,硕士,研究方向:环境保护。