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重庆市水库型饮用水源地污染源分析与生态修复
作者:李云成 杨玲 朱乾德
来源:《南水北调与水利科技》2015年第05期
摘要:以重庆市38处水库型饮用水源地为研究对象,分析了其水质现状,以及农田施肥、水土流失、畜禽养殖、底泥污染等面源污染和生活污水、生活垃圾等点源污染对水源地的影响。在严格实行污染源控制基础上,针对不同水质现状类型水库,提出了修复改善型与维持优化型等两种生态环境恢复策略,建议采取人工湿地、植被缓冲带、水土保持和水库清淤等生态修复措施,保护水库型饮用水源地。
关键词:水库型饮用水源地;修复改善型;维持优化型;生态修复 中图分类号:X171 文献标志码:A 文章编号:16721683(2015)05086704
Pollution source analysis and ecological restoration for drinking water sources from reservoir in Chongqing City
LI Yuncheng1,YANG Ling2,ZHU Qiande3
(1.Ministry of Water Resources of the PRC,Beijing 100053,China;2.Water Resource Department of Chongqing
Water Resources Bureau,Chongqing 401147,China;3.State Key Laboratory of Hydrology and Water Resources and
Hydraulic Engineering Science,Nanjing Hydraulic Research Institute,Nanjing 210029,China)
Abstract:Thirtyeight drinking water sources from reservoir in Chongqing City were selected to investigate the current water quality situation of drinking water sources from reservoirs,and the effects of nonpoint source pollution,such as agricultural fertilizer,soil erosion,livestock and poultry breeding,and sediment pollution,and point source pollution,such as sewage and garbage,on the drinking water sources from reservoir.In terms of different types of reservoirs,two strategies of restorationimprovement and maintenanceoptimization were put forward to restore the ecology in addition to the strict control on the pollution source.Ecological restoration measures and strategies were also proposed to protect the drinking water sources,such as constructed wetlands,riparian buffer zone,soil water conservation,and sediment dredge.
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Key words:drinking water source from reservoir;restorationimprovement;maintenanceoptimization;ecological restoration
饮用水安全直接关系到人民群众生命健康和社会和谐稳定大局,是全面建设小康社会的物质基础与重要保障[12]。随着经济社会发展、人口增长和城市化进程加快,水资源的供需矛盾突出,饮用水源地安全形势十分严峻[3],饮用水源地安全问题已成为制约城市社会经济发展的关键因素[46]。
根据社会经济发展规划,重庆市划分为都市功能核心区、都市功能拓展区、城市发展新区、渝东北生态涵养发展区、渝东南生态保护发展区五个功能区域。本文以重庆市的上述五个功能区为基本单元,研究重庆市水库型饮用水源地水质现状,甄别水库型饮用水源地污染物的主要来源,探讨五大功能区水库型饮用水源地的生态修复类型与方式,提出保护水库型饮用水源地的水生态修复措施与对策。 1 研究区域
重庆位于中国内陆西南部、长江上游地区,域内水系丰富,流经的重要河流有长江、嘉陵江、乌江、涪江、綦江、大宁河等。长江干流自西向东横贯全境,流程665 km。全市幅员面积8.24万 km2,辖38个区县(自治县)。户籍人口3 343万人,常住人口2 945万人,常住人口城镇化率57%,其中主城建成区面积650 km2,常住人口约800万人[7]。本研究选择重庆市38处水库型饮用水源地作为研究对象。
重庆市五个功能区的空间位置和社会经济状况见图1、表1。因城市发展核心区尚无水库型饮用水源地,因此,在分析过程中主要以其余四个主要功能区为主。城市发展新区人口最多,占重庆市总人口的37.55%,渝东南生态保护区人口最少,仅占重庆市总人口的11.14%;渝东南生态保护区经济较为发达,经济生产总值占重庆市的37.22%,渝东北生态涵养发展区经济欠发达,经济生产总值仅占重庆市的11.53%;都市功能拓展区的城镇化率最高,达85.41%,渝东南生态保护区城镇化率最低,达33.36%。重庆市的四个主要功能区人口分布不均,经济发展不均衡。 图1 重庆市主要功能区分布
Fig.1 Distribution of main functional zones in Chongqing City 表1 重庆市主要功能区分布
Tab.1 Social and economic situation for different functional districts in Chongqing city 2 水源地水质污染现状和污染类型
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采用地表水环境质量标准(GB 3838-2002)III类水质标准对水库型饮用水源地进行水质评价,有31座水库的水质不达标,主要超标项目为高锰酸盐指数、总磷、总氮、氨氮,其余7座水库水质也存在潜在污染风险。
从水源地超标项目可以看出,重庆市水库型饮用水源地主要污染物为营养盐污染。根据污染物来源,可以划分为面源污染与点源污染,其中面源污染包括底泥污染、农田施肥、畜禽养殖、水土流失四类;点源污染可分为生活污水和生活垃圾两类。2.1 面源污染
对于水库型饮用水源地,根据污染物来源可以将面源污染主要分为包括农田施肥型、水土流失型、畜禽养殖型和底泥污染等四种污染类型。表2是重庆市各功能区面源污染类型水源地个数及其相应比例。 2.1.1 农田施肥
农田施肥是农业面源污染的主要来源。超过作物需要量的氮肥、磷肥在降雨径流作用下,随着农田排水沟渠逐级汇流至水库水体,导致水体富营养化,出现蓝藻水华现象,从而严重威胁饮用水源地安全[8]。重庆市水库型饮用水源地 表2 重庆市各功能区面源污染 类型水源地个数及其相应比例
Tab.2 Numbers and its their proportions of various types of diffusenonpoint sourcepollution for different functional districts zones in Chongqing Ccity
汇水区域的农田施肥量严重偏高,农田施肥导致的水源地水质不达标的水源地数量占重庆市水库型饮用水源地的947%,各功能区均存在严重的农田施肥污染,特别是城市发展新区、渝东北生态涵养发展区受农田施肥污染影响最为严重(表2),这是由于这两个功能区的人口较多,区域城镇化率不高,农田面积较大。加强该地区农田养分管理,根据土壤肥力施用科学配比肥料,推广缓释肥技术,均是控制农田施肥污染的有效措施。 2.1.2 水土流失
水土流失是面源污染发生的重要形式,累积在地表的颗粒物质由于过度垦殖、不合理的生产活动和土地利用方式,在流水、重力或者人为的作用下导致土壤侵蚀和氮磷养分流失[9]。水土流失型面源污染在重庆市主要功能区均有分布,占全市水库型饮用水源地的447%(表1),但主要集中在城市发展新区,占比471%;其次是渝东北生态涵养发展区,占比353%。城市发展新区和渝东北生态涵养发展区人口多,经济快速发展,建筑施工、修路盖厂等对地表