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宁波市鄞州区溪下水库水资源保护研究【开题报告+文献综述+毕业论文】

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'宁波市鄞州区溪下水库水资源保护研究本科毕业论文系列开题报告资源环境与城乡规划管理宁波市鄞州区溪下水库水资源保护研究一、选题的背景与意义饮用水是人类生存的基本需求。饮水安全不仅事关经济社会可持续发展,更重要的是直接关系到公众的健康,是一个国家社会发展水平的重要标志。饮用水水源保护问题已成为关系国计民生的重大问题。近年来,尽管各省市对水源地的保护工作都已经开展,并取得了一定的成效,但由于受地域、经济发展水平和水资源总量的影响,饮用水水源保护工作在立法、执法水平和管理手段上差别很大,缺乏统一的保护规划和管理。因此,制定科学合理的饮用水水源地环境保护规划、保障饮用水源的水质安全显得极为重要和迫切。党中央、国务院高度重视饮用水安全工作。胡锦涛总书记在2005年中央人口资源环境工作座谈会上,要求“把切实保护好饮用水源,让群众喝上放心水作为首要任务”;国务院印发了《关于落实科学发展观加强环境保护的决定》(国发[2005]39号),明确提出“以饮水安全和重点流域治理为重点,加强水污染防治。要科学划定和调整饮用水水源保护区,切实加强饮用水水源保护,建设好城市备用水源,解决好农村饮水安全问题。坚决取缔水源保护区内的直接排污口,严防养殖业污染水源,禁止有毒有害物质进入饮用水水源保护区,强化水污染事故的预防和应急处理,确保群众饮水安全”。为贯彻落实党中央、国务院的要求,保障人民群众饮水安全和水源地可持续开发利用,国家环保总局会同有关部委部署了《全国饮用水水源地环境保护规划》编制工作。宁波市鄞州区水利局根据水资源保护的新形势和新要求,组织编制《溪下水库水源地保护项目规划》,旨在进一步掌握饮用水水源地环境状况,加强饮用水水源地污染防治和管理能力建设,建立完善水源地保护相关技术方法、法律法规,解决目前危害饮用水安全的重大问题,以饮用水源保护项目为依托,切实推动我市饮用水水源地保护工作的全面开展,并为后续饮用水水源地保护的各项工作奠定基础。二、研究的基本内容与拟解决的主要问题:以溪下水库水源地环境现状为基础,调查污染源类型、污染物来源及时空分布,开展饮用水水源地环境质量和环境管理状况评价;阐明饮用水污染现状、污染趋势,以及存在的问题;制定饮用水水源地环境保护规划方案,主要包括饮用水水源保护区污染防治、生态恢复与建设、环境应急能力建设、环境预警监控体系建设和饮用水水源地环境管理能力建设;开展规划投资—效益评估;提出规划实施的保障措施,确保库区水质达到水环境功能区要求。I 宁波市鄞州区溪下水库水资源保护研究以水资源保护项目为重点,侧重于生态治理、生态保护和生态修复三个方面,其中生态治理包括工业污染源治理、生活污染源治理、农业面源污染治理、畜禽污染源治理、河流溪道整治等方面;生态保护包括沿库生态带建设、库区水体生态修复与调控、滨岸缓冲带、人工湿地等方面;生态修复包括生态公益林、水土保持等方面。拟解决的主要问题:水库上游污染源得到有效控制,山区人居环境得到改善,水资源保护长效机制建立,水质符合水功能区要求。规划采用、作为水体污染物主要控制指标,和作为水体营养物质的主要控制指标。本文以水源地保护项目为重点,侧重于水源地保护项目的设置和分布,具体包含生态治理、生态保护和生态修复三个方面的项目,如生活污染源(包括农村生活垃圾、生活污水)治理、工业污染源治理、农业面源污染治理、畜禽养殖污染治理、旅游业污染治理、溪流河道整治、生态湿地、库面保洁、水土保持、沿库生态带建设等。三、研究的方法与技术路线:研究方法:研究、总结、吸收国外水资源保护的基本经验和先进技术,又要突出考虑本地的实际情况和条件,以便确定技术上行之有效、经济上适宜的规划方案与对策措施。技术路线:I 宁波市鄞州区溪下水库水资源保护研究水质评价生态治理生态保护库区环境基本情况实地调查水库水质环境调查生态修复前置库建设库面保洁水土保持工业污染源防治溪下水库水源地保护项目规划基础工作基础资料收集水源地保护项目规划目标水源地保护项目规划措施其他措施旅游业污染治理生活污染源治理农业面源治理畜禽污染防治生态湿地生态公益林建设人水和谐工程四、研究的总体安排与进度:2010年12月10日前撰写文献综述、开题报告2010年12月31日前查阅文献,撰写论文提纲2011年3月23日—4月6日实地调研,收集资料,撰写论文2011年4月30日前完成论文初稿2011年5月6日前完成论文终稿五、主要参考文献:[1]国家环境保护总局.《全国饮用水水源地环境保护规划》编制技术大纲,2006.5:1-27.[2]国家环境保护总局,国家质量监督检验检疫总局发《地表水环境质量标准》(GB3838-22002).[3]国家环境保护总局.全国饮用水水源地基础环境调查及评估工作方案,2008.1:1-10.I 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宁波市鄞州区溪下水库水资源保护研究毕业论文文献综述资源环境与城乡规划管理宁波市鄞州区溪下水库水资源保护研究1水资源保护概述1.1水资源保护的概念水乃生命之源,水资源对于人类生存、生活和生产都具有非常重要的作用,水资源作为基础性的自然资源和战略性的经济资源,是生态与环境的控制性要素[6]。人类所能利用的水资源是有限的,并且受到污染的威胁[6]。农业、工业和城市供水需求量的不断提高导致了有限的水资源的分配竞争[6]。水资源保护是有针对性采取经济、法律、行政和科学的手段,合理地安排水资源的开发利用,并对影响水资源的经济属性和生态属性的各种行为进行干预的活动,从而满足水资源可持续利用[6]。1.2水资源保护的思想水资源保护是为了保证水资源的可利用性和可持续发展而进行的管理、监督、研究、监测等各方面工作的总和,对水资源积极的保护,要有控制地维持、回复和改善,从而使其利用价值在社会经济发展过程中得到充分发挥[6]。水资源保护的目的是要高效节约用水,防治水资源污染和水土流失,严格限制地下水超采,保护水源地免受不合理侵占,防止水流阻塞、海水入侵等[6]。因此,应当统筹考虑水资源,制定有关法规,依法对水资源的开发、利用、节约、保护进行统一管理,做到合理开发、科学利用、厉行节约、全面保护,使水资源的保护有法可依,有章可循[6]。1.3我国水资源保护现状我国水资源总量多,人均占有量少,地区分布不均[33]。按照国际公认的标准,人均水资源低于3000立方米为轻度缺水;人均水资源低于2000立方米为中度缺水;人均水资源低于1000立方米为中度缺水;人均水资源低于500立方米为极度缺水。我国目前16省人均水资源量低于严重缺水线,有6个省、区(宁夏、河北、山东、河南、陕西、江苏)人均水资源量低于500立方米[33]。北方许多大中城市因缺水造成工厂停产或限产,损失的年产值达1200亿元,南方一些城市也陆续出现水荒[33]。I 宁波市鄞州区溪下水库水资源保护研究我国有90%以上的城市水域污染严重,近50%的重点城镇水源水质不符合饮用水源的水质标准[33]。我国水浪费现象极为严重,农业灌溉大多采用漫灌形式,农业用水仅有小利用30-40%。工业废水和生活污水不加处理任意排放,使许多水体受到污染,更加剧了水资源的短缺局面[33]。1.3水污染1.4.1水污染类型①病原体污染生活污水、医院污水、畜禽饲养场污水中常含有病原体,如病毒、病菌和寄生虫。这类污水如不经过适当的净化处理,流入水体后,即会通过各种渠道,引起痢疾、伤寒、传染性肝炎及血吸虫病等[35]。②需氧型污染生活用水,造纸和食品工业污水中,含有蛋白质、油脂、碳水化合物、木质素等有机物。这类物质随污水进入水体后,在微生物对它们的分解过程中,需要消耗水体中的溶解氧,使水体含氧减少,从而影响鱼类和其它生物的生长繁殖。当水中的溶解氧耗尽后,水中的有机物即产生厌氧消化,生成甲烷、硫化氢等,使水体出现臭味,危害水生生物的生存[35]。③植物营养污染物造纸、皮革、食品、炼油、合成洗涤剂等工业污水和生活污水以及施用磷肥、氮肥的农田水,含有氮、磷、钾等营养物,如果大量的这类污水排入水体,使营养物质增多,引起藻类及其它浮游生物暴发性繁殖。这类物质多呈红色,称“赤潮生物”[35]。赤潮生物的大量繁殖,会覆盖水面,附在鱿类肋上,使它们呼吸困难[35]。死亡的赤潮生物被微生物分解,消耗掉水中的溶解氧[35]。有些赤潮生物体内及其化替产物含有生物毒素,常常引起鱼、贝类中毒死亡,并能通过食物链,危害人体健康[35]。④油类污染物油类污染物主要来自含油废水,当水体含油量达0.01mg/L可使鱼肉带有一种特殊的油腻气味而不能食用[35]。水体中的油量稍多时,在水面上形成一层油膜,使大气与水面隔绝,破坏了正常的充氧条件,导致水体缺氧;油膜还能附着于鱼鳃上,使鱼类窒息而死;当鱼类产卵期,在含有油类污染物质废水中孵化的鱼苗,多数为畸形,生命力低下,易于死亡[35]。含油污染物对植物也有影响,妨碍通气和光合作用,使水稻蔬菜等农作物大量减产,甚至绝收[35]。含有油类污染物的废水进入海洋后,造成的危害很为严重,不仅影响海洋生物的生长,降低海洋的自我净化能力,而且影响海滨环境[35]。剧毒污染物I 宁波市鄞州区溪下水库水资源保护研究主要是重金属、氰化物、氟化物和难分解的有机污染物,它们大都来自矿山、冶炼废水,它们都富集在生物体中,通过食物链,危害人类健康[35]。⑤感官污染感官污染是指废水中能引起人们感官上不愉快的污染现象,如水的混浊、恶臭、异味、颜色、泡沫等[35]。除了上述污染类型外,还有酸碱污染物、热污染等其他污染物[35]。1.4.2水污染的原因1.4.2.1城市水污染原因①城市大量污染物的排放[14]一方面,工农业生产和居民生活所产生的大量液体废物和固体废物源源不断地排入河流,此外,较多的悬浮固体、病毒和细菌伴随着地表雨水径流汇入河流,导致水体受污,水质下降[14]。另一方面,污染物未及时处理,产生累计效应,导致水体富营养化,藻类暴发,进一步导致水环境恶化[14]。②上游城市污水下泄带来大量污染[14]上游城市排放的工业废水和生活污水未处理或未达标处理,直接开闸下泄到下游城市所在地区[14]。若短时间内大量污染物侵入到下游地区自来水取水口,极易造成饮用水源地污染发生[14]。③污染物排放总量控制体制薄弱[14]由于目前排污权总量控制的相关政策未得到严格规范地实施,造成相关工业企业的排污权总量控制缺乏保障制度[14]。另外,尚缺乏排污权交易制度立法依据,实践之中也存在信息不对称及不断变化等诸多问题,不少企业为了利益,存在偷排污水行为[14]。④水污染治理不到位[14]由于受资金缺口制约,城市污水处理设施难以保证正常运行[14]。部分污水得不到处理而直接排入江河,部分污水处理厂能力闲置,或因管网雨污合流影响污水处理正常运行等一系列问题[14]。⑤水污染多头管理造成监管缺位[14]根据《中华人民共和国水污染防治法》,水污染防治涉及的相关管理部门众多,主要包括环保部门、交通主管部门、水行政部门、国土资源部门、卫生部门、建设部门、农业部门、渔业部门,以及江湖流域水资源保护机构,造成管理部门之间的权责不明,水污染监管缺位[14]。1.4.2.2湖库型水源地污染原因I 宁波市鄞州区溪下水库水资源保护研究①点源污染和面源污染不合理使用化肥、农药及生活洗涤污染无序排放构成库区面源污染及点源污染,造成水体污染,营养化程度加剧[44]。②水生态环境的恶化湖库区非常容易招致大量人员滥捕滥捞,从而导致能起到水质作用的水生鱼类减少,使库区水草、藻类、浮萍生长迅速,浮游生物大量繁殖,破坏固有的生态平衡[44]。③农业种植结构不合理[44]传统的农业经济增长方式会增加农药化肥用量且挤占有限水资源,容易引起严重蝗灾,蝗虫的排泄物污染水体[44]。④库区地质环境的影响库区周围的地质可能会含有一些易溶于水且对人健康有害的元素。1.4.2.3浙江情况(水库污染原因)根据吕振平,董华,何锡君的《浙江省供水水库的水质评价及富营养化防治对策研究》的结论,农业面源污染和生活污水是水库的主要污染源[12]。2水资源调查评价综述2.1水质评价方法水质评价一般采用单因子评价法。(1)Ph的标准指数计算表达式为:(2)溶解氧的标准指数计算表达式为:I 宁波市鄞州区溪下水库水资源保护研究(3)其他项目标准指数计算表达式为:2.2水资源富营养化评价方法(1)综合营养状态指数采用卡尔森指数方法,计算公式如下:中国湖泊(水库)的chla与其他参数之间的相关关系rij及rij2见下表:I 宁波市鄞州区溪下水库水资源保护研究(2)单个项目营养状态指数计算公式:(3)湖泊水库营养状态分级采用0-100的一系列连续数字对湖泊营养状态进行分级,包括:贫营养、中营养、富营养、轻度富营养、中度富营养和中度富营养,与污染程度关系见下表:注:以上内容摘自周晓铁,韩宁宁,孙世群,王晓辉,何翔亮.安徽省湖库型饮用水水源地水质评价研究[J].环境科学与管理,2010.4(4)。1.4水资源调查方法I 宁波市鄞州区溪下水库水资源保护研究注:此表来源于黄惠来,李维,李永蓓,闰井玲,覃焕荣.南方小流域典型水污染调查研究[J].环境科学与管理,2010.4(4)。3水污染控制与监测技术3.1外源营养负荷污染控制技术外源性营养物质是外界排入或者进入湖泊水体的氮磷等营养物质,是导致湖泊富营养化的直接因素。所以,湖泊的富营养化治理,控制污染物进入水体是最基本和最关键的环节。只有实现外源性污染源控制,才能有望通过湖泊生态恢复改善水质[36]。3.1.1前置库技术在污水进入湖泊前通过前置库,通过延长水力停留时间,促进水中泥沙及营养盐的沉降,同时利用前置库中藻类或大型水生植物进一步吸收、吸附、拦截营养盐,使营养盐成为有机物或沉降于库底[36]。该技术的关键除了需要足够的场地外,还要控制80%左右的入流水和可达到一定去除率的水力停留时间[36]。其优点是费用较低,适合多种条件;缺点是在运行期间,前置库区经常出现水生植物的季节交替问题,因此,前置库技术的主要困境是植物的选种及如何保证寒冷季节冬季的净化效率[36]。此外,前置库的净化功能与河流的行洪功能往往矛盾,所以还要寻求一种将两者有效协调的方法[36]。3.1.2湿地处理技术湖滨湿地和入湖河道堤岸湿地是拦截非点源污染的有效措施,也是污染物进入湖泊的最后一道拦截屏障[36]。湖泊沿岸湿地和滨岸高等水生植物的消失,将加重湖泊富营养化[36]I 宁波市鄞州区溪下水库水资源保护研究。因此,恢复和重建湖泊滨岸带水生植被,从而改变氮、磷入湖途径,也是控制营养物入湖的重要措施[36]。3.2内源营养负荷污染控制技术3.2.1机械方法通过引水、换水来稀释水中的污染物质可以降低藻类的浓度。苏州河在治理过程中,就运用调水工程明显改善了水质;较典型还有杭州西湖1986年开始的引水换水工程,目前引水量已达1.2亿立方米,并取得了一定的成效[36]。对于水量小的水体来说,这是一种行之有效的方法,但对于蓄水量较大的水域,补水量太小起不到净化效果,提高补水量又造成水资源的大量浪费,费用高昂,且引水释污后往往会呈现藻类生长加剧的趋势,因此对于富营养化严重的湖泊,需谨慎使用[36]。对于有热分层的富营养型湖泊,深层水中的营养物浓度一般比上层水的大,因此,将深层水导出成为另一条途径[36]。底泥疏浚是指将含氮、磷浓度高的底泥直接从水体取出,以降低水体营养物质浓度[36]。由于富营养化湖泊底泥中的营养盐比水体中要丰富的多,所以底泥疏浚可用于治理富营养化湖泊内源负荷,适用于动力扰动较弱的较小湖泊,其缺点是会使原水体沉水植物和底栖动物大量毁灭,破坏生态系统和削弱湖泊的自净功能,且该工程耗资巨大,投入产出不成比例[36]。对于底泥疏浚,应用较为广泛,如云南滇池、杭州西湖和南京的玄武湖等[36]。工程实施后,一般说来疏浚区水体不再黑臭,水质明显好转,水体透明度提高,但是一段时间过后,水质变差,所以说其只是短期治理富营养化的方法[36]。3.2.2物理化学方法物理化学方法包括沉积物氧化、化学沉淀、底泥覆盖等,原理都是将磷束缚于底泥之中,从而抑制内源磷的释放[36]。这种方法主要用于面积较小、风浪搅动较弱、湖底处于厌氧状态的水域。但是若水体的pH高于9,沉积物氧化和化学沉淀法均不能抑制内源磷的释放,此时可以考虑投加低磷含量的泥土,使其吸附水中的磷,并形成覆盖层,达到控制内源磷的目的[36]。与底泥疏浚、引水相比,该方法在不增加水深的条件下,可为水生植被的恢复提供优质的生长环境[36]。底泥覆盖指采用薄膜或颗粒材料(如粉煤灰、沸石等)覆盖湖底的淤泥,可以有效控制底泥中氮、磷等营养盐的释放,也可控制重金属及苯酚等持久性有机物的释放;此法的主要缺点是湖底表层新富营养层释放源会迅速形成。在我国,覆盖技术处于试验与探索阶段,大规模湖泊水体中的实践还较少[36]。国内覆盖工程的首例是1999年巢湖市环城河河道采用了底泥疏浚后覆盖0.5米厚清洁细沙的工艺;2005年昆明在大清河整治中也采用了疏浚后覆盖卵石的工艺进行该河道底泥污染的治理[36]。I 宁波市鄞州区溪下水库水资源保护研究3.2.3生物技术方法对于小型湖泊,投加微生物制剂,利用其降解作用去除水中的营养盐有一定的效果:水中的溶解氧大幅增加,而化学需氧量、总氮、总磷等则明显降低;随着水体中藻类的减少和下沉,水体的浊度明显下降,水质感官得到改善。无论大型或小型湖泊,水生植物都能够通过一系列的吸收转化、拦截、富集以及吸附作用吸收、固定大量的营养盐类,从而使水体得到净化,如生物浮岛或浮床技术把高等水生植物或改良的陆生植物种植到富营养化湖泊水面上,利用其达到净化水质效果[36]。人工生态浮岛技术净化水体氮磷非常有效,已在国内外得到大量的应用,如杭州市南应加河实施的示范工程和太湖五里湖等的治理,通过生态浮岛技术的应用,水质改善效果显著[36]。但目前此技术还存在稳定性不高、耗时长、材料制作和植物回收难等技术问题[36]。3.2.4直接除藻技术3.2.4.1物理除藻在蓝藻的富集区,一般采用机械除藻措施,即采用固定式除藻设施和除藻船对区域内湖水进行循环处理[37]。此法可以在短期内快速有效地去除湖水中的藻类,收获有商业价值的藻类还能获得一定的收益,但该法往往需要耗费大量的人力和物力,而且随着藻类的生长,还需要不断地进行收获[37]。对于低浊高藻的湖泊水可用直接过滤除藻、微滤机除藻、膜过滤等,但原水中藻类特征、试验运行工况条件直接影响对藻类的去除效果[37]。活性炭吸附对藻类、藻毒素的去除效果很好,但水中的有机物会影响活性炭的吸附,且活性炭再生也较困难,这使处理成本大大提高[37]。此外,湖面遮光、曝气和超声抑藻技术等也有所应用,在一定程度上抑制了生物量的增长,但是均不能从根本上解决水体富营养化问题[37]。总的来说,物理除藻虽然效果不错、无污染、无毒副作用,但工作量较大、一次性投入成本较高、时间周期较长[37]。3.2.4.2化学除藻目前,国内外普遍采用絮凝、抑制和综合方法进行化学除藻,它是利用化学药剂对藻类进行杀除[37]。化学药剂一般要求为:高效、低(无)毒、无污染、无腐蚀;同时具有缓蚀、阻垢作用或能与缓蚀剂、阻垢剂配合使用,成本低,生产及运输安全,投药方便[37]。目前,常用的杀藻剂主要有硫酸铜、高锰酸盐、液氯、二氧化氯、臭氧和过氧化氢等[37]。化学法的主要优点是除藻速度快、效果明显、操作简便及一次性使用成本低[37]I 宁波市鄞州区溪下水库水资源保护研究。缺点是长期使用一种低浓度的化学药物会使藻类产生抗药性;且可能对环境产生污染,死亡藻类所产生的二次污染及化学药品的生物富集和生物放大对整个生态系统的负面影响较大;可以说这是一种短视行为或是一种权宜之计[37]。因此,除非应急和健康安全许可,化学杀藻目前一般不宜被采用[37]。3.2.4.3生物除藻生物除藻技术是利用生态平衡等原理对藻类的生长和繁殖进行抑制,从而达到控制藻体数量的目的[37]。其机理是利用藻类的天敌及其产生的生长抑制物质来抑制和杀灭藻类[37]。这类技术主要有以下几类:以藻制藻;用藻类病原菌抑制藻类生长;利用病毒控制藻类的生长;利用植物间相互抑制物质抑制藻类;发展滤食性鱼类;水蚤除藻;大麦秆控制水华藻类;微生物絮凝剂除藻和生物接触氧化等。对藻类的去除应尽可能采用生物方法,因为富营养化问题是一个典型的生态问题,生态问题只有用生态学的方法解决才最科学[37]。而且,生物除藻不仅可以去除藻类和氮、磷等污染物,发展滤食性鱼类和种植高等水生生物还可以产生一定的经济效益[37]。虽然生物除藻技术还不成熟,对于水体中复杂多样的藻类难以去除,但成本低,杀藻抑藻效果明显,效用持久,且无毒副作用,无腐蚀,极具发展前途,无疑将成为除藻技术努力发展的方向[37]。近年来,生物除藻的应用也不断增多,如引进美国AM公司开发的复合微生物制剂用于云南滇池内湖草海的治理,还有利用EM复合菌液治理广西南宁南湖等,结果均表明,水体营养盐去除效果显著,藻类大量减少,水质得到了改善[37]。3.2.4.4生物调控①以浮游动物、鱼类控制浮游植物生物调控主要有以下途径:一是先向水体中投放适当密度的鲢、鳙鱼,藻类吸收水体中的氮磷→放养鱼类摄食含氮磷的藻类→捕捞成鱼带出氮磷→遏制水华、减轻水体富营养化;二是放养食鱼性鱼类如鳜鱼等→抑制野杂鱼(食用浮游动物)→增加浮游动物生物量(食用浮游植物)→减少浮游植物等现存量→提高水体透明度→增加水体自净能力;三是放养滤食性双壳类,即蚌类(滤食能力极强)→从而使其食物-浮游植物、细菌、腐屑和小型浮游动物减少→增加水体透明度,提高水体的自净能力。较典型的生物调控是用于小而浅的、相对封闭的湖泊系统,在营养盐管理已经失败的富营养化湖泊中,生物调控已显示出明显的治理效果,且费用低[37]。但生物调控的稳定性不够,往往仅短期有效,因此其有效性仍存在很大的争议[37]。而且,就技术本身而言也存在一些问题,例如难以保证有足够数量的食鱼性鱼类来控制食植物性鱼类种群。在富营养化藻型湖泊中,不存在食鱼动物产卵及栖息场所,食鱼动物、浮游动物种群并不稳定。因此,生物调控技术也有待发展和完善[37]。国内应用较多的是放养鲢、鳙鱼,每平方米水体放养鲢、鳙鱼40~50克,可以有效控制水华,该方法在东湖、滇池、巢湖的水华治理中得到实际应用[37]。I 宁波市鄞州区溪下水库水资源保护研究②利用水生高等植物控制水体营养盐及浮游植物许多国家用大型水生植物污水处理系统净化富营养化的水体[37]。大型水生植物有凤眼莲、芦苇、狭叶香蒲等许多种类,可根据不同的气候条件和污染物的性质进行适宜的选栽[37]。净化原理是植物和根区微生物共生,产生协同效应,净化水质[37]。经过植物直接吸收、微生物转化、物理吸附和沉降作用除去氮、磷和悬浮颗粒,同时对重金属分子也有降解效果。水生植物一般生长快,收割后经处理可作为燃料、饲料,或经发酵产生沼气[37]。但由于富营养化水体透明度低,水下光照不足,水生高等植物尤其是沉水植物无法获得足够的光能生长;此外,藻类亦可抑制水生高等植物生长,特别是蓝藻水华对水生高等植物往往有致命伤害作用[37]。水生高等植物种群的稳定性也是相对的,如洪涝引起湖泊水位升高,沉水植物往往因得不到充足的光照而大面积烂死在湖底,同时引起与沉水植物共栖的鱼虾蟹类大量死亡,造成大规模的环境灾害[37]。因此,需要加强生态系统的防御能力,如何恢复水生高等植物、如何使新建的种群适应环境变化以及环境灾变并逐步趋于稳定,这是水生高等植物恢复的关键[37]。目前说来,此法是国内外治理湖泊水体富营养化的重要措施。如惠州南湖生态系统的修复与构建工程结果就充分表明,水生高等植物(特别是沉水植物)的恢复与重建是惠州西湖水质改善与稳定的关键[37]。沉水植物能通过改善水下的光照和溶解氧条件,缓冲营养循环速度和增加水体稳定性,提高水环境质量[37]。但是,我国的许多湖泊营养盐及富营养化程度很高,水生植被受到的污染胁迫压力往往超过了其耐受限度[37]。因此,即使污染等胁迫压力去除后,水生植被仍难以自行恢复,而且湖泊的营养盐状况也难以降到较低水平,此时必须辅以其他措施,才能逐步恢复水生植被,以长期维持湖泊的清水态[37]。3.2.5生态修复技术与生态工程从生物调控到生态恢复是对富营养化生态系统认识的一次飞跃,湖泊富营养化的治理重点就是构建生态工程,利用生态的方法解决生态问题[37]。3.2.5.1湖滨带湿地恢复位于水体和陆地生态系统之间的生态交错带具有过滤、缓冲器功能,它不仅可吸附和转移来自面源的污染物、营养物,改善水质,而且可截留固定颗粒物,减少水体中的颗粒物和沉积物[37]。同时湿地可以提供生物繁育生长的栖息地,对于保护生物多样性、减少洪水危害、保持水土等具有重要意义。可以肯定的是,在湖泊周边建立和修复水陆交错带,是整个湖泊生态系统恢复的重要组成部分[37]。湖滨带是湖泊的重要组成部分和最后的保护屏障,加强管理和重建湖滨带工程是湖泊环境保护的重要工作[37]I 宁波市鄞州区溪下水库水资源保护研究。湖滨带湿地恢复应该选取当地生长适宜性强、污染物净化能力较强、经济价值较好以及与周围环境协调性好的植物。湖泊周围一般有很多坑塘或藕塘等,可改造为湿地净化系统,增设配水和排水系统。湿地区的综合利用,既可净化废水,又可开发利用[37]。3.2.5.2人工湿地人工湿地系统是利用天然湿地净化污水能力的人为建设的生态工程措施,是人为地将石、砂、土壤、煤渣等材料按一定的比例组成基质,并栽种经过选择的水生、湿生植物,组成类似于自然湿地状态的工程化湿地状态系统[37]。湿生植物吸收水体和基质中的氮、磷进行生长,通过收割去除氮磷。基质能吸附磷,同时在基质中还存在着好氧、缺氧和厌氧的环境,微生物可以通过进行硝化和反硝化作用,达到去除氮磷的目的[37]。人工湿地具有低成本、低能耗及高效的氮、磷去除率,适合于对进入湖泊的大量污水以及湖泊富营养水体进行净化,但其脱氮除磷效率相对较低。所以应该改善基质和提高人工湿地水生植物的净化功能,合理搭配植物,建立优化的植物群落[37]。尽量使用本地物种,以减少外来物种的侵害。风车草在我国南北各地均有栽培,全年保持生长,有很强的吸收污染物及氮、磷能力,可应用于人工湿地。红树林湿地也能有效减少流入水体中的氮、磷的含量。香蒲湿地生态系统对化学需氧量、固体悬浮物和重金属有很高的去除率,香蒲与微生物相配合形成水、土和植物复合处理系统,能够高效去除氮磷[37]。生态工程是生态恢复的最佳工具,因地制宜地将生态工程与环境工程、生物工程相结合,可以修复受损生态系统、提高水体自净能力、改善富营养化湖泊水质并建立湖泊健康生态系统[37]。我国目前在狠毒水域都实施了生态工程来改善水质,基本上采取了以改善环境来恢复水生植物的措施,包括采用软围隔来挡藻,降低悬浮物浓度,提高透明度的措施;在水生植物恢复技术方面,提出水生植物的群落镶嵌技术等[37]。所有工程在实施期间,随着水生植物的生长和发展,水质都得到了显著改善。但是,随着工程的结束,特别是改善基础环境的软围隔的撤除,刚刚建立起来的以高等水生植物为优势的生态系统立刻崩溃[37]。总的来说,工作重点不仅要放在水生植物种植上,也要放在环境改善上,从而建立稳定健康的草型生态系统[37]。3.3水资源监测技术3.3.1常规监测方法①指标生物监测当水环境质量发生变化时,指示生物便敏感地呈现出受害症状甚至消亡。观测指示生物个体和种群的变化,可以判断水环境质量的变化[35]。②生物累计监测I 宁波市鄞州区溪下水库水资源保护研究水体中重金属、有机农药、放射性核素等含量较低时,采用常规理化方法分析比较困难,而许多水生生物往往对水中低浓度污染物有较强的富集能力,根据污染物在生物体内的累积量(残留量)可评价水体的污染程度[35]。③生物毒性监测生物毒性监测是监测生物受到污染物质的毒害作用时所产生的生理机能等变化情况,从而对水体污染状况作出判断[35]。3.3.1现代监测方法①生物大分子标记物生物大分子标记物包括核酸和蛋白质等。目前核酸分子标记技术包括核酸分子损伤检测技术、报告基因技术、DNA芯片技术、16SrRNA检测技术等[35]。②生物传感器生物传感器是将生物感应元件与能够产生和待测物浓度成比例的信号传导器结合起来的一种分析装置[35]。生物传感器大致可以分为以下几类:①酶传感器;②组织传感器;③微生物传感器;④免疫和酶-免疫传感器;⑤场效应(FET)生物传感器[35]。③生态监测生态监测是采用生态学的各种方法和手段,从不同尺度上对各类生态系统结构和功能的时空格局的度量,主要通过监测生态系统的条件、条件变化、对环境压力的反映及其趋势而获得生态环境参数[35]。水文、气象、水质、底质、浮游植物、浮游动物、游泳动物、底栖生物和微生物等9个要素。具体指标体系的选择要根据生态站各自的特点、生态系统类型及生态干扰方式,同时兼顾人为指标(人文景观、人文因素等)、一般监测指标(常规生态监测指标、重点生态监测指标等)和应急监测指标(包括自然和人为因素造成的突发性生态问题)[35]。生态监测的大型设备主要有3S技术设备(遥感技术RS、地理信息系统GIS、地理图像系统GPS)[35]。④在线生物监测在线生物监测是利用对生活在水环境的生物个体行为生态变化或者生物生理变化进行的实时监测技术[35]。在线生物监测原则上可以涉及所有的水生生物,可同时监测处于不同营养级别、不同生活层次、对有毒物质有不同耐受力的生物,获得大量数据[35]。4饮用水处理工艺4.1常规工艺I 宁波市鄞州区溪下水库水资源保护研究工艺过程:混凝-沉淀-滤砂-投氯消毒。这种方法对消除水中大肠杆菌等传染病菌和病毒十分有效,但是它对种类繁多的有机物进入水体形成真溶液几乎无能为力[46]。并且,氯可与水中有机物发生取代反应生成有机卤化物,即TCM(三卤甲烷类化合物)和TCO(其他卤代有机物)对人体健康构成潜在的危害[46]。TCM和TCO的主要前驱物质为三大类:a.由植物残骸所导致的腐殖酸和黄腐酸等降解产物,如间苯二酚,香草酸和黄腐酸等降解产物;b.来自于藻类的氨基酸嘧啶、色氨酸、脯氨酸、尿嘧啶、蛋白质等;c.工业废水中的某些化合物,如酚类等[46]。4.2新工艺4.2.1氧化法4.2.1.1臭氧氧化法臭氧的氧化能力比氯强,能杀灭细菌,能迅速而广泛地氧化分解水中的大部分有机物,有效地除色、浊、溴味,除铁锰、硫化物、酚、农药等,但臭氧的氧化很难达到完全矿化的程度,过程中对紫外光有强吸收性的大分子往往被氧化成小分子[46]。近年来,水处理工作者开始研究应用臭氧氧化与其他方法联用技术[46]。a.臭氧-生物活性炭技术(O3-BAC技术)[46]。实践证明,O3-BAC技术对去除水中COD、色度与嗅味、酚、硝基苯、氯仿、六六六、DDT、氨氮、油、木质素、氰化物等均有明显效果[46]。b.臭氧-过氧化氢混合氧化(O3-H2O2技术)[46]。臭氧氧化有两种:一是臭氧分子或单个氧原子直接参与反应;二是臭氧衰减产生的羟基自由基.(OH)引起的[46]。.OH是水中氧化能力最强的氧化剂,对有机物常常无选择性且可完全矿化为二氧化碳和谁等。将臭氧与过氧化氢混合,可以生成.OH[46]。c.臭氧-辐射技术[46]。利用放射性同位素的射线或加速器产生的电子束对水进行照射处理,分解生成.OH.e一等反应性很强的活性物质,与水中微量有机物反应,氧化分解成CO2和H20[46]。辐射与臭氧联用可降低成本且臭氧在辐射条件下可产生连锁氧化,大大提高处理效果,且该技术适应广泛的DH值和温度范围,对浓度很低的有机物也有很好的处理效果[46]。4.2.1.2光化学氧化法光化学氧化法分为光催化氧化和光激发氧化法[46]。光激发氧化法即将O2、H20、O3等氧化剂与光化学辐射相结合,产生氧化能力极强的的自由基,如.OH等,在氧化有机物过程中起主要作用[46]。紫外一臭氧联用(UV—O3)I 宁波市鄞州区溪下水库水资源保护研究技术在饮用水深度处理和难降解有机废水的处理中,具有良好应用前景,对三氯甲烷、四氯化碳、六氯苯、多氯联苯等都可迅速氧化,UV—H20可使三氯甲烷、氯苯、氯酚及邻苯二甲酸二乙酯浓度降低到原来浓度的1%[46]。光催化氧化法即当用能量大于禁带宽度的光照射n型半导体时,其满带上电子被激发跃过禁带进入导带,同时在满带上产生空穴。空穴可夺取半导体颗粒表面的有机物或溶剂中的电子,使原本吸收人射光的物质被活化氧化[46]。已证明,n型半导体中TiO2的催化活性与稳定性最好,UV-TiO2技术可迅速降解有机囟化物、芳香族化合物、有机酸、醇类含硫磷等杂原子的有机物、表面活性剂等[46]。3.2.1.3高锰酸钾氧化法马军等系统研究了KMnO4去除与控制水中有机物的效能与机理,发现高锰酸钾在中性条件下对松花江水中137种有机物具有广谱的去除效果,反应过程中产生新生态的MnO2,对有机物的去除效果有重要影响[46]。3.2.2空气吹脱空气吹脱已用于去除毒性挥发性有机物(VOC2)。GamyLAmy和Davidw.Hand试验表明,采用填料式吹脱塔的去除率可达95%和63%以上[46]。在114种有机优先污染物中可吹脱的能达31种[46]。3.2.3吸附以活性炭为代表的吸附工艺是目前对付有机优先污染物首选实用技术,目前正开发一些新型吸附材料如多孔合成树脂、活性炭纤维等[46]。3.2.4膜法膜法是深度处理的一种高级手段,反渗透(RO)、超滤(uF)、微滤(MF)和纳滤(NF)能有效去除水中嗅味、色素、消毒副产物前体及其它有机物和微生物[46]。近年来,膜法对消毒副产物的良好控制,被EPA推荐为最佳工艺之一[46]。以上水处理新工艺目前又都存在其不足之处,有待于进一步探讨和研究[46]。如UV一03与UV—CO2是目前最有前途的两种光化学氧化技术,渴望在家庭或集团用户的饮用水深度处理和特种有机废水处理中发挥重要作用。UV—O3联用技术已被美国环保署(EPA)鉴定为处理多联氯苯最有效的技术[46]。不过目前该工艺在使用中的障碍在于C从水中分离问题,选择合适的载体和固定化方法,或制备其它形状的光催化剂,以及研究开发与光化学氧化法处理水的需要相结合的紫外灯或金属囟化灯,做到功率大、波长适宜、使用方便[46]。膜法操作运行方便,处理效果好,但易淤塞和污染,其投资和运行费用太高[46]。KMn04和O3氧化,往往生成许多中间产物,甚至对某些有机物根本不起作用[46]I 宁波市鄞州区溪下水库水资源保护研究。所以,近年来水处理工作者越来越强调将物理、化学、生物的净化有机地结合起来,大胆尝试、研究诸如O3一H2O2一BAC、O3一混凝一活性污泥、KMnO4一BAC、O3一UV—H2O2,O3一膜处理、03-吹脱等可能的联用技术,充分发挥各自手段的技术特点和优势进行综合治理,以期达到最佳去除效果[46]。参考文献:[1]国家环境保护总局.《全国饮用水水源地环境保护规划》编制技术大纲,2006.5:1-27.[2]国家环境保护总局,国家质量监督检验检疫总局发《地表水环境质量标准》(GB3838-22002).[3]国家环境保护总局.全国饮用水水源地基础环境调查及评估工作方案,2008.1:1-10.[4]国外饮用水源保护管理体制对我国的启示[J].中国环保产业,2007.9:58-62.[5]阿娜,杨凯.加拿大保护饮用水源的策略及启示[J].中国给水排水,2007.8:19-22.[6]田志红.我国水资源保护存在的问题与对策研究[J].科技情报开发与经济,2010(2):149-150.[7]王慧敏,牛文娟,梁慧文.流域水资源管理综合集成研讨厅探讨[J].科技进步与对策,2010.1:20-23.[8]王宝贞.城市水资源开发与水环境改善有效途径探讨[J].水工业市场,2010(1):32-35.[9]徐红霞,曹新.水资源及水环境保护的经济补偿制度[J].中共中央党校学报,2010.2(1):62-66.[10]熊平.我国水资源管理体制现状分析[J].金卡工程,2010(3):276.[11]周富春,张龙辉,蒋文清.水库出流对水库环境容量的影响研究[J].环境科学与技术,2010.1(1):62-64.[12]吕振平,董华,何锡君.浙江省供水水库的水质评价及富营养化防治对策[J].水生态学杂志,2010.1(1):18-21.[13]廖乾芬.小型水库存在的安全问题与解决对策[J].四川农机,2010(1):16-17.[14]蒋进,申鹏.城市水污染起因及其防治对策研究-以江苏省水污染事件为例[J].科学技术,2010.1:187-188.[15]I 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宁波市鄞州区溪下水库水资源保护研究宁波市鄞州区溪下水库水资源保护研究摘要:这项研究以溪下水库水源地环境现状为基础,调查污染物来源及时空分布、污染源类型;进行饮用水水源地环境质量和环境管理状况评价,阐明饮用水污染现状、污染趋势,以及存在的问题;制定饮用水水源地环境保护规划方案,并进行效益评价。关键词:水资源;污染;保护规划AstudyofwaterresourcesprotectionoftheXi-xiareservoirinNingboYinzhouAbstract:Thissdudymakeasurvyofthetemporalandspatialdistributionofpollutants,thesourceofcontaminantsandthetypesofpollutionsourcebasedonthepresentsituationofaquaticenvironmentoftheXi-xiaReservior.Itestimatetheenvironmentalqualityandmanagementofthedrinkwatersource.Inthemeantime,Italsoclarifiesthestate,thetrendandtheexstingproblemofdrinkwaterpollution.Then,Itmakeaplanabouttheenvironmentalprotectionofdrinkwatersource.Lastlywegiveaevaluationofrenturnsabouttheplan.Keywords:waterresources;pollution;protecionplanI 宁波市鄞州区溪下水库水资源保护研究目 录1导言12溪下水库水源地环境调查32.1自然地理概况32.1.1地理位置32.1.2地质地貌32.1.3气象气候32.1.4水文条件42.1.5土壤植被42.2社会经济概况42.2.1鄞州区经济概况42.2.2横街镇经济概况42.3水资源概况52.3.1宁波市水资源现状52.3.2鄞州区水资源现状52.3.3溪下水库工程概况52.4水源地污染源调查62.4.1生活污染源调查62.4.2农业面源污染物调查72.4.3畜禽养殖污染源调查82.4.4旅游业污染源调查82.4.5工业污染源调查92.5水源地污染物评价92.5.1水源地水质现状92.6水质安全状况评价123饮用水水源地环境保护规划方案133.1溪下水库水污染控制分区133.2生态治理工程133.2.1污染源治理工程133.3生态保护工程17I 宁波市鄞州区溪下水库水资源保护研究3.3.1生态湿地建设173.3.2库面保洁183.4生态修复工程183.4.1水土保持工程183.5非具体性工程193.5.1调整库区产业193.5.2保护水质水资源的宣传194规划方案效益评价204.1生态效益204.2经济效益204.3社会效益20参考文献22致谢24I 宁波市鄞州区溪下水库水资源保护研究1导言水乃生命之源,对人类的生存、生活和生产都有非常重要的意义。水资源作为基础性的自然资源和战略性的经济资源,是生态与环境的控制性要素。人类所能利用的水资源是有限的,并且受到污染的威胁。在我国,90%以上的城市水域污染严重,将近50%的重点城镇水源水质不符合饮用水源的水质标准。并且,我国水资源浪费现象非常严重,农业灌溉大多采用漫灌形式,农业用水有效利用率仅为30%-40%。工业废水和生活污水通常不加处理就任意排放,使许多水体受到污染,这更加剧了水资源短缺的局面。另外,据2003年《中国地质环境公报》,我国31个省、自治区、直辖市不同程度地存在着与饮用水水质有关的地方病。据卫生部门的调查统计,在我国有65.4%的人口饮用不合标准的水。1989年国家环保局组织对全国环境重点城市饮用水水源地环境保护情况调查,结果发现有48%的地表水源、20%的地下水源达不到标准;而根据1996年调查报告,这一数字已分别上升至83.31%和27.71%。可见,我国由于水源地污染而引起的社会问题相当突出,饮用水水源保护已成为关系国计民生的重大问题。水资源保护是有针对性采取经济、法律、行政和科学的手段,合理地安排水资源的开发利用,并对影响水资源的经济属性和生态属性的各种行为进行干预的活动,从而满足水资源可持续利用。在我国,关于水资源保护现状可以从管理体制、控制监测技术(包括实践情况)两个方面阐述。管理体制方面,我国目前的流域水污染管理体制存在着“统一管理与分级、分部门管理相结合”的《水污染防治法》和“统一管理和流域管理与行政区管理相结合”的《水法》管理体制的矛盾。据统计,我国的水资源管理权力分散到水利部、国土资源部等14个部门来共同管理。主要表现在:(1)中央和地方水源管理权限的划分;(2)水源不同物理属性的分散,如地下水、地表水的管理分属于不同的部门;(3)不同管理功能分散,如水质、水量、供水等之间的分散。这种分散化管理直接来源于多部门管理和按行政区域管理[4]。 饮用水源按照其自然属性,是由流域和水文地质条件所构成的,其上游与下游、左岸与右岸、干流和支流会相互影响,这决定了按照流域进行统一管理保护的必要性,这样在水量和水质方面,在时间、空间上都能做到合理配置,科学管理,相互协调。从90年代中期开始,我国流域污染问题逐渐恶化,而流域通常横跨多个行政区的现实造成行政区管理与流域污染污染矛盾日益激化,纠纷不断且久拖不绝。行政区管理模式会使地方过度强调自己的利益,却忽视了对同属一个流域其他地方可能造成的污染和损失。如黄河断流和淮河流域几乎全部污染就是上述行政区管理体制所造成的结果。在控制技术方面,我国经过多年的发展,在各地水体污染治理上,大量吸收国外先进的水污染控制监测技术,达到了国际先进水平。在水源营养物质控制方面,外源营养负荷的污染控制技术如前置库技术、湿地处理技术等,内源营养负荷的控制技术如机械方法、物理化学方法、生物技术方法等在各地的水源污染控制上得到大量应用。较为典型的如云南滇池、杭州西湖和南京的玄武湖等运用底泥疏浚和引水换水手段,让水体短期内水质得到明显改善。人工生态浮岛技术在国内得到大量广泛的使用,如杭州市应加河示范工程和太湖五里湖治理等,经过人工生态浮岛技术后,水质得到显著的改善。在直接除藻技术方面,在中国,化学除藻技术运用的最多。在昆明世博会期间,为治理滇池水质污染问题,在滇池进行了大面积的开放性生化试验,藻类数量大量下降,湖水透明度增加,水体水质和感官上得到改善。经过多年的实践,国内学术界逐渐意识到,若要彻底解决水污染问题,不能从污染本身找到答案,应该从其依赖的整个生态系统入手,系统性地提出方案。因而,这是对于水污染控制问题认识的一次大飞跃。目前,我国很多地方都采用了生态工程来改善水质,但结果是建立起来的生态系统往往在工程结束后会很快崩溃掉,这说明水资源污染控制治理的综合性、复杂性。总的来说,单一地靠生态工程改善环境是不够的,生态工程要与环境工程、生物工程以及相配套的单一污染物治理技术相互结合,从流域的层次上进行水源管理,使水质和水环境从短期平稳过渡到长期,实现稳定、健康、持久的水资源保护目标。本篇论文以宁波市鄞州区横街镇溪下水库流域为研究目标,详细调查污染源类型、污染物来源及时空分布,进行饮用水水源地环境质量评价,饮用水环境管理状况评价。根据前面调查研究成果,从生态治理、生态保护、生态修复三个方面制定饮用水水源地环境保护规划方案。 余下的论文结构如下。接下来的一章介绍溪下水库水源地环境调查结果。内容包括溪下水库流域环境概况综合介绍、水库污染物评价。第三章是关于饮用水水源地环境保护规划方案。主要包括生态治理工程、生态修复工程、生态保护工程三个方面内容。第四章为规划方案的效益评价。从生态效益、社会效益和经济效益三方面评价。1溪下水库水源地环境调查1.1自然地理概况1.1.1地理位置本次研究的溪下水库坝址位于宁波市鄞州区横街镇溪下村境内。宁波简称“甬”,是浙江省的一个副省级城市和国家计划单列市,位于中国大陆海岸线中段,经济发达的长江三角洲南翼,东临东海,西连天台山脉。市辖海曙、江东、江北、镇海、北仑、鄞州六个区,余姚、奉化、慈溪三个市及宁海、象山两个县,土地总面积9365平方公里。鄞州区位于浙江省东部,是宁波市的一个区。西北部与余姚接壤,南部紧邻奉化,东南部临象山港与象山县隔水相望。版图轮廓呈蝴蝶状,紧依宁波东、南、西三面。横街镇位于鄞州西部,离宁波市区约10公里,紧临杭甬高速公路,至宁波国际栎社机场8公里,距北仑港40公里,镇内108路等公交车直达宁波。1.1.2地质地貌鄞州区境内的大地构造属闽浙地盾的东北部,地层分布以中生代的火山岩居多。境内地貌东南部与西部为丘陵与山地,中部为宽广的平原,总形势呈马鞍形。东南部丘陵山地面积为375.48平方公里,有太白、福泉、金峨诸山,以太白山最高,主峰高程海拔656.9米。西部丘陵山地面积353.98平方公里,属于括苍山系天台山脉的四明山,绵亘数县,从西向东插入本区西部,层峦叠嶂,诸峰雄峙,最高峰海拔高程915米。中央部位为奉化江两岸,总面积532.60平方公里,并以奉化江为界分为鄞东南平原和鄞西平原两部分。这里平畴无垠,绿原广袤,河渠如网。横街镇位于鄞州西部,镇东为古广德湖沉积平原,广袤无垠,镇西山丘连绵,崇岭纵横,境内良田肥沃,山林茂密,物产丰饶,素有“桃源之乡”美称。溪下水库流域丘陵区为四明山向南东延伸的余脉,山涧沟谷深切,群山环抱,以构造侵蚀地貌为主,河网密集。1.1.3气象气候 宁绍平原纬度适中,属北亚热带季风气候区,温和湿润,冬夏季风交替明显,但由于所处纬度常受冷暖气团交汇影响,加之倚山靠海,特定的地理位置和自然环境使各地天气多变,差异明显,灾害性天气相对频繁,但同时也形成了多样的气候类型,给发展多种经营提供了有利的自然条件。此地四季分明,冬夏季长达4个月,春秋季仅约2个月。冬季,由于冷空气的不断补充南下,天气干燥寒冷,此时盛行偏北风;春季,是冬季风转换为夏季风的过渡性季节,由于冷暖空气在长江中下游交汇频繁,天气变化无常,时冷时热;夏季,受太平洋副热带高压控制,盛行东南风,除局部雷阵雨外,多连续晴热天气,有时还会受到台风或东风波等热带天气系统影响出现大的降水过程;秋季,是夏季风向冬季风转换的过渡季节,气候相对凉爽,但有时也会出现秋老虎,由于常有小股冷空气南下,锋面活动开始增多,常会出现阴雨天气。据鄞州站气象资料统计,溪下水库流域内年平均气温16.4℃,最热的7月28.0℃,最冷的1月4.7℃,无霜期230~240天,作物生长期300天。多年平均降水量1480mm,山地丘陵一般要比平原多三成,主要雨季有3~6月的春雨连梅雨和8~9月的台风雨和秋雨,主汛期5~9月的降水量占全年的60%。1.1.1水文条件溪下水库位于鄞州区境内的姚江支流庄家溪上。该溪由两条小支流汇合而成,支流发源于大雷岗,溪水由西南往东北行进,与主流在潘家下游汇合。主流发源于上兆坑,附近最高山峰为和尚台,海拔603m,溪水流经后溪头、大雷、潘家,与支流汇合后经庄家村、园里、溪下后继续向东北行进直至汇入姚江。1.1.2土壤植被溪下水库流域内土壤为红壤土及黄壤土等两个土类。其中红壤广布于地丘缓坡地上,黄壤土主要分布海拔550m以上的山地上。流域内植被属于中亚热带常绿阔叶林北部亚热带,浙闽山丘木荷林区。目前流域内农田面积很少,植被面积毛竹占最大比例,还有小面积果木花卉。区域内原生态毛竹林保持非常好,毛竹林地漫山遍野,绿海绵延,非常壮观。1.2社会经济概况1.2.1鄞州区经济概况鄞州区面积约1380平方公里。全区现辖17个镇、1个乡、4个街道、452个行政村。全区现有工业企业15000多家,已形成以轻纺、服装、机械、电子、汽配、食品为主的门类齐全的产业体系,综合经济实力位居宁波市各县市区首位。 2009年末鄞州区总户数32.7万户,户籍总人口80.3万人,其中非农业人口25.9万人。2009年鄞州地区生产总值709.9亿元,,已连续第14年实现两位数增长,全区人均GDP达到88406元,高出全市16个百分点。1.1.1横街镇经济概况横街镇拥有华茂集团、东海集团、太平鸟集团盛邦制衣等大型企业和林村水表、水家铝制品、芝岭气门嘴等块状经济,占地2.5平方公里的镇工业区块及望春工业区横街分区已初具规模,企业群体的集聚和辐射功能充分体现。云岗仙草、生猪等名优农产品种养规模进一步扩大,农业经济地位进一步巩固,十大基地效应逐步显现。现有市级农业龙头企业4家,对农产品深加工能力进一步提高。横街还是著名的竹乡,全镇有近五万亩的竹山资源,四季产笋,笋年产量可达1200多吨,年产值计1000余万元。近年来,通过实施品牌战略,走笋产品精加工道路,做强笋产业。1.2水资源概况1.2.1宁波市水资源现状宁波市属典型的亚热带季风气候区,境内雨量充沛,多年平均降雨量1500毫米左右,其中4~9月降雨量占全年的70%。全市多年平均水资源总量75亿立方米,目前人均水资源占有量1260立方米,只有全省人均水平的六成。总体上我市存在资源型、水质型缺水现象。宁波境内河流众多,平原河网密布,山溪源短流急,境内水系由甬江流域和象山港、三门湾地区独流入海水系组成,其中甬江流域面积4518平方公里,是我市人口集聚、经济最为发达的区域;全市海岸线总长达1500余公里,由于海岸和河口处于东海强潮区,受气象、地理影响经常遭风暴潮和旱、涝危害,自然灾害发生频繁。1.2.2鄞州区水资源现状鄞州区海岸线25.66公里,河网总长1800公里。境内“五山四田一分水”。其中低山丘陵面积706.14平方公里,占总面积的51.4%;平原面积528.54平方公里,占总面积的38.29%;水域面积145.86平方公里(包括象山港面积53.5平方公里),占总面积的10.57%。全区大部分属甬江水系,甬江干流奉化江穿越鄞州区平原地区;小部分属大嵩江流域,为独流入海(象山港)水系。 鄞州区地处亚热带季风气候区,经常遭受台风、海潮、洪涝、干旱等自然灾害侵袭。因此,水利在鄞州社会经济发展中具有十分重要的地位。在历届政府的重视下,水利建设取得了巨大的成就。目前,全区已建成各类水库56座,总库容29369万立方米。其中大型水库1座,库容11981万立方米;中型水库4座,库容14400万立方米;小型水库51座,库容2988万立方米。修建山塘925座,库容622万立方米。此外,还建成标准海塘24.21公里,江塘107.4公里,碶闸152座,堰坝287条,三面光渠道1080公里,以及一批排涝站、翻水站、涵洞等设施。全区水利工程总蓄水能力达到2.98亿立方米,每年为全区及宁波市供水约5亿立方米,为社会经济发展发挥了重要的基础产业作用。1.1.1溪下水库工程概况溪下水库由2003年7月28日动工兴建,2005年9月28日主体工程竣工,2006年2月28日下闸蓄水,2008年7月28日通过工程竣工验收。水库是一座以防洪、供水为主,结合发电、灌溉等综合利用水利枢纽工程。水库集水面积29.9km²,总库容量2838万m³,正常库容量2074万m³(正常蓄水位55m时),多年平均供水量2197万m³,防洪保护耕地面积26.89万亩,保护人口18.13万人。坝址位于溪下村上游约200m处,距宁波市区约15km。工程的兴建对充分利用水资源,缓解鄞西平原缺水状况,促进鄞州区发展具有较大作用。根据《甬江流域综合规划报告》,溪下水库和其它骨干蓄排工程一起经联合调度可使鄞西平原的防洪涝标准提高到20年一遇。水电站发电装机容量2×250kw,年均发电量148万kwh。 水库为中型水库,Ⅲ等工程,水电站为小(2)型电站,主要建筑物按3级设计。水库刚刚投入使用才一年多时间,还未供水为饮用水所用。由于修建时残留的植被残体等水土废物都还没能完全净化完全,导致水体能见度不高,水质并不是很好,再加上上游河道产生的污染物进入库区,水质变化趋势也不乐观。1.2水源地污染源调查1.2.1生活污染源调查溪下水库流域共有横街镇的六个行政村。到2008年底,溪下水库流域农村共有户籍人口2636户、6590人,根据调查,实际居住人口约为户籍人口的50%,其中大雷村和凤凰村的农村居住人口最多,约占居住总人口的40%。水库流域村庄人口状况如表1所示。流域的六个行政村都位于山区,大多数行政村没有外来人口,而且各个村内外出打工的较多,故村内常住人口远少于村内户籍人口数。其中雷峰自然村村内常住人口很少,且以老年人居多,是名副其实的空心村。表2-1溪下水库流域农村人口基本情况(2008年)行政村自然村户籍户数(户)常住户数(户)户籍人口(人)常住人口(人)雷庄村雷峰10220~3025260~80大雷村大雷、上车门113273228231723 凤凰村后溪头、东岗头、凤联张家、仓明73050018851385云洲村上兆坑30060~100700150~200芝岭村毛山头、岭下、岭墩————————毛岙村毛岙374319932792总计——26381631~168165924110~4180——备注:芝岭村因为水库修建,居民几乎都已搬出,基本无人居住,可以忽略不计。(1)生活污水调查在实地调研中发现,溪下水库流域的农村污水处理多年来由于受到限制,大部分处于放任自流的状态。水库流域的生活污水基本上没有经过处理,也没有排水管网,除了凤凰村之外,其余各村都没有配套的污水处理设施,排放的污水大部分都未经处理直接排入附近溪流,最终排入水库。在调研中还发现很多村民直接在溪流里洗衣服、洗菜,对水质影响很严重。2009年10月底,凤凰村的生活污水处理工程已经完工,工程总预算投入182万元,但仅覆盖凤联张家、东岗头两个自然村的人口。水库流域外的半山村已经做好了污水处理工程,造价较高,但是污水处理效果并不明显。溪下水库流域的村庄基本都没有修建化粪池,只有少数新建房屋有化粪池(基本为两格式),粪便大都用于施肥,排入农田的粪便渗滤液渗入地下,导致潜水污染严重,为污水收集带来极大困难。在调研中,还发现很多公厕就建在路口和溪旁,直接排入溪流,最终流入水库。(2)生活垃圾调查伴随着横街镇轻工、旅游等产业的蓬勃发展,农村的生活水平和城镇化程度都有显著的提高,农村生活垃圾的组成成分也发生了较大的变化。就溪下流域的农村居民来说,生活垃圾以厨余、果皮为主,其中鱼肉类食物垃圾残余物占很大比例。白色垃圾比例不是很大,但在调研中发现,大都分布在溪坑旁边。且随着近年来农村房屋建设量的增加,建筑垃圾(包括碎砖、沙砾、石灰)显著增多,分布于路边、溪旁,来雨时进入溪流,影响水库水质。1.1.1农业面源污染物调查 农业面源污染是指人们从事农业生产活动时产生的非点源污染物,包括化肥、农药以及农田水土流失造成的水体污染。在溪下水库流域,农业面源污染物是污染水库水质的主要污染源,其中农田的水土流失、使用的化肥是主要的污染来源。溪下水库流域内,竹海连绵,茶香怡人,主要种植就以毛竹、茶树为主,还有苗木种植基地和少量果树种植区域,这些植物大多需要施用化肥,是此次调查中的主要对象。(1)毛竹种植产生的污染物影响横街镇有“毛竹之乡”的美誉,溪下水库流域内的上游地区更是竹海遍野,气势壮观。毛竹是当地居民经济收入的主要来源之一,其中有竹笋食品加工、竹编等一系列产业。毛竹一般不用施肥,施肥面积仅为10%。然而,竹林施肥通量很大,达到250斤/亩,土壤残存农药中N、P的含量都很高。溪下水库流域内有5处竹林均在水库岸边,其他大面积竹林离水库距离均在800m左右,在雨水的冲刷下,水土流失进入溪流,对水库水质影响显著。(2)茶叶种植产生的污染物影响横街镇不仅毛竹遍野,茶叶分布也占很大比例。茶树为多年生常绿木本植物,一般为灌木,要根据病虫害与耕作制度、有益生物及环境之间的相互关系,因地制宜地采取以农业防治为主,结合进行生物防治、化学防治的策略,将病虫害控制在允许范围内。茶树一般采用平衡施肥,按产定量,施足基肥,以有机肥为主,尽量控制氮肥施用量。然而有机肥中农家肥占大多数,氮含量很高,流域内有3处茶叶种植园都分布在水库岸边,土壤中化肥残余物随雨水直接冲入水库,也是影响水库水质氮含量的一个重要原因。(3)苗木、果园种植产生的污染物影响溪下水库流域内,苗木种植时影响水库水质的主要因素之一,特别是具有代表性的位于流域内翠山寺对面的森源育苗中心,种植面积较大,且沿溪流种植,施用肥料直接进入溪流,且距离水库较近,造成的水质影响较大。流域内村民大都放弃了原有粮食作物的种植,转而种植更有经济效益的花卉和果树等经济作物。苗木、果园每年需要施肥3—4次,而且这些化肥都是在根部撒施的,为了避免杂草“抢肥”,大量喷施除草剂导致苗木地土壤裸露,地表径流冲走绝大部分化肥,成为农业面源污染的主要因素之一。1.1.1畜禽养殖污染源调查在调研中发现,水库流域内没有大规模的畜禽养殖单位,但养殖散户产生的畜禽粪便氮、磷含量也很大,是水库流域污染的一个不可忽略的来源。水库上游的六个村,2008年共有10户小型畜禽养殖户,其中大雷村6户,凤凰村3户,芝岭村1户。养殖对象以猪和鸡为主,还有鸭、鹅、山羊。养殖单位由于规模小,自身都没有粪便处理设施,养殖地点都较为隐蔽,且大多分布在溪流两侧,所产生的粪便直接排入溪流,对水库造成污染。以畜禽存栏数为准,到2008年底,溪下水库上游流域共养殖猪576头,鸡(鸭、鹅)4600羽,羊80只,具体分布见下表2-2所示。 表2-2溪下水库流域农村畜禽养殖基本情况行政村猪(头)鸡、鸭、鹅(羽)羊(只)大雷村262260080凤凰村2102000无芝岭村104无无总计5764600801.1.1旅游业污染源调查近年来,溪下水库上游地区并没有开发大规模的旅游资源,但是已经发展形成了一系列农家乐旅游线路。这些当地村民发展的农家乐产业集餐饮、住宿、娱乐为一体,为到此的游客提供周到的服务,也增加了农户的经济收入,是一个方兴未艾的产业。但是,随着农家乐规模的扩大,接待人数的增多,其产生的污染物对水库水质影响也不可忽视,其主要污染则来源于厨余杂物和污水排放。为了节约成本,几乎所有农家乐都直接把垃圾堆在路旁,将污水排入溪流,对库区水质产生较坏的影响。通过调研,溪下水库上游的农家乐到2008年已经发展成4家,都以初具规模,分别是竹海休闲农家乐、凤凰山庄、清风山庄、山林人家。这些农家乐08年营业总收入达820万元,接待游客近8万人次,主要围绕横街镇竹海资源特色,经营竹林休闲、餐饮、桑果采摘、竹笋采挖等项目。但这些农家乐都位于农田、山边等自然环境较好的区域,餐饮污水和厨余垃圾成为周边环境的污染源,间接影响水库水质。农家乐的排污量和污染物浓度都大于普通农户,而且每年的5月—10月,是农家乐经营的高峰期,而正是这个时期,迎来流域汛期,水库水位达到年最高水平,农家乐产生的污染物会快速进入水库,影响水质。1.1.2工业污染源调查表2-3主要产生污染物的工厂名称及分布情况单位名称产业类型是否排入水源污水处理设施废水排放量(吨/年)宁波大雷绿色笋业有限公司食品加工是无300宁波横街竹林坊竹制品加工厂食品加工否————宁波鄞州横街原野食品厂食品加工是无207宁波鄞州横街东龙食品厂食品加工是无160宁波鄞州横街天银绿色食品厂食品加工是无215宁波鄞州横街华裕乳胶制品厂工业制造否无——宁波鄞州横街兆泽罐头食品厂食品加工是无130 横街镇秉着经济强镇、生活富镇的目标,镇内有很多民办企业,经济收益连年攀升。溪下水库上游地区也有多家企业,以轻工业为主,多分布在大雷村境内。其中竹笋加工、汽车配件占份额较大。这些乡镇产业不仅富裕了当地人,还解决了临近各村的劳动力就业问题,是各个村庄经济发展的引擎,也为横街镇的税收起到不可取代的作用。然而,水库上游的工业生产带来的污染物由于排污设施不完善,大部分排入溪流,最终流入水库,特别是食品加工厂产生的污染物有机物含量高,严重影响水质。1.1水源地污染物评价1.1.1水源地水质现状(1)评价标准根据《浙江省水功能、水环境功能区划分方案》(浙江省水利厅、浙江省环境保护局,2005年),溪下水库大坝以上水功能区为饮用水源保护区,执行《地表水环境质量标准》标准中的Ⅱ类标准。见表2-4。表2-4《地表水环境质量标准》分类项目Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类Ⅳ类Ⅴ类总磷(以P计)≤湖库(0.01)湖库(0.025)湖库(0.05)湖库(0.1)湖库(0.2)总氮(湖、库,以N计)≤0.20.51.01.52.0氨氮(NH3-N)≤0.150.51.01.52.0高锰酸盐指数≤2461015(2)资料来源由鄞州区环保局提供溪下水库2007—2009年水质监测资料,水质主要监测目为高锰酸盐指数、氨氮、总磷、总氮、挥发酚、石油类、各类重金属,监测频次以当地提供资料为准。见表5。表2-5溪下水库中游2007—2009年监测数据表(单位:mg/L)年月高锰酸钾指数总氮氨氮砷汞六价铬镉总磷200712.772.400.240.0008<0.00005<0.004<0.00010.021200732.952.190.39<0.0001<0.00005<0.004<0.00010.012200752.673.250.10<0.0001<0.00005<0.004<0.00010.027200773.122.870.12<0.0001<0.00005<0.004<0.00010.016200792.643.100.04<0.0001<0.00005<0.004<0.0001<0.01 2007111.723.260.08<0.0001<0.00005<0.004<0.00010.012200812.223.460.08<0.0001<0.00005<0.004<0.0001<0.01200832.843.380.10<0.0001<0.00005<0.004<0.00010.016200853.833.510.11<0.0001<0.00005<0.004<0.00010.018200873.413.760.10<0.0001<0.00005<0.004<0.00010.021200892.222.180.14<0.0001<0.00005<0.004<0.0001<0.012008112.562.070.16<0.0001<0.00005<0.004<0.0001<0.01200912.512.220.12<0.0001<0.00005<0.004<0.0001<0.01200932.171.670.11<0.0001<0.00005<0.004<0.0001<0.01200954.001.790.26<0.0001<0.00005<0.004<0.0001<0.01(3)溪下水库水质现状评价表2-6溪下水库2007-2009水库水质标准评价监测项目水质评价标准监测个数超标率%最大超标倍数均值(mg/L)总磷Ⅰ类1559%2.70.014Ⅱ类1525%1.08高锰酸盐Ⅰ类1593%2.22.802Ⅱ类157%1.1氨氮Ⅰ类1526.7%2.60.14Ⅱ类150——总氮Ⅰ类15100%17.552.74Ⅱ类15100%7.02以《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)Ⅰ类和Ⅱ类水质标准为依据,结合水质监测结果,不难看出,溪下水库氨氮能达到Ⅱ类标准,高锰酸盐指数少量超标,勉强能达到Ⅱ类标准,主要超标因子为总磷和总氮,其余各项指标基本能达到《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)Ⅱ类水质标准。(4)溪下水库富营养化评价营养化评价采用《中国水资源公报编制大纲》中的《湖泊、水库营养化评分与分类方法》标准。营养状态指数计算公式:下列各式中,TLI(j)代表第j种参数的营养状态指数。(1)(2) (3)(4)溪下水库2007—2009年的营养化评价结果如表7所示:表2-7溪下水库2007—2009年营养化评价结果监测时间(mg/l)评分(mg/l)评分(mg/l)评分综合评分营养等级07.010.02131.622.4069.362.7728.2043.06中营养07.030.01222.532.1967.802.9529.8740.07中营养07.050.02735.703.2574.492.6727.2245.80中营养07.070.01627.202.8772.393.1231.3643.65中营养07.09<0.0122.533.1073.692.6426.9241.05中营养07.110.01227.203.2674.541.7215.5239.09中营养08.01<0.0129.113.4675.552.2222.3142.32中营养08.030.01631.623.3875.162.8428.8645.21中营养08.050.01819.5723.5175.803.8336.8244.06中营养08.070.02119.573.7676.963.4133.7343.42中营养08.09<0.0119.572.1867.732.2222.3136.54中营养08.11<0.0119.572.0766.852.5626.1037.51中营养09.01<0.0119.572.2268.032.5125.5737.72中营养09.03<0.0119.571.6763.212.1721.7034.83中营养09.05<0.0119.571.7964.394.0040.5141.49中营养——注:为贫营养,定性为优;为中营养,定性为良好;为轻度富营养,定性为轻度污染;为中度富营养,定性为中度污染;为重度富营养,定性为重度污染。图2-1各个年月综合评分趋势图由表中可以看出,2007—2009年,溪下水库的综合水质达到中营养标准; 有3次为中营养水平,占参评总数的20%;有15次监测数据达到中度富营养水平,属于中度污染,占参评总数的100%,有4次达中营养水平,占参评总数的26.6%。由综合评分变化趋势图,可以看出水库的营养化程度随季节变化显著,一般在夏季达到最高,冬季达到最低,年平均变化趋势较柔和。(5)小结:溪下水库的污染物质NH3-N指数能达到Ⅱ类水质标准,CODcr少量超标,勉强达到Ⅱ类水质标准,不作为控制目标重点。其他监测因子均能达到Ⅱ类水质标准;营养物质TP和TN超标明显,其中TN严重超标,达Ⅳ—Ⅴ类,甚至劣Ⅴ类。因此,饮用水源水质控制目标重点在于TP和TN的控制和削减。1.1水质安全状况评价溪下水库投入使用仅1年多时间,建筑施工时残存的地表有机物质还未被冲刷干净,所以水库中的水显得很浑浊,再加上上游各种污染物的排入,导致库区水质不容乐观。通过对溪下水库2007—2009两年水质检测表中各个污染物含量的变化趋势和排放速度的分析,TN均值在规划期内将长期处于劣Ⅴ类水质标准,并呈上升趋势,COD均值也会越来越高,不能忽视。虽然TP和氨氮浓度年平均值有所下降,可能是因为水库库容的增加所导致,并不能因此而放松对这两种污染物的治理力度。所以,溪下水库水质安全状况并不乐观,需要尽快开展水资源保护工程建设,以改善水库水质。2饮用水水源地环境保护规划方案2.1溪下水库水污染控制分区为了更有效地规划和实施相关工程措施及水源保护区的管理监测,根据区划的相关原则并结合实地调研和资料的查阅等方法,结合坡度、人为活动等因素,将整个流域范围划分为生态保护区、生态治理区和生态修复区三个区域。功能区划以自然条件的差异为主要划分依据,每个功能区做到完整连贯。具体划分依据及控制措施如下:(1)生态修复区主要指集雨区域内坡度大于25° 人为活动较少、没有开发建设及大规模的农业生产活动等人为干扰活动的区域。区内具有山高坡陡、生态脆弱、人口稀少、破坏后难以恢复等特点。(2)生态治理区该区的主要坡度介于5°和25°之间,区内村镇建设、农业生产、风景旅游等人为活动频繁。区内人口密集、生产生活活动集中,农村生活污水、生活垃圾污染及农业面源污染较为频繁。(3)生态保护区该区位于流域下游河(沟)道及其两侧,一般为水域及河川地、河滩地等滨水区域。区内生活污水、垃圾的排入导致水环境质量下降。1.1生态治理工程1.1.1污染源治理工程(一)生活污染源治理工程生活污染治理,主要是为了减少COD的排放、削减氨氮,治理措施主要是解决农村生活垃圾随意倾倒的问题,完善生活垃圾的收集和处理系统,最大限度实现农村生活垃圾的就地收集和处理;在库区和流域范围内修建和完善污水收集系统和污水处理系统,并确保正常运行,实现生活污水达标排放,杜绝生活污水直接入库。结合溪下水库的实际,农村生活污染源治理主要包括农村生活垃圾处理和农村生活污水治理。农村生活垃圾的主要成分有炉灰、食品袋、废纸、建材、塑料制品、水果腐烂物等;可分解与不可分解、可回收与不可回收、有害物品与无害物品的垃圾混为一体。未经处理或处理不彻底的农村生活垃圾任意堆放不但极易造成水体的污染,威胁着农民的身体健康,而且还影响到村容村貌。目前生活垃圾处理处置的方法基本上是卫生填埋、焚烧、堆肥、综合利用4种,此外还有一些新的工艺方法如蚯蚓堆肥法、太阳能一生物集成技术、气化熔融处理技术等。溪下水库流域垃圾箱数量少,并且大部分垃圾箱布置在路口、溪旁,收集工作不够及时,特别是洪水期,大部分垃圾流入到溪道内,最终进入库区。 建议溪下水库流域范围内结合农村居民的生活习惯及农村居民对垃圾分类的可接受程度,规划逐步推行农村生活垃圾分类,推行垃圾的减量化和资源化。将农村生活垃圾分为食物性垃圾和非食物性垃圾。对于非食物性生活垃圾单独收集、运输,并根据环卫管理部门的要求纳入宁波市农村生活垃圾“户集、村收、镇(乡)运输、县处置”的三级处理网络;食物性生活垃圾由村集中收集,实行就地生态处理,如推行蚯蚓堆肥技术进行统一处理。此外,计划在流域村庄内增设一定的垃圾箱数量,布置在一些原来忽略的死角。农村生活污水中含有一定量的有机物、氮、磷及油类等污染物质;若该类污水不进行处理,直接排入天然水体,会大量消耗废水中的溶解氧,降低水体透明度,导致受纳水体的水质发黑发臭,甚至产生水体富营养化;同时大量的悬浮物会堵塞管道等等;严重破坏水体生态环境。目前,生活污水治理工程已在全流域展开,由宁波永安公司规划设计的方案已在凤联张家、东岗头两个自然村完成。(二)畜禽养殖污染治理工程可采用的治理措施主要有:(1)靠近水库的畜禽散养大户,应坚决予以取缔,实行关停或搬迁;对于靠近水库生态保护区的村庄内村民散养畜禽的小户,应禁止养殖,政府通过经济补偿,鼓励村民放弃养殖。(2)积极培植、发展生态畜牧场小区或“综合农业”系统。对于养殖场(户)相对集中,点多量少,有的甚至位于村落之中,周边农户反响较大的养殖区域,应根据乡镇建设总体规划和该地实际,划定区域,集中做好水、电、路和粪便处理等基础设施,推行畜牧集中养殖小区建设,让养殖户进饲养小区,并按照“统一规划、统一设计、统一建设、统一防疫、统一治污”的要求,做到畜禽粪尿等废弃物集中收集、集中处理、集中利用,实现畜禽排泄物资源化、生态化利用和无害化治理。(3)改善养殖场生产工艺,进行科学的饲养管理、采用少量少得干清粪工艺、减少畜禽粪污的产生量与排放量、多种途径实施干湿分离、雨污分离、饮排分离等科学手段和方法。(4)采用沼气化处理技术治理。对畜禽养殖所产生的尿液等污染物,应采用净化沼气池、氧化塘等污水处理技术,降低污染废弃物浓度,并通过槽罐车、输肥管道等设施转移产生的沼肥,实现“三沼”综合利用。(5)加工有机肥。规模较大的畜禽养殖户在开展尿液处理的同时,必须开展粪便的无害化处理和资源化利用,建设有机肥料加工厂,为农业生产提供优质有机肥料。(三)农业面源污染治理工程农田径流是农田污染物的载体,大量地表污染物在降雨径流的侵蚀冲刷下,随农田径流进入保护区,对保护区水质产生影响。农田径流污染控制工程主要是通过坑、塘、池等工程措施,减少径流冲刷和土壤流失,并通过生物系统拦截净化污染物。 (1)农田径流污染控制技术及其适用范围农田径流污染控制技术,包括坡耕地改造技术、农田田间污染控制工程技术以及农田少费管理技术,其技术特点和适用范围见表3-1。表3-1农田径流控制技术及其适用范围技术名称技术特点适用范围预期效益坡耕地改造技术1.传统的水土保持技术2.增加径流滞留时间3.耕地结构变化4.减少径流量,控制水土流失坡耕地1.保水效益2.减少肥料流失3.粮食增产4.有效减少N、P以及泥沙污染农田田间污染控制工程技术1.分布于田间2.通过坑、塘、池等工程措施,增加径流滞留时间,减少径流冲刷和土壤流失。3.通过生物系统,拦截净化污染物1.旱地区2.坡耕地1.提高水资源循环利用率2.减少N、P和泥沙污染农田少废管理技术1.软管理技术2.通过改变生产方式和科技进步,提高水肥利用率,减少污染广大农业耕作区1.提高劳动生产率2.减少环境污染3.社会经济效益明显①坡耕地改造技术工艺原理:依据水土流失原理,通过减缓地面坡度和缩短坡长,可以有效地降低土壤流失和控制耕地污染。在耕地改造时,采取截流、导流以及生物防治措施,可以进一步地减轻耕地非点污染源污染。坡耕地改造工程类型:主要包括坡面水系整治和坡改梯两种类型。坡面水系整治:是指在坡耕地上建立相互配套的防洪、灌溉和蓄水、排水系统,因地制宜开挖排洪沟,顺坡直沟改为截流横沟,减少冲刷。并且与坡改梯、田间工程相结合,减少径流量和坡长,有效控制水土流失。坡改梯:主要是将坡耕地改造成梯地和梯田,减缓坡度和坡长,从而减轻水土流失。梯田可以分为水平梯田、斜坡梯田和隔坡梯田等几种。②农田田间污染控制技术农田田间污染控制技术的工艺流程如图2。 图3-1田间污染控制技术工艺流程图农田田间污染控制技术的工艺组成:Ø收集系统:主要有田间渠道、田间坑、塘等;Ø缓冲控制系统:主要包括闸门、渠道、田间坑、塘等;Ø净化系统:主要有渠道沉砂池、田间坑、塘以及其中的生物,如草、水生植物等。③农田少废管理技术Ø优化水肥结构,提高农田水资源循环利用率,增加有机肥使用比例,控制化肥使用,尤其是磷肥和氮肥。Ø推广高新农业生产技术,粗放型农业逐步过渡到精细型农业,提高肥料利用率,减少肥料流失。Ø严格控制农药的使用品种和数量,从农药的采购、贮运、使用以及检测评估等一系列环节入手,切实控制农药污染。Ø建立健全农业环境管理的法律法规和条例,加强农业环保宣传,提高农民环保意识。(2)非工程措施非工程措施主要指采用推广生态农业、生态施肥以减少化肥和农药的施用量,禁止高毒、高残留农药化肥的使用,重点提倡使用有机肥、推广测土配方施肥技术。对农业面源污染可采用的管理控制措施包括调整农业种植结构、农药化肥减量技术以及集水农业技术等。有关措施的特点和优缺点比较见表3-2。表3-2农业面源污染管理控制措施比较项目调整种植结构农药化肥减量技术集水农业技术1技术特点减少水、肥消耗减少化肥、农药的施用量耕作方式方法变革,提高水肥利用率,以减少污染2工程措施无无无3工程管理较易难较难 4实施难度较易难较难5预期效益减少养分流失、有效控制氮、磷污染削减化肥污染负荷约30%-50%减少水土流失,有效控制氮、磷污染(四)工业污染治理对策治理措施如下:①统筹规划,鼓励溪下水库流域范围内的工业企业逐步搬迁至乡镇工业园区。对于水库流域范围内排污较大的工厂,实行重点整治,严格按照达标排放;不能达标排放的,实行关停;对于水库边上的采石场,予以取缔。②在集雨区的生态保护区和生态治理区内,禁止新建、扩建与供水设施及保护水源无关的建设项目;水库流域生态修复区内不得新建、扩建向水体排污的建设项目。③加强对工业企业的监督管理,严格执行企业污染物达标排放和污染物排放总量控制制度,发展循环经济,推行清洁生产。④加快水库流域农村工业“三废”(废水、废气、废渣)治理设施建设。(五)旅游业污染治理对策针对溪下水库流域范围内开展(建设)对水质可能产生影响的旅游项目,应进行环境影响评估,具体的措施如下:①禁止开展库区内水面的水上旅游项目。②流域范围内的农家乐,必须设置设置污水处理设施,实现污水达标排放;对工作落实不到位或拒不进行限期整改的农家乐,坚决取缔其营业执照。③农家乐或旅游景点内应配备环卫员工和设置足够数量的垃圾箱,及时收集、清除和分类回收各种垃圾。1.1生态保护工程1.1.1生态湿地建设(1)人工湿地建设人工湿地是指人工建造和监督控制的,类似于沼泽的地面,设计通过对湿地自然生态系统中的物理、化学和生物作用的优化组合和协调来实现污水的净化作用。一般人工湿地对BOD5、CODcr、TP、TN、SS的去除率分别为85%、80%、60%、50%、70%。人工湿地根据植物的存在状态,主要分为浮水植物系统、沉水植物系统、挺水植物系统三种类型。此次规划的湿地为挺水植物系统。(2)运行与管理 湿地植物在运行一段时间后由于生长和分株,易造成相互挤压影响光照和通风,必须及时分株处理。湿地植物大多具有种苗价值,可通过湿地植物获得一定的经济效益,以此降低管理费用。植物的收割是湿地管理的必要过程,即可以将湿地中的部分污染物通过植物收割去除,避免枯萎的植株污染水体。为便于管理,一般在冬季植物枯萎后一次性收割,植物收割后必须移除本区域外,可作为当地农田的肥料进行资源化利用。1.1.1库面保洁水库库面保洁是水资源保护中至关重要也最直观的一环,库面的垃圾物对库区水质的污染速度最快,污染效果也最明显。如果库面保洁工作出现疏漏,在水库上游所作的工程项目就会事倍功半。建议措施如下:(1)建立一支专门的库面保洁队伍,成员主要由当地库区居民组成,直接受镇级政府领导,定期定点进行库面保洁。(2)这支队伍不仅有清洁库面的责任和义务,还有制止他人破坏库面保洁的权利。(3)镇级政府也应定期派出监督小组到库面保洁区域视察,不仅能够监督保洁人员的工作,还能协助保洁人员更好的维护库面环境。1.2生态修复工程1.2.1水土保持工程溪下流域内植被良好,水土流失主要是开发建设过程中对土地植被的扰动破坏产生的人为水土流失,包括农田种植、道路修建、村镇周围部分裸露地的治理以及清运偷倒的建筑垃圾等的防护治理。对于大于25°的陡坡耕地,逐步退耕还林还草,因地制宜地确定还林和还草的比例。规划拟对水土流失进行治理,采取一定的工程措施与植树造林相结合,以达到保持水土的长期效果。在人口密度较低的地区,以自然修复为主,采取丰育管护措施;在人口密度较大、水土流失较为严重的地区,可以采用水土保持综合措施进行治理。①封山育林封山育林是培育森林资源的一种重要营林方式,具有用工少、成本低、见效快、效益高等特点,对加快绿化速度,扩大森林面积,提高森林质量,促进社会济发展发挥着重要作用。实施封山育林,在选定地点设置必要的封禁标牌,限制人畜活动。 建立组织机构、制定规划和封山公约。在充分考虑当地山林权属和群众副业生产及开展多种经营需要的基础上,制定封山育林规划,划定封山范围,明确权益以及封禁和开山的方法。同时订立护林公约和奖惩制度。因地制宜,灵活封育。在实施中,根据当地地理位置、劳动力、林分状况以及群众的实际需要,灵活采用“全封”、“半封”、“轮封”等不同模式。以封为主,封育结合。封是手段,育是目的。封的过程中,清除抑制幼树生长发育的杂草、灌木;对疏林进行补植,对密林进行抚育间伐。封山后如发生大面积的病虫害,也应及时进行防治。②退耕还林还草溪下水库上游耕地极少,当地居民主要靠当地竹林、茶园增加经济收入。所以,对于此地大于25°的陡坡耕地,适合开展退耕还林还草工程。退耕还林还草是指在水土流失严重或粮食产量低而不稳定的坡耕地和沙化耕地,以及生态地位重要的耕地,退出粮食生产,植树或种草。国家实行退耕还林资金和粮食补贴制度,按照核定的退耕地还林面积,在一定期限内无偿向退耕还林者提供适当的补助粮食、种苗造林费和现金(生活费)补助。1.1非具体性工程1.1.1调整库区产业库区产业结构对库区水环境的影响不容忽视,应该对其进行调整,以达到配合和促进生态治理、保护和修复工程的进行。溪下水库库区食品加工企业较多,特别是笋制品加工厂对水环境产生污染较严重;土地以种植毛竹、茶叶为主,耕地少;第三产业主要是农家乐,在此地区已经基本形成规模。根据库区基本情况建议措施如下:(1)鼓励上游工厂外迁到水库下游,在水库下游建立食品加工工业园区,既能使众产业资源共享,也可发挥集聚效应,带来商机。对于污染较严重的诸如笋制品加工厂投入资金建设污水处理系统,尽量使水库上游工业所占产业结构比例下降。(2)鼓励使当地少量的耕地全部转化为经济林用地,毛竹为首选用地。因为毛竹林基本不用施肥,施肥通量和耕地相比微乎其微。实施退耕还林措施,要配合价格补偿机制,弥补当地居民的财产损失,最终目的就是减少库区化肥的施用量。(3)督促和管理每个农家乐单位建设污水处理系统(距离相近的可以连管统一修建),或定期收取生态补偿费用。当地政府也可以成立农家乐管理委员会,对农家乐的发展模式和经营方式进行指导和监督。1.1.2保护水质水资源的宣传水库库区离教育和文化中心较远,仅凭电视、电脑等媒体对保护水资源的宣传力度效果不明显,水库所在镇政府要协助村委会,共同做到把宣传工作做到实地中去,使库区居民心中建立起保护水资源这样一种概念,具体措施如下: (1)在库区居民区粘贴保护水资源的宣传海报或意趣漫画,全面覆盖库区各个角落。(2)在库区发放宣传手册,介绍水资源保护基本知识,并分期举行水资源保护有奖知识问答,增强趣味性。1规划方案效益评价1.1生态效益①水环境效益规划新增人工湿地、污水处理设施和垃圾处理设施,以及其他生物生态修复措施,将大大增加流域内的垃圾消化能力和水质净化能力,减少入库含沙量。同时减少随水土流失进入水体的总磷、总氮量,进而减少水体污染。生活垃圾分类处理,生活污水经处理后达标排放,基本不会污染地下水,对地下水水质的保护起到重要作用。②土地资源保护效益对流域进行生态修复和治理,将大大降低局部土壤侵蚀模数,减轻水土流失带来的土壤肥力损失。另外,调整肥料结构,合理选用有机肥料,限制部分肥料施用,采用生物以及易降解、低残留的农药防治病虫害,大力推广测土配方施肥技术,控制和减少农业污染,发展生态农业。1.2经济效益①有利于水源区居民和地方政府的脱贫致富通过对溪下水库水源保护治理,可建立与完善水源区生态补偿机制,有利于水源区的居民脱贫致富,实现环境和社会效益的双赢。水源区的生态补偿不仅仅是为了保护水源区的生态环境,还要帮助水源区的居民脱贫致富,实现环境和社会效益的双赢。上游水源区致力于生态生产,为下游城市的发展提供高质量的饮用水和良好的生态环境保障,下游受益方在获得的经济收益中对上游水源区给予补偿;上游水源区从下游受益方的经济补偿中获得保护生态环境的动力,下游在更好的环境条件下,以更快的速度发展经济。这是一种“双赢”,不仅有利于水源区的保护、有利于水源区居民和地方政府的脱贫致富,而且对整个地区的社会经济平衡发展都具有重要意义。②有利于饮水区居民健康成本的下降 该规划的实施,可提高溪下水库的水质,使市区居民使用安全高质量的饮用水,减少了疾病的发生,从而降低了居民的健康成本。同时,水源区水质的提高,可大幅降低水厂的饮用水处理成本。1.1社会效益(1)有利于解决流域内农村富余劳动力的就业问题本规划实施过程中需要劳动力,这可暂时解决流域内农村富余劳动力的就业问题,待各项生态建设工程设施验收合格投入使用动行后,还要定期或不定期地对其进行检查、观测,随时掌握其运行状态,并进行日常管理维修,消除隐患,维护工程安全和有效运行。这些工作都需要有专人负责,这又会解决一些人的就业问题。(2)有利于促进和谐社会发展本规划的实施将使溪下水库的水质从根本上得以改善,市区居民的健康饮水条件得到强有力保障,这对促进社会和谐、社会稳定有积极的作用。 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