2.水源地保护原则
① 污染 治 理与经济发展协调，统筹规划、突出重点。在全面普查饮用水水源地状况的基础上，制定水源地保护规划。坚持节约、清洁、安全发展，在发展中落实保护，在保护中促进发展，实现可持续的科学发展。
②水 源 地 优先原则。优先治理地表水源保护区、城市水源地保护区、城市、规划新城及村镇地下饮用水水源保护区内的污染。保护水源地水质，确保供水安全。
③ 防治 并 重，建管并举。预防为主，综合治理，运用法律、行政、技术和宣传等手段，注重源头控制，强化管理，全过程防洽污染，解决水源地保护问题。
④ 改革创新，加强监管。充分发挥政府的引导、指导作用，强化水源地监管。坚持政策创新、制度创新、科技创新，探索水源地监管新思路。运用现代科技手段实施监控，提供决策的科学依据，突出环境规划，抓好总量控制，加强环境评价，强化执法监督，严格环境标准，确保水源地安全。
⑤统筹污染源与水源地管理、地表水与地下水管理，统筹区域与流域管理，污水治理与再生水回用，统筹法律、制度与机制建设，因地制宜，分步分类实施。针对不同地区、不同规模、不同产业类型的村庄，确定不同的治理标准和治理管理模式。以小流域为单元，按照“三道防线”建设生态清洁小流域。充分运用市场机制，建立多元化投融资机制和运行有效的水源地保护补偿机制，调动企业、社会组织和公众参与生态建设与水源保护的积极性。坚持分级负责，规范管理，农民参与，政府指导与社会共同参与相结合的原则。建立市级相关部门联动工作机制、政策集成，资金支持。实行专业化队伍运营和农民参与管理相结合。
三 、北京市水源地保护管理实践与措施建议
近年来 ，北京市水源地保护与管理工作取得显著成效。一是水源保护遵循“总体规划、突出重点，建管并举、综合治理”的原则。二是坚持“预防为主”的方针，努力抓好基础工作，排除老情况，查找新问题，提高应急处置能力。三是不断完善水源保护的相关法律制度，建立相关部门的联动工作机制和污染治理及设施运行的长效机制。四是落实政府的监督职责，切实把安全责任落实到作为责任主体。五是进一步加大宣传教育和培训力度，不断强化群众的环保意识。
具体做法上，在水库上游山区构筑“生态修复、生态治理、生态保护”三道防线，实施水源区污水、垃圾、厕所、环境、河道五项同步治理，采取多种措施建设生态清洁小流域。密云水库拆除网箱养鱼和库岸违章建筑，保护区实行封闭管理，库区上游退耕还林还草，建设生态湿地和库滨生态过滤带，净化水体。水库上游实施“稻改旱”，进行节水改造，建设雨洪利用工程，增加人库水量。目前城区集中供水水源地已基本划定保护范围，并制定了有关保护办法。此外，市科委已立项开展“京郊农村安全饮水及污水处理技术研究与示范”，在13个郊区县组织开展饮水安全及污水处理示范工作，研发一批适合农村特点的技术，创新运行管理机制，并引人商业化模式。
有关区县也在水源保护与管理方面进行了有益的探索。如通州区推广应用生物农药20 余种，推广生物防治、物理防治0.3万h耐，举办农民技术和技能培训141 期。石景山区全面启动污染源监测工作，利用GPS对10 多个重点污染物排放口进行重新定位，建立健全污染源台账，开展环境安全隐患排查，对不达标单位提出限期整改要求。朝阳区聘请环境整治特约社会监督员，广泛接受社会监督。
总结分析北京市水源地保护与管理经验，提出以下措施建议:
1.完善饮用水水源保护区规划
郊区饮用水水源地以地下水为主，目前还有很大一部分水源地未划定保护区，应进一步开展饮用水水源保护区普查，科学合理地划定和调整饮用水水源保护区。
开展土壤和地下水污染现状、污染成因调查和评价，建立污染源台账，制定环境质量监测制度，明确污染优先控制区域及控制对象，进行污染风险评价、安全区划及污染防治规划，制定城市和农村水源地保护规划。
2.加强污染综合防治，开展流域综合治理
以小流域为单元，强化水源地、涵养区以及山区丘陵等自然生态系统的保护与建设，构筑“三道防线”，建设生态清洁小流域，实施污水、垃圾、厕所、河道、环境5项同步治理。
加强农村污水治理，建设农村污水处理设施。优先考虑再生水回用于农业灌溉。
引导农民科学使用化肥、农药，禁止使用高毒、高残留化学农药，大力发展生态农业和有机农业。
推广测土配方施肥、节水灌溉技术及病虫害生物防治技术。
鼓 励秸秆还田和秸秆气化、青贮氨化、发电、养畜等综合利用。实施规模化畜禽养殖场的废水废物处理，推进乡村工业结构调整，推广清洁生产技术。加快污染治理和工业企业调整搬迁，优化产业结构。
加强垃圾管理，对垃圾及废物进行收集、运输、储存和处理。
大力推 进农村改水、改厕、改圈、改厨，解决“脏、乱、差”，改善农村环境卫生条件。
开发整理土地，实施绿化造林，修复废弃矿山生态，封山育林。
3.完善水源地保护制度，加强水源地监管
完善地方法规标准体系，建立水源地保护与执法监督管理制度，强化监管能力建设，加大执法监管力度。
建立水源地管理机构，可由乡镇水务站、农村水管员或聘请特约监督员开展监督检查。
严把环境准人关，强化环境影响评价制度。加快实施排污许可证制度，依法规范取水和排水行为。制订禁止类、限制类、鼓励类产业发展名录。依据环境容量科学确定污染物总量控制指标，落实污染物总量削减计划，将总量削减指标分解落实到重点排污单位。实施最严格的总量控制制度、定期考核、公布制度和“三同时”制度。进 一 步 强化排污许可证的发证与管理工作。排污企业必须申请领取排污许可证并按照规定进行排污申报登记。
建立健全环境执法与监督管理体系，依法追究责任，加大执法力度。坚决惩处各类违法排污行为，严格清理整顿违法排污企业。坚决取缔水源地一级保护区内的工业排污口，关闭饮用水水源地二级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人饮用水水源保护区。加快 《北 京市排水管理办法》立法进程，加大对非法排污的处罚力度，从根本上解决违法成本低、守法和执法成本高的问题。
建立健全饮用水水源保护区突发污染事件预警体系和应急反应体系，定期检查掌握饮用水水源环境与供水水质状况，建立饮用水水源水质定期信息公告制度。开展农村供水水源地保护，设立饮水安全标志，依法查处涉及饮用水安全保障方面的案件。
建立健全饮用水安全保障体系和应急机制，在特殊情况下及时启动应急预案或城乡供水联合调度方案。
继续实行由市发改委、规划委、财政局、水务局、爱委会、环保局等多部门联动的工作机制，提高工作水平和效率。

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天津市水源地水质污染治理
张维‘，翟国勋’，张彩霞’，程丹丹’
(1.东北农业大学水利与建筑学院，哈尔滨150030; 2.黑龙江华睿国土资源勘测设计有限责任公司，哈尔滨150001; 3.天津市环境保护科学研究院工程二部，天津300191)
摘要:加强城市水源地保护是目前环境治理工作的重点。于桥水库作为天津市居民的饮用水源地，水质环境逐年恶化，污染源治理迫在眉睫。为此，从分析水质污染概况出发，得出水质参数、指标，确定污染治理重点。同时，结合中美合作项目的开展，实施“村庄综合管理规划( CVMP )"。具体实施中分为两个步骤:中期目标以村庄非点源污染治理为重点，以“沼气示范工程”为核心，开展治理工作，从而使水库周围向水库排放的水体中总磷和总氮负荷至少降低88%;远期目标以跨省、市合作为基础，加强上游污染治理，使水质达到III类标准。
关键词:环境工程学;水源地保护;理论研究;村庄综合管理规划;中期目标;远期目标
引言
非点源污染作为点源污染之后的又一重要环境污染方式而成为目前水环境治理的热点。与点源污染相比，其具有位置、途径、数量不确定，随机性大，发布范围广，防治难度大等特点。农村面源污染属于非点源污染的范畴，具体指农村地区在农业生产和居民生活过程中产生的、未经合理处置的污染物对水体、土壤和空气及农产品造成的污染。作为天津市城市居民饮用水源地的于桥水库，近些年来水质情况恶化，对市区安全引用水的输送构成威胁。本文以天津辖区内的流域为研究对象，提出针对库区周围农村主要非点源污染物的治理方案。
1 研究区域及其污染概况
1.1 研究区域
于桥水库 ，又名翠屏湖，位于天津北部蓟县燕山脚下，总流域面积2060km2。其中，424km2的区域位于天津境内，其它部分位于水库上游的河北省。水库是天津市区500万居民的主要饮用水源，也是水库下游地区工业用水的来源。于桥水库自1983年被纳人引滦工程后，由过去以农业灌溉、防汛抗旱功能为主转变为以城市供水为主，成为天津名副其实的“大水缸”。“引滦通水”20多年来，于桥水库累计向天津市区输送优质的滦河水180亿m3，是天津赖以生存和发展的生命线;而“引滦水”也成为天津市区生活用水的唯一水源。
1.2 库区水质污染概况
自1999年7月一2000年7月天津市环境监测中心对库区的水质情况进行了监测，并结合自20世纪80年代中期以来的历史数据，对采集样品进行了水质参数、沉积物和生物指标的分析，见表1所示。

分析结果显示:水库营养丰富，在夏季炎热月份和降雨季节生物产量较高，叶绿素a浓度也较高，而透明度则较低。结合天津市环境监测中心研究成果和实地考察，可以进一步明确库区水质污染的重点是富营养化和病原菌污染。富营养化是指水体中生物生产能力提高的状态，其水体特征表现为受高浓度营养物的刺激水生植物大量繁殖，如藻类和大型植物。大量的藻类会影响观感并导致水质问题，影响水体清澈度，抑制其它植物的生长，使水体发生恶臭问题，减少水中溶解氧含量从而致使鱼类死亡。水库的病原菌污染源于人类和动物粪便，是每年在洪水期发生的漫流和地表径流带入水库的。监测中心提供的数据显示水库中粪大肠菌群的水平相对较低，大多数样品质量都能满足游泳标准200MPN/l00mL粪大肠(MPN指在实验室分析结果中的最多生物量)
2.2污染源分析与对策
污染源利用径流模型估算5种土地利用形式(村庄、农业、混合林、灌木林、一裸地)的径流量，并结合采集样品及库区周围现场调查收集到的信息，确定营养物和病原菌的来源如下。
1) 村 庄 :包括公路、无封闭管理的动物粪便和其他生活垃圾，以及村庄周界和村内的农田等产生的径流。
2) 农田 :在水位较低时，低地区域有放牧活动，因此动物粪便被累积在这些地点;对地下水的监测数据也显示由于当地农田过量施用化肥，已造成高浓度氮的污染。
3) 旅馆和饭店:目前这方面对水库水质的影响较小，但随着当地旅游业的发展，也是潜在的污染源。
4) 内在营养负荷:现有资料显示于桥水库的内在营养负荷不是水质污染的主要因素。
2.2 治理对策
于桥水库的治理目标分为两个步骤:中期和远期。中期目标是要使水库周围向水库排放的水体中总磷和总氮负荷至少降低88%，工作重点在于桥水库周边地区。远期目标是通过与河北省和遵化市合作治理上游污染源，使湖泊和水库达到III类水质标准。湖库地表水质in类标准，如表2所示。

3.中期目标的实现途径
3.1 村落污染特征
水库周边蓟县境内有128个村庄，人口约15万，可耕种农田7000kM2。许多村民从事动物养殖，根据1999年的统计数字饲养规模如下:猪98000牛17000头，马2500匹，鸭174000只，鹅24000只羊22000只，鸡590000只。这些动物一般由个人在院内养殖或者在村内、周边养殖，每年产生的动物粪便量约为城市100万人口的排泄量。这些粪污通常是被堆放在坑里或者沿小院外的马路上堆成堆。这种传统的动物粪便处理方式和再利用方式是导致径流污染和地下水污染的重要原因，也是于桥水库人库营养物和病原菌的重要潜在来源。
3.2 治理方案
采用村庄综合管理规划(CUP)实现治理目标。该方案是建立在再利用粪便和农业废物、营养管理、消减农田径流污染和控制村庄公路径流污染等基础上的。其中，核心内容是将猪、鸡等感染性排泄物进行厌氧消化处理;将残留农作物进行生物气化;将营养管理方案与厌氧处理产物相结合，最大程度地减少径流污染。在项目的具体实施运行中，以建立示范工程为起点，逐步总结完善，最终形成在库区周围可推广施用的模式，达到治理污染的目的。
3.2.1 沼气工程
示范工程围绕建立集中式养殖厂为核心，配套建设厌氧消化系统来处理动物粪便。集中式养殖厂将生猪按年龄分区饲养，确保生物的安全性，提高存活率，从而提高产量。养殖规模和种类的集中，有利于发酵原料的收集，能够确保沼气的产量。气源可以作为厂区内的生产和生活用能，在冬季时引进沼气锅炉等相关设备，还可以满足供暖需求。根据示范单位的饲养规模和沼气产量经验值，预估池容的总产气量，从而确定沼气能源的使用范围。一般农村五口人的家庭，每天煮饭、烧水约需用气1. 5m3(每人每天生活所需的实际耗气量约为0. 2m3,最多不超过0.3m 3)[。因此，在气源充足的前提下，.可以考虑在全村范围内铺设输气管道，分输到户，逐步替代传统的生活用能一秸秆和煤炭，缓解目前用能紧张的形式。发酵终产物还有沼液和沼渣，液体部分含有无机氮化合物氨氮、亚硝酸盐和硝酸盐，可以作为肥料施用;沼渣可以作为混合肥料、饲料出售，或作为土壤的改良剂。这两种经过厌氧处理的流出物所含的营养与原粪便同等，但是在消化过程中将有机氮化合物矿化后形成的氮(氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐)更容易被植物利用吸收。
3.2.2 生物质气化
农村生活用能以秸秆和薪柴为主，两者合占生活用能的70%。可见，农村能源的终端消费以煤炭和传统的生物质能为主，优质能源所占比重较小。
这种消费方式不仅降低了能源利用效率，还加剧了空气污染。生物质气化技术在提升能源品位，减少大气污染方面麦秸秆为原料，具有明显的优势。该项技术以稻，通过高温热解产生氢气、燃气体，并伴随裂解残渣的产生。其中，甲烷等可燃气体部分作为生活用能向农户输送，与沼气能源的利用相匹配;残渣作为较好的工业原料可以再利用。
目前 ，蓟县北汪庄和北擂鼓台村已经成功运行了这项技术，今后的工作是在总结经验、深化技术的基础上，进一步加大推广力度，保证CVMP的顺利实施。
3.2.3 其他措施
除上述两方面的内容，CVMP还包括营养管理规划等内容。营养管理规划是关于厌氧消化系统流出物和动物粪便的管理规划，实施后既要能够满足作物的需要，同时最大程度地减少过量营养物造成的径流污染或下渗引起的地下水污染。目前，营养管理规划正在美国推行实施，可以借助中美合作项目(中国可持续城市清洁用水研究)的开展，加强这方面的技术交流。
4 结论与建议
为了保证中期目标的顺利实现，沼气工程的运营实施是关键.厌氧消化系统及配套设施的完善是基础。此次中美合作项目的开展，要在遵循实地情况的前提下，借鉴学习外方先进技术，通过水源地保护工程的实施，探索出一条适合国情的农业沼气工程之路。
建立跨省 、市的流域管理合作体系，为远期目标的实施提供保证。远期目标要通过与河北省和遵化市合作治理上游污染源，使水质达到III类标准。流域管理体系的优点是能够把相关部门都聚集在一起进行讨论，在共同利益的基础上能够增加多方面的知识和经验，并有助于提出遵循可持续发展理念的框架和计划。

黑龙江城镇水源地污染治理工程模式及环境问题探讨
于晓英1刘字红2冯玉春3
(1、黑龙江省环境保护科学研究院，黑龙江哈尔滨150056 2、内蒙古工业大学建筑工程学院，内蒙古呼和浩特0100513、五常市环境保护局，黑龙江五常150200)
摘要：黑龙江省小城镇本源地污染治理工程已经逐步开展．对其治理模式进行了介绍并提出了在治理中应注意的环境问题，以避免在治理污染的过程中发生二次污染。
关键词：水源地；污染治理；问题
根据国务院“以饮水安全和重点流域治理为重点，加强水污染防治”的环境政策，目前黑龙江省结合饮用水水源地环境现状情况，已陆续进行了多项水源地污染治理工程的前期工作并进入实施。就河流型饮用水、湖泊水库型饮用水、地下水饮用水这三类水源地的污染治理模式及在实施工作中应注意的环境问题作以简述。
l水源地污染原因
根据相关资料调查结果表明，造成黑龙江省城镇水源地污染的原因主要有：
(1)饮用永永源地保护区内存在工业污染源、城镇生活污染源、农业面源污染源等，这些点源与面源污染源直接排放或问接排放污染物而对水源地水质造成极大威胁。
(2)城市污水处理工程设施不完善。由于历史遗留问题及资金的缺乏，黑龙江省环境基础建设相对滞后，多数城镇没有污水处理厂．致使一些城市污水未经任何处理直接排入水体，污水的超标排放，对河流水库型饮用水源地水源水质产生较大影响。另外。有些城镇虽已建成污水处理厂。但由于污水厂运行费用过大、资金不足、管理同题等，尚有部分未能正常运行．或者与城市污水处理配套的截污及排污管网工程尚不完善，不能及时将污水进行收集进入污水处理厂进行处理，这也造成了大量未经处理的生活及工业废水进入水体而污染水源地水质。
(3)农药、化肥施用及养殖粪便等引起水源地面源污染。近年来，随着种植业调整、耕作方式的改变．以及农作物病虫害的发生和变化，使得农药、化肥的使用强度和使用蒸嘟呈上升趋势，水源地周围农田如过量不当使用和长期使用农药、化肥，均可造成其在土壤中残留．并随雨水渗入地下或随径流进人河流、湖泊，对水源地水质造成较大危害。另外．在水源地周边区域如牧业活动较多，如对牲畜粪便管理不到位，牲畜嘲舍未经防渗处理。粪便随意堆放，大部分牲畜排泄物及养殖擂水直接渗入地下或随雨水径流进入水体。引起水源地水质污染。
(4)城市垃圾渗滤液污染地下水型饮用水源地。由于过去缺乏合理规划．许多城市垃圾处理场未经合理选址．可能位于城市水源地的上游．且多数仅做简单填埋，仅有少数垃圾处置场有防渗措施。生活垃圾在没有任何防渗措施的条件下直接倾倒填埋，大气降水进入填埋场、地表水入侵以及垃圾自身分解则产生大量的垃圾渗滤液．含有包含有机物、重金属和病原微生物等三位—体的污染源．有害物质、重金属、病原物质的转化与迁移，将对下游地下水水源地水质造成巨大威胁。
(5)生态环境遭受破坏．影响烈水资源。黑龙江省内的河流型及湖泊水库型水源地主要靠森林、草原、湿地对其进行协调与保护，而城镇的密集化使森林、草原等面积域少或遭到破坏．直接或间接她影响到水源地水量和水质，共且影响烈依靠该水源地生活的居民。
(6)水库型水源地由于水土流失及农业地表径流携带污染物进入水体，沉积于底泥。这些污染物—部分稀释自净，另—部分在一定的水流条件下又释放于水体。由于长久不进行清淤整治，造成水库底泥较厚，使其中污染物质不断增加及重金属聚积，造亩冰源水质下降。
2污染治理工程模式及环境问题
目前．黑龙江陆续进行了多项水源地污染治理工程工作，根据不同水源地的类型及污染原因．采取了具有针对性的措施。
(1)对河流型水源地沿线污染源进行流域综合整治，针对未划定保护区的水源地，严格依法划定一、二级饮用水源地保护区．取缔保护区内污染企业，禁止—级保护区内一切排污行为和对水源地有影响的旅游、畜禽和水产养殖等活动，禁止在二级保护区内新增排污口。
在这类治理模式中，应注意污染企业搬迁过程的环境影响．主要来自拆迁扬尘、设备搬运以及物品的撒落，尤其是危险品的搬运．可能对水源取水口的水质造成影响．易引起水源地的二次污染，因此．要切实做好企业搬迁过程的污染防治工作。对水源地保护区及取水口应注意采取有效的防护措施。
(2)针对污水未经处理直排水体的情况，黑龙江省各城镇结合自身实际情况．实施建设了—批污水处理厂工程。污水处理厂建设工程尤其要注意污水厂选址的合理性，首先宦选择靠近河流水体的位置，以便于污水排放，且需设在防洪堤内，免受洪水威胁。其次选在水源地水体下游，以避免出现事故状态而导致对水源水质产生污染。另外要选择在城市夏季主导风向的下风向。并与周围居民区设置合理的卫生防护距离。
由于北方气候的特殊性，要注意选择适用北方气候条件的处理模式及工艺。另外，污水治理工程中的排水管阀建设会对地面土壤植被产生一定破坏．易产生水土流失．需加强施工监理，及时做好修复。
(3)对水源地周边的面源污染进行治理．清除周围面源．明确保护区范围，设定禁农禁牧区域，禁止有毒有害物质进^．饮用水源保护区，严防养殖业污染水源．加强生态功能保护区和自然保护区的建设和管理。
在治理农业面源污染中，应禁止高毒性、高残留农药化肥的使用，要求采用科学施肥．减少化肥农药使用量。
(4)根据各城镇垃圾处置情况，相应地采取建设无害化垃圾处理场、垃圾场封场治理等工程。建设城市垃圾无害化处理工程。是保证水源地水源免受污染的必要措施。如哈尔滨市已进行了四方台、朱顺屯水源地保护区污水治理、生活垃圾治理、程家岗垃圾堆放场封场工程及水源地生态恢复工程建设，其他—些小城镇也进行了无害化垃圾处理场建设的前期工作。
垃圾场建设工程一方面要注意垃圾场建设选址，如垃圾场宜选在水源地的下游、城市夏季主导风向的下风向．并与周围居民区设置合理的卫生防护距离．以避免工程本身增加的臭气污染及渗滤液造成的地下水污染．具俸应实际分析，并在施工中严格保证质量，目必须进行垃圾场封场后期跟踪管理，注意长期的监管及监测。
(5)进行了水源地周边水土流失治理和防护林建设工程，控制水源跑周边坡地的农业开发，逐步退耕还林还草。在水源地保护区外—定范围建设防护林带和生态缓冲带，减轻水土流失，充分发挥植被自我修复能力以改善水源地周边生态环境。
水土流失治理和防护林建设工程应注意整体设计．根据流域的自然条件，如地形、土壤、气候等特点并结合生物种群的利用优势．因地制宜进行综合治理。
(6)对水库型水源地进行清淤疏浚，对取水头周围库底进行清除杂质和淤泥。并由上至下铺砌块石、碎石、粗砂。
该类治理工程会产生一定量的淤泥，如不及时清运或存放位置不合理经雨水冲刷可能造成二次污染，因此要在施工中特别注意。
3结论与建议
(I)从改善水源地水源污染状况出发，黑龙江省在水源地污染治理工程中应严格执行环评制度、“三同时”制度，在确保污染防治措施全部实施并正常运行的目日提下，加强环境管理和环境监测，水源地污染治理工程质量才可得到有效保证。
(2)建议。划定村镇集中式饮用水源保护地，加强对农村应用水源地污染防治监管。建立城市饮用水水源污染应急顶案及饮用水源安全预警制度．定期发布饮甩水源地水质监测信息，高度重视饮用水源地的有毒、有害污染物的控制。

水源地农业面源污染防治研究进展
叶碎高。王帅
(浙江省水利河口研究院水土保持研究所，310020，杭州)
摘要：农业面源污染是目前导致水源地污染的主要原因。通过对农业面源污染影响因素的分析，回顾了模型研究进展．总结了通过调整景观格局控制农业面源污染的理论和实践方法，提出了下一步研究方向。
关键词：农业面源污染：水源地保护；景观生态学
面源污染是相对于点源污染的一种水环境污染类型。随着点源污染控制水平的不断提高，面源污染现已逐渐成为导致水体污染的主要原因．其中造成水源地污染的主要是农业面源污染。近年。饮用水水源地污染事件屡屡发生．严重影响了正常的社会生活、生产活动。控制农业面源污染．保护水源地，是提高水资源利用效率．保障供水安全的首要环节。本文对面源污染物的来源。迁移过程与形式，影响因素．模型模拟，防治理论和实践研究等方面的进展情况进行了介绍。提出了下一步研究方向。
一、关于农业面源污染
1．面源污染物来源
农业面源污染的主要来源可以归纳为化肥、农药、畜禽养殖和其他化肥营养元素的流失是农业面源污染最重要的部分，化肥使用存在量大、配比不合理和利用率低的特点。化肥使用量从1978年的884万t增至2006年的4800万t，目前远远超过国际上为防止水体污染而设置的225kg／hm2化肥使用安全上限。在肥料配比上，全国N：P：K比例为1：0．45：0．17．氮肥用量偏高，磷、钾肥偏低，重化肥、轻有机肥，造成了土壤酸化，地力下降。其中使用最多的氮肥平均利用率仅约35％，相当于发达国家的1/2。农药是后果最为严重的污染源之一。与化肥施用情况一样，我国农药使用也存在着量大、利用率不高和搭配不合理的特点。2006年。全国化学农药原药累计产量129．6万t．同比增长20．2％。但只有30％一40％可以被作物吸收。大部分都流失了，其中不乏高毒农药。
农业生产活动产生的有害废弃物。
畜禽养殖产生的污染也不容忽视。由于缺乏相关的处理和配套设施，目前我国每年牲畜排出的粪便多达25亿t，是工业固体废物的2倍多。畜禽养殖废弃物除造成同化肥农药一样的环境污染外，还极易传染和引发疾病。
其他农业生产活动产生的有害废弃物主要包括农膜、秸秆以及生活垃圾等固体污染物。目前我国塑料大棚及地膜覆盖面积已超过1333万hm2。
截至2002年．农膜和地膜年消费量达到153．9万t，居世界之首。这些废弃物具有种类多、降解难和危害严重等特点。
2．迁移过程与形式
农业面源污染的产生、迁移与转化过程实质上是污染物从土壤圈向其他圈层尤其是水圈扩散的过程。迁移过程主要包括两类：一是在降水、农田灌溉及排水过程中。污染物随水分向深层地下水下渗；二是当产生地表径流时，污染物向地表径流传递．并随径流和泥沙迁移进入受纳水体。研究表明，大多数的污染物是通过径流导致的土壤流失．随泥沙迁移进入水体的。因此。控制农业面源污染保护水源地，主要是防止地表土壤流失。
二、模型研究
面源污染具有面广和过程复杂等特点，很难用有限的田间测试和实验手段来评估。20世纪80年代以来。美国农业部首先开发了一系列面源污染模型。模型主要通过对整个流域系统及其内部发生的复杂过程进行定量描述．帮助分析面源污染产生的时间和空间特征．识别其主要来源和迁移路径，预报污染产生的负荷及其对水体的影响．也可以评估土地利用变化以及不同管理与技术措施对面源污染负荷和水质的影响．为流域水环境规划与管理提供决策依据。
完整的面源污染模型系统一般由4个子模型构成．即降雨径流模型、侵蚀和泥沙输移模型、污染物转化模型、受纳水体水质模型。整个模型化过程从简单到复杂大致经历了3个阶段。
即经验模型、机理模型和功能模型。美国农业部农业研究所开发的CREAMS模型就是一种功能模型．该模型的研发成为非点源模型发展的里程碑．它首次对非点源污染的水文、侵蚀和污染物迁移过程进行了系统的综合。目前关于国际上较成熟的农业非点源污
染模型主要有CREAMS、AGNPS、ANSWERS和SWAT等模型。
G1S是集空间信息处理、数据库技术擞学计算、可视化等功能于一身的先进手段。随着GIS和遥感技术的广泛应用，有效地提高了面源污染模型的模型质量和模拟精度。先后与AGNPsAVNIX3M
和ANSWERS等模型耦合．较好地提高了模型的可视化水平和可操作性。
三、防治理论与技术
景观格局对生态过程的影响一直是景观生态学的一项重要内容。通过合理配置空间要素，尤其是障碍、通道和高异质性区域等．可以提高系统的稳定性和改善其整体功能。根据源和汇的理论．在面源污染形成的过程中．农田等景观起到“源”的作用．人工湿地和缓冲带等景观可以滞蓄污染物而起到“汇”的作用．同时地表径流等景观起到了传输的作用。如果流域中“源”“汇”景观在空间分布上达到了平衡状态。形成合理的分布格局，流域会产生较少的污染物输出：反之。如果流域景观格局分布不合理，并有较多的“源”集中分布，而缺乏“汇”的滞蓄作用。流域将会有较多的污染物输出产生。通过优化景观格局，在源头减少非点源污染物的产生．在污染物运移过程中进行拦截并促进其向无害形态的转化．是面源污染管理和控制的重要手段。
常用的景观格局优化方法主要有两种：一是利用植被缓冲带对污染物进行阻截、吸收和转化。二是利用自然和人工湿地使污染物在其中沉淀、降解或被水生生物吸收。应该遵循的原则：一是去污力强，尽可能合理设计位置和规模．以达到最佳的去污效果：二是节约费用．主要指的是占用土地面积要少：三是兼顾效益．
在治理污染的同时。适当种植生产性作物．提高土地生产力。
1．植物缓冲带
植物缓冲带指在河道与陆地交界的一定区域内建设乔、灌、草相结合的立体植物带．在陆地与河道之间起到一定的缓冲作用。植被缓冲带主要通过以下过程截留和去除地表及地下径流中的污染物：①降低地表径流速度并对其中的颗粒态污染物起过滤和拦截作用；②缓冲区的植物吸收溶解态的污染物；(3)缓冲区的土壤吸附溶解态的污染物；④促进氮的反硝化。缓冲带建设主要考虑因素是宽度和植物配置。国外研究成果发现，植被缓冲区的去污效果随着带宽的增加而提高．但3—5m的带宽也能取得理想的效果。Haycock等根据前人研究成果总结了不同水质保护目的和目标所要求的缓冲区宽度．可以作为建立植被缓冲区的参考依据。至于植被选择．应该尽可能采用本土植物，同时需要注意．草本植物能够形成浓密的地表覆盖。有利于降低地表径流速度和过滤其中的颗粒态污染物。选用高大乔木可以增加缓冲区的产出效益。且林木采伐可以同时将区内的养分等污染物带走．防止缓冲区因污染物饱和而失去净化能力。但应选择树冠较稀疏的树种．以利于林下植被的生长。
2．人工湿地
人工湿地是指模拟自然湿地．由人工建造的可控制和工程化的湿地系统，通过对湿地生态系统中的物理、化学和微生物作用的优化组合来进行污水的处理。湿地中水体、基质、植物、微生物等4个基本要素共同作用，可以有效去除氮、磷等营养元素
和有机污染物等。人工湿地除氮过程(见图1)：氮在生物作用下转化成氨(可能是好氧的。也可能是厌氧的)，氨在有氧环境中通过硝化细菌生产硝酸盐。硝酸盐去除机理有两个：①植物的摄取。植物吸收的氮素主要是铵态象和硝态氮，也包括一些小分子含氮有机物如尿素和氨基酸等。植物摄取氮的潜在速度受其净生产量和植物组织中氮浓度的限制。国内外学者对植物氮含量和去氮能力进行了大量研究。研究表明湿地植物组织的氮浓度和储存量受植物类型、组织类型、进水浓度和季节的影响。(2)反硝化。反硝化被认为是长期的和主要的机制。影响反硝化的环境因素包括氧浓度、氧化还原电位、土壤湿度、温度、pH值、反硝化细菌、土壤类型、有机物质和有无存水等。不同条件，在异养微生物作用下将硝酸根还原．最终生成温室气体N20或者气态氮分子

N：释放到空气中。
人工湿地除磷过程(见图2)：磷常以磷酸盐(p043-、HP043ˉ、H2P04-)、聚磷酸盐和有机磷存在。磷的去除有很多途径：污水中一部分磷可被植物直接吸收，通过收割得以去除：一部分被基质通过吸附或离子交换作用去除；一部分磷作为微生物正常代谢所需要物质被磷细菌转化成溶解性无机磷．有利于植物吸收：还有一部分磷被聚磷菌过量聚磷作用去除。通常情况下。沉积、吸附、沉淀、微生物的吸收与积累是湿地中最主要的磷去向。
有机污染物则在好氧区被分解为C02和水，在厌氧区被分解为CO2
和CH4．污水中的大部分有机物最终被异养生物转化为微生物体、C02、CH4和水、无机氮、无机磷。同时，湿地系统还可以通过机械过滤作用去除藻类．基质吸附与植物积累作用消除重金属污染等其他污染物。
湿地建设主要考虑因素是湿地规模和布局。Mitseh等总结了一些地区不同水质保护目的所要求的湿地面积比例。不同地区采取不同标准。但研究发现占流域5％左右的湿地就可以有效截留氮、磷等富营养化物质，湿地的布局对其净化能力有着很大的影响。目前主要靠设置沉淀池、湿地表面覆盖砂和砾石等材料来提高去污能力并减少护理成本。
四、结论与展望
面源污染是影响地表环境的主要污染方式之一．农业面源污染是导致水源地污染的重要污染源。其形成主要由降雨径流、泥沙搬运、地表溶质溶出和土壤溶质渗漏等4个过程组成，它们之间相互联系、相互作用。
目前已经对污染物来源．迁移过程与形式。模型模拟和防治理论研究等方面有了较深入的认识。但相对于农业面源污染的严重性和水源地保护的重要性，仍显不足，需要进一步研究。研究方向是：①深入研究面源污染物运移过程。水土流失是目前人们关注
的主要生态过程之一．也是面源污染的一种主要形式．但具体的流失机理和过程并不明确，这是防治面源污染扩散的基础。②加强模型模拟。模型模拟是面源污染防治、流域综合管理的决策支持系统．随着GIS和遥感等空间分析和数据管理手段的进步，需要研制适合各类条件下的面源污染模型．并不断提高模型的精度和适用性。(3)调整景观格局。防止面源污染产生和扩散．优化土地利用方式。合理布局污染物“源”和“汇”的景观，减少污染物扩散。保护水源地。

基于大庆市大龙虎泡水源地保护工程建设的构思
冯艳华1，张亚娟1，刘永2
(1．杜蒙县水务局，黑龙江杜蒙166200；2．大庆市水利规划设计研究院，黑龙江大庆163000)
摘要：根据大庆市大龙虎泡水源地保护工程现状和存在的问题，分析了水源地保护工程建设必要性和保护措施，即采取工程措施和管理措施相结合对水源地进行有效保护，保障供水安全，改善人民生活水平，促进大庆市经济社会和谐永续地发展。
关键词：水源地；保护；必要性；措施；效果
2005年松花江发生特大水污染事件为水源保护提出了新的课题，根据《水污染防治法》和《水法》的要求，饮用水水源地应必须进行保护工程建设和管理，以保证城乡居民饮用水安全。
大庆市大龙虎泡是松花江流域大庆市的一重要水源地，正承担着大庆油田生产用水及大庆市西城区城市用水的水源保障任务。进行大龙虎泡饮用水源地污染防治工程建设是全面解决松花江水环境问题的需要。也是保障供水安全，促进大庆市经济社会发展和保障人民生活的最根本需要。
l大龙虎泡水库概况
大龙虎泡水库位于大庆市杜蒙县境内，是利用天然泡沼建成的蓄水水库。龙虎泡水体引自嫩江，自中引八支干引水。水库设计兴利水位为138．2m，相应库容为3．58亿m3，日供水能力为55万m3。库水经泵站提升通过30km管线进入龙虎泡水处理厂，处理后供给城市工业和居民生活用水。
2水库水质及污染现状
2．1水库水质现状
大龙虎泡水库水体引自嫩江。水质类型属重碳酸钠型水。多年水质监测分析表明，水库水质基本符合生活饮用水水源水质二级标准，并趋于稳定。但仍有部分项目超标，突出表现在总磷和总氮，总磷测定值为0．09mg／L，标准值为 2．2污染现状
2．2．1面源污染现状
大龙虎泡水源地是一座平原型引水水库，地势低洼，四周坡水极易汇人。每当雨季来临，雨水便携带残留农药、化肥、人畜粪便、生活垃圾等侵入水库，形成了较大面积的面源污染。面源污染是造成水库总磷、总氮超标的一个重要原因。
据调查，养殖1头牛产生并排放的废水超过22个人生活产生的废水，而养殖1头猪产生的污水相当于7个人生活产生的废水。
据调查，目前我国土地使用的化肥已经超过400kg／hm2，而化肥的利用率仅为40％，大量的化肥随着农田径流流入了江河湖泊。
2．2．2生态破坏现状
库区土壤多为砂壤土，由于历年干旱缺雨，大部分土壤已经沙化、碱化，草原严重退化。由于库区对植被的破坏，黑土层流失殆尽，黄沙侵袭的趋势十分严重，库区塌岸、崩岸现象时有发生。
现状龙虎泡水源地保护区内土地水土流失(特别是风蚀)严重，经调查，龙虎泡水源地保护区水土流失总面积6 550hm2。在《大庆市水土保持规划》“三区”中属重点预防保护区，区域土壤蚀侵类型为风蚀。
现状龙虎泡水源地周边岸蚀现象也相当严重，崩岸、塌岸、塌坡总长度23km，其中严重崩岸、塌岸段长度5．91km。因此对水源地周边进行生态保护建设已经刻不容缓。
2．2．3旅游业必须加以适度控制
近几年来到龙虎泡水库旅游的人数逐年增加，年接待游客近30万人，为此配套的餐饮、水上娱乐等等已对水源地构成威胁。因此，建议加以适度控制，并随时清除固体与废水污染。
2．2．4周边村屯对库区污染现状
现状龙虎泡水库周围分布着部分村屯，其中一级保护区内有村屯lO个、610户，现有村民2 500人，均分布在白音诺勒和一心两个乡。二级保护区内有村屯21个。保护区内村民的日常生活垃圾不经处理，无序堆放，如遇降雨等情况很容易使污染物排入水库，从而形成水质污染。所以要采取必要的保护措施，防止人为活动对水源水质产生影响。
3水源地保护工程建设的必要性
3．1 做好水源地保护是经济社会发展的根本需要
龙虎泡水厂供水的西城区是大庆市石油生产核心区域，大龙虎泡水库做为生活饮用水的水源地，应该按照《生活饮用水卫生标准》的要求来进行保护和管理，确保经济社会的健康发展。
3．2做好水源地保护是水资源可持续利用的必然要求
为了满足石油和石油化工生产需要，全市先后建设大量地下水源地，一度造成市区地下水局部超采，出现达4 000km2的地下水降落漏斗。近年，大庆市正实施地下水保护战略，科学利用地表水，有效保护地下水已经成为大庆市水资源可持续利用的必然选择。
3．3做好水源地保护是建设生态园林城市的基本要求
大龙虎泡水库是大庆市为数不多的洁净水源，从根本上改善水库周边农业生产条件和水生态环境，是全市生态城市战略的重要内容。通过对水库进行综合保护措施，使之达到“水清、面洁、岸绿”的目标，最终实现生态环境建设的良性循环。
4水源地保护主要措施
4．1面源污染防治’
①对龙虎泡周边的林地和耕地要推行绿色生产，号召农户减少化肥施用量，提倡施用有机肥和长效肥，尽量减轻面源污染造成的影响。②建设生态护坡：为防止污水进入库区，在水源地周围建设生态护坡，合计lOkm，采用石砌滤水结构，累计土方75×104m3，砌石8460m3。③要加快调整库区农业生产结构，进行劳动力转移。规划对当地农民逐步搬迁，改变以种植为主的生产方式。消除人畜活动形成的污染威胁。
4．2生态恢复措施
①种植水源涵养林草，建立乔、灌、草合理配置的水源涵养林生态复合系统，利用植物根系固结土壤、增强地表水入渗能力、提高土壤持水量，防止山地水土流失，恢复和保持土地肥力。本次拟在一级保护区内建设生态林2 100hm2。树种以小成黑杨和山杏为主，种植沙棘2 800hm2。同时要加强管理，坚决制止毁草开荒现象。②农作区采取生态保护措施，包括：等高带状耕作、间作套作以延长植物地表覆盖时间、改良土壤结构以增强土壤自身抗蚀能力等。③为保护植被，必须实行草地封育禁牧，在一级保护区周围建设护栏，防止家畜进入保护区以内。建设围栏长80．2km，同时在保护区边界设置界桩和告示牌。．
4．3旅游设施污染治理措施
库区沿岸四处旅游景点排放的污水及生活垃圾必须集中处理，保证污染物不入库。方法是建设统一的排水管线，距库岸200m以外建排水沉井，污水排入地下。
4．4筹划村屯搬迁
根据《水法》要求，禁止在地表水饮用水水源一级保护区内倾倒生活垃圾、粪便及其他废弃物。因此在龙虎泡一级保护区内的lO个村屯2 500多人口应规划搬迁至保护区外，彻底消除人为污染的威胁。在二级保护区的居民区建设垃圾集中存放点，垃圾定期运出，防止污染水源。
4．5加强水源保护工程管理
龙虎泡水库属大(2)型水库，担负着市区工业及生活供水，应成立县级以上级别管理单位。设工程管理、财务供应、综合经营、行政办公和水质化验等职能科室，加强水库的工程管理。
5水源地保护工程实施效果分析
水源地保护工程实施以后对预防水污染，保护水源地安全能够发挥重要作用，为全市的饮水安全提供可靠保障，对创建和谐社会具有很高的社会效益。
水库是一种湿地，亦为自然之肾，具有良化小区气候的功能，水库的保护建设对人们生产和生活的良好环境有百利而无一害。
同时水库保护工程的绿地面积大幅增加能够降低风速、增加土壤和空气湿度、减少地面蒸发、涵养水分，其环境效益亦十分突出

辽宁省城市饮用水水源地保护及污染治理
孟繁盛，田凤玲
(辽宁省水利水电勘测设计研究院，辽宁沈阳110006)
I摘要】辽宁省人均水资源占有量仅为820m3，属于严重缺水地区，在用水结构中农业和农村用水比重较大。城市用水比重较小。城市与农村争水严重，更导致了城市用水的短缺。制约了社会经济的发展。本文主要对辽宁省城市饮用水水源地进行保护区划分．确定保护区的范围．时水源地保护区进行保护和污染治理，以保障城市饮用水源地的水质和水量安全。满足城市用水的需求。
【关键词】饮用水；水源保护区；污染治理；辽宁省
辽宁省人均水资源占有量仅为820 m3，属于严重缺水地区，在用水结构中农业和农村用水比重较大，城市用水比重较小，城市与农村争水严重。更导致了城市用水的短缺。制约了社会经济的发展。目前辽宁省31座城市和30座县级镇大部分都存在缺水问题。因此，合理科学的保护城市饮用水水源地，对水源地的污染进行综合治理，对保障辽宁省城市用水是十分必要和迫切的。
1饮用水水源地保护区划分
辽宁省城市饮用水水源地已划定保护区共56处。其中地下水源保护区50处，湖库型水源地保护区5处，河道型水源地保护区1处。
本次研究共划分城市饮用水水源地保护区207处，其中河道型水源20处，地下水水源145处，湖库型水源42处。水源地保护区划分为地表水水源地和地下水水源地。保护区的划分按保护区和准保护区两级体系划定。在保护区划分过程中，充分考虑了地表水与地下水不同类型水源的特点，以及开发利用与保护的关系，在水源地安全状况调查评价的基础上，结合水源地规模、污染程度、社会经济发展、供水人口等因素综合划定，共划分全省城市饮
用水水源地保护区面积为1 384．12 km2，准保护区面积为24 988．63 km2。
2污染物总量控制
污染物总量控制是实现水环境改善，防止水体污染，保证饮水安全的重要措施，即在一定水体功能要求和相应水质控制标准下，依据水体的纳污能力，在协调流域与区域、干支流上下游等相互关系基础上。提出污染物总量控制意见。
按照相关法规，饮用水水源保护区禁止设置排污口，禁止一切排污行为。根据污染源现状调查结果，造成饮用水水源地保护区内水质不安全的因素主要为面源污染和上游干支流带来的污染物，为此，保护区内禁止新设排污口，对已有排污口进行限期拆迁改造。
饮用水源地准保护区内的面源污染是造成水源地水质氮、磷等指标超标的重要因素。由于目前对面源污染所产生的污染负荷估算还难以准确定量，使得污染物总量控制存在一定难度，主要依据区域内土地利用方式、人类活动方式等因素，提出农田径流污染控制、农业生态工程等措施，达到污染物总量控制的目的。饮用水源地准保护区内的点源应在达标排放的基础上，严格执行污染物总量控制，保证保护区水质达标，包括工业与生活点源的治理，城镇垃圾处理，小型污水处理站建设、人口搬迁、禽畜养殖污染控制等措施。对于准保护区内汇入饮用水源地的干支流，应依据所划定水功能区的水质目标要求，实施流域性的总量控制，通过饮用水水源地上游污染物的削减和控制，保证饮用水源地水质达标。
3饮用水水源地保护工程
饮用水水源地保护工程是在水源保护区划分、水源地水质和水量评价的基础上进行的。根据水源地的重要性和具体特点有针对性地制定保护工程方案，对于已经受到较严重污染的水源地采取全
面的保护和治理措施；对水质较好的水源地，根据需要采取隔离防护等措施。
3．1地表饮用水水源地
3．1．1隔离防护工程
在水质和水量评价较好的水源地设置围栏物理隔离并设立警示牌，在水质评价不达标或省内比较重要的水源除设置围栏以外，还设置宽50 m的防护林带。辽宁省地表水水源地有62处，沿着保护区边界设置防护设施或防护林带。
3．1．2污染源综合整治工程
饮用水源保护区内存在的点污染源要按照水源保护区有关规定进行清除，准保护区内的点污染源要严格按照准保护区水质目标实施污染物总量控制，同时对保护范围内对水源保护影响较大的矿山开发等项目按水源保护要求限期整治，严格控制在水源保护范围内的建设项目。
饮用水水源保护区内面源污染控制工程主要是农田径流污染控制工程。农田径流主要来自降水和灌溉，本次研究拟对部分受农田径流污染严重的地表水水源保护区通过采取规格的沟渠进行农田径流收集，依次流入缓冲调控系统和净化系统串联而成的人工湿地，净化后经出水口排入附近水体或回用。
水库水质受到污染后污染物和泥沙一起淤积在库底，吸附在底泥上的污染物向河流释放，形成对水质的二次污染。因此，本次对污染较重的乌金塘水库底泥进行清理。
3．1．3生态修复与保护工程
在污染较重的营口市石门水库入库河流，入库前规划建设生态滚水堰，形成一定的回水区域。增加水流停留时间，提高水体的含氧量。在生态滚水堰上游湿地和滩地种植土著的水生和陆生植物，提高水体的自净能力。
3．2地下水饮用水水源地
辽宁省145处地下水水源中有21处水质评价不达标，占地下水水源总数的14．6％。这些水源地采取污染治理、废弃水源井或用其他水源替代等方法。对于评价达标的地下水水源地采取隔离和污染控制等措施。
3．2．1隔离工程
对于重要的地下饮用水水源地保护区建设隔离工程，包括物理隔离工程(护栏、围网等)和生物隔离工程(如防护林)，防止人类不合理活动对水量水质造成影响。根据保护区的大小、周边污染情况等因素合理确定隔离工程的范围。目前全省部分地下水源地已设置了围墙等隔离措施，按照本次研究确定的地下水源地保护区范围，应完善隔离措施。
3．2．2地下水水源地污染控制工程
(1)建立卫生防护带。地下水饮用水源地保护区建立卫生防护带，加强对地下水饮用水源地的保护。在城市地下水水源地保护区内禁止污水灌溉，禁止使用化肥、农药；准保护区严格控制污水灌溉及化肥、农药使用量。
(2)加强污水灌溉管理。加强污灌水管理，实施科学灌溉，停止不合理的污水灌溉，减缓土壤和地下水的污染。
(3)利用地表水人工回灌，缓解地下水污染。采取人工回灌和拦蓄等工程措施。增加地下水储量，改善被污染的地下水水质。
(4)防止地下污染扩散。发现地下水污染时，特别是在水源保护区内。应立即查明污染源，及时采取临时性措施，用抽水井和注水井相结合的方法改变地下水位形态，防止继续污染，限制污染带扩散。当污染一时难以清除时，应采用构筑暗坝的方法将污染源或含水层污染带封闭起来，以阻止污染进一步扩散. (5)利用地下水环境防污能力，合理调整工业布局。根据含水层结构和含水层防污性能，合理调整工业布局。禁止在地下水容易被污染而又难于净化的区域内建立污染较重的工矿企业，已建立的，要进行关、停、并、转、迁；新建项目必须严格进行地下水环境影响评价论证。
(6)营造水源涵养防护林。植树造林涵养水源，在水源地保护区内的城镇、农村尽可能扩大绿地区面积。
(7)防止海水入侵对地下水源地的污染。辽宁省有较长的海岸线，随着地下水的开采，海水入侵呈加重趋势。目前已形成20多处海侵区，对地下水水质构成威胁，应采取地下水限采、人工回灌、隔离等多种措施，遏制海侵趋势，保护地下水水质。
4泥沙和面源污染控制工程
水源地泥沙主要来源有4个方面：坡耕地、荒山荒坡、沟道和开发建设项目，对前3个方面要采取工程措施和植物措施相结合的综合治理措施，以及自然修复措施，对开发建设项目要编制并落实水土保持方案。
面源污染主要来源有两个方面：农田化肥和农药、农村生活垃圾和分散养殖污水等，采取控制耕园地数量、建设沼气池、对生活污水和垃圾集中收集处理、加强监测和管理措旅等。
本次研究的主要对象是供水达5万人口以上的20座水库。根据各地的具体情况，分别采取自然修复、坡面治理、种植水保林及农村面源污染防治等措施。
4．1自然修复措施
在自然修复区域内采取的措施主要为修建铁丝网围栏、建封禁标志牌、牲畜圈养、建沼气池等。
4．2综合治理措施
规划区主要采取的综合治理措施有：针对坡面水土流失采取坡治理措施，并配合营造水土保持林草措施。其中坡面治理措施主要包括梯田工程和水平槽．林草措施主要为水保林。
(1)梯田工程。梯田是改造坡地，保持水土，全面发展山区农业生产的一项重要措施。兴修梯田不仅是水土保持坡耕地治理的主要措施，而且对于规划区内入均耕地不足0．2 hm2的地区，是提高粮食产量，解决群众温饱，治理坡耕地的重要工程。
(2)水平槽。干旱和土壤贫瘠是影响造林成活和林木生长的主要因素。水平槽整地可以改变产生水土流失的局部地形，提高土壤含水量，同时又可以起到消灭杂草，改善土壤养分和通气条件的作用，可以有效地提高造林成活率，促进林木生长。
(3)水保林。水保林具有控制水土流失、涵养水源、改良土壤、改善生态环境和农牧业生产条件，并生产一定数量的木材和林副产品的作用。
4．3农村面源污染防治措施
对农村生活垃圾和污水采取集中堆放、收集和处理，结合新农村建设，建设小型污水净化处理设施和农村生活垃圾集中处理场，减少降雨冲刷造成污染物的流失。
5实施效益
水源保护区划分后，可明确各级水源保护区范围和管理要求，保护区内的直接排污口将限期整改，并禁止新建与水源保护无关的建设项目，可有效保护水源保护区水质；准保护区内通过落实污染物总量控制和实施水源地保护措施进入水源地的污染物量将明显减少，同时通过采取面源防治措施后，也可有效减少水源地上游来沙量及污染物量，经初步估算水库上游可减少入库泥沙量约200万t，从而减少氮流失量约300 t，磷流失量约60 t。进入水体的氮、磷减少后，水源水库水质将向好的趋势发展。
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太湖梅梁湾水源地示范区水质改善初探
史龙新1,张运林2,秦伯强2.
(1.无锡市太湖湖泊治理有限责任公司,江苏无锡215100;2.中国科学院南京地理与湖泊研究所,江苏南京210008)
摘 要:基于改善环境、恢复生态系统的思路,在太湖梅梁湾水源地实施了旨在恢复水生植物的环境改善和生态修复工程。通过2003年8月开展的本底调查及2003年9月～2004年11月的水质监测资料,对太湖梅梁湾水源地水质改善示范区水质的时空变化趋势和质量状况进行了研究与评价。结果表明,工程实施前示范区内各点位的透明度、总氮、氨氮、总磷、叶绿素a等指标均超标,水质为Ⅳ-V类,表现为富营养化水平;各项工程措施实施后水质有了明显改善,溶解氧明显升高,全年较2003年8月份升高34%,夏季较2003年8月也升高了17%,10个点透明度平均由0.29m提高到0.35m,增加了21%,强化净化区较外围区提高0.05m。但是,上述水质改善仅是生态工程物理效应的结果,由于水生植物尚未恢复,因此,有些指标的改善并不明显,如叶绿素等。但在可以预见的将来,在水生植物得到恢复后,其水质改善的趋势将更加明显。
关键词:太湖;示范区;水质;透明度
湖泊生态修复是一项系统工程,受物理、化学、生物以及人类活动等多种因素干扰,难度很大。国外早在20世纪60年代就开始湖泊富营养化治理和生态修复工作,但由于对浅水湖泊富营养化机制认识不足,鲜有成功的案例,如美国佛罗里达州的Apopka湖历经40余年的治理工作,其生态修复效果仍不够理想。我国在无锡太湖马山、五里湖、南京玄武湖、莫愁湖、贵州红枫湖也进行过一些湖泊生态修复和富营养化治理的实践,但由于这些工作往往缺乏连续性,短期内水质得到改善,长期效果并不理想。
《太湖梅梁湾水源地水质改善技术》为科技部重大专项《太湖水污染控制与水体修复技术及工程》的第一子课题。课题目标为“在太湖梅梁湾牵龙口水厂与充山水厂附近实施综合生态工程。综合消浪、控藻、去除微量有机污染物、改造底质、提高透明度、恢复水生植被、修复湖滨湿地以及构建长效管理等一系列技术,创建并优化水源区生态系统结构,消除示范区藻类水华,降解微量有机物,确保水源区原水的供水质量及安全,形成太湖饮用水水源地水质改善的成套技术。通过不同技术模块的组装,可以广泛应用于其它湖泊水源地水质净化工程”。2003年8月课题正式启动,自2003年下半年开始,示范区内各项示范工程(消浪工程、围隔工程、水生植被恢复工程、滨岸带生态系统构建工程、滤食性鱼类控藻工程等)在完成研究报告、设计论证后,相继通过招投标进入实施阶段。截止到2004年底,各项示范工程建设基本完成。在这个项目中,强调了环境改善的重要性,并把环境改善作为生态修复实施的首要条件。上述一系列工程,实际上都是环境改善的基础工作。2003年8月无锡市环境科学研究所在项目实施前对示范区水质进行了本底调查,之后从2003年9月起进行每月一次水质监测。目的是对上述环境改善工程的生态环境效应进行监控。本研究主要基于2003年9月～2004年9月部分水质监测资料,对示范区水质的时空分布趋势和质量状况进行研究评价,并在此基础上对这种新的思路及其实施效果进行评价。
1 材料与方法
本项目示范区位于太湖北部的梅梁湾,是无锡市的主要水源地(图1)。该湾湖面开阔,南面与太湖相通,面积125km2。太湖863项目“太湖梅梁湾水源地水质改善技术”就在位于梅梁湾的东北角牵龙口水厂和冲山水厂附近实施以水质净化为目的的生态工程。示范区位于北纬31.456o以北和31.519o以南,东经120.186o以东和120.231o以西的非封闭水域(图1)。按外边第二道围隔所围面积计,示范区面积约为7km2。该区域绝大部分水域水深超过2.5m,仅离岸20～50m内水深不足2.5m。整个示范区由内外两道围隔组成。里边的围隔(即第三道围隔)所围区域为强化净化区,面积约为2km2。在里圈围隔与外圈围隔(即第二道围隔)之间的水域为生态净化区,面积约为5km2。二道围隔均有进水口,外道围隔的进水口位于围隔南端,而里圈围隔的进水口位于围隔北端(见图1)。其设计目的,一是增加水体进入示范区后的流程长度,从而延长在示范区的停留时间,使得各种生物净化方案能够发挥效益;其次,由于梅梁湾南端水质优于北端,因此该设计能够最大限度地保证所获得的湖水水质较好,减轻示范区水质净化的压力。原计划设置由水泥桩和渔网组成的第一道围隔,第一道围隔所辖面积为20km2,但由于涉及渔民的搬迁安置等问题而最终没有实施,但其名称仍然保留使用。第三道围隔的外侧,建有水泥桩组成的消浪工程。整个示范区内共布设10个采样点,编号分别为T1M1、T1M2、T1M3、T1M4、T1M5、T1M6、T1M7、T1M8、T1M9、T1M10(图1)。T1M1、T1M2、T1M3位于第三道围隔内的强化净化区内,T1M4

T1M5、T1M6、T1M7、T1M8分别位于第三道和第二道围隔间的沉水植物区、漂浮植物区、蚌类控藻区、鱼类控藻区、粘土控藻区内,T1M9、T1M10则位于第二道围隔外。实际上,由于第一道围隔没建,TIM9和TIM10 直接暴露在梅湾水域中,因此T1M9和T1M10代表了梅梁湾的水质。
水质监测的项目有水温、pH 值、电导率、溶解氧、透明度、悬浮物、总氮、氨态氮、总磷、高锰酸盐指数、生化需氧量、挥发酚、石油类、叶绿素a及藻类总密度。各项目测定分别参考国家标准和《湖泊富营养化调查规范》。监测的时间为2003年9月～
2004年9月。
2 结果与讨论
2.1 示范区水质本底及其评价
表1为2003年8月对示范区10个采样点背景调查得到的各参数值,与中国科学院太湖湖泊生态系统研究站1997～2001年6～9月在梅梁湾统计资料对比,各参数均较接近,仅总磷、叶绿素a、透明度偏低,而氨态氮偏高。其中透明度、悬浮物与1993～2001年夏季在该区域的统计结果也极为接近。按国家《地表水环境质量标准》GB3838-2002进行水质评价,参照国内部分湖泊富营养化评
价标准,示范区内主要污染物为总氮、氨氮、总磷,其中总氮在整个示范区10个站点均为劣V类,示范区营养状态为富营养化水平。
2.2 示范区水质改善状况
表3为示范区内10个站点2003～2004年春、夏、秋、冬四季以及全年平均部分水质参数值,以下分别加以阐述。
示范区10个站点周年调查pH 值的变化范围为6.41～9.60,年平均值为7.90,各站点以及春、夏、秋、冬四季pH 值变化很小,其中冬、春两季略大于夏、秋两季。电导率的变化范围为46.7～85.5
ms/m,年均值为59.73ms/m,其随季节变化与pH值相似,冬、春两季大于夏、秋两季,空间上整个示范区没有明显差异。溶解氧的变化范围为4.1～15.5mg/L,年均值为9.50mg/L,其随季节变化与pH值、电导率相似,冬、春两季大于夏、秋两季,区域上整个示范区没有明显差异。但相比2003年8月背景调查结果,整个示范区内溶解氧明显升高,较8月份升高34%。以2003～2004年夏季值与2003年8月背景值相比,溶解氧升高17%。在全年监测中,

透明度最低值为0.1m,最高值为0.8m,全年平均值为0.35m,比2003年8月本底调查的透明度增加0.06m,透明度的高值出现在冬季,低值出现在夏季,主要是由于夏季浮游植物生长茂盛,随着藻类的大量生长湖水透明度降低。从图3透明度与叶绿素a的关系来看,浮游植物对透明度有明显影响,因为在示范区内外面的消浪工程一定程度上降低了风浪对沉积物再悬浮的影响,使得水体中无机悬浮物浓度有所降低,而浮游植物对光的衰减则有所增加。从透明度的空间分布来看,位于第三道围栏强化净化区内T1M1、T1M2、T1M3的透明度年均值分别为0.38、0.37、0.37m,均高于外围各点,与最低T1M5、T1M9相差0.05m。根据张运林等在太湖的大量监测显示真光层深度与透明度存在如下关系:Zeu =2.46SD+0.11①,其中Zeu为PAR 真光层深度,SD 为透明度。因而强化净化区内透明度增加0.05m,其对应的真光层深度则增加了0.12m,这将有利于底层沉水植物进行光合作用。

整个示范区内监测到悬浮物浓度的变化范围为11～219mg/L,其中219mg/L为2004年8月份T1M7点蓝藻水华大量富集所为,明显高于第二高值74mg/L,可以认为是异常值,因而统计平均时将其去掉,全年悬浮物浓度34.04mg/L,略低于2003年8月本底调查值,全年冬、秋两季低于春、夏两季。强化净化区的悬浮物浓度最低,3站点的均值为27.78mg/L,其次是位于第二道、第三道围栏间的各类控藻区,5站点均值为36.32mg/L,其余2站点的均值为37.37mg/L。对悬浮物浓度与透明度进行相关分析发现,两者之间呈显著相关性,其中用指数函数拟合相关性最好(图2)。
根据2004年无锡市自来水厂的监测数据,尽管2004年水位低,气温高,蓝藻水华比往年严重,但实际上2004年6～8月的水质较2003年明显好转,根据其提供的监测数据,氨氮指数平均值2003年6、7、8月份分别为1.44、1.01、1.04mg/L,而2004年6、7、8月份分别为0.42、0.44、0.30mg/L;亚硝酸盐指数平均值2003年6、7、8月份分别为0.571、0.459、0.304mg/L,而2004年6、7、8月份分别为0.195、0.080、0.007mg/L。说明示范区的各项工程已经开始发挥作用。需要指出的是,尽管水质参数有改善迹象,但叶绿素浓度即蓝藻浓度并没有显著改善,表现为2003年本底值与2004年的监测数据不相上下,甚至有的月份较2003年的本底值还高。说明2004年是蓝藻水华较为严重的一年,同时也说明,随着生态工程的实施,虽然部分水质化学指标在改善,但水生植物尚未恢复,使得目前示范区的生态环境效益主要是工程的物理效应,诸如消除风浪后,水体中的悬浮物浓度下降,透明度得到提高(如果没有蓝藻水华的影响,其效果会更明显),而其生态效应尚未发挥出来,这需要水生植物在环境改善前提下,得到恢复后发挥作用。
3 结语
在示范区内一年的监测资料表明,随着各项工程的实施,2004年示范区水体水质较2003年有明显改善,其中溶解氧、透明度均有明显升高,而悬浮物则有不同程度下降,而且自工程区外向强化净化区水质呈逐级变好的趋势,强化净化区水体透明度较外围高0.05m左右,对应的PAR真光层深度则增加了0.12m。但是,叶绿素浓度仍然很高,一方面是由于2004年的蓝藻浓度较高,同时,由于目前水生植物恢复尚未达到,因此上述水质改善基本上是以工程的物理效应为主。在水生植物得到恢复的情况下,其生态效应将会更加明显,示范区的水质可望得到明显的改善,而这需要更长的时间才能实现

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