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岗南水库水环境演变与污染防治

发布日期:2014-04-28 11:24 文章作者:李楠 访问量:? 字体 :[ 大 ][ 中 ][ 小 ]

李楠12,赵琪1,田在峰1,王玲13,徐元强1
(1. 河北省环境科学研究院,石家庄 050037;2. 河北正奇环境科技有限公司,石家庄 050037;2. 河北科技大学,石家庄 050018)
摘要岗南水库位于河北省平山县岗南村,是子牙河流域滹沱河上的大型水利枢纽工程之一,库区控制流域面积1.59km2。随着国家保障饮水安全、维护人民群众生命健康的水源保护战略目标,岗南水库作为石家庄市地表水源地和北京市备用水源地,其水资源和水环境安全极具战略意义。本文从监测数据分析库区水环境演变特征,并在源解析基础上提出库区水环境污染的防治措施与管理对策。
关键字岗南水库水源地水环境演变污染防治
 
岗南水库是治理滹沱河的重点工程之一,是兼有防洪、灌溉、发电、城市用水和库区养鱼之利的大型水利枢纽工程,始建于1958年。水库地处滹沱河中游,控制流域面积1.59万km2[1],约占该河山区面积的68%。库区在太行山背斜东南翼。年均降水量485mm,集中于夏季且多暴雨,是滹沱河洪水来源之一。岗南水库总库容15.7亿m3,其中防洪库容9亿多 m3,与下游黄壁庄水库联合调度时,可削减上游千年一遇洪峰流量的70%,保证石家庄市和京广铁路的安全。年均径流量14.1亿m3,年均输沙量约1000万吨。
 
1、岗南水库库区及其水资源概况
岗南水库位于河北省平山县西岗南村,河北省省会石家庄市西北方向,距离石家庄市约90公里。滹沱河发源于山西省繁峙县五台山北麓,为海河流域子牙河水系的两大支流之一,河长587km,流域面积24960 km2,其中岗南水库控制流域面积15900 km2,岗南水库与下游黄壁庄水库联合控制流域面积23400 km2 [2,3],流量14.1亿m3,年均输沙量约1000万吨。流域属大陆性气候,多年平均降雨量在地区分布上相差较大,且80%以上集中在汛期6~9月份,多年平均气温为12.9~4.1,多年平均蒸发量1239mm,多年平均风速为1.7~9.0m/s;多年平均输沙量为931万吨;多年平均径流量为16.6亿立方米。1996年洪水,岗南洪峰流量7010 km3/s,为建库以来最大洪水,水库最高洪水位为203.13m。
 

 
库区在太行山背斜东南翼,其防洪库容9亿多 m3,与下游黄壁庄水库联合调度时,可削减上游千年一遇洪峰流量的70%,保证石家庄市和京广铁路的安全。从岗南水库直接引水的灌渠有引岗渠、大川渠和北跃渠,水库直接灌溉面积20余万亩;年平均入黄壁庄水库水量5.5亿m3,通过黄壁庄水库再调节联合向下游供水灌溉面积达200多万亩。
2003年7月,石家庄水库水源保护管理站正式成立,开始对库区周边进行环境执法。经过治理,岗南水库已成为全国唯一一个达到国家一类饮用水标准的水库。2008年,岗南水库作为北京市的备用水源地,担负北京市紧急供水的任务。
2、岗南水库水环境演变
本文搜集了2006年1月-2013年6月国家环境保护部数据中心每周公布的地表水水质监测数据,选取其中pH、高锰酸盐指数、溶解氧和氨氮等四项监测指标,通过对指标的分析,揭示岗南水库水环境演变规律和变化趋势。
 
通过图2可以看出,岗南水库COD和氨氮污染物均满足地表水环境质量标准II类水质的要求,DO也能满足II类水质的标准,pH值处于7-9之间,呈天然弱碱性。由此看来,岗南水库的水质情况是比较乐观的,所统计的各项污染物均能达到地表水质量标准II类水质的要求。
从其变化趋势来分析,岗南水库水体pH值呈向中性(7.0)强波动的态势发展,总体仍呈比较稳定的状态;COD污染物从1.0-2.0之间的小幅波动,演变为自1.5-3.0之间的大幅波动,波动比达137%,总体呈不断上升的态势,且年际之间的变动越来越大;氨氮污染物一直保持比较低的值域,但是近3年来,氨氮污染物总体也呈现不断趋升并大幅波动的趋势,与COD污染物呈现的总的趋势具有一致性。通过以上分析可以说明该库区受到外来不稳定排放COD、氨氮污染物源的影响较大。
3、岗南水库年内污染物变化趋势
通过逐年逐周的水质监测数据统计与分析,形成岗南水库年内污染物变化趋势图,并通过年内污染物变化趋势,从侧面反映该库区在集中降雨过程中受到地表径流带来的冲击性影响。

 
图3-图6所示为岗南水库2006年年内变化趋势图,由以上趋势图可知,在每年的冬春季节,库区COD和氨氮污染物处于较低的水平,而在夏季初和秋汛的地表径流冲击下,污染物均有上升趋势,高峰一般出现在夏季初。与之相应的库区水质DO值,则在夏季处于每年的低值段,这也证明在该时段,库区氧化降解作用的强烈发生,消耗水体大量的溶解氧,从而保障了水体水质的基本稳定[4]
4、岗南水库污染源解析与防治
1)点源污染源解析与防治
流域大部分上游面积位于山西省,流域上游河流汇入带来的污染物是影响该库区的重要因素之一。山西省忻定工业区排污汇入入库河流,对河流水质造成污染,随着径流的水体自净作用,进入河北省境内的水质仍较好。河北省平山县排污汇入河流的多为工矿企业,大部分经处理后排入入库河流并进入库区,仍有部分企业产生的废水未经处理直接排入河道进入库区,引发库区的水环境污染。
建议库区采取有效措施,治理点源污染[5],对工业污水实行零排放,对厂矿污水实施控制,严控污染物入境、入库,对污染严重的企业应予以彻底整顿或者关停。
2)面源污染源解析与防治
通过对该区域年内数据的分析,在每年的夏季初期雨水冲击下,库区面源污染带来的影响不容忽视。库区面源污染主要源于城镇、农村、农田等地表的初期雨水径流,产生面积较大,排放时间、总量等无法估算,且不易收集,同时也是北方多数大型水源库区的环境保护工作重点[6,7]
针对面源污染问题,加强滨库区建设是根本途径,尤其应加强对滨库农村、农田的地表径流拦截和初步处理。在农村环境综合整治的大背景下,强化对滨库区农村生态化建设,设立分散式污水、生活垃圾处理设施。开展滨库区水源涵养林建设和水土保持工程,严防面源污染入库。
3)红色旅游带来的影响与管理
岗南水库紧邻是我国著名的红色旅游胜地西柏坡风景旅游区,景区每年接待大量旅客[8]。红色旅游带来地方经济发展的同时,也带来了大量的生活垃圾、游船油污污染等问题,加之环境保护管理的不完善,导致库区水质受到影响。
强化旅游管理是根治旅游所带来污染的根本途径。加强旅游环境保护宣传,树立警示标志,并从日常管理中灌输水源地水环境保护思想意识,使旅游的广大参与者积极参与饮水水源地保护。
5结论与建议
岗南水库作为河北省重要的饮水水源地,又是首都北京的备用水源地,其战略意义尤为显著,其水环境演变关乎华北地区的环境安全问题。岗南水库水质在近年出现污染物趋升、水质波动的现象,这是库区水质变化的警钟。从根本上加强点源污染源治理、从污染途径上切断面源污染入库以及强化旅游区环境保护管理能够治本中的[9]。同时,岗南水库的战略地位显著,加强库区水质实时监测和联防联控管理也不容忽视[10]。库区水环境管理应以“涵养水源,让江河湖泊修养生息”为宗旨,抓住流域重点区域治理的契机,积极投身岗南水库的水环境保护工作之中。
 
 
参考文献:
[1]封晨辉,李东海,王策等.岗南水库水质现状与水环境保护对策[J].中国环境科学学会学术年会论文集,2009: 510-512.
[2]焦艳平,马香玲,艾万祥等.岗南、黄壁庄水库上游流域非点源污染负荷估算[J].南水北调与水利科技,2010,8(2): 95-98.
[3] 徐振辞,潘增辉,樊雅丽等.城市供水水源地集水区生态补偿研究-以岗南、黄壁庄水库集水区为例[J].南水北调与水利科技,2009,7(1): 22-25.
[4]李适宇.夏季伶仃洋COD、DO的垂向分布及其影响因素[J].中山大学学报,2002,41(4): 82-86.
[5]张波子.岗南水库水源保护浅议[J].水利建设与管理, 2011(7): 74-78.
[6]朱兆良,孙波,杨林章.我国农业面源污染的控制政策和措施[J].科技导报,2005,23(4): 47-51.
[7]薛利红,杨林章.面源污染物输出系数模型的研究进展[J].生态学杂志,2009,28(4): 755-761.
[8] 齐冬香,刘春玲.大西柏坡红色旅游可持续发展研究[J].安徽农业科学,2012,40(12): 7240-7475.
[9] 邵利萍,曹飞凤,楼章华.千岛湖流域水环境功能区划与生态环境保护对策研究[J].上海环境科学,2008,27(2): 91-94.
[10] 周密,卫臻,朱元龙等.张家港市饮用水水源地水质立体化监测系统研究[J].水资源保护,2008(4): 47-55.
作者简介:
李楠(1985~ ),河北省环境科学研究院,助理工程师,主要从事水环境污染控制与治理方面的研究,地址河北省石家庄市裕华区雅清街30号,邮编050037,传真0311-89253562。

发布者:办公室

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