丹江口水库流域面源污染现状分析
摘要：从南水北调中线水源地丹江口水库的自然状况及面源污染现状出发，初步分析了水源地内的农业生产、水土保持等现状，并进一步分析了流域的面源污染成因以及管理上存在的问题，阐明了丹江口水库作为南水北调中线水源地的重要性，进而提出了加强流域内治理面源污染的一些相关措施等。
关键词：水源地；面源污染；分析
南水北调中线工程已经实施，其水源地丹江口水库的水环境状况受到了社会的广泛关注。从某中意义上来说，水源地的水环境保护状况直接影响着调水水质甚至决定着工程的效益，水环境保护是确保南水北调中线工程长期调水的关键所在。
1 水源地自然概况
1.1自然环境
南水北调中线工程的水源地是丹江口水库，属于长江流域汉江水系，分布于湖北、河南两省境内，由汉江和丹江组成，主要支流有堵河、神定河、浪河、老灌河、淇河等，南水北调中线工程建成后蓄水面积将由750 km2增加到1 050 km2，正常蓄水位时库容为175亿m3，水量较为丰富，为防洪、发电、灌溉及航运的综合性水库。
1.2流域概况
丹江口水库周边山高坡陡，以山地丘陵为主，山地及丘陵面积占97%，环库区为丘陵垄岗区，地形破碎，岗岭起伏，十分复杂，总的趋势是由西北向东面倾斜，地处亚热带，气候温和，雨量丰沛，多年平均降水量约为1 000 mm，水量较为丰富。温热带植物均适宜生长，植物种类繁多，资源丰富。
2面源污染现状
2.1农业种植结构
丹江口库区水源地区域的农业生产以种植业为主，种植业占其农业总产值的55%，种植结构为一年两熟的麦、杂（稻）栽培植被，农业生产采用传统的粗放形耕作方式，高投入，低产出，结构单一，近年来林果业、中药材种植和养殖业发展较快，已初步形成规模，经济持续增长。
2.2面源污染现状
目前丹江口水库是沿岸城镇的生活饮用水源以及河南、湖北两省的部分工业、农业灌溉用水。根据长江委汉江水环境监测中心多年的监测资料进行的水质评价情况表明,丹江口水库水质总体是优良的，但也有部分项目超标。
南水北调中线工程要求水源地丹江口水库的水质要达到国家地表水Ⅱ类以上的水质标准(GB3838-2002)，即丹江口水库水源地水质总磷不能超过0.025 mg/L,总氮不能超过0.5 mg/L,氨态氮不能超过0.5 mg/L等。根据近年的检测结果，库区水质总氮指标在1.2～1.6 mg/L之间, 总磷在0.01～0.03之间,超过或接近Ⅱ类水质标准，这于近年来库区的经济发展所带来的农业面源污染有很大关系。
3 面源污染成因
3.1大量使用农药和化肥
农业生产中大量地使用农药和化肥是造成面源污染的主要原因之一。丹江口水库流域内属于农业主产区，种植业占主导地位，在农业生产中需要投入大量的农业生产资料，根据调查，流域内十堰市每年化肥使用量为１０万 t左右，其中氮肥６万t左右，农药使用量年均达2 000 t；南阳市所属四个县市每年化肥使用量为4万t左右，用量最大的是氮、磷化肥，使用方法多为抛洒且一年多施，农药使用量年均达275 t。农药多为杀虫剂、除草剂等，一年喷施多次，对环境造成危害的是含磷、砷类等高毒高残留农药。
在大雨冲刷、山体滑坡、泥石流等外力因素作用下，水土流失将大面积土壤中残留的化肥和农药冲刷汇入地表径流大量地携带入水库，从而对水源地水体造成农业面源污染。根据测算，化肥和农药对库区总磷和总氮的超标率贡献达70%以上。
3.2水土流失
根据全国第三次水土流失遥感调查资料统计，丹江口水库及上游流域水土流失面积占土地总面积的53.1%，年均土壤侵蚀量1.82亿t,年均土壤侵蚀模数2 900 t/km2•a。水土流失除了形成农业面源污染，还会直接损失库容。每年输入丹江口水库的泥沙量达880万t，多年累计下来水库损失库容量已达12亿m3，造成水土流失的原因是气候与水资源影响及生态环境影响等。
3.2.1气候与水资源影响丹江口水库汇水区域内，气候属于亚热带季风型大陆性气候，年平均降水量为980 mm，暴雨集中，强度大，历时短，入渗有限，容易冲刷侵蚀地表，库周支流属于山区型河道，坡度大，地下水资源量甚微，水资源总量以地表径流为主，是水土流失的主要动力。
3.2.2生态环境影响水库周边地区以丘陵为主，地形破碎，坡度陡，植被覆盖率低，防护能力差，枝叶截留弱，生态环境较为脆弱；水源地土壤以黄褐土及黄粘土为主，表土层疏松浅薄，易受侵蚀，风化严重，经雨水冲刷后容易形成水土流失。
水土流失大部分发生在环库区及周边的浅山丘陵区域和人口集中、植被差及开发建设项目比较集中的区域，水土流失使附着在土壤上的农药和化肥残留量得以汇入地表径流，流入库区，造成库区的N、P等超标，对库区水质影响较大。
3.3养殖业及生活垃圾
近年来随着经济的迅速发展，畜牧、鱼类养殖业造成的面源污染越来越突出，畜禽粪便排放量大，排放随意性强，氮、磷、COD等大量富营养化物质直接或间接排入库区，造成库区水质直接污染。
流域内的几十个乡镇200多万人，由于没有生活污水及垃圾处理设施，生活污水及垃圾长期直接排放，污染了地表水和地下水，从而带来面源污染。
4 存在问题及治理对策
4.1存在问题
为了控制农业面源污染，水源区将限制农民大量使用化肥、农药。由于当初政府的大力鼓励引导，十堰市郧西县一度成为“中国黄姜之乡”，2004年黄姜产业ＧＤＰ占全县ＧＤＰ的25％，成为郧西县富民强县的支柱产业。目前，十堰市已将黄姜加工企业由60多家减少到27家，黄姜种植面积也由2003年的5.07万hm2锐减到2万多hm2，原本看到致富希望的农民，生活又回到了原样。
为配合退耕还林，在水源区对天然林实施保护，部分山区群众也将因此返贫。十堰市天然林面积86.13万hm2，目前已有70.6万hm2被保护起来禁止砍伐，1000多名林业工人由砍树人变为育林人。西峡水源区大部分群众过去一直靠山吃山，中线工程实施后，水源区将设立禁采、禁伐、禁垦、禁牧区域，由此直接导致农业经济减收４亿元，山区农民人均减收1000元。未来几年西峡县水源区还将有10万hm2天然林划为禁伐区，10.4万hm2天然林划为一般生态保护区，这将使2万多名林场职工及其他从事林木加工业的劳动力面临失业。
4.2实行无公害生产，走有机农业之路
治理面源污染要以保护水源地农业生态环境、为南水北调提供优质水源为中心，合理开发利用资源，使水源地经济发展与人口资源环境相协调，使经济、生态、社会效益相统一。
4.2.1防止和治理农药化肥的污染要采取科学的方法，控制化肥投入量，增加有机肥使用量，提高化肥利用率，推广测土配方施肥技术，坚持施肥少量多次，增加使用新型高效的化肥，减少化肥流失率，改变种植结构，以种植使用少量氮磷肥的作物品种取代大量使用的品种。
4.2.2大力推广无公害生产坚持预防为主和综合治理，推广无公害生产技术，采用生物防治、和农业防治相结合的防治措施，调整农业结构，降低施药次数，推广抗病虫害农作物品种，限制或禁止使用高毒、高残留农药。要大力发展生态农业、无公害农业、有机农业，合理开发利用资源，提高农产品质量，合理地使用农药化肥，推广普及农业清洁生产技术，实行无公害生产等，来减少面源污染。
4.2.3提高土壤净化能力增加土壤有机质含量，改良土壤物理性质，增加土壤对污染物的吸附能力，使污染物易于向减少毒性的方向转化，从而减少污染物在土壤中的活性，提高土壤对污染物的降解能力。
4.3加强水土保持
要对丹江口水库周围浅山丘陵区和水土流失较重区域，以工程措施、生物措施为主，封山育林，退耕还林还草，人工造林，搞好小流域治理，因地制宜地采取护坡、绿化、整地等措施，修建塘坝、小型水库搞好拦洪截流，调整作物布局，科学耕作，减少水土流失，进行经济林开发，遏制人为因素造成的水土流失。要加强对水土流失情况的监测研究，完善监测网络，针对不同的地形地貌、土壤及植被情况，采取对策，搞好水土流失的治理规划。
水土保持是控制面源污染的综合治理措施。由于流域内周边地区以浅山、丘陵地为主，地形破啐复杂，可采取以小流域为单元，以生态环境保护和建设为切入点，根据各小流域的生态、经济特点和利用方式，建立水土资源环境保护体系与土壤耕作保护体系相结合的治理开发体系。从宏观上作到集中连片规模开发、治理；在微观上作到因地制宜，突出重点，发挥优势，依托当地资源发展特色经济，培育支柱产业，走农业可持续发展的路子，形成一套系统的水土流失综合治理体系。
4.4对农村废弃物实行资源化开发利用
要推广畜牧养殖业厂粪便污水综合处理技术，采取有效措施，降低氮、磷、COD等物质的含量，达到安全排放标准，同时注意加强对废弃物质的资源化利用，如沼气技术等。
要推广建设沼气综合利用技术，发展以沼气为纽带的生态农业，减少农药化肥使用量。沼肥是一种有机肥，能使土壤中有机质含量增加，可有效地改善土壤理化状态。通过对农村废弃物污染物进行综合开发利用，形成良性循环，减少污染，保护环境，降低生产投入，使农业生产和废弃物得到资源化利用。
4.5加强对面源污染的监测
目前在丹江口水源地开展监测还不完善，由各地方部门、流域机构等监测，有的缺乏监测点，检测信息互相封闭，这都不利于污染的防治，更不利于统一规划和管理，加强面源污染监测,就是要科学地规划，合理的布局，严格控制进入各级支流的废污水总量，切实当好环境保护的耳目。
4.5.1建立水环境预警预报系统为了确保持续优质的水源，除了对农业污染进行控制和预防外，还必须加强对入库支流的水质污染控制，如对神定河、老灌河等进行常规自动水质监测，以便及时掌握污染状况。
不仅要获取水源区内各监测站点的监测信息，而且要对未来的发展趋势作出准确的预报，这样才能保证水源区的水质，为此，就需要建立水源区水环境预警预报系统，根据各监测站点的环境监测信息，统一分析评价，并进行变化趋势研究，预测出各支流对城市废污水、农田灌溉退水等进入水源区时，会对水源区的水环境质量带来多大的影响，通盘考虑，协调全流域的污染控制。
4.5.2定期发布环境监测信息为了及时掌握水源区水环境状况的动态变化，水源区内各机构的监测站点，要及时提供环境监测信息，此为公益性的工作，流域机构作技术上的指导，这样根据各种监测信息，统一分析、评价水质成果，减小面源污染，最后根据对未来作出的分析成果，定期发布“水源地水环境状况通告”，及时地与各地区、各部门进行沟通，对于未达标的水域及河流，监督各地方、部门采取一定的措施，限期整改，消除对水源区水环境污染的隐患。
4.6加强科学管理及执法力度
要运用法律、经济、技术、行政和教育等综合手段，减少破坏环境的行为，保护好环境。
4.6.1加强科学管理，控制面源污染
丹江口水库是我国水质较好的水库之一，要控制好面源污染，就要科学的管理，使开发利用和环境保护协调发展，要通过建立森林自然保护区和建设防护林来达到森林保护环境，要因地制宜，科学规划，划定区域，退耕还林，依靠科技进步，引进推广优良品种和先进的营林技术，以项目为支撑，多渠道筹集资金，对丹江口水库流域水土保持工程的历史及现状进行深入细致的研究，从而作出全面的规划并逐步实施。
4.6.2严格执法，保护好生态环境
为了实现丹江口水库流域经济及环境保护的可持续发展以及南水北调中线工程的顺利进行，确保丹江口水库水质的长治久安，确保水源区长期稳定达到水源地水质保护要求，防止水土流失，必须严格执行国家的法律法规，坚持以预防为主，人工治理与生态自我修复相结合，社会经济发展和库区生态环境保护相结合，加强预防监督和开展动态监测相结合为原则，统筹规划，突出重点，建立执法队严厉查处污染和破坏水源地环境的行为，确保水源地良好的生态环境。
5 结语
南水北调中线工程是百年大计，由于丹江口水库流域范围大，水源广，控制面源污染难度大，这就需要有快速反应的能力以及科学的监测手段，使信息畅通。切实保证丹江口水库的水体质量，关键是对于水源区生态环境的管理，要纳入各级政府、部门的职责范围，动态掌握水源地水体和农业面源污染状况，定期公布环境质量状况，要积极地、认真地作好流域环境保护的各项工作，确保南水北调中线工程的顺利进行。
丹江口水库流域作为南水北调中线工程的水源地，其水质的优劣决定着调水的成败。要对面源污染采取积极有效的措施，预防为主，防治结合。对丹江口水库这一重要而又特殊的水资源，强化谁污染谁治理，谁开发谁保护，依法采取行政手段，同时也要引起各地方、各部门的高度重视，减少面源污染，共同保护好水源地水体质量，让首都人民喝上放心水。
参考文献：
［1］长江流域水资源保护局.长江流域及西南诸河水资源质量状况报告［R］. 2005.
［2］ 赵本涛.中国农业面源污染的严重性与对策探讨［J］.环境教育,2004，11.
［3］GB3838-2002，地表水环境质量标准［S］.
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