太平湖流域水土资源状况及管理对策论文

太平湖流域水土资源状况及管理对策论文

太平湖流域水土资源状况及管理对策

汪玉芳1,琪琪格2,胡宏祥2

(1.安徽农业大学经济技术学院,安徽合肥230061;

2.安徽农业大学资源与环境学院,安徽合肥230036)

摘要: 水土资源是流域生态环境的重要组成部分,也是实现太平湖湖泊及流域生态系统健康目标的关键环节。通过实地调查发现,太平湖流域水土资源存在的主要问题有:水土流失问题严重、农业面源污染较重、土地利用不合理对生态环境影响大。文章针对相应问题,提出了生态环境管理策略:首先,根据地形条件,发展立体农业,促进水土保持工作;其次,做好农业面源污染的防控工作;第三,健全政策法规,强化管理;第四,采用经济调控措施。研究结果可为实现流域生态环境安全,提供基础资料和建设性意见。

关键词: 太平湖;流域;水土资源;问题;对策

“十二五”期间,党中央、国务院加强对水质良好湖泊生态环境的保护工作。2011年国家安排了8个水质良好湖泊开展生态环境保护试点工作,2012年安排了17个,而且从2012年起湖泊保护试点工作改为湖泊保护专项工作,2014年起,安徽省太平湖被国家列为重点支持生态环保专项,投入了巨资实施全面的保护和建设,这是国家在太平湖实施生态安全保障建设的举措[1]。太平湖流域地处中亚热带北部,属亚热带季风湿润气候区,气候温和湿润,雨量充沛,由于流域位于皖南山区腹地,地形起伏多变,部分地区是生态环境脆弱区,容易受到水土流失和面源污染等影响,从而影响到太平湖水质[2,3]。然而关于太平湖流域生态环境中水土资源方面的研究相对不足,因此本文以生态问题现状为导向,拟通过生态环境中核心部分(水土资源)的调查数据为基础,找出流域水土资源的主要问题,提出相应的生态环境管理对策。

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1 太平湖流域土壤和水环境的现状

1.1 流域土壤性质状况

太平湖区域土壤总体呈现酸性或弱酸性,pH4.58-6.68,酸碱性受土壤母质影响大,空间分布上变化大,季节变化不大。土壤主要以壤质为主,并且以轻砂壤质为主。土壤透水透气性能好,但保水保肥性能弱。

根据安徽省耕地土壤养分等级划分标准,土壤有机质含量不太丰富,均值为18.50g/kg,有机质含量以Ⅲ类和Ⅳ类标准为主;区域变化十分明显,变化范围为4.25-50.53g/kg;河流上游附近的土壤有机质含量的平均值较其它区域稍高。土壤中全氮含量处于0.21-1.74g/kg之间,均值大约1.03g/kg,以Ⅲ类和Ⅳ类标准为主,空间变化大,河流以南的区域土壤全氮含量的平均值较高,但是季节变化不明显。碱解氮主要为Ⅲ类标准,空间变化大,处于31-248mg/kg之间,不同季节之间变化也较大。土壤全磷含量比较缺乏,多在0.465g/kg左右,以Ⅳ类和V类标准为主,季节变化很小,区域空间变化较大,从0.15g/kg变化到1.0g/kg以上。河流下游附近以北的区域土壤全磷较高。土壤速效磷含量不丰富,主要为Ⅲ类和Ⅳ类标准,区域变化空间比较大,变化范围为5.6-62.8mg/kg,季节变化大。

1.2 流域水体质量状况

根据地表水质量分类限值(GB 3838-2002)标准[4],太平湖流域大部分区域水质达到II类标准,局部地区为Ⅲ类。监测点位数据的总均值情况:TN含量平均为0.457mg·L-1,TP 平均为 0.044mg·L-1,NH+4-N平均为0.067mg·L-1,NO-3-N 平均为 0.283mg·L-1,COD 平均为9.579mg·L-1,DP 平均含量为 0.022mg·L-1

2 太平湖流域水土资源存在的问题

2.1 水土流失问题突出

其次,沿湖敏感区的不合理农业种植利用,植树种草的面积不够。沿湖岸边原本应该以植树种草、固土净流为主,但是湖区周边地带,坡地很多被沿湖村庄开辟为茶田,而且大部分为大于45°的坡田,表面仅仅种植茶叶,土壤相对较为裸露,且山坡与湖水之间并没有任何阻隔,种植施用的化肥、农药非常容易进入湖水中。

2.2 农业面源污染较重

本文基于3期土地利用遥感影像数据,采用ERDAS IMAGINE8.6进行土地利用类型的分类,利用元胞自动机和GIS(ArcGIS10.0)来分析土地利用的空间变化规律及特点,基于粗集理论进行元胞自动机转换规则的自动获取(粗糙集运算软件是Rosetta2.0),并采用获取的转换规则进行土地利用空间演化的模拟及预测.矩阵运算采用的软件是Matlab2012.

全流域2015年粮食作物种植面积8521公顷、油料种植面积2239公顷、糖料种植面积53公顷、药材种植面积154公顷、蔬菜种植面积2530公顷、茶园面积4533公顷。农田化肥、农药的使用量大,并且使用不合理,致使区域通过农田流出的氮磷量大。

2015年末全区生猪存栏48593头,全年生猪出栏82108头,水域养殖面积7989公顷,畜禽养殖产生了大量的粪便没有很好的处置,这些污染物通过地表径流和地层渗漏有相当部分进入湖泊水体,给湖区和河流生态环境造成了严重的威胁;同时水产养殖投放大量的饵料、草料等,积累在水体中,恶化水环境。

流域汇水区常住人口约27万人,大约40%人口居住在农村,产生大量的农村生活垃圾和生活污水,没有固定收集和处理设施进行处置,村民排放的生活污水几乎没有经过任何处理直接向湖中排放,生活垃圾也散落在湖中或岸边地带,从而形成面源状况,会随着降雨径流,污染物流入水体中。环保基础设施建设严重滞后,生活污染治理的投入严重不足,致使其成为流域的重要污染来源之一,存在遗留风险。

2.3 土地利用不合理对生态环境影响大

其次,健全相关标准和法规。主要包括:完善政策法规,强化监督管理;强化农业投入品监管;尽快启动农产品禁止生产区划分和分级管理制度;建立健全农业面源污染监测体系[9]

根据《土壤侵蚀分类分级标准》(SL190-2007)[5],黄山区水土流失面积为935.68km2。因为流域内山高坡陡、土层较薄,降雨强度较大,且受到农耕种植和人为开发建设活动影响,因此南部的谭家桥镇、焦村镇和汤口镇水土流失较为严重。但流域内强度及以上水土流失面积仅占水土流失面积总量的15.82%,即占黄山区总面积的8.4%,因此现状水土流失风险总体较小。仍存在潜在风险,如部分湖滨岸线受风浪侵蚀严重,强降雨、洪水等自然灾害天气下,水土流失形式严峻,将对全流域生态环境造成严重影响。

第三,旅游设施用地占据了天然涵养林面积。为了发展旅游业,旅游服务设施面积在迅速增加,尤其占据了太平湖敏感地段的天然涵养林的使用空间,改变太平湖及其周边原有的生态环境,破坏原生态系统的完整性。旅游业发展和旅游设施的增加,也促进了游客人口的增加,造成大量的资源消耗和废弃物的排放,加大湖泊环境的污染负荷,增大流域环境压力。

3 太平湖流域的生态环境管理策略

根据太平湖流域的自然特征,结合水土资源利用中存在的实际问题,采用“因地制宜、分类整治、强化监管、经济调控”相结合的原则,提出如下针对性的生态管理策略。

3.1 根据地形条件,发展立体农业,促进水土保持工作

第三,合理处理农村生活中垃圾。(1)进行科学的垃圾分类。各村配置各种收集容器,完善垃圾收集系统,可以减少村民随意丢弃垃圾的现象,满足垃圾分类收集的需要。(2)选择合理的处理技术。要实现农村生活垃圾“减量化、无害化、资源化”的处理目标,彻底解决农村环境污染问题,需要先进的处理技术作为屏障,处理技术有垃圾热处理技术、干燥稳定技术、机械生物处理技术、堆肥处理法、厌氧消化法等实现生活垃圾无污染、能源化处理。(3)充分利用填埋技术。填埋技术作为生活垃圾最终处置方式,是我国大部分农村解决生活垃圾的主要办法,所以建立生活垃圾填埋场至关重要。建立生活垃圾填埋场,必须严格按照《生活垃圾卫生填埋技术规范》的要求,科学选址,并合理建设,确保其产生的污水、渗滤液、垃圾运输处理所造成的废气、灰尘、噪音等不会对周围公众和环境产生不良影响[6]

3.2 做好农业面源污染的防控工作

首先,做好农田面源污染的防控工作。依据测土配方施肥理论,进行科学施肥施药,减少化学肥料和农药的使用量,提高有机肥和生物农药等环境友好肥药的使用比例,改进施肥技术,做好作物吸收养分敏感时期和吸收最多最快的时期的追肥工作;同时实行农艺措施,在耕作方式方面,免耕、少耕、水平沟耕作和等高耕作等,可以减轻土壤侵蚀,减少农田氮的流失,有效防止农业面源污染形成;采取不同作物的间作、套种、轮作等方式,可充分提高土壤中养分利用率,减少损失;禁止秸秆焚烧,实施秸秆综合利用项目,从根本上提高资源利用率,加快推进秸秆利用的规模化、产业化发展[6]

二是多措并举,强化预警信息发布传送。采用传统方法和现代手段相结合发布传送预警信息,解决预警信息“最后一公里”问题,确保预警信息及时快速发布传送到基层。

采用生物措施和工程措施相结合,进行流域范围的总体规划,根据土壤、母岩特点和地形条件,采用不同的利用方式,发展立体农业。一般顶部土地浅薄、种植抗旱性强、耐瘠薄、保持水土的林草;坡麓土层深厚、较肥、湿润,栽培对土壤条件要求较高的水稻、蔬菜、饲料等;山腰中部土、肥、水、热状况介于前两者之间,主要发展高效又能吸收土层水、肥的多年生果、茶、桑园;丘塘水库放养鱼、珍珠等,构成“顶林、腰园、谷农、塘渔”的立体利用模式。利用过程中,对25度以上陡坡地,禁止开荒种植农作物,25度以下的坡地,必须配合水土保持措施才能种植;对现有25度以下的坡耕地,逐步退耕还林或建设成为水平梯田;对有潜在水土流失危险的地区依法管护林草植被,有计划的实施封山育林育草措施,禁止各种能够导致水土流失的生产活动[6]。最后,在沿湖与河流岸边,尽可能种植草本生态拦截带,减少农业生产种植的发生。

流域内的农业面源主要包含农田面源污染、畜禽养殖污染、农村生活垃圾和生活污水污染几个方面。

第四,合理处理农村生活污水。建立农村生活污水的收集系统,根据适用范围的大小,农村生活污水治理技术可以分为集中型处理技术和分散型处理技术;根据其技术本身的特点,可以分为稳定塘处理技术、土地处理技术、生物膜处理技术和膜生物反应器等。也有根据需要,对上述技术进行组合应用的工艺。

3.3 健全政策法规,强化管理

首先,流域内公民环保意识不强,需要进行广泛宣传、加强教育、提高群众的环保意识,使人们充分意识到大家参与太平湖流域生态环境保护的重要性,调动广大公民积极参与到行动中[8]

首先,湖区生态敏感地区的居民多,缺乏统筹规划。太平湖沿岸及其主要河流沿岸范围内分布的村庄和城镇居民区较多,这些居民区紧靠太平湖和入湖河流下游,长期缺乏城乡间的统筹规划,建设布局散乱,不易管理。近年来,随着良好湖泊的宣传,更有湖区周边建筑物增加的趋势,增加了环境污染物的负荷量。

其次,统筹考虑环境承载能力及畜禽养殖污染防治要求,科学规划布局畜禽养殖。推行标准化规模养殖,配套建设处理利用设施,改进设施养殖工艺,完善技术装备条件,鼓励和支持散养密集区实行畜禽粪污分户收集、集中处理;加强水产健康养殖示范场建设,推广工厂化循环水养殖、池塘生态循环水养殖及大水面网箱养殖底排污等水产养殖技术[7]

第三,合理规划流域内的功能区,强化管理。对于不同地区不同特点,采取不同的治理主措施和辅助措施。对于施肥量大的农业区域,实行种植业的农业面源治理措施为主,重视农耕和种植措施等手段;对于地形起伏较大、植被覆盖度小的区域,实行指数种草、退耕还林为主的水土保持措施为主;对于养殖污染重的区域,实行养殖污染控制为主,尤其要重视原位发酵床、畜禽粪便分离发酵处理等技术手段,处置畜禽粪便。

在对临空墙、防密墙、密闭墙、门框墙、防护单元隔墙及该位置的梁安装模板时,固定模板的对拉螺栓上禁用套管及混凝土预制件等,须采用设止水翼环的一次性钢螺栓,以避免在墙体和梁上造成孔洞。

第四,生态环境敏感区域采用政府强制干预措施。对于养殖业要根据水源地情况,从近到远分别设置禁养区、限养区和适养区。例如里库区5公里内设为禁养区。在种植业方面,河流、湖泊周边一定距离范围内,分别严格设定种草带和不施肥的农作物带,严格限制河流和湖泊边种植高密度使用化肥和农药的蔬菜,杜绝河边开荒种植肥药施用量大的蔬菜。对于沿湖周边,限制建筑用地面积,并且实行统一科学规划和管理,强制推行一定比例的水源涵养功能的草本和木本植被[6]

3.4 加强经济调控,实行环保补偿或奖励措施

实行环保补偿或奖励政策,对于为流域生态环境保护做出贡献的行为,给予一定的经济补偿或奖励,以吸引更多的民众参与到流域生态环境保护和良好湖泊的维护的行动中去[10,11]。例如对于降低化肥用量,提高有机肥用量的生产者进行一定的经济补助,生态补偿的标准可以100-300元/亩。对于作物秸秆实行还田或其它形式资源化利用的,也给予一定的经济补助,以便奖励其对生态环境做出的贡献。

在产业发展中,大园小镇的模式更偏向于以小镇拉动大园,园区以圈层布局,实现产业的融合联动。以柑橘小镇为中心、以客家文化为特色,结合柑橘文化、三乡文化等元素,打造特色农家乐,从而带动整个园区,为园区农旅结合发展提供原动力。

吸盘组件1常态是靠复位弹簧8把阀杆7顶在最大行程处,此时阀体9底面的泄气孔与吸盘是连通状态,即吸盘组件1是处于泄气状态(图4(a))。当吸盘组件1处于压缩区域时,阀杆7会被向下压缩10mm,此时阀杆7上的O型圈会阻断泄气孔与吸盘的连通,而使吸盘与阀体9的腔体导通(图4(b))。阀体9的腔体是与真空泵的负压端连通的,所以此时真空泵会对吸盘进行抽真空,使吸盘吸附在工作平面上。

参考文献:

[1]冯世敏,刘冬燕,李东京,等.安徽太平湖水库初级生产力时空分布及分析[J].湖泊科学,2016,28(6):1361-1370.

[2]陆君,舒荣军,李响,等.黄山市太平湖流域水资源承载力分析[J].复旦学报(自然科学版),2013,52(6):822-828.

[3]陆君,刘亚风,黄洪辉,等.黄山市太平湖流域土地利用结构与河流水质相关性分析 [J].复旦学报(自然科学版),2014,53(6):731-736.

[4]国家环保总局,国家质量监督检验检疫总局.地表水环境质量标准(GB 3838-2002).中华人民共和国国家标准,2002.

[5]中华人民共和国水利部,土壤侵蚀分类分级标准(SL190-2007).水利行业标准,2008.

[6]闫雅楠.合肥市农业面源污染现状及治理对策研究 [D].合肥:安徽农业大学,2017.

[7]王振东,李所坤.论畜牧业生产中的环境污染及治理对策[J].中国畜牧兽医文摘,2015,13(10):19-20.

[8]胡中应,胡浩.社会资本与农村环境治理模式创新研究[J].江淮论坛,2016,289(6):51-56.

[9]吴效东.黄山市新安江流域水环境保护及河流水质排名[J].中国资源综合利用,2017,35(6):79-81.

[10]陆林,天娜,虞虎,等.安徽太平湖旅游地演化过程及机制[J].自然资源学报,2015,30(4):604-616.

[11]陈伟,余兴厚,熊兴.政府主导型流域生态补偿效率测度研究——以长江经济带主要沿岸城市为例[J].江淮论坛,2018,291(3):43-50.

Status of soil and water resources in Taiping Lake Basin and its management countermeasures

WANG Yu-fang et al
(School of Economics and Technology Anhui Agricultural University,Anhui Hefei 230061,China)

Abstract: Soil and water resources are an important part of the ecological environment of the basin,and also a key link to achieve the health goals of Taiping Lake lakes and watershed ecosystems.Through field investigations,it is found that the main problems of water and soil resources in the Taiping Lake Basin are:serious soil erosion problems,heavy agricultural non-point source pollution,and unreasonableland use impacton the ecological environment.The article puts forward the ecological environment management strategy for the corresponding problems:firstly,according to the topographic conditions,develop threedimensional agriculture and promote soil and water conservation work;secondly,do a good job in the prevention and control of agricultural non-point source pollution;third,improve policies and regulations,strengthen management;Fourth,adopt economic regulation measures.The research resultscan provide basic information and constructive opinions for realizing the ecological environment security of the Taiping Lake Basin.

Key words: Taiping Lake;Basin;Water and soil resources; Problems;Countermeasures

中图分类号: TV213;S157

文献标识码: A

文章编号: 1003-7853(2019)04-0011-03

基金项目: 国家重大水专项课题(2017ZX07603-002-02)和太平湖2015年度环境绩效监测分析项目(J3ZC2016Z018)

作者简介: 汪玉芳(1975-),女,安徽桐城人,安徽农业大学经济技术学院,讲师,研究方向:经济管理与生态环境管理。

(2019-06-10收稿 M编辑)

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