南水北调中线工程水源保护存在的问题及对策_南水北调中线工程论文

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1 工程概况

南水北调中线工程是我国经济建设中一项规模宏大的水资源配置工程,主要供水目标是京、津及华北地区,调水线路从汉江丹江口水库引水,沿唐白河平原北部及黄淮海平原西部边缘往北自流输水,沟通长江、淮河、黄河、海河四大流域。工程的实施对于缓解华北水资源危机,改善供水区生态环境,促进华北地区并带动全国国民经济和社会的持续稳定发展具有重要的战略意义。南水北调中线工程可分为丹江口水库区、汉江中下游工程区和受水区。与水源地保护直接相关的是丹江口库区,其工程可分为初期工程和丹江口大坝加高工程。初期工程于1973年建成,坝顶高程162m,设计蓄水位157m,相应库容174.5亿。库区初期规模淹没涉及湖北省丹江口市、郧县、郧西县、十堰市及河南省淅川县等5县(市)。丹江口大坝加高工程于2005年9月26日开工,工程总工期计划为66个月。工程完建后,坝顶高程由目前的162m增加到176.6m,正常蓄水位由157m抬高至170m,总库容290.5亿

2 水源区水环境状况

2.1 污染源

根据对南水北调中线工程水源区(三省五市)城镇工业废水和生活污水的调查资料统计,2007年水源区废污水排放总量为30772万t,其中工业废水排放量9565万t,生活污水排放量21207万t,分别占总排放量的31%和69%,COD排放量13.57万t,氨氮1.91万t。其中,库区淹没直接涉及的5县市废污水排放总量7075.8万t,包括工业废水排放量3922.8万t,生活污水排放量3153万t,分别占总排放量的56%和44%,COD总排放量2385.1t,氨氮1211t。

根据近年来的监测资料统计估算,库区耗氧物与氨氮的面源输入量大于点源入库总量。面源主要通过水库周边的河流带入水库,主要是农田面源、畜禽养殖和农村生活3部分。面源污染和农业生产方式关系密切,据调查,水源区化肥施用折纯量已达420kg/以上,且有增长趋势,加之该地区的水土流失面积大,化肥流失已成为水库面源的重要来源。近几年,库周畜禽养殖业的发展呈上升趋势,畜禽粪便随地表径流进入水体,成为区内重要的面源污染。另外,农村和无排水系统乡镇排放的生活污水、人粪尿及区内的固体废物、生活垃圾等也是构成水库面源污染的一个重要来源。

2.2 水质

(1)丹江口水库水质。据长江流域水环境监测网多年的水质监测资料,按《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)评价,丹江口水库现状水质总体良好,水库9个常规监测断面的水质空间分布无明显差异,近几年汉库浪河口、丹库台子山和引水口陶岔3个断面高锰酸盐指数和氨氮两个指标均能达到Ⅱ类水标准,基本呈稳定状态,能满足各类功能用水的要求,是南水北调中线工程理想的水源地。同时,库区受农药、化肥等非点源污染的影响,局部库湾的氮、磷等营养元素富集程度较高,已达中营养化标准的上限,水库水质丰水期较平、枯水期略差。

(2)入库支流水质。汉江、丹江等主要支流水质总体良好。汉江干流主要监测断面多年来的水质监测结果表明:汉江干流水质总体良好,综合评价为Ⅰ~Ⅱ类。洋县等河段部分时段出现超标现象,主要污染物为氨氮和石油类。丹江干流主要监测断面综合评价为Ⅲ类。部分断面水质较差,出现Ⅴ至劣Ⅴ类情况,主要污染物为高锰酸盐指数和氨氮,其余指标均能达到Ⅰ、Ⅱ类标准。部分入库河流污染严重。由于近几年来丹江口库区周边乡镇企业发展很快,点源污染增多,加上河流径流量小,自净能力差,纳污能力低,造成局部支流和次级河流及主要城市江段下游有污染物超标现象。库区支流神定河、老灌河等由于工业和生活废污水的排入,入库水质较差,多为Ⅴ类、劣Ⅴ类。其他支流水质也受到不同程度的污染,一般为Ⅲ~Ⅳ类水。

(3)省界水体水质。南水北调中线工程水源地涉及湖北、陕西和河南3省,涉及省界断面的水质状况总体尚好,除2003、2005年白河、凉水河、湘河等部分断面因石油类、粪大肠菌群超标而出现Ⅳ类水质外,大部分实施监测的省界断面在绝大部分时段内的水质总体维持在Ⅱ~Ⅲ类。上游支流夹河、任河、天河水体中重金属污染严重。陕西与湖北交界的夹河南宽坪、天河照川断面均为劣Ⅴ类水,超标项目为总汞、总铅、总镉和总磷等重金属和营养物质。

3 水源地保护主要问题分析

丹江口大坝加高工程实施后,总库容增加,水库由初期的完全年调节水库变为不完全多年调节水库。大坝加高后将淹没土地、水面增加、水库水位、水深发生变化,从而导致水体流速和流态改变,并相应产生水质和水温结构的变化,对水库生态环境产生相应影响。同时,从工程开工建设以来,国家和库区各地在生态环境保护方面做了大量工作,取得一定成效,但仍存在污染治理、体制机制、保护管理等多方面的问题,亟待采取有效措施加以解决。

(1)点源污染治理已初见成效,但尚未彻底根治。丹江口库区一批城市污水处理厂、垃圾处理场已开工建设,有的已经建成运行,库区各县(市)关停了大批污染严重的“十五小”企业,如湖北省十堰市先后关停污染严重的“十五小”企业130多家,特别是对黄姜加工企业出台了强制性措施,关闭了63家。城市污水和生活垃圾直接排向水库的数量有所减少。同时,随着库区各地水源保护意识的增强,对进入库区的工业项目实行了较为严格的环保准入制度,否决了多项污染严重建设项目的立项申请,对控制污染和保护水源地起到了重要作用。但库区污水处理厂和垃圾处理场建成运行的数量还较少,在建的污水处理厂能否确保正常运行还存在一定的不确定性。已建成的垃圾处理厂配套设施不完善,部分未配套相应的污水处理设施。现有企业尚未完全实现达标排放,更未实现全库区按照水域纳污能力实行污染物限制排放,导致库区部分支流和局部库湾水质不达标甚至污染严重。

(2)面源污染治理任务艰巨。近年来,库区积极推进生态建设,加强森林保护与小流域综合治理,取得了一定成绩,如湖北省十堰市累积综合治理小流域118条,治理面积1 299.4km[2],大力发展现代农业、特色农业和无公害农业,特色产业基地面积达23.33万,产值占农业总产值80%以上,建设了一批生态农业基地,总结出“草—畜—沼—特”等生态农业模式,库区生态建设取得一定成效。河南省8个水土保持项目可行性研究已批复,正在实施,总面积165537,治理水土流失面积72499、小流域45条、总投资1.7亿元,已完成投资3600万元,已开始发挥对面源污染的控制作用。但面源污染治理任务依然艰巨:①各地尚有大批水土流失区需治理,仅河南省在水源地范围内就有水土流失面积4000多平方千米;②离水库最近的库周区域近期治理比例偏低;③生态农业尚处于初期示范阶段,尚未大范围推广,农药、化肥的施用量仍然较大,不合理施肥、过度施肥问题仍较普遍。

(3)部分支流污染严重和重大水污染隐患等,影响水源地水质安全。丹江口库区局部支流和主要城镇江段有污染物超标现象,库周城镇工业和生活污水未经处理直接排入河流和水库,使神定河、老灌河、浪河等入库支流水质严重污染,枯水期更为突出。神定河因接纳十堰市的工业和生活废污水,直接影响库区局部水域水质。老灌河源头区的卢氏、栾川采矿密集区的水体重金属超标严重,沿程又接纳西峡、淅川的工业和生活废污水等,如果处理不当将影响丹江口水库的水质安全。丹江口水库大坝加高蓄水后,部分库湾水流情势将会发生很大变化,水体交换性能变差,加上被淹没土地中营养物质的溶出,可能增加水体中氮、磷的含量,促进氮、磷等营养元素的富集,进而增加局部库湾水体发生富营养化的几率。此外,近年来,库区及上游支流各类突发性污染事件时有发生,事故类型有危险品运输车辆翻覆、尾矿坝垮塌、污染企业排污等,突发性水污染事件通常能在瞬间(或短时间内)产生超出水体自净能力的大量污染物质,具有发生突然、扩散迅速、危害严重及污染物不明等特点,这些重大水污染隐患对水源地水质安全构成严重威胁。

(4)监控能力还不能完全满足水源地保护需要。为了加强丹江口库区及上游生态环境保护,长江水利委员会在丹江口市成立了专门的水资源保护机构,流域机构和地方(包括受水区有关省市)水行政主管部门、环境保护行政主管部门等分别行使水源地保护管理职责。但目前监督管理手段有限,缺乏专门针对南水北调中线工程水源地保护的法规保障体系,水源地保护管理难以到位。在水环境监测方面还存在多头监测、条块分割、资源分散等问题。目前既有流域机构的监测站点,又有地方的监测站点,流域机构设置的监测站点主要控制入库干流和主要支流以及库区主要断面的水质,地方的监测站点主要是控制入库支流的水质,二者具有较好的互补性,但未建立起信息交流和共享机制,不利于管理。水质监测工作仍以传统的人工为主的方式进行,远程自动监控与水源地保护需求还有较大差距,监测项目、范围、监测频次等,不能适应水源地保护与管理新的形势和要求,难以对水源地水质进行实时监控和有效预警。

(5)促进库区经济社会可持续发展的体制机制亟待建立。丹江口库区及上游涉及湖北、河南、陕西3省5市,区域范围广,情况复杂。生态环境保护工作涉及多个地区、多个部门,目前的管理体制尚不能完全满足流域管理和区域管理相结合的要求,缺乏高效的监督管理机制,监督执法快速反应能力薄弱,尚未建立起水污染事故应急响应和会商机制,在发生突发性重大水污染事件时,难以有效应对。

同时,由于南水北调中线工程水源地保护的需要,对丹江口库区及上游地区的产业结构、产业布局有一些限制性要求,对库区及上游地区经济发展存在一定制约。虽然多方面均在呼吁建立生态补偿机制,但协调保护与区域经济可持续发展的生态补偿机制仍尚未真正建立。

4 水源地保护对策

搞好南水北调中线工程水源地保护,直接关系到南水北调中线工程受水区经济社会可持续发展和南水北调中线工程的成败。同时,根据多年研究和近几年工程建设情况,南水北调中线工程水源地保护还存在多方面的问题,研究和解决这些问题已刻不容缓。为使南水北调中线工程建设顺利进行,保障工程效益的正常发挥,针对南水北调中线工程的水源地保护有关问题,研究提出以下对策建议。

(1)加快实施水源地保护有关规划。为搞好南水北调中线工程水源地保护,国务院、国家发展改革委员会和地方人民政府等分别组织编制和批准了有关规划。特别是由国务院批准的《丹江口库区及其上游水污染防治规划和水土保持规划》,目前正在实施,部分规划项目已经建成并投入运行,但该规划总体实施进程较慢,绝大部分规划项目尚未建成,很多规划项目尚未启动,明显滞后于原规划进度;由国家发展改革委员会批准的《全国城市饮用水水源地安全保障规划》中,对丹江口水库水源地保护区划分、污染物总量控制、水源地保护工程等进行了明确规划,但规划内容还没有全面实施等,均应抓紧落实,要加快前期工作进度,按照项目对丹江口水库水质影响程度和项目的前期工作深度,区分轻重缓急,及早实施和加快实施进度。

(2)实行最严格的水资源管理,限制污染物排放总量。南水北调中线工程水源地保护工作不仅涉及湖北、河南、陕西3省5市的各级地方政府和相关专业部门,而且涉及国家众多行政主管部门,特别需要有针对性的政策法规来支撑,依法加强管理。建议应尽快组织制定适合南水北调中线工程水源地保护要求,以“预防为主、综合防治”为方针的《南水北调中线工程水源地保护条例》,各地还应制定相关的配套法规。同时,应尽快完成南水北调中线工程水源地纳污能力核算及污染物限制排放总量意见制订工作,并按照实行最严格的水资源管理要求,以及污染物限制排放总量意见,严格限制库区水污染物排放。

(3)建立有效的协调协商机制。针对南水北调中线工程水源区范围广、情况复杂和保护要求较高的特点,建议尽快成立水源保护协调机构,成员由流域管理机构和地方(包括受水区有关省市)水行政主管部门、环境保护行政主管部门,以及与南水北调中线工程有关的管理机构组成,就库区生态环境保护、生态补偿机制建立、库区经济社会发展等重大问题进行协商、沟通和协调等,建立流域管理和区域管理相结合的管理体制,建立加强监督管理与监督执法快速反应机制,建立水污染事故应急响应和会商机制等。

(4)尽快建立水源区生态补偿机制。为切实保护南水北调中线工程水源地水质,同时保障库区经济社会可持续发展,必须尽快研究建立长效的南水北调中线工程水源地生态补偿机制,使为南水北调中线水源地保护作出贡献的水源区享有同等的发展权,积极推进水源区保护与区域经济社会的协调发展。

(5)尽快组织划分水源地保护区。丹江口水库在湖北、河南两省的水功能区划成果中均将丹江口水库划为调水水源保护区,水面面积为1050km[2],但却没有相关的保护措施,虽然流域管理机构对丹江口水库的取水实施全额管理,但也仅仅是“管住”水,对水上区域的保护范围、措施、职责等未明确规定,建议有关部门按照职责,尽快组织把水库周边一定的陆域划为保护范围,并提出相关保护要求,以控制该区域内的人类活动,减少污染物直接进入水库,为保障水源地水质设置安全防线。

(6)建立和完善跨地区、跨部门的水环境监测网和预警预报系统。水环境监测是水源地保护的基础,应加快建立水源区跨地区、跨部门的水环境监测网和预警预报系统,全面掌握水源地主要支流的水量和水质状况。根据丹江口库区水质状况和监测工作现状,建议围绕水质保护和调水管理需要,以现有监测体系为基础,积极推进水质远程自动监测,实现对库区及主要支流水质的实时监控和有效预警;进一步完善监测站网和加强监测能力建设,要依托现有站网,加强重点区域监测,要针对丹江口水库可能发生水华和水质污染的沿岸库湾等水域开展动态监测;在加强点源监测的同时,开展面源监测。同时,要建立水质监测信息共享平台,加强信息化建设,逐步建立水源区保护信息管理系统和数字自动预警系统,满足水质保护和调水管理的需要。

(7)加强水源地保护相关基础研究与规划工作。鉴于南水北调中线工程水源地保护工作涉及多方面的问题和目前的工作状况,为有效保护南水北调中线工程水源地,尚需加强相关基础研究与规划工作,如针对丹江口库区上游尾矿坝溃决造成的巨大危害,库周区无序开矿造成的生态环境破坏和水土流失,库区支流污染问题等,开展进一步调研,研究相关控制与预防措施;尽快开展水源地有关富营养化的普查,开展大坝加高蓄水后支流、库湾富营养化的机理研究与控制技术研究,以及库区非点源污染物量化与控制技术研究等有关水体富营养化的调研工作;开展库区水生态修复技术研究等。尽快编制与实施汉江流域综合规划,统筹流域开发与保护,特别是要研究水资源的优化配置,协调好调水、区域用水和中下游用水等。同时,尽快编制工程建设和完建后的水质监测规划、水源地保护规划等。此外,《丹江口库区及其上游水污染防治规划和水土保持规划》正在全面实施,针对实施中暴露的问题,如存在不完全符合库区当前实际情况以及规划投资额度偏低、地方配套资金难以落实等问题,可考虑对该规划加以修编等。

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