水源保護(hù)地農(nóng)業(yè)面源污染防治對策研究

水源保護(hù)地農(nóng)業(yè)面源污染防治對策研究

飲用水水源是指為生活和公共服務(wù)（政府機(jī)構(gòu)、公司、機(jī)構(gòu)、醫(yī)院、學(xué)校、餐飲、旅游業(yè)等）建設(shè)的飲用水和水源項目。國家環(huán)境保護(hù)總局發(fā)布的飲用水水源保護(hù)區(qū)劃分技術(shù)規(guī)范中指出,飲用水水源地保護(hù)區(qū)是國家為防治飲用水水源地污染、保證水源地環(huán)境質(zhì)量,劃定并要求加以特殊保護(hù)的一定面積的水域和陸域。水源保護(hù)地污染控制的根本是農(nóng)業(yè)面源污染,我國的面源污染控制還處于起步階段,存在以下一些問題:①減少農(nóng)藥、化肥的使用會與農(nóng)民利益發(fā)生沖突;②農(nóng)村的生活污水、禽畜糞便等垃圾污染物大多直接排放,難以集中處理;③垃圾、有機(jī)肥隨意露天堆放,受徑流沖刷容易直接進(jìn)入水體;④資金方面的投入力度相對不足,加之技術(shù)、工程管理信息化、科學(xué)化落后,不能及時準(zhǔn)確的反饋工程情況;⑤最重要的是政府管護(hù)、宣傳力度不夠,使農(nóng)民保護(hù)意識薄弱,未能積極的參與到水源地保護(hù)中。在以往的水源地農(nóng)業(yè)面源污染防治對策中,大部分是從功能區(qū)劃的角度、生態(tài)清潔小流域建設(shè)或最佳管理措施方面來闡述,還未把水源保護(hù)區(qū)的地表徑流作為單獨(dú)的小流域單元與水源保護(hù)區(qū)的其他地區(qū)分開治理,這樣就不能針對小流域的特征提出相應(yīng)方針。因此,筆者以昆明松花壩為例,闡述了BMPs與生態(tài)清潔小流域建設(shè)在水源保護(hù)地農(nóng)業(yè)面源污染防治中的應(yīng)用,以期為相關(guān)研究提供參考。1農(nóng)業(yè)面源污染控制的基本問題1.1底泥中有機(jī)物和重金屬污染水源地的面源污染可分為內(nèi)源污染和外源污染2類,內(nèi)源污染是水庫底泥中長期積累的各種有機(jī)物和重金屬,外源污染主要來自于農(nóng)業(yè)面源污染。農(nóng)藥、化肥的不合理搭配、利用率低,畜禽養(yǎng)殖、農(nóng)膜、秸稈、農(nóng)村生活垃圾等生產(chǎn)生活產(chǎn)生的污染物,是農(nóng)業(yè)面源污染的主要來源。1.2地下水滲流對抗污染物造成的徑流污染物遷移過程主要有2種:①農(nóng)田排水、地下滲漏。殘留的農(nóng)藥、化肥及固體垃圾等各種污染物隨著農(nóng)田灌溉及排水流入受納水體或滲到深層地下水;②地表徑流。當(dāng)降雨融雪等形成地表徑流時,各類污染物被雨水沖刷隨著徑流和泥沙進(jìn)入受納水體。1.3土地徑流、土地利用類型、強(qiáng)度的變化由人類各種生產(chǎn)生活活動引起的土地利用和土地覆被的變化是導(dǎo)致農(nóng)業(yè)面源污染的主要原因,主要包括2個方面:①土地利用類型的變化。土地利用類型的劃定主要為了評定土地的生產(chǎn)力,不同土地利用類型產(chǎn)生的徑流中所攜帶的氮、磷含量不同;②土地利用強(qiáng)度的變化。土地利用強(qiáng)度是土地資源利用的效率,近年來隨著糧食危機(jī)的迫近,許多國家和地區(qū)為了增加糧食產(chǎn)量加大了土地的利用強(qiáng)度,導(dǎo)致氮磷等污染物的入湖量增加。2農(nóng)業(yè)面源污染防治對策2.1水源保護(hù)區(qū)的劃分確定飲用水水源保護(hù)地的范圍應(yīng)考慮當(dāng)?shù)氐牡乩砦恢?、水文地質(zhì)條件、供水?dāng)?shù)量、開采方式和污染源等因素。為了兼顧經(jīng)濟(jì)發(fā)展與水源地環(huán)境保護(hù),1989年由國家環(huán)境保護(hù)局、衛(wèi)生部、建設(shè)部、水利部、地礦部聯(lián)合頒布的《飲用水水源保護(hù)區(qū)污染防治管理規(guī)定》對水源保護(hù)地做三級劃分:一級保護(hù)區(qū)即湖濱緩沖區(qū),為取水口附近一定范圍的水域和陸地,主要目的是保證飲用水的衛(wèi)生安全,是建立在河湖沿岸的各種不同類型的植被帶,阻攔可能進(jìn)入水體的泥沙、重金屬、有機(jī)質(zhì)等各種有害物質(zhì)以保證水質(zhì)的清潔,還可以通過減緩流經(jīng)河岸的水速以減少流水對岸堤的侵蝕;二級保護(hù)區(qū)即過渡區(qū),為一級保護(hù)區(qū)外圍一定范圍的水域和陸地,除要求它在正常情況下能保證飲水的安全,在水質(zhì)遭到污染的緊急情況下也能有足夠的時間和緩沖區(qū)域采取急救措施;三級保護(hù)區(qū)即準(zhǔn)保護(hù)區(qū),是水源涵養(yǎng)區(qū),它除了保護(hù)水源還要兼顧地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,有一部分森林作為用材林,每年需要適量適度的采伐。2.2控制農(nóng)業(yè)面源污染的方法,以減少農(nóng)業(yè)面源污染的方法措施BMPs于20世紀(jì)70年代末最早在英美國家實(shí)施,隨后在歐洲國家被廣泛用于控制氮、磷對水環(huán)境的危害,通過技術(shù)策略、規(guī)章制度等方法減少農(nóng)業(yè)面源污染。包括工程措施和管理措施2種,詳見表1。2.3流域水土資源高效利用的原則建設(shè)生態(tài)清潔型小流域就是因地制宜的實(shí)施各種治理措施,使流域內(nèi)水土資源得到有效保護(hù)、合理配置和高效利用,溝道基本保持自然生態(tài)狀態(tài)和行洪安全。目前的治理措施主要有生物措施、工程措施和耕作措施3類(表2)。3盤龍江的供水松花壩水源保護(hù)區(qū)于1981年建立,是我國第1個水源保護(hù)區(qū),位于昆明市北郊,屬于金沙江流域的盤龍江,是昆明市重要的飲用水源地,日供水占昆明市供水量的一半以上,水質(zhì)的好壞影響著昆明市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和居民的日常生活。松華壩水庫水質(zhì)逐年下降,從2001年的Ⅱ類水質(zhì)下降到2005年的Ⅳ類水質(zhì),屬于未達(dá)標(biāo)的集中式飲用水源地。3.1地表外延和二級保護(hù)區(qū)根據(jù)保護(hù)需求,將水源保護(hù)區(qū)分為3個區(qū):一級保護(hù)區(qū)為水庫正常水位線沿地表外延不低于200m等高線山脊走勢的水域和陸域,牧羊河、冷水河河道兩側(cè)沿地表外延大約100m以內(nèi)的區(qū)域;二級保護(hù)區(qū)為一級保護(hù)區(qū)外延1500m的區(qū)域;準(zhǔn)保護(hù)區(qū)為一、二級保護(hù)區(qū)以外的徑流區(qū)域。3.2清潔小流域建設(shè)3.2.1改土換樹,增加樹種冷水河與牧羊河沿岸的一級保護(hù)區(qū)內(nèi)植樹形成河岸植被帶;原有的水源涵養(yǎng)林多以針葉林為主,其水源涵養(yǎng)能力不強(qiáng)且容易產(chǎn)生病蟲災(zāi)害,因此需要引入栽培技術(shù)成熟、固土能力強(qiáng)的鄉(xiāng)土樹種來逐漸代替,如旱冬瓜、高山栲、滇青岡、滇樸等;人工林、未成林地、灌木林地、草地通過林分改造、封山育林來逐漸增加森林的水源涵養(yǎng)能力。3.2.2項目措施3.2.2.生活垃圾回收站和污水處理站建設(shè)一級保護(hù)區(qū)的排污口全部清除、耕地園地退耕,居民搬遷,禁止一切生產(chǎn)活動。各鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村莊和旅游景點(diǎn)都建造垃圾回收站和污水處理站,將生產(chǎn)生活垃圾、污水統(tǒng)一回收處理;盡量減少化肥農(nóng)藥的使用,并嚴(yán)格控制進(jìn)入保護(hù)區(qū)休閑娛樂的車輛和人員。3.2.2.地表徑流及水土流失坡為了保證污染物離開源頭后擴(kuò)撒要控制好地表徑流和水土流失,山坡修建山洪排導(dǎo)溝渠,退耕地植樹形成護(hù)坡林,耕地中挖掘引導(dǎo)灌溉形成的地表徑流匯集的溝道。3.2.2.3污染物入庫的最后一道防線,在冷水河與牧羊河下游建造人工濕地來滯留水體中的污染物,并在庫口安置前置庫,盡量減少入庫水中的污染物濃度。3.2.3污染全面控制牧羊河與冷水河集水區(qū)的大棚、花卉、耕地等是造成松花壩農(nóng)業(yè)面源污染的主要源頭,因此急需對種植業(yè)面源污染全面控制。即25°以上的坡耕地實(shí)施退耕還林,10°～25°以下的耕地實(shí)施等高線種植與免耕少耕法配合使用,10°以下的耕地實(shí)施測土施肥和套種、混播等方式來增加產(chǎn)量。等高線種植可以通過增加地溫來增加產(chǎn)量,免耕少耕能降低土地翻動以減少污染物流動,并對所有的耕地實(shí)行節(jié)水灌溉,禁止使用農(nóng)藥化肥。3.3bmps措施3.3.1生態(tài)凈化和獨(dú)立種植松花壩水庫周邊一級保護(hù)區(qū)內(nèi)實(shí)施全面退耕,減少人為干擾,建設(shè)水源涵養(yǎng)林和濕地、前置庫,外圍的二級保護(hù)區(qū)進(jìn)行封山育林,減少人、畜等外界因素對林地的干擾破壞。在各鄉(xiāng)鎮(zhèn)建立垃圾回收站和污水處理站,低洼地建造暴雨滯留塘,并在污水處理廠的下端建造人工水塘和濕地耦合的生態(tài)凈化系統(tǒng),使污水處理站、暴雨滯留塘的水體與人工水塘和濕地耦合系統(tǒng)通過溝渠的連接進(jìn)行逐步的凈化處理然后流入河道。區(qū)內(nèi)8°～25°的耕地按照等高線來實(shí)施梯田改造,山丘坡面地埂呈階梯狀而坡內(nèi)呈斜坡的一類旱耕地改造為坡式梯田,坡面小于15°的緩坡地進(jìn)行水平梯田改造,地勢復(fù)雜地區(qū)因地制宜進(jìn)行水平/坡式梯田的復(fù)式梯田改造。在耕地周邊建造雨水積蓄池并與各種節(jié)水灌溉技術(shù)相結(jié)合,對耕地進(jìn)行節(jié)水灌溉。3.3.2管理措施3.3.2.混農(nóng)林經(jīng)濟(jì)區(qū)自然栽培模式,年25°以上的坡耕地實(shí)施退耕還林,坡度8°以下的耕地根據(jù)實(shí)地情況進(jìn)行測土施肥、秸稈還田、節(jié)水灌溉、未利用地因地制宜的多種經(jīng)營,即以無公害蔬菜、果園、園林苗木、藥用植物等種植形成混農(nóng)林經(jīng)濟(jì)區(qū),不僅可以提高當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的家庭收入,還能清退重污染種植模式。3.3.2.進(jìn)行林分改造根據(jù)誰受益誰補(bǔ)償?shù)脑瓌t,對未成林地、疏林地、灌木林地進(jìn)行封山育林,并適當(dāng)?shù)囊朐耘嗉夹g(shù)已經(jīng)成熟的鄉(xiāng)土樹種進(jìn)行林分改造,增加各種林木的保水固土能力。對保護(hù)區(qū)的農(nóng)民因?yàn)樗幢Ｗo(hù)而退耕的耕地、園地、林地進(jìn)行補(bǔ)償,對測土施肥、梯田改造、沼氣工程等給予一定的技術(shù)支持和資金扶持,對移民搬遷后生產(chǎn)生活、子女學(xué)習(xí)等問題做好妥善安排工作。4減少污染物入庫量的措施水源地保護(hù)工作刻不容緩,針對我國水源地面源污染存在的難點(diǎn)及水污染現(xiàn)狀,首先,應(yīng)該加深了解水土流失發(fā)生的機(jī)理和過程,這是防止污染擴(kuò)撒的基礎(chǔ)。大力開發(fā)、普及新型、高效、低毒、低殘留易分解的農(nóng)藥和