駱馬湖水質(zhì)變化原因分析

駱馬湖水質(zhì)變化原因分析

1相關(guān)水文類型羅馬湖位于江蘇省北部，橫跨徐州和蘇州。它是淮河流域的第三大湖泊和江蘇省的第四大湖泊，在國家排水和蓄水方面發(fā)揮著重要作用。水域面積達(dá)375km2(水位23m),其中宿遷市和徐州市境內(nèi)分別為232km2和143?km2。最大水容量為14.5億m3(水位24m)。1949~1958年,駱馬湖先后完成了湖泊治理、水利樞紐設(shè)施建設(shè)等,成為受人工控制的大型平原型、水庫型湖泊。駱馬湖地區(qū)地勢總體上自西北向東南傾斜,雖然大部分湖區(qū)分布在宿遷市,但入湖河流均自北方流經(jīng)徐州境內(nèi)入湖,出湖河流均在宿遷市一側(cè)。其中入湖河流有3條:①新沂河,由山東省經(jīng)新沂市入湖,是駱馬湖最主要的水源,也是駱馬湖承納山東及新沂市工業(yè)和生活污水的重要通道;②中運河,為“南水北調(diào)(東線)”工程調(diào)水水道;③房亭河,在邳州境內(nèi)匯入中運河。出湖河流也有3條:一條經(jīng)皂河閘再泄入中運河;一條經(jīng)嶂山閘泄入新沂河,流入黃海,是駱馬湖最主要的泄洪通道,最大泄洪流量為5760m3/s;另一條經(jīng)洋河灘閘泄入陸塘河。駱馬湖年水位漲幅1.90~5.73m,年換水10次左右,是典型的過水性湖泊。駱馬湖水系及監(jiān)測點分布如圖1。2表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)宿遷市環(huán)境監(jiān)測中心在湖區(qū)嶂山閘、洋河灘、駱馬湖鄉(xiāng)、戴場和三場等5個測點的監(jiān)測數(shù)據(jù),以及《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)水質(zhì)評價標(biāo)準(zhǔn)、中國環(huán)境監(jiān)測總站《湖泊(水庫)富營養(yǎng)化評價方法及分級技術(shù)規(guī)定》等。駱馬湖水質(zhì)總體情況是:2001~2007年,總體水質(zhì)達(dá)Ⅳ類,如扣除總氮、總磷影響,能達(dá)到Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),其中大多數(shù)指標(biāo)達(dá)到Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),可滿足飲用水水源水質(zhì)要求。2.1環(huán)境保護(hù)的特點(1)污染有惡化的趨勢由圖2可見,2001~2005年,駱馬湖水質(zhì)綜合污染指數(shù)變化趨勢逐漸加重。(2)化學(xué)需氧量分析監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,主要污染物高錳酸鹽指數(shù)多年均值:戴場、駱馬湖鄉(xiāng)>三場、嶂山閘>洋河灘;化學(xué)需氧量多年均值:戴場>駱馬湖鄉(xiāng)>嶂山閘>洋河灘>三場。由于入湖河口均在北部和西北部,因此遠(yuǎn)離入湖河口的東南部水域水質(zhì)相對較好。(3)水體水質(zhì)分析由于地處季風(fēng)氣候區(qū),降水量的季節(jié)差異明顯,導(dǎo)致湖區(qū)水位季節(jié)性波動大。監(jiān)測結(jié)果顯示,水質(zhì)隨水位的變化而變化,枯水期優(yōu)于平水期,平水期優(yōu)于豐水期。作為過水性湖泊,湖泊水質(zhì)受來水水質(zhì)影響較大,尤其是雨季,匯入河流的雨水,給駱馬湖帶來了大量污染物。黃文鈺等曾對駱馬湖1998年的氮、磷平衡進(jìn)行了統(tǒng)計,發(fā)現(xiàn)河流攜帶大量的營養(yǎng)物質(zhì)入湖是決定駱馬湖富營養(yǎng)化水平的主要原因。(4)年度上升趨勢2001~2007年上半年駱馬湖主要污染物化學(xué)需氧量、高錳酸鹽指數(shù)和生化需氧量保持穩(wěn)定,但氨氮有逐年上升趨勢(圖3)。除2002年高錳酸鹽指數(shù)(6.4mg/L)超過地表水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)外,其余各年均值均符合地表水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)(約5.0mg/L),其中生化需氧量可達(dá)Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn),從2001年的1.0?mg/L上升到2004年的2.5?mg/L,然后又下降到2007年的1.7?mg/L。(5)全湖透明度的測定2001~2007年,湖水透明度有逐年下降趨勢,年平均值分別為0.90、0.94、0.73、0.53、0.59、0.49和0.59m,2006年全湖透明度僅為2002年的52.1%。經(jīng)調(diào)查分析,主要原因是湖區(qū)采砂對底質(zhì)的擾動以及上游來水的影響。(6)富營養(yǎng)化率高,總磷含量逐年遞增2001~2007年,湖水富營養(yǎng)化指數(shù)變化幅度在40.9~48.4之間,呈中營養(yǎng)化水平,但總磷含量逐年遞增,2007年是2002年的2.1倍,潛在的富營養(yǎng)化呈加重趨勢。2.2原因分析駱馬湖水污染近年來呈逐漸加重趨勢,對區(qū)域社會、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)平衡產(chǎn)生了很大壓力。經(jīng)調(diào)查分析,認(rèn)為導(dǎo)致污染加劇的原因主要有以下方面。2.2.1污染源多,生態(tài)污染嚴(yán)重駱馬湖屬淮河流域沂沭泗水系,污染物主要來自入湖河流從山東省和徐州市帶入的污染物。入湖河流匯水總面積達(dá)50238km2,其中沂河流域11820km2、中運河37702km2、房亭河716km2。匯水區(qū)內(nèi)的工業(yè)生產(chǎn)及生活所產(chǎn)生的污染,導(dǎo)致入湖河流水質(zhì)惡化,在6、7月份的主汛期甚至發(fā)生污染事故。事故發(fā)生時,湖區(qū)的沂河口、戴場、新戴河口等區(qū)域高錳酸鹽指數(shù)、總磷、氨氮、氰化物、溶解氧、揮發(fā)酚等多項指標(biāo)均嚴(yán)重超標(biāo),最高超標(biāo)達(dá)10.6倍,對湖區(qū)生態(tài)環(huán)境和水生物資源造成嚴(yán)重破壞。據(jù)估算,宿遷市的黃墩、皂河、王官集、蔡集、雙莊和曉店等鄉(xiāng)鎮(zhèn)共有環(huán)湖農(nóng)田5500hm2,徐州市的新店、棋盤、窯灣、新河和駱馬湖林場5個鄉(xiāng)鎮(zhèn)(場)共有環(huán)湖農(nóng)田約9300hm2。每年農(nóng)田施用氮磷鉀肥約750kg/hm2,使用農(nóng)藥3.75~4.50kg/hm2。其中施用量的近50%滲入地下水或隨地表徑流匯入湖中。2.2.2養(yǎng)殖區(qū)水體狀況湖區(qū)現(xiàn)有養(yǎng)殖總面積31.7km2,占湖區(qū)面積的7.9%。其中,網(wǎng)圍為主要養(yǎng)殖方式,占養(yǎng)殖總面積的99%。主要問題,一是由于圍網(wǎng)養(yǎng)殖密度大,造成養(yǎng)殖區(qū)水體流動受阻、交換不暢;二是圍網(wǎng)區(qū)內(nèi)以養(yǎng)蟹為主,大量水草和底棲動物被攝食,水體自凈能力下降,破壞了養(yǎng)殖水域的生態(tài)環(huán)境;三是由于少數(shù)漁民片面追求產(chǎn)量,投餌不當(dāng),對水質(zhì)產(chǎn)生一定影響。2.2.3砂砂量及采砂量目前,全湖共規(guī)劃6個采砂點,從業(yè)人員1000多人,多為個體經(jīng)營,年采砂量約600萬t。部分業(yè)主受利益驅(qū)使,不按規(guī)劃區(qū)域開采,尤其在宿遷市與新沂市交界處,如黃墩小湖、三場等水域,偷采盜采現(xiàn)象較為嚴(yán)重,原有的底棲生物、蘆葦和水草等大量消失,湖水自凈能力下降,加劇了水質(zhì)惡化。2.2.4污水、垃圾、1.排放廢水直接排流,造成水質(zhì)下降主要是環(huán)湖及水上餐飲業(yè)快速發(fā)展,湖區(qū)漁民生活、航運等將大量的基本未經(jīng)處理的生活污水、生活垃圾、油污等排入湖區(qū),造成駱馬湖局部水域水質(zhì)下降。3飲用水功能駱馬湖是國家南水北調(diào)東線重要的調(diào)蓄水庫,具有防洪、灌溉、航運、水產(chǎn)養(yǎng)殖、涵養(yǎng)水源、提供飲用水源、維持生物多樣性等多種功能。加強(qiáng)駱馬湖生態(tài)修復(fù),對維護(hù)流域、區(qū)域生態(tài)安全和生態(tài)平衡,保護(hù)國家南水北調(diào)東線調(diào)水和送水水質(zhì),促進(jìn)流域經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境持續(xù)健康發(fā)展具有非常重要的作用。3.1建立污染源治理機(jī)制加強(qiáng)入湖河流流域及環(huán)湖行政區(qū)域,包括山東臨沂、棗莊、濟(jì)寧、菏澤以及江蘇徐州、宿遷等行政區(qū)域,以及水務(wù)、國土、環(huán)保、漁管、沂沭泗、水運等部門之間的協(xié)調(diào)與合作,制定區(qū)域污染排放標(biāo)準(zhǔn)和區(qū)域環(huán)境準(zhǔn)入條件以及控污減排措施,建立區(qū)域內(nèi)污染源治理、水質(zhì)監(jiān)測與管理、水質(zhì)信息通報和突發(fā)性事件應(yīng)急處理等機(jī)制。3.2加強(qiáng)濕地保護(hù)一是制定環(huán)駱馬湖地區(qū)(宿遷、徐州)生態(tài)功能保護(hù)區(qū)規(guī)劃及分區(qū)規(guī)劃?？茖W(xué)合理地統(tǒng)一劃分駱馬湖水域及環(huán)湖陸域生態(tài)功能分區(qū),針對湖區(qū)內(nèi)自然保護(hù)區(qū)、漁業(yè)資源保護(hù)區(qū)、飲用水源地保護(hù)區(qū)、濕地涵養(yǎng)林保護(hù)區(qū)、近岸水生植物養(yǎng)護(hù)區(qū)、黃砂禁采區(qū)、生態(tài)修復(fù)工程示范區(qū)等不同功能區(qū),提出切實可行的近期、中期、長期建設(shè)與管理的規(guī)劃和保護(hù)措施。二是著力建設(shè)和保護(hù)宿遷市2005年設(shè)立的駱馬湖濕地自然保護(hù)區(qū),總面積為6700hm2,包括核心區(qū)、緩沖區(qū)、實驗區(qū)3個部分。重點保護(hù)對象為內(nèi)陸淡水濕地生態(tài)系統(tǒng)、國家重點保護(hù)鳥類和其他野生動植物、魚類產(chǎn)卵場等。3.3“兩高兩低”、凈化新型水最優(yōu)產(chǎn)業(yè)體系加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級,淘汰落后生產(chǎn)能力,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)和清潔生產(chǎn)。切實轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式,走新型工業(yè)化道路,大力發(fā)展高技術(shù)、高效益、低消耗、低污染的“兩高兩低產(chǎn)業(yè)”,加快形成節(jié)約、環(huán)保、高效的產(chǎn)業(yè)體系。對區(qū)域內(nèi)的化工、醫(yī)藥、冶金、印染、造紙等重污染行業(yè)開展專項整治,關(guān)閉、淘汰工藝落后、污染嚴(yán)重、不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的企業(yè),切實削減污染物排放量,改善環(huán)境質(zhì)量。積極開展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的試點工作,實施企業(yè)園區(qū)化和園區(qū)生態(tài)化工程,通過企業(yè)集聚形成產(chǎn)業(yè)鏈和產(chǎn)業(yè)集群,全面實行強(qiáng)制性清潔生產(chǎn)審核,促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。3.4化肥施用量控制法一是控制面源污染。引導(dǎo)農(nóng)民積極調(diào)整種植結(jié)構(gòu),逐步由“高投入,高產(chǎn)出”的無機(jī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式過渡到可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式,建設(shè)無公害農(nóng)產(chǎn)品、綠色食品和有機(jī)食品生產(chǎn)基地,發(fā)展有機(jī)農(nóng)業(yè)和生態(tài)農(nóng)業(yè),減少農(nóng)業(yè)面源污染帶來的壓力。全面推廣測土配方施肥、農(nóng)藥減量增效控污等先進(jìn)適用技術(shù),減少化肥、農(nóng)藥使用量,不斷削減總氮、總磷等主要污染物排放量。有研究表明,均衡使用氮肥、磷肥、鉀肥和微量元素肥料,通過有效回收利用糞肥、作物殘茬和種植豆科植物,對小麥/水稻和小麥/玉米復(fù)種體系,保持同樣的產(chǎn)量,化肥平均施用量可以減少30%~60%。到“十二五”末,農(nóng)業(yè)面源污染基本得到控制,不僅駱馬湖總氮、總磷含量明顯降低,農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量也會得到顯著提高。二是大力推廣生物環(huán)保養(yǎng)殖技術(shù)。以生豬養(yǎng)殖為例,采用現(xiàn)代生物技術(shù)的環(huán)保養(yǎng)豬新模式,能有效解決環(huán)境污染,實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)。生物環(huán)保養(yǎng)豬,也稱為微生物發(fā)酵墊料清潔養(yǎng)豬技術(shù)。即把秸稈、木屑粉碎后墊成0.8m厚的發(fā)酵床,拌入微生物菌,通過微生物菌的發(fā)酵,使豬糞尿得到分解轉(zhuǎn)化。與傳統(tǒng)養(yǎng)豬模式相比,節(jié)水75%~90%、節(jié)省精飼料10%~15%、節(jié)省勞動力30%~50%,出欄期縮短60d,養(yǎng)殖場內(nèi)外無氣味、污染物零排放,實現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會效益的統(tǒng)一。三是加強(qiáng)農(nóng)村生活污染治理。按照建設(shè)新農(nóng)村的要求,實行農(nóng)村環(huán)境綜合整治,開展“六清六建”、“三清一綠”工程建設(shè)。實施鎮(zhèn)村布局規(guī)劃和村莊建設(shè)規(guī)劃,重點做好生活污水、垃圾的收集與處理工作,切實減輕對水體的污染。推廣應(yīng)用凈化沼氣池、人工濕地等生活污水處理適用技術(shù),對生活垃圾實行集中收集、集中處理。3.5實施生態(tài)養(yǎng)殖,提高漁業(yè)收入一是在沿湖地區(qū)的河口、淺灘、低地做好濕地建設(shè)和保護(hù)工作;二是做好駱馬湖中心區(qū)6700hm2的自然保護(hù)區(qū)保護(hù)工作,積極推進(jìn)核心區(qū)、緩沖區(qū)和實驗區(qū)建設(shè);三是做好水生植被恢復(fù)工作,保護(hù)苦草、蘆葦?shù)葍?yōu)質(zhì)水生植物,適當(dāng)引種伊樂藻等優(yōu)質(zhì)水生飼料,清除黃絲草等有害植物;四是改善湖區(qū)水產(chǎn)養(yǎng)殖結(jié)構(gòu),穩(wěn)控養(yǎng)殖面積,積極推廣生態(tài)養(yǎng)殖,提高水資源利用率,使物質(zhì)、能量得到多層次分級利用,廢棄物的排放循環(huán)利用;五是規(guī)范湖區(qū)采砂行為,制定《駱馬湖黃砂資源開發(fā)利用和保護(hù)規(guī)劃》,嚴(yán)格執(zhí)法,堅決打擊非法采砂;六是實施生態(tài)漁業(yè)工程,按照“整體、協(xié)調(diào)、循環(huán)、再生”的原則,制定《駱馬湖水產(chǎn)養(yǎng)殖規(guī)劃》,合理利用湖泊資源、適度規(guī)模水產(chǎn)養(yǎng)殖、人工調(diào)控各漁業(yè)生態(tài)區(qū),控制湖泊的富營養(yǎng)化,延緩沼澤化進(jìn)程,使湖泊資源可持續(xù)利用。著重提高漁產(chǎn)品質(zhì)量,大力發(fā)展無公害漁產(chǎn)品和有機(jī)漁產(chǎn)品,打出駱馬湖漁產(chǎn)品的生態(tài)品牌,以此來提高漁業(yè)收入。不提倡大力發(fā)展以投放餌料為主的污染