宜昌因水而兴,因水而名。有浩瀚的长江,也有美丽的清江,大小河流164条。集水面积占全市总面积的91.5%,河流总长5089公里。全市水资源多年平均总量131亿立方,年均入境客水4572亿立方。 长江、清江、沮漳河、香溪河、黄柏河和渔洋河,是我市的主要河流,俗称“两江四河”。水是宜昌最具潜力的资源优势,近年来也出现了令人担忧的水环境问题。学习习总书记视察湖北的重要指示精神,研究宜昌的水环境的发展趋势与对策,为给子孙后代留下一条清洁美丽的万里长江,保护好一江清水,是水资源能否真正具备使用价值的核心,也是事关国家兴衰的大事。
一、宜昌水质变化趋势
(一)水质达标率总体下降
据市水利局发布的历年水资源公报数据,“十二五”时期,我市水污染情况达到高峰值。2010年全市监测的11条主要河流38处监测点,Ⅲ类以上河段占83.3%,无劣Ⅴ类河道;2014年共监测49条主要河流,Ⅲ类以上河段占79.9%,劣Ⅴ类河道占14.6%。2017年度共监测宜昌市境内49条主要河流,全年期符合及优于Ⅲ类的河段占总评价河长的92.9%,略高于2016年度的92.7%,汛期、非汛期符合及优于Ⅲ类的河段分别占总评价河长的97.9%、90.7%。
2010年监测主要水库水质状况较好,全部达到Ⅲ类以上水质要求;2014年监测水库水质达Ⅲ类以上的仅占82.1%,近二成的水库水质不合格。2017年度全市45个主要湖泊、水库全年期水质符合及优于Ⅲ类的有32个,占评价总数的71.1%,
2010年监测的17个重要供水水源地水质全部合格,合格率为100%;2014年监测的27个供水水源地,合格率仅为88.9%。2017年对28个饮用水源地的水质进行评价,全年水源地水质合格率(大于或等于80%)为年度水质合格水源地,合格水源地有23个,占评价总数的82.1%,
2017年度监测评价的水功能区共102个。按全因子达标评价,水质达标的水功能区有53个,达标率为52.0%,
(二)境内主要河流污染加剧
——清江。我市境内河长153公里,流域面积6147平方公里,境内年均水资源总量53.2亿立方。清江流域涉及长阳、宜都2个县市的19个乡镇(办事处),共计66.62万人,国土面积4418 平方公里。据2004-2013年水质监测资料:
长阳段整体水质较好,多为较清洁。清江流域长阳段按照Ⅱ类水的水功能区划水质目标,上游桅杆坪2011--2013年有水质监测以来合格率为77.78%;同期长阳段隔河岩断面合格率为77.78%;猫子滩断面合格率为66.67%;朱津滩断面合格率为61.11%,且3次出现了Ⅳ类水质。长阳段下游朱津滩断面也由轻度污染达到过中度污染的程度,2011、2012年多次出现总磷严重超标。
宜都境内清江段,自2011年对天龙湾、鄢沱、青林寺、白鸭垴四个监测断面来看,均不满足水功能区要求,达到中度污染;高坝洲电站、白家渡、清江桥等监测断面水质良好,多数年份达到Ⅱ类水质。从空间上看,高坝洲库区水质比下游水质差,这主要是库区的网箱养殖密集造成的水体污染。从时间上看,各水质监测断面的水质呈恶化趋势。
——黄柏河。全长162公里,流域面积1902平方公里,是关系到夷陵、西陵、伍家、猇亭区、枝江、当阳等四区两市大部分地区工农业生产和主城区供水的重要河流。流域共设有6个水质监测断面,据2005-2013年监测资料,采用综合污染指数法进行评价,从上游天福庙水库到下游将军岩,水质污染呈逐步恶化的趋势。天福庙水库及夷陵区三个监测断面均为轻度污染,城区黄柏河大桥和将军岩监测断面均为中度污染,且逐年恶化,黄柏河大桥断面已接近重度污染。
2013年5月和2014年6月,玄庙观、天福庙两座水库先后发生两次水华事件。市水利局于2013年6月对东支西北口水库以上14条支流的水质现状和污染源情况进行了集中调查,分别在各支流河源、河口布设了28个监测点进行取样分析。结果显示,栗林河和西汊河从上游至入库口水质均为劣Ⅴ类,总磷超标1.3~1.8倍。董家河水质从上游的Ⅱ类到入库口变为Ⅳ类,盐池河从上游的Ⅲ类水到入库口为Ⅳ类水,水质日益恶化,主要是总磷超标。被调查的14条支流总氮指标全部超Ⅲ类水质标准,达到Ⅴ类至劣Ⅴ类水质,有磷矿开采的支流比无磷矿开采的支流水质明显要差。
——香溪河。河长106公里,流域总面积3099 平方公里,自然落差1540米,境内集水面积2124平方公里,分东西两条支流。现有7个水质监测断面,据水质监测资料评价,香溪河流域整体水质较差,上游好于下游,多处出现中度污染。东支金字山2014、2015两年水质为较清洁;古洞口监测断面在2014、2015年水质由原来的较清洁变为中度污染;向家河2009年后水质下降,持续为中度污染,2013年污染等级达到峰值,近年有所好转。西支白沙河小学2009年水质等级为清洁,综合污染指数为0.6,短短7年时间,综合污染指数达到1.7,上升了近3倍,水质为中度污染。泗湘溪断面2014年达到峰值为中度污染,2015年水质有所好转但仍为中度污染。长沙坝2009年水质较好,达到清洁,但近年水质下降,达到中度污染。贾家店村断面在2014年为中度污染, 2015年综合污染指数有所降低,但仍为中度污染。
总体来看,我市境内水质正在逐步恶化,且恶化速度加快,水质达到功能区要求的时间越来越少。
二、主要污染源调查
无论是数据分析,还是我们的日常感受,水质普遍恶化已是不争的事实。为了分析水污染的原因,我们对黄柏河流域的远安县和夷陵区、清江流域的长阳自治县和宜都市、香溪河流域的兴山县和秭归县的34个乡镇、8792平方公里范围内的工矿企业、种植业、养殖业、污水处理、化肥农药使用等情况,进行了10年左右的统计分析,同时还对400多个农户进行了7大类百余项指标的问卷调查。将主要污染源划分为工业点源、农业面源、网箱养殖、畜禽养殖以及生活污水五大类,研究它们各自对水环境的污染源的排放量,以及对所在流域污染源的贡献率,寻找主要污染源,为水污染的防治对策提供依据。
(一)分流域污染源状况
清江流域:宜都境内网箱养殖和农业面源的氮磷贡献率达到了研究区域污染负荷总量的60%以上,工业点源污染比例较小,总氮贡献率仅10.31%,总磷仅占11.36%。长阳境内农业面源的总氮贡献率最高,达到了29%以上,网箱养殖和畜禽养殖各占22%左右,农村生活污水约占17%。面源是最主要的污染源头,占90%左右。工业污染比例不大,仅为7%。总磷方面,农业面源污染总磷贡献率最大,达44%以上;然后是畜禽养殖占27%、网箱养殖14%,最后是工业污染和农村、城镇生活污水。
黄柏河流域:主要污染源包括磷矿等工矿企业、农村生活污水、畜禽养殖、农业面源以及沿河生活垃圾等。磷矿开采企业设计年开采原矿的能力为1947万吨/年。
对于玄庙水库沿河磷矿企业废水直排,矿渣无序堆放等状况严重污染附近水域。磷矿的氨氮、总氮和总磷相应的贡献率分别为32.58%、25.62%和78.7%。对于天福庙水库磷矿的氨氮、总氮和总磷的相应的贡献率分别为59.03%、49.23%和69.31%。对于其它水库则面源污染对各水库的氨氮和总氮的贡献一般都大于磷矿的污染。如西北口水库面源污染的氨氮、总氮和总磷的贡献率分别为68.2%、79.16%和46.72%。尚家河水库:面源污染的氨氮、总氮和总磷的的贡献率分别为85.11%、86.59%和66.02%。
香溪河流域:总氮方面,畜禽养殖业贡献率34%,其次分别为农村生活源21%、农业面源18%、工业污染源17%、城镇生活源10%。总磷方面,农业面源贡献率为34%、工业污染源29%、畜禽养殖源24%、农村生活源11%、城镇生活源3%。
(二)水质污染加剧的主要因素
1、化肥农药。兴山县农用化肥施用强度为每公顷1030公斤,而国家级生态县创建标准为每公顷250公斤,超出生态县标准4倍之多。据清江流域长阳、宜都境内近10年化肥、农药使用情况分析,估算出长阳氮肥流失量为1070吨以上,磷肥流失量为420吨;宜都市的氮肥流失量950吨,磷肥流失量377吨,流失的氮、磷全部进入水体,严重污染了水质。开垦山地与增施肥料是我市山区农民提高产量的主要方式,而开垦坡度较大的山地容易造成水土流失,增施的化肥农药也更容易随流失的水土进入水体,进一步加重了污染。
2、生活污水。农村生活污水绝大多数采用渗排,无序排放,垃圾随意乱倒,柴堆、土堆、粪堆随处可见。据400多个农户问卷调查看,约占49%的农户生活垃圾处理就是简单堆在房子附近,约38%的农户采取垃圾焚烧,只有约11%的农户选择将生活垃圾用作肥料。
3、畜禽养殖。畜禽养殖粪便对环境造成极大压力,无论是集中养殖大户还是分散养殖,对畜禽养殖粪便基本没有处理,集中养殖大户的处理设施基本处于停运状态。问卷调查结果,约90%的农户将人畜生活污水未经处理直接倒掉或者直接用作灌溉。对水污染的贡献率达1/5甚至1/3以上,成为主要污染源。
4、网箱养鱼。清江流域的高坝洲、隔河岩等水库都有大量养殖网箱,特别是高坝洲库区,网箱养殖密度过大,加之不合理的投肥养殖,对水体造成了严重污染。污染贡献率接近35%,成为水体污染的主要因子。
5、工业排放。工业排放占总污染比例已达10~30%左右,并有不断增长的趋势,局部地区己上升为主要因素。天福庙库区磷矿开采对总磷的贡献率已超过50%。
三、宜昌水环境容量趋于饱和
水环境容量就是水域范围和水文条件下,在规定的排污方式和水质目标下,单位时间内该水域最大允许纳污量。根据河段水文条件、水力学参数和主要净化机制等,模拟水体中污染物的稀释、扩散、迁移和降解规律,可以通过模拟计算,得到不同区划水域水质目标要求的水环境容量。我们采用宜昌污染源最多的总氮、总磷为水质控制指标,计算出各流域的水环境容量。
——清江。依照Ⅱ类水环境标准,隔河岩库区、高坝洲库区的总氮、总磷水环境容量不但没有富余,还应减量。依照Ⅲ类水环境的标准,隔河岩、高坝洲库区的总磷剩余水环境容量仍为负值,这意味着,即便是按Ⅲ类水质目标,总磷仍需减量。
——香溪河。按照水质目标要求,香溪河流域总氮、总磷的剩余水环境容量均已经不足。2014年总氮剩余水环境容量为每年-380吨,其中兴山段超限365吨,秭归段超限15吨。总磷方面,总体剩余水环境容量为-62吨,兴山段超限近47吨,秭归段超限15吨。
——黄柏河东支。黄柏河东支所有14条支流,按照II类水质目标,总氮均已严重超标,环境容量为负。总磷除石门河以外,其余支流均有不同程度的超标,无剩余容量。
从以上三条重要河流现状分析,为了满足水功能目标要求,已经不存在剩余纳污能力,也就是说经济社会发展的水环境纳污能力的空间已不存在,经济发展所需的水环境容量,必须通过降低其它污染源才能获得。
总体来看水环境污染的现象是严重存在,水质恶化的趋势是正在加剧,表面上看2017年状况要优于2014年,接近2010年指标,但仔细分析每年来水径流总量你会发现21017水质较好的主要因素应该是来水较多的原因
四、对策与建议
(一)控制污染源。首先要禁止大水面投肥养殖,尽快取缔网箱养殖。二是农业面源方面,推广施用有机肥和秸秆还田,开展保护性耕作措施,推广合理施肥和科学施用农药,推广测土配方施肥等技术,减少化肥施用量,逐步达到国家级生态县化肥施用量标准,开展国家级生态县(市)创建活动;三是控制工业污染排放,确保工业污染排放达标,总量不突破。四是在畜禽养殖和农村生活污水方面,支持和推广家庭沼气池建设,以户为单位,将生活污水、人畜粪便等进行无害化处理。五是城镇生活污水方面,以乡镇为单位建立小型污水处理厂,确保生活污水均能得到有效处理。六是控制处理农村生活垃圾,建设农村生活垃圾统一收集、分类处理机制,开展垃圾分类堆放、循环利用工作,降低或减少农村污染源。
(二)开展水环境治理和修复。针对污染源开展工程、生物治理,使各种污染治理尽快达到国家标准。以流域为基础开展水土保持综合治理和退耕还林工程,建立生态防护林带,提高森林覆盖率,有效拦截泥沙,减少对流域水质的污染。针对流域、库区的特点建立湿地系统,对库区的生态环境进行植被恢复和生态重建。在河岸岸坡建立50~200米生态缓冲树林带,通过缓冲树林带实现对面源污染物质的拦截和生态环境的美化。同时,选择合适的经济蔬菜或花卉,采用人工浮岛净化水体的机制对水质恶化的水体进行修复,形成天然的水体自净化保护体系。
(三)严格控制排污总量。水体的自净和纳污能力是有限的,不能无限提高,这就需要我们严格控制总量,统筹全社会各行各业污染总量,合理分配使用。要针对流域水环境特点,科学制定水环境保护规划,统筹协调各方面力量开展水环境整治和保护。
(四)提高河流纳污能力。我国水资源在空间、时间上严重分布不均,丰平枯水平年径流量差别可达1~3倍,长江宜昌站30天平均洪量就占总量的20.9%,枯水期流量仅3~5千流量。宜昌的其它中小河流更是高达30~70%,河川基流只占总径流的23%左右,而环境容量一般规定采用90%的枯水年最枯月平均流量或10年最枯月平均流量作为设计流量,因此均衡径流量,也是提高水环境容量的最有效办法。
因此,水利行业和科研院校有必要重新研究蓄水工程,梯级开发的目标,由过去的防洪、灌溉、发电三大目标转变为水环境容量、防洪、供水、发电四大目标;研究已建立梯级水库提高枯水期流量的运行调度规程和水生态环境运行调度机制;研究水库蓄水后,库区及其支流回水河段水位升高、水流减缓,容易发生富营养化问题,但同时由于水体增大,调节能力的加强,提高枯水期流量,增加水环境容量,加快水库的水体循环,提高水体流动速度的优化调度方式方法;研究洪水运行规律,采取人造洪水及其的运行方式,确保河道不萎缩、不干枯、不断流,提高水环境容量和纳污能力,研开展以提高水环境容量为主要目标的水工程建设、调度、运行设计理论究和试验工程的建设。
(五)严格落实水环境保护法规。首先是落实河流、湖泊及所有水域的监管范围,全面落实河、湖长制; 其次是搞好涉水工程的保护、管理与建设,特别是排水口、排污口的建设与管理; 第三是制定贯彻落实好生态放水标准和监督实施办法; 第四是规划制定好水环境保护目标,全面摸清河流水域的纳污能力,控制好污染源入河总量; 笫五是贯彻执行好《水污染防治法》、《土壤法》、《农业法》和《环境保护法》,严格遵守《肥料管理条例》、《农药安全使用规定》、《农药管理条例》等法律法规; 第六是建立好水资源生态补偿机制,实行“污染者治污”责任制,严格监管督查各项治理措施的实施,确保治理目标的实现。