貴陽地區(qū)重要飲用水源地紅楓湖、百花湖水體污染事件調(diào)查

貴陽地區(qū)重要飲用水源地紅楓湖、百花湖水體污染事件調(diào)查

紅峰湖和白虎湖（以下簡(jiǎn)稱“兩個(gè)湖”）是連接烏江水系和貓?zhí)拥牡谝粋€(gè)和第二個(gè)富松水庫。它集供水、發(fā)電、灌溉、水產(chǎn)養(yǎng)殖、防洪、旅游、自然生態(tài)等七個(gè)職能于一體。貴州省中部地區(qū)具有重要的經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略和經(jīng)濟(jì)貿(mào)易戰(zhàn)。1995年11月28日,貴州省第八屆人大常委會(huì)第十八次會(huì)議通過的《貴州省紅楓湖、百花湖水資源環(huán)境保護(hù)條例》規(guī)定:“兩湖的水資源首先滿足城鄉(xiāng)居民生活用水,統(tǒng)籌兼顧工業(yè)、農(nóng)業(yè)用水和旅游的需要?！边@進(jìn)一步明確了兩湖的主要功能為生活飲用供水,是貴陽市兩城區(qū)、白云區(qū)及清鎮(zhèn)市的主要飲用水源地。自1994年9月以來,兩湖多次出現(xiàn)周期性的水質(zhì)惡化現(xiàn)象和重大污染事故,造成較大的經(jīng)濟(jì)損失,給人民生活造成了不利影響,巳成為社會(huì)和公眾頗為關(guān)注的問題。1水污染已經(jīng)發(fā)生多年，而且1.11直接經(jīng)濟(jì)效益自9月20日開始,紅楓湖、百花湖先后發(fā)生大面積水體變色,網(wǎng)箱死魚2.3×105kg,直接經(jīng)濟(jì)損失約3.80×106元。據(jù)有關(guān)調(diào)查結(jié)果表明:死魚區(qū)及其附近水域水色呈暗褐色,pH值下降,溶解氧含量降低,亞硝酸鹽氮濃度增高;死魚的主要原因是水體缺氧。1.21水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)定9月22日,紅楓湖周期性出現(xiàn)“黑水”,水質(zhì)情況與1994年同期相似,由于掄救及時(shí)而未造成重大損失。大壩處湖水的總磷為0.69mg/L,超當(dāng)時(shí)執(zhí)行的GB3838—88《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)12.8倍,(超現(xiàn)行的GB3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)5.9倍),溶解氧為1.69mg/L,飽和率僅達(dá)11%。下泄黑水的過濾物為棕褐色,經(jīng)鏡檢主要由有機(jī)質(zhì)、細(xì)菌菌團(tuán)、原生動(dòng)物和藻類等浮游動(dòng)、植物殘?bào)w組成。1.31紅楓湖水質(zhì)調(diào)查評(píng)價(jià)6月上、中旬,紅楓湖突然出現(xiàn)大面積藍(lán)、綠藻水華,總氮、總磷檢出值分別為2.41~3.46和0.137~0.143mg/L。7~8月,藻類生物細(xì)胞數(shù):紅楓湖南湖西郊水廠取水口水域達(dá)4.50×106個(gè)/L,北湖太陽島附近為2.00×106個(gè)/L;9月份葉綠素a均值:南湖西郊水廠取水點(diǎn)水域22.97mg/m3,北湖太陽島9.47mg/m3;透明度:南湖水廠取水口水域1.62m,北湖太陽島1.84m。6~10月的12次監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明:紅楓湖6個(gè)代表點(diǎn)位的總氮、總磷和溶解氧濃度超標(biāo),按當(dāng)時(shí)執(zhí)行的GB3838—88衡量,水質(zhì)實(shí)達(dá)類別為Ⅳ、Ⅴ類或劣于Ⅴ類。綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)達(dá)60.2,屬富營(yíng)養(yǎng)化水體。最嚴(yán)重的水域是南湖投餌水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)下游方向的西郊水廠取水口附近,其次是中湖區(qū)花魚洞和北湖的太陽島附近。1.41997年3~4月,紅楓湖南湖兩岔洞及其以北出現(xiàn)水華。9月18日,一夜之間湖水驟然變色。水華與1994、1995年湖水變色時(shí)雷同。1.51水藻細(xì)加過水3、4月上旬,紅楓湖出現(xiàn)罕見的大面積水華束絲藻水華,在兩岔洞(即三岔河)至南湖中心附近水域,水藻集中在表層,厚0.5m左右,幾成藻漿。1.61水華氧下降6月20日開始,在長(zhǎng)時(shí)間晴朗暖熱天氣之后,驟然連降大到暴雨,移至紅楓湖南湖揚(yáng)塘湖灣水面的132個(gè)養(yǎng)殖網(wǎng)箱,由于湖水突然變色,發(fā)生水華,溶解氧下降,網(wǎng)箱中喂養(yǎng)的大小魚兒幾乎全軍覆沒,死魚超過2.0×105kg,經(jīng)濟(jì)損失慘重,重蹈了1994年的覆轍。1.721000年10月2~3日百花湖水體變?yōu)榘底厣?.82001年10月3日,百花湖水體開始變色,至10月7日最為嚴(yán)重,直到10月13日才有所減輕。最嚴(yán)重的范圍是煤土灣至大壩一帶。1.92年至2002年年月,“水華”痕跡2002年10月7~8日百花湖蔣家鋪?zhàn)右粠姘l(fā)生水華,不時(shí)延至11月中旬,當(dāng)時(shí)上述地區(qū)仍可見到“水華”殘跡。爾后,又不時(shí)出現(xiàn)水華,至2003年元月,在上述地段還可見到“水華”蹤跡。據(jù)有關(guān)人士調(diào)查,2006年百花湖觀音山莊附近水域水的透明度僅1m左右。2水體污染事件的反思幾年來,為保護(hù)兩湖水體,政府已投資上千萬元,雖然在主觀上做出了很大的努力,投入了不少的人、財(cái)、物力,取得了一定成效,但始終未能遏止水體污染事件的連年發(fā)生,這不得不引起我們的反思,由此,做如下討論。2.1兩湖水體污染的進(jìn)程兩湖水體污染事件的發(fā)生不是一個(gè)偶然現(xiàn)象,有其長(zhǎng)期發(fā)生、發(fā)展的過程,這是一個(gè)漫長(zhǎng)的歷史過程。根據(jù)對(duì)兩湖沉積物絕對(duì)年齡的測(cè)定及其污染物成分、特征的研究,從水庫建成之日起,污染就開始產(chǎn)生了,只是在初期階段,由于人類生產(chǎn)、生活活動(dòng)的強(qiáng)度不大,對(duì)兩湖水體未造成明顯影響,水體水質(zhì)的變化難以察覺而已。但從20世紀(jì)80年代中、后期開始,在對(duì)兩湖水體的開發(fā)強(qiáng)度未進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃和論證的情況下逐年加大了開發(fā)力度,特別在1990年前后大力發(fā)展投餌養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè),結(jié)果加速了兩湖水體污染的進(jìn)程,終于在1994年9~10月發(fā)生了嚴(yán)重的水污染事件。在貴州省環(huán)保局組織的專家會(huì)議上,絕大多數(shù)專家認(rèn)為,這是長(zhǎng)期污染的積累造成的:冰凍三尺,非一日之寒。2.2水體富營(yíng)養(yǎng)化的意義兩湖的水環(huán)境質(zhì)量逐年惡化,是貴州水庫水環(huán)境質(zhì)量由好變差過程的典型演示。我們可以從中得到許多啟示,許多問題發(fā)人深省,總結(jié)其中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),首先要提高認(rèn)識(shí),提高對(duì)環(huán)境客觀現(xiàn)實(shí)及其本質(zhì)而不是表面現(xiàn)象的認(rèn)識(shí).“人類控制自然,不是依靠力量,而是依靠認(rèn)識(shí)?！笨陀^上,新的環(huán)境問題會(huì)不斷出現(xiàn),我們必須不斷地發(fā)現(xiàn)新問題,解決新問題。水體富營(yíng)養(yǎng)化問題的產(chǎn)生,是緩流水體自然演變的結(jié)果,人類生產(chǎn)開發(fā)活動(dòng)的影響是不可回避的事實(shí)。當(dāng)河流上的水庫建成之時(shí),原先奔騰咆哮的河流變成了平如鏡面、寬闊無比的水面,永遠(yuǎn)失去了往日的喧嘩,此時(shí)水資源的可利用程度大大提高。但各類生產(chǎn)、生活、旅游設(shè)施在水庫水面及岸邊或近岸地帶卻蜂擁而至。由于人群大量聚集,排入水庫的各類污染物數(shù)量成倍增長(zhǎng),這是水庫水體加速發(fā)生富營(yíng)養(yǎng)化的重要原因,也是大自然對(duì)人類生產(chǎn)開發(fā)活動(dòng)的報(bào)復(fù)。水體富營(yíng)養(yǎng)化是繼水體重金屬污染之后出現(xiàn)在人類面前的又一個(gè)新的重大的水環(huán)境問題,它是隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的長(zhǎng)足發(fā)展、城市的不斷擴(kuò)張、人口的快速增長(zhǎng)悄然而至的。它是長(zhǎng)期的環(huán)境效應(yīng)造成的后果,在短期內(nèi)難以察覺,只有當(dāng)人們驚回首時(shí),才發(fā)現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化的災(zāi)難己經(jīng)降臨了人間。1994年9~10月水污染事故的發(fā)生給人們敲起了警鐘,1996年6月“水華”的出現(xiàn),人們不得不重新認(rèn)識(shí)兩湖,發(fā)生富營(yíng)養(yǎng)化的客觀現(xiàn)實(shí)使人們開始調(diào)整思路,兩湖的水環(huán)境保護(hù)及其研究進(jìn)入了新的階段。2.3水體富營(yíng)養(yǎng)化效應(yīng)水體富營(yíng)養(yǎng)化是兩湖當(dāng)前及今后相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)存在的主要水環(huán)境問題,它是貓?zhí)痈闪魉畮旎?水環(huán)境質(zhì)量發(fā)生蛻變的必然趨勢(shì)。1994年以來,兩湖數(shù)次發(fā)生較大的所謂“黑水”及“缺氧反應(yīng)”事件,都是已經(jīng)富營(yíng)養(yǎng)化的兩湖水體出現(xiàn)的“等溫對(duì)流”加沉積物的二次污染,造成水體耗氧、缺氧、變色、死魚等。由于整個(gè)流域區(qū)及湖濱周邊工業(yè)、生活、旅游帶來的污染以及湖面投餌養(yǎng)魚直接排污的疊加,加快、加重了兩湖水體的富營(yíng)養(yǎng)化進(jìn)程。截至2002年,兩湖水體的總磷、總氮、凱氏氮、透明度、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、生化耗氧量、氨態(tài)氮等都有不同程度的超標(biāo),水質(zhì)達(dá)不到水域功能區(qū)規(guī)定的水質(zhì)類別,實(shí)達(dá)類別多為Ⅳ~Ⅴ類,甚至劣於Ⅴ類。投餌養(yǎng)殖(包括網(wǎng)箱、溫流水、圍欄、圍網(wǎng)養(yǎng)殖等)對(duì)兩湖水體的危害最大,較大的死魚事件都與投餌養(yǎng)殖有直接關(guān)系。投餌養(yǎng)殖是氮、磷污染物的排放首戶,且直接排入水體,危害程度高,現(xiàn)雖已全部拆除,但其造成的嚴(yán)重潛在影響仍然存在。水生生物調(diào)查結(jié)果:1997~1998年間,以藍(lán)藻占優(yōu)勢(shì),而自1998年5月之后,湖中放養(yǎng)了鰱、鳙魚苗,大型的水華藻類數(shù)量趨于減少,但又出現(xiàn)了大量耐污小型藻類,預(yù)示著水體向富營(yíng)養(yǎng)化更為嚴(yán)重的方向發(fā)展。按生物多樣性指數(shù)D值評(píng)價(jià),屬重度富營(yíng)養(yǎng)化;按水生生物綜合評(píng)價(jià),兩湖總體已進(jìn)入重度富營(yíng)養(yǎng)化階段。兩湖富營(yíng)養(yǎng)化氮、磷為控制因子,其中主控因子為磷。AGP(藻類增長(zhǎng)潛力實(shí)驗(yàn))實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,磷作為藻類生長(zhǎng)限制因子的生長(zhǎng)閾值濃度為0.025mg/L。參考國(guó)內(nèi)外研究報(bào)道,采用沉積物有機(jī)指數(shù)評(píng)價(jià),沉積物的有機(jī)污染已達(dá)到嚴(yán)重程度;引用湖泊沉積物有機(jī)氮污染評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),兩湖表層沉積物中有機(jī)氮污染亦達(dá)到相當(dāng)嚴(yán)重程度。實(shí)驗(yàn)表明,紅楓湖、百花湖中干沉積物平均密度為2.41g/cm3,堆積速率平均0.17g/(cm2·a),到2002年,平均堆積總厚度分別為23~24cm和21~22cm。鮮沉積物堆積量分別為7.63×106m3和2.22×106m3,干沉積物分別為2.21×106t和6.5×105t。紅楓湖污染物累積量總磷約2600t,總氮約7300t,有機(jī)碳約82000t,百花湖污染物堆積量總磷約800t,總氮約2500t,有機(jī)碳約31000t。沉積物中總磷平均含量1300~1500mg/kg,表層最高可達(dá)2300~3040mg/kg,沉積層以上5.1cm厚的水體懸浮層,總磷含量最高可超過3390mg/L。與國(guó)內(nèi)10個(gè)富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重的湖、庫總磷均值1792mg/L比較,兩湖沉積物具有較高的磷負(fù)荷。靜態(tài)下的釋放通量冬、春季最大,夏、秋季最小。沉積物中,磷主要以“活性”的形態(tài)存在,暗示兩湖沉積物磷的生物—地球化學(xué)循環(huán)可能對(duì)其水體富營(yíng)養(yǎng)化水平造成重要影響。通過污染物收支計(jì)算,總磷、懸浮物、鐵、錳、氨態(tài)氮的滯留率超過80%或90%,總氮、高錳酸鹽指數(shù)、生化需氧量在50%~80%之間。由于主要污染物通過生物富集和沉降等作用大部分進(jìn)入沉積相,故而有時(shí)在水體水相中污染物濃度不高,但這并不能說明水體的富營(yíng)養(yǎng)化已得到有效控制,因?yàn)榇蟛糠只蚪^大部分污染物進(jìn)入沉積物,形成了隨時(shí)都有可能爆發(fā)危險(xiǎn)的二次污染源,成了環(huán)境隱患。由上可見,兩湖水體屬有機(jī)污染,己達(dá)富營(yíng)養(yǎng)化程度,正向重度富營(yíng)養(yǎng)化發(fā)展。2.4文水水質(zhì)分析1994年死魚的直接原因是水體缺氧。水體缺氧與沉積層及其以上厚約5.1cm的懸浮層借水動(dòng)力場(chǎng)的垂直交替,擴(kuò)散至水體上層有關(guān)。1996年發(fā)生的水華,與投餌養(yǎng)殖有聯(lián)系,從水面漂浮物判斷水體流場(chǎng)發(fā)生了垂直交替運(yùn)動(dòng)。大面積水華,標(biāo)志著兩湖水體的富營(yíng)養(yǎng)化明朗化。1999年死魚的原因,網(wǎng)箱排布密度過大,加上天氣突降大雨,造成局部水域水體發(fā)生等溫對(duì)流(即垂直交替),水中溶解氧急劇下降,水體缺氧。綜合分析:每年9~10月或其他氣候突變時(shí)段為水污染事故多發(fā)期。事故發(fā)生時(shí),因氣候原因水體上層水溫突然下降,造成水體上、下層水溫發(fā)生差異,導(dǎo)致溫度低、密度大的上層冷水團(tuán)向下沉,致使水體動(dòng)力場(chǎng)產(chǎn)生垂直交替,深色的含有大量有機(jī)質(zhì)及氮、磷污染物的表層沉積物隨著水溫高、密度小的下層水向上擴(kuò)散,大量消耗水中溶解氧,造成水中溶解氧急劇降低,水色變黑,并有鐵、錳檢出。此時(shí)魚類就會(huì)大量死亡;而水華的發(fā)生則標(biāo)志著富營(yíng)養(yǎng)化達(dá)到了嚴(yán)重地步。2.5水體富營(yíng)養(yǎng)化的治理對(duì)策國(guó)內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)告訴我們:治理富養(yǎng)化要有耐心,要有長(zhǎng)期打算,不可能在很短的時(shí)間內(nèi)解決根本問題。過于急功近利,盲目樂觀,會(huì)走入誤區(qū)?？刂苾珊廴镜年P(guān)鍵是削減氮、磷入湖量,特別要削減磷的入湖量。要深刻汲取網(wǎng)箱養(yǎng)魚和溫流水養(yǎng)魚的嚴(yán)重教訓(xùn),對(duì)于所有形式的投餌養(yǎng)殖活動(dòng)均應(yīng)及時(shí)、有效制止。兩湖漁業(yè)應(yīng)按照“自然放養(yǎng)、立體放養(yǎng)、適度放養(yǎng)”的三原則進(jìn)行規(guī)劃、管理和發(fā)展。解決水庫水體富營(yíng)養(yǎng)化的第二步,需對(duì)含氮、磷濃度高的沉積物進(jìn)行清除,可按輕、重、緩、急的原則,量力而行。由于水庫建成時(shí)間較短,沉積物量小,目前還是易于清除的。對(duì)兩湖影響較大的重污染企業(yè),如在近期治理效果仍然較差,應(yīng)考慮實(shí)施關(guān)、停、并、轉(zhuǎn)、改、遷的措施。對(duì)于污染重,但一時(shí)很難實(shí)施關(guān)、停、并、轉(zhuǎn)的企業(yè),建議對(duì)其施工質(zhì)量低劣的越流排放管道進(jìn)行改造,保證其能正常使用。有些把兩湖當(dāng)作天然冷卻池的企業(yè),應(yīng)及早建設(shè)循環(huán)用水冷卻系統(tǒng),提高水的回用率。湖區(qū)周圍建立綠化隔離帶。在50~200m之內(nèi)不得再修建旅游、度假、培訓(xùn)中心及各類生活設(shè)施。旅游配套設(shè)施的建設(shè)應(yīng)按“游覽在景區(qū)內(nèi)、吃住在景區(qū)外”的原則布局。流域內(nèi)特別靠近湖區(qū)的農(nóng)、牧場(chǎng)等農(nóng)業(yè)企業(yè)應(yīng)在結(jié)構(gòu)調(diào)整中進(jìn)行改造,按生態(tài)學(xué)原理建設(shè)生態(tài)農(nóng)業(yè)、旅游農(nóng)業(yè)、觀光農(nóng)業(yè)、休閑農(nóng)業(yè)等。建設(shè)生態(tài)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))和生態(tài)村。減少非點(diǎn)源對(duì)兩湖的污染負(fù)荷。分散旅游資源,應(yīng)按“誰保護(hù)、誰開發(fā)、誰投資、誰受益”的原則進(jìn)行開發(fā)利用。3浮游動(dòng)物環(huán)境變化監(jiān)測(cè)與分析在兩湖最寬水域適當(dāng)增加監(jiān)測(cè)點(diǎn)位;根據(jù)兩湖水體富營(yíng)養(yǎng)化特點(diǎn)調(diào)整監(jiān)測(cè)項(xiàng)目:常年監(jiān)測(cè)項(xiàng)目宜為水溫、氣溫、pH、透明度、溶解氧、葉綠素a、生化需氧量、總耗氧量、高錳酸鹽指數(shù)、氨態(tài)氮、亞硝酸鹽氮、凱氏氮,總氮、總磷、氟化物、糞大腸菌群。在1、4、7、10月份可適當(dāng)加測(cè)氰化物、汞(百花湖)及某些重金屬等;有機(jī)碳(總耗氧量及高錳酸鹽指數(shù))、總氮、總磷為污染源必測(cè)項(xiàng)目。每隔4年左右,進(jìn)行一次兩湖的有機(jī)碳、總氮、總