密云水库总氮监测结果成因分析及管理对策

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摘要　本文通过对密云水库库区内水质监测结果及成因分析，可以得出：密云水库水体中的总氮主要为无机氮化合物，大量降水过后总氮监测结果明显偏高，水体中表层水质总氮监测结果相对较高。因此，得出降水、农业面源污染、生活污水和垃圾、水土流失和生态破坏现象、养殖业污染源、外水质影响四方面是密云水库总氮偏高的主要原因。
关键词　密云水库；总氮结果；成因分析；管理对策
中图分类号X832 文献标识码A 文章编号　1674-6708（2013）82-0038-02
1　密云水库概况
密云水库在北京东北郊的燕山群峦之中，分白河、潮河、内湖三个库区，横跨潮、白两河。建于1958年9月至1960年9月，主要建筑包括：白河主坝、潮河主坝和5道副坝。库区总面积224km2，总蓄水量为4　317亿立方米，环湖公路110km。密云水库是北京市区的主要饮用水源地。因此，对密云水库水质进行监测、分析、研究，具有重要意义[1]。
2　密云水库总氮监测结果及成因分析
总氮是水体中所含的有机氮和无机氮化合物的总和。氮化合物由于受微生物作用分解成无机氮，消耗水体中溶解氧，鱼类大量死亡，促进藻类大量生长繁殖，导致水体富营养化。因此，总氮是反映湖泊、水库受污染程度、营养盐水平以及衡量水体质量的重要指标之一[2]。
2.1　监测结果
通过对2011年密云水库库区内白河主坝、潮河主坝、内湖、库东以及库西设立的常规水质监测点分别进行采样监测，监测结果表明：密云水库水体中所含的总氮主要为硝酸盐氮、氨氮（铵盐）等无机氮化合物，其中大部分都是以硝酸盐氮的形式存在；从时间分布来看，密云水库全年（1月、2月、12月结冰除外）中3月～6月总氮监测结果基本持平，　7月～11月总氮监测结果明显偏高，其中9月最高；从分层监测结果来看，密云水库水体中表层水水质总氮监测结果相对较高[3]。
2.2　成因分析
2.2.1　降水对总氮的影响
受气候、地形影响，密云水库补充水主要来自于大气降水，由于北京近几年来都处于干旱少雨状态，导致入库河流和密云水库近几年来水量急剧减少，加之受大气环境影响，通过对降水进行采样监测，密云地区时常有酸雨出现，上游入库河流已治理的河道，新水补充少，水质不能保证，水体自净能力下降，导致水体的富营养化加剧，水体中氮、磷含量增高。由2011年密云水库各监测点位总氮监测结果时空分布情况以及2011年密云县月平均降水量情况看，降水量相对较大的6月、7月、8月份之后，总氮监测结果明显偏高，这主要是在雨水冲刷作用下含氮污染物被冲入河道后流入水库所致，所以说降水是影响水体总氮含量的重要因素之一。
2.2.2　农业面源污染的影响
密云水库一、二、三级保护区范围共涉及11个乡镇，　473个自然村，村民124381人，保护区内的人口占全县总人口的30%[3]。虽然库区内一级保护区的农民大多已搬迁，但现有二、三级保护区内村民主要以耕地种植业为主，大部分农民意识较差，在培育庄稼过程中经常要用到肥料、农药等，尤其是肥料主要以氮肥、磷肥为主，特别是随着种植结构的改制，加之经济效益的影响，蔬菜和瓜果的播种面积大幅度增长，这些作物的肥料和农药用量较粮食作物高出1倍～2倍，由于植物的利用效率有限，在植物的枝叶上或田地间会有部分残留，由于田地位置、使用途径、数量不确定，随机性大，在管理、监测工作方面难度较大，导致雨季来临时经过冲刷会进入河流、水库。此外，农作物秸秆产生量也比较大，但是被利用的比例却非常低，大部分都被直接焚烧；农膜使用率也在不断提高，而农膜自然降解率较差，这些现象说明农业面源污染是水库总氮浓度增加的主要因素之一。
2.2.3　生活污水和垃圾的影响
目前，　密云水库水源保护区已杜绝了传统的化学工业生产，　相比之下，　区域由于民俗旅游的开展及居民生活产生的污水、垃圾是主要污染源。主要是民俗村排放的餐饮生活污水、小城镇生活污水、农村生活污水及生活垃圾等，其特点是地点分散，季节性较强，通常以就地泼倒入渗为主，　大部分村无任何治理设施，其中一小部分村虽然有污水管网，污水经管网集中进入镇级污水处理厂（站），但由于镇级污水处理厂（站）限于资金以及缺乏专业技术人员管理等问题，不能正常运行，处理效果较差。此外，农村生活垃圾虽然已经提倡分类收集，但是由于农民群众意识淡薄，更不具备专业的辨别能力，很难实现真正分类，遇有大风、暴雨天气，废弃物被风刮和雨水冲刷后进入水库，直接危及水库水质。
2.2.4　境外水质影响
密云县入境河流有三条，分别为潮河、白河和清水河，三条河流入境后又分别汇入密云水库。我县境外上游河道水质不稳定，经常有污染严重的工业废水和生活污水流入，时刻威胁着我县入境河流水质质量，加之近年来水库上游降雨量逐渐减少，如遇降雨上游河道的雨水也经常被截留，导致入境河流水量不充足，加大了水资源管理和保护的难度。经过多年进行采样监测，入境河流总氮监测结果经常较高，尤其是2011年雨季三条河流入境断面总氮监测结果全部超标，显著高于历年监测结果，受此影响，下游全部监测断面总氮超标，较其入境断面略有衰减趋势。密云水库受补给河流水质影响，5个监测点位总氮监测结果全部超标，且显著高于往年监测结果，基于监测结果推断，密云水库总氮超标上游来水水质也是主要影响因素之一。
3　结论和建议
3.1　结论
通过对密云水库库区的常规水质监测点进行采样监测，同时对监测结果及成因分析，可以得出如下结论：密云水库水体中的总氮主要为硝酸盐氮、氨氮等无机氮化合物，大量降水过后总氮监测结果明显偏高，水体中表层水质总氮监测结果相对较高；因此，降水、农业面源污染、生活污水和垃圾、境外水质影响四方面是密云水库总氮偏高的主要原因。
3.2　建议
1）控制农业面源污染，加强农村环境质量监测
调整农业和产业结构，使用生物农药和有机肥代替化学农药和化肥，积极采用赤眼蜂防治农业害虫；为了减少农药对水源的污染，对使用过的农药包装，采取集中收集、处理；建立和完善农村环境监测体系，在我县现有农村环境质量监测工作基础上，扩大监测范围，对由于农业面源污染引起的环境质量超标的村制定措施并执行。
2）加强农村生活污水、垃圾的管理
建立密云水库上游及周边乡镇农村生活污水、垃圾收集和运输系统，减少随意排放污水、堆放垃圾对水库水质的影响。继续在水库村镇和民俗村推广无磷洗衣粉的使用，继续对未完成污水处理厂（站）的村镇进行督促，抓紧建设施工，对通过验收投入使用的污水处理厂（站）不定期的进行监督性检查和监测，对处理不达标可以采取行政手段加强管理。
3）加强沟通，减少境外水质影响
我县政府和环保部门应尽可能的与上游相应单位加强沟通，必要时采取定期互访等活动，加强上游污染源排放单位的管理；遇有突发污染事件及时沟通，以便控制事态发展，使影响范围控制在最小，以减少上游水污染对我县河流、水库水质的影响。
4）加大宣传教育力度，提高水环境保护认识
通过电台、网络、宣传资料等多种形式进行宣传教育，增强人们对保护水资源的意识，树立责任感。在水库主要进库路口和重点地段以及水库周边宾馆、培训中心大厅、客房设置水源保护宣传牌，宣传牌上印制密云水库一、二级保护区内有关禁止条款及相应处罚条款；在提高生态环保意识基础上，努力形成人人自觉为保护水质清洁、卫生、安全做贡献的氛围。
参考文献
[1]密云县统计局编.密云县统计年鉴（2011度）[M].北京：内部资料.
[2]国家环保局《水和废水监测分析方法》编委会编.水和废水监测分析方法（第四版）[M].北京：中国环境科学出版社，1989.
[3]密云县环境保护局编.密云县环境质量报告书（2011度）[M].北京：内部资料.