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北庙水库环境质量现状分析与研究概述
摘要
对北庙水库周围环境状况及水质进行调查、分析、研究。
水库现有污染主要来自库区径流范围内的居民生活污水、牲畜养殖粪便、农耕使用的农药化肥等，且以生活污水和牲畜养殖粪便为主，主要污染物为有机物和磷。
2012年对水库水质的29个指标进行监测，其中氨氮、挥发酚、氰化物、汞、六价铬、铅、镉、石油类、硫化物、铜、阴离子表面活性剂、硒都未检出。
全年平均值只有TN属Ⅱ类水质，其余均属Ⅰ类水质。
在全年12个样品中，个别样品的CODcr、TP属Ⅲ类水质，TN属Ⅱ类水质，其余指标均达Ⅰ类水质标准。
目前污染物入库量较少，污染较轻，水质满足集中式生活饮用水地表水源的水质要求。
关键词：
北庙水库；环境质量；现状；分析；研究
ABSTRACT
AroundthereservoirontheNorthTempleenvironmentandwaterqualityinvestigation,analysisandresearch.Reservoirexistingreservoirrunoffpollutioncomesmainlyfromwithinthelivingsewage,livestockmanure,pesticidesandfertilizersusedinfarming,etc.,andtosewageandlivestockmanure,themainpollutantsareorganicmatterandphosphorus.2012onthe29indicatorsofwaterqualitymonitoring,includingammonia,volatilephenol,cyanide,mercury,hexavalentchromium,lead,cadmium,petroleum,sulfur,copper,anionicsurfactants,seleniumnonedetected.OnlyanannualaverageTNⅡwaterquality,therestareGradeⅠ.Intheyear12samples,theindividualsamplesofCODcr,TPisaGradeⅢ,TNisⅡwaterquality,andtheremainingindicatorsreachedⅠwaterqualitystandard.Lesstheamountofpollutantspresentstorage,lesspollution,centralizeddrinkingwatertomeetthewaterqualityofsurfacewaterrequirements
Keywords:
NorthTempleReservoir;environmentalquality;situation;analysis;research
目录
北庙水库位于保山盆地北缘，距离保山城20公里，水库地处怒山山脉，怒江水系一级支流东河上游，河道发源于隆阳区老营三家箐山梁北麓，径流面积为164.4km2，其中坝址以上119km2，老营引流区11.5km2，西庄河引流区33.9km2。
径流区年平均气温15.7ºC，年均降雨量1072.99mm，多年平均径流量9773.3万m3，其中库区6936万m3，老营670万m3，西庄河2167.3万m3。
北庙水库承担着保山坝子14万亩良田灌溉和7万亩防洪排涝保护及日供保山城区饮用水3万m3等任务。
水库目前主要以农业灌溉为主，设计灌溉面积14万亩，坝区全年农业灌溉用水共需水5500多万m3，三条干渠引流18.5m3/秒，能确保灌区在20天内按节令栽插完毕。
2001年建成保山三水厂一期工程以来，北庙水库向城区日供水3万m3，年供水1000万m3，第二期工程要达到日供水6万m3，年供水2000万m3。
目前，保山坝区及城镇供水以北庙水库为主要水源，在年总供水量中，北庙水库水源占供水总量的47.73%。
因此，对保山坝区的主要供水水源—北庙水库的环境质量现状进行分析和研究，做出水源环境质量状况评价，提出保护措施。
为当地政府对北庙水库进行全面环境保护规划提供科学依据，是非常必要的。
第一章北庙水库的基础信息
北庙水库始建于1958年，1962年建成并开始蓄水受宜。
其位于保山城北20km处的东河上游，东经99°12′39″，北纬25°14′47″，坝址海拔高程1710.63m，比保山中心城市平均海拔高40m。
水库设计总库容7350万m3；兴利库容5850万m3；死库容307万m3；正常蓄水位1779.71m，死水位1737.0m，坝址以上集水面积164.4km2（含引水区面积），主河道长15km，属地表水源，经流区主要入库河流有西河（大田水河）、小西河（黄竹凹河）、河口（碗厂河）、阿加河（小业庙河）等，另有老营和西庄引水渠。
北庙水库为中型水库，以农业灌溉为主，兼顾防洪、发电、城市供水等综合功能。
水库自2001年成为保山中心城市集中式供水点以来，就成为保山城市的主要饮用水和生产用水水源，设计供水能力4万m3/d表1北庙水库基本信息表
水源
类型
所属
水系
地理坐标
海拔
高度
（m）
设计
总库容
（万m3）
兴利
库容
（万m3）
死库容
（万m3）
东经
北纬
地表水
怒江
25º14’47’’
1710.63
7350
5850
307
第二章北庙水库库区生态环境现状
北庙水库库区的西面山坡多为砂岩分化后成为的沙土，雨水冲刷之后非常容易产生水土流失。
但是这一侧山坡多长流水，空气较湿润，适于植物生长。
而东面山坡为石灰岩分化形成的粘土，遭雨水冲刷之后，也比较容易产生水土流失。
这一面山坡长流水少，空气干燥，植物较西面山坡稀少，适宜一些耐旱植物生长。
目前，北庙水库径流区有林地16.8万亩，主要种植有华山松、云南松、兰桉树等。
其中，水库管理处辖区有7000多亩林地，森林覆盖率为95%；涉及板桥镇的林地有7.54万亩，森林覆盖率为46%；涉及老营乡的林地有8.72万亩，森林覆盖率为70%。
径流区水土流失现象时有发生，水土流失破坏地表生态，使水资源枯竭，汛期洪水将泥沙带人水库，形成淤积，影响主体工程的正常使用年限和水库的有效蓄水量。
对1963年和1983年两次实测库容量进行比较，20年间累计淤积总量为268.11万m3，年平均淤积量为13.41万m3，减少了水库的有效库容。
另外，北庙水库径流区内有耕地1.69万亩，居住着2.07万人，饲养各种牲畜5.49万头，人类活动必然会对水库径流区的生态环境造成了一定的影响。
第三章北庙水库污染现状
水库污染物质的输入，不外乎自然输入和人为输入两种形式，不论是以人为的形式，还是以自然的形式向水体输入污染物质，其入库途径主要有两种，一是直接入库，如库区降水、降尘、人工投饵、岸边水面废弃物和直接排入水库的排放口；另一种形式为间接入库，即点污染源（工业污染源和城镇生活污染源）或面污染源产生的污染物经排入渠道或地表先汇入水库的支流，最后进入水库。
另外，污染物渗入地下水，通过地下水流入水库，也是污染物进入水库的途径之一。
污
染物入库途径见图1。
北庙水库径流区有耕地1.69万亩，用以种植稻谷、玉米、核桃、茶、兰桉树等。
涉及总人口2.07万人，其中有3个乡镇19个村委会62个自然村的农业人口1.69万人。
各种牲畜5.49万头。
径流区内没有工矿企业，也没有畜禽的集中养殖场和垃圾转运站或集中填埋场。
因此，可认为在水库径流范围内不存在典型的点源污染，空气及声环境质量良好，水库的污染主要来自面污染源产生的污染。
第一节水库径流区居民生活面源污染现状
人口的密度对水质有着重要的影响。
生活污水和垃圾是人类活动的必然产物，随着社会经济发展和人民生活水平的提高，生活污水已成为水质污染的重要原因之一。
生活污水通常包括食品烹饪、洗涤、沐浴排放的废水和外泄的粪便废水。
生活污水一般呈弱碱性，pH约为7.2～7.8，至于其产生量以及杂质含量则主要与居民的生活习惯、生活水平和用水量直接相关。
尽管生活污水中大约99%以上都是水，杂质只占0.1%~l%，但它的成份却极为复杂，光是其中的悬浮杂质就有泥沙、矿物质、有机物、胶体与高分子物质（包括淀粉、糖、纤维素、脂肪、蛋白质、油类、洗涤剂）等多种成份，更值得指出的是，随着日常洗涤剂中三聚磷酸盐添加成份的普遍使用，生活污水中的含磷量正在大幅增加。
生活污水中的溶解物质主要有各种含氮化合物、磷酸盐、硫酸盐、氯化物、尿素和其他一些有机物的分解产物，此外，还杂有大量细菌、病原体等多种微生物。
北庙水库径流区内共居住2.07万人。
按照农村生活污染源源强系数（见表2）测算出径流区内农村生活污水及其污染物排放量为：
生活污水60.44万吨/年，CODcr123.91吨/年，NH3—N30.22吨/年，TN37.78吨/年，TP3.32吨/年，排污情况详见表3。
表2农村生活污染源源强系数表单位：
克/人·天
生活污水量（kg/人·天）
CODcr
NH3—N
TN
TP
80
16.4
4.0
5.0
0.44
表3北庙水库径流区内居民生活源排污量表单位：
吨/年
人口数
（人）
污水量
（万吨/年）
CODcr
NH3—N
TN
TP
20700
60.44
123.91
30.22
37.78
3.32
第二节水库径流区牲畜养殖面源污染现状
由于畜禽对蛋白质饲料不能充分利用，饲料中50%～70%的氮以粪氮和尿氮的形式排出体外。
一部分氮变成氨气，污染空气；另一部分随地表渗到地下或随雨水流入库区造成土壤和水源的污染。
畜禽对植酸磷消化率低，有70%的磷会排出体外，部分磷与土壤中的钙、铝等元素结合成不溶性物质，造成土壤板结，同时有部分磷随雨水径流进入水库而造成污染。
畜禽养殖污染物的污染成分极为复杂，主要包括：
氮、磷等水体富营养化物质，氨气、硫化氢、甲烷等恶臭气体，铜、钙、铁、锌、锰等矿物质及有害微生物。
北庙水库径流区内无畜禽的集中养殖场，农户分散养殖牲畜5.49万头。
由于无法统计径流区内各种畜禽的具体数字，5.49万头牲畜采用折中的办法，全部按猪来计算。
根据猪养殖污染源源强系数（见表4）计算，牲畜粪产生量为1.65万吨/年，尿产生量为2.72万吨/年。
农户分散养殖的牲畜，其粪尿全部用作农田、耕地的农家肥料，其排放流失按产生量的12%计算，径流区内畜禽粪尿排量为：
粪1980吨/年，尿3264吨/年。
根据牲畜粪尿排放量和猪粪便中污染物排放系数（表5）可计算出污染物排放量，详见表6。
表4猪粪尿排泄系数表
粪
尿
kg/头·天
kg/头·年
kg/头·天
kg/头·年
2.0
300.0
3.3
495
注：
猪的饲养周期为150天
表5猪粪便中污染物平均含量表单位：
千克/吨
项目
CODcr
BOD
NH3—N
TN
TP
猪粪
52.0
57.0
3.1
5.9
3.4
猪尿
9.0
5.0
1.4
3.3
0.5
表6北庙水库径流区饲养牲畜污染物排放量表单位：
吨/年
项目
排量
CODcr
BOD
NH3—N
TN
TP
粪
1980
102.96
112.86
6.14
11.68
6.73
尿
3264
29.38
16.32
4.57
10.77
1.63
合计
132.34
129.18
10.71
22.45
8.36
第三节水库径流区农业种植面源污染现状
生产化肥的原料中常含有一些微量元素成分，并且在生产过程中也会混入各种微量成分，除含铜、锰、钼、锌等营养成分外，还含有砷、镉、铬、氟、汞、镍、铅、铈和钒等对植物有害的成分。
如磷肥中约含10—20ppm镉，2%氟化物，10ppm铅。
化肥的施用，势必增加水库内各种微量元素的累积，引起氮、磷元素的增加。
北庙水库径流区总耕地面积1.69万亩。
施用化肥量以生态乡（镇）标准17.3千克/亩，氮肥和磷肥使用比约为4.5∶1。
根据有关资料介绍，农田使用氮肥量的8%和磷肥量的5%将随地面径流排出，氮肥含氮量30%、含氨氮15%，磷肥含磷量16%。
所以，排放系数CODcr取3.1千克/（亩·年），NH3－N取0.17千克/（亩·年），TN取0.34千克/（亩·年），TP取0.025千克/（亩·年）。
种植施用化肥污染物排放情况见表7。
CODcr
NH3－N
TN
TP
52.39
2.87
5.75
0.42
表7北庙水库径流区农业种植污染物排放量表单位：
吨/年
第四节北庙水库面源污染物汇总
北庙水库径流区三种主要面源污染物排放结果汇总于表8。
表8大、小海坝水库面源污染物汇总表单位：
吨/年
污染物
污染源
COD
BOD
NH3—N
TN
TP
生活源
123.91
30.22
37.78
3.32
养殖源
123.34
129.18
10.71
22.45
8.36
种植源
52.39
2.87
5.75
0.42
合计
299.64
129.18
43.80
65.98
12.10
从表8中可以看出：
（1）按污染物排量大小排序，第一位为CODcr，299.64吨/年，第二位为BOD，129.18吨/年，第三位为TN65.98吨/年，第四位为NH3—N，43.80吨/年，第五位为TP12.10吨/年。
（2）生活源的CODcr、NH3—N、TN排量最高，TP居第二位。
养殖源的TP排量最高，CODcr、NH3—N、TN居第二位。
种植源各污染物排量最低。
第四章北庙水库水质现状
2012年每月对北庙水库水质监测一次，结果见表9。
在监测的29个指标中，氨氮、挥发酚、氰化物、汞、六价铬、铅、镉、石油类、硫化物、铜、阴离子表面活性剂、硒都未检出。
用对比分析法按《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）（见表10）和集中式生活饮用水地表水源地补充项目标准限值（见表10）进行评价，全年平均值只有TN属Ⅱ类水质，其余均属Ⅰ类水质。
在全年12个样品中，个别样品的CODcr、TP属Ⅲ类水质，TN属Ⅱ类水质，其余指标均达Ⅰ类水质标准。
符合水功能区划要求，水质状况良好。
由全年北庙水库水质的监测数据可看出，水库水质主要受有机污染物的影响，与前面分析的结果相符。
第五章结果与讨论
从北庙水库的水质状况和污染分析情况来看，水库水质主要受到耗氧有机物和磷的污染，从而CODcr、TN、TP等指标受到影响。
北庙水库现有污染主要来自库区径流范围内的居民生活污水、牲畜养殖粪便、农耕使用的农药化肥等，且以生活污水和牲畜养殖粪便为主，主要污染物为有机物和磷。
目前污染物入库量较少，污染较轻，水质满足集中式生活饮用水地表水源的水质要求。
为保护和改善北庙水库的水质及周边环境，为保山人们提供安全的饮用水，应加强以下保护管理措施。
表9北庙水库2012年水质监测结果统计表单位：
毫克/升
项目
统计量
pH
溶解氧
CODMn
CODCr
BOD5
氨
氮
硝酸
盐氮
挥发酚
氰化物
砷
汞
六价铬
铅
镉
含量
饱和度（%）
样品数
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
最小值
7.15
6.89
91
0.6
4L
1L
0.10L
0.02
0.002L
0.005L
0.0001L
0.00005L
0.004L
0.001L
0.003L
最大值
8.61
9.09
115
1.7
17
3
0.10L
0.25
0.002L
0.005L
0.0038
0.00005L
0.004L
0.001L
0.003L
平均值
7.84
7.90
104
1.0
5
1
未检出
0.12
未检出
未检出
0.0011
未检出
未检出
未检出
未检出
表9（续）北庙水库2012年水质监测结果统计表单位：
毫克/升
项目
统计量
粪大肠菌群（个/L）
总磷
硫酸根
氯离子
氟化物
石油类
阴离子表面活性剂
铁
锰
铜
总氮
电导率（ms/m）
硫化物
锌
硒
样品数
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
最小值
20
0.01
1.3
0.75
0.02
0.04L
0.01L
0.01L
0.002L
0.01L
0.08
13.4
0.05L
0.002L
0.0001L
最大值
20
0.03
2.22
1.52
0.08
0.04L
0.01L
0.13
0.014
0.01L
0.40
14.4
0.05L
0.021
0.0004
平均值
20
0.02
1.17
1.08
0.04
未检出
未检出
0.06
0.004
未检出
0.25
14.1
未检出
0.005
未检出
表10地表水环境质量标准基本项目标准限值单位：
毫克/升
序
号
分类
项目
Ⅰ类
Ⅱ类
Ⅲ类
Ⅳ类
Ⅴ类
1
水温（℃）
人为造成的环境水温变化应限制在：
周平均最大温升≤1
周平均最大温降≤2
2
pH值（无量纲）
6～9
3
溶解氧（DO）≥
饱和率90%
（或7.5）
6
5
3
2
4
高锰酸盐指数≤
2
4
6
10
15
5
化学需氧量（COD）≤
15
15
20
30
40
6
五日生化需氧量（BOD5）≤
3
3
4
6
10
7
氨氮（NH3-N）≤
0.15
0.5
1.0
1.5
2.0
8
总磷（以P计）≤
0.02
（湖、库0.01）
0.1
（湖、库0.025）
0.02
（湖、库0.05）
0.3
（湖、库0.1）
0.4
（湖、库0.2）
9
总氮（湖、库、以N计）≤
0.2
0.5
1.0
1.5
2.0
10
铜≤
0.01
1.0
1.0
1.0
1.0
11
锌≤
0.05
1.0
1.0
2.0
2.0
12
氟化物（以F-计）≤
1.0
1.0
1.0
1.5
1.5
13
硒≤
0.01
0.01
0.01
0.02
0.02
14
砷≤
0.05
0.05
0.05
0.1
0.1
15
汞≤
0.00005
0.00005
0.0001
0.001
0.001
16
镉≤
0.001
0.005
0.005
0.005
0.01
17
铬（六价）≤
0.01
0.05
0.05
0.05
0.1
18
铅≤
0.01
0.01
0.05
0.05
0.1
19
氰化物≤
0.005
0.05
0.2
0.2
0.2
20
挥发酚≤
0.002
0.002
0.005
0.01
0.1
21
石油类≤
0.05
0.05
0.05
0.5
1.0
22
阴离子表面活性剂≤
0.2
0.2
0.2
0.3
0.3
23
硫化物≤
0.05
0.1
0.2
0.5
1.0
24
粪大肠菌群（个/L）≤
200
2000
10000
20000
40000
序号
项目
标准值
1
硫酸盐（以SO42-计）
250
2
氯化物（以Cl-计）
250
3
硝酸盐（以N计）
10
4
铁
0.3
5
锰
0.1
表11集中式生活饮用水地表水源地补充项目标准限值单位：
毫克/升
（一）坚持生态建设与生态保护并举
（一）坚持生态建设与生态保护并举原则。
实施退耕还林，改善生态环境质量，提高径流区森林覆盖率，防止水土流失，保护好水源水质，努力遏制生态环境恶化的趋势。
在抓好生态建设的同时，重视生态保护，尤其要重视防止人为活动对环境的破坏。
对生态环境良好区域，必须实行预防性保护，对部分遭破坏的区域，必须实行强制性恢复与保护，坚决遏制边建设边破坏的现象。
（二）加强北庙水库水源保护宣传，提高全民的环保意识，增强保护水源的自觉性、主动性、积极性，把全民保护水源的要求转化成保护水源的行动，把保护水源的各项规定、规范渗透到人们日常生产、生活当中，让保护水源就是保护人类自己的意识不断深入人心、家喻户晓，营造保护水源人人有责、人人尽责的良好社会氛围。
（三）加大北庙水库水源保护区监管力度，建立长效管理机制。
环保、卫生、水利、国土资源等部门要结合各自的职能职责，切实加强部门联动，形成合力，从严、从重、从快查处任何破坏库区流域生态环境、污染水源的各种违法行为和事件，共同努力保护好北庙水库水源。
同时，建立北庙水库水源污染事故应急预案，确保城市饮用水安全。
（四）行政作为，营造和谐水域环境。
制定切实可行的水源地环境保护规划，完善各项管理制度；采取有效措施，控制氮磷排放量；为水源地保护管理提供总体的法律依据，对人为造成水库水质污染如生活污染、乱砍乱伐造成的水土流失污染的单位和个人严惩重罚，决不手软。
（五）提高农艺水平，减少营养流失。
在流域内建设生态农业，推广使用绿肥，实施测土施肥技术，改进施肥比例和方式改善土壤结构；因地制宜的实行套种或间种，以增加复种系数，缩短地面裸露时间，增加地表覆盖，并正确引导农民合理调整种植结构，采取横垄耕作，减少营养物质的流失。
此外,要调整和优化农村产业结构,积极引进高科技成果,大力发展绿色农业、生态农业。
（六）发展生态旅游，保护水库环境。
在进行旅游开发的同时，应把周围环境建设放在首要位置，搞好荒山荒坡的绿化、美化工作。
设置旅游航线、旅游便道，按照生态经济的要求发展旅游，并做好生态旅游的管理与服务工作。
参考文献:
[1]李德光，李羚，王琳邦.保山市隆阳区大、小海坝水库环境质量现状分析.环境科学导刊,2009,28（3）:
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[2]李羚，李德光，李丽.隆阳区大、小海坝水库水质状况与污染分析[J].自然科学,2010.
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