密云水库流域可持续发展战略研究

廖日红  李其军

摘  要  针对密云水库水质现状和富营养化趋势,从密云水库上游工农业发展与水土保持着手,归纳出密云水库流域目前在可持续发展方面面临的主要问题,提出了密云水库流域可持续发展的主要对策,为落实《21世纪初期首都水资源可持续利用规划》提出的“稳定密云”的规划目标,支持首都经济社会可持续发展,要采取积极的防治措施。

关键词  密云水库  可持续发展  问题  对策

    密云水库是北京城市供水最主要的地表水源,也是惟一的地表饮用水水源地。目前密云水库年供水量约6亿m3,占自来水总供水量的60%,水厂扩建工程完工后,密云水库供水将占全市饮用水供水量的2/3。稳定密云水库水质,促进流域可持续发展是关系到北京社会经济发展的大事。

一、密云水库面临的主要问题

  密云水库上游为潮白河水系山区,地处内蒙古高原与燕山地槽的地质过渡地带,流域总面积15788km2

  水库上游涉及河北省的沽源、赤城、崇礼、怀来、宣化、丰宁、滦平、兴隆、承德等县市和北京的密云、怀柔、延庆等区、县,水库控制流域面积的2/3在河北承德、张家口辖区内,1/3在北京市行政区内。

1.密云水库的水质问题

  密云水库因其重要的饮用水源功能,水库水质备受关注,环保和水利部门一直进行着较为系统的监测。结果显示,密云水库水质保护总的来说是好的,水库水质基本上没有受到危害性的有机污染和有毒、有害物质污染,但水质恶化趋势不容乐观。依据国家地表水环境质量标准(GB3838-88)Ⅱ类水体水质标准,对1988~1997年近10年的总氮、总磷浓度实测值的分析结论是,按年均值评价,总磷浓度前7年符合水质标准,而最近3年均超标;若按照最大值评价,近10年总磷浓度年内都有超标的时段;从富营养化角度考虑,根据水利部1987年推出的水库富营养化状态评价标准,若按照年平均值评价,密云水库的营养状态一般为中营养水平,有时为中到富营养状态;若按照年内最大值评价,则水库的营养状态大多为中到富营养状态,有时为富营养状态。根据国际上通行的标准,作为北京市惟一地表饮用水源的密云水库的营养状态最好为贫营养状态,中营养状态仍可接受。由此可见,密云水库面临的主要威胁是富营养化。

  此外,水生生物种群的变化也反映了密云水库富营养化的趋势。从底栖动物生物种群的变化来看,根据80年代以来3次大范围的底栖生物调查,发现1980~1986年间底栖动物种类变化不大,但1996~1997年的调查发现,底栖动物的种类发生了很大的变化,寡毛类由6种降为4种,摇蚊幼虫由9~10种降为3种,总计只有7种,在局部水域(如内湖网箱养鱼区)已不存在底栖生物。自1986年后的10余年间,底栖动物种类减少50%,说明生物多样性在减少。从底栖动物数量和生物量看,自1980年以来呈逐年增加的趋势。就耐污种类寡毛类而言,1980~1986年数量增加1.5倍,生物量增加1.2倍;而自1986年以来的近10年间寡毛类动物增长3.4倍,生物量增加4.1倍。将密云水库底栖动物数量和生物量与全国其他几个主要富营养湖泊(滇池草海、滇池外海、南四湖、巢湖、太湖、武汉东湖、杭州西湖)比较,密云水库底栖生物量最高,仅次于滇池外海,位居第二。

2.密云水库的污染源问题

  据目前掌握的资料大致估算密云水库入库营养负荷。

  上游负荷,即白河、潮河是主要营养源来源,除氨氮和亚硝类外,其余份额均大于80%,因此在污染源控制上应对上游负荷给予足够的重视,并要进行深入细致的研究。

3.流域(尤其是库周边地区)人口问题

  根据1995年统计,密云水库流域总人口87.8万人,其中农业人口80.5万,占总人口的91.7%,非农业人口7.32万,占总人口的8.3%;流域人口密度55.6人/km2。密云县辖太师屯、古北口、高岭、不老屯、冯家峪5个镇,北庄、新城子、番字牌、石城4个乡,161个村,总面积1404.55km2。据1995年统计资料,流域有人口139909人,平均人口密度99.61人/km2,其中,白河流域平均人口密度为68人/km2,潮河流域平均人口密度为147人/km2,潮河流域是白河流域的2.16倍,表明库区东部地区人文、经济活动较西部相对活跃。在水库周围160m高程左右环状地带的217km2范围内,共有人口43170人,人口密度高达199人/km2。由此可见库周边地区人口严重超载,其生产、生活势必造成环境的污染,对此应给予高度重视。

表1 密云水库入库营养负荷表

项目 来自白河、潮河的广义点源(t) 非点源(t) 网箱养鱼(t) 总负荷(t)
负荷 比例(%) 负荷 比例(%) 负荷 比例(%)
NH3-N 106.18 41.32 150.82 58.68     257.00
NO3-N 1944.95 93.39 137.55 6.61      2082.5
NH2-N 28.92 55.14 23.53 44.86     52.45
BOD3 1235.46 87.24 180.78 12.76     1416.24
TP 130.69 84.05 15.75 10.13 9.05 5.82 155.49
TN 2080.05 80.57 423.11 16.39 78.58 3.04 2581.74

4.密云水库流域的社会经济问题

  近年来,流域旅游业发展迅猛,据密云县1996年统计,当年旅游人数为159.4万人次,旅游业经济收入达3929万元,分别比1990年增长了2.7倍和10.9倍,旅游正在成为当地经济建设中重要支柱产业和新的经济增长点。

  1996,密云水库上游密云县境内地区人均收入2072元/人,水库周边地区只有1478元/人。除此之外,加上山地林场资源开发潜力不大,第二、三产业发展受到制约,就业门路窄,致使大批劳动力无地可种,出现劳动力过剩等问题。

  耕地资源少,人口超载,劳动力过剩,必然导致人们为生存而从事过度开发资源的活动,如开采库区内的铁矿、进行网箱养鱼、过度养殖,势必给密云水库的水环境带来不利影响。

二、密云水库流域可持续发展的对策与措施

  制订密云水库流域可持续发展对策与措施的指导思想是:从流域可持续发展的前提出发,以《水法》《水土保持法》和《水污染防治法》等法律为准绳,以21世纪首都水资源可持续利用规划和首都生态环境建设规划为依托,以动态监测等科技为手段,以水土保持生态环境建设和产业结构调整及监督管理为重点,以实现首都“天蓝、水清、地绿、社会稳定、人民富裕”为目标。主要措施有:

1.积极防治水污染

  密云水库河北部分上游治理的重点是潮河上的点源污染。密云水库上游北京市内水污染主要来自旅游景点的开发建设、旅游漂流,47家建在水库二、三级保护区内的小铁矿以及水库一级保护区内的餐饮点等。旅游漂流要严格按照京水管〔2000〕37号《关于禁止在密云水库上游白河和潮河开展旅游漂流活动的通知》要求,小铁矿的开采要严格按照《水土保持法》等,会同有关部门,对漂流景区和小铁矿坚决取缔,加强监督和执法力度,依法行政。

2.加快水土流失治理步伐

  以小流域为单元,按照山水田林路统一规划,集中连片综合治理。采取工程、生物和农艺耕作措施,以达到涵养水源,改善生态环境,提高土地利用率和土地生产率。此外,在水系源头及上游地区,对于风蚀形成的半流动沙丘,应加强植被保护,合理调整产业结构。

3.大力开展农业和工业节水,调整产业结构

  在农业方面大量推广节水灌溉技术和节水种植技术提高上游地区的农田实际灌溉率,调整耗水量大、施用氮磷肥高的水稻田。同时调整产业结构,引入先进的科学技术,建立生态农业示范园。

  同时,对现有企业进行节水技术改造,加大工业节水率,到2005年,上游地区工业用水重复利用率由目前的21%提高到35%,到2010年达到45%,每年可节水776万m3

4.开展密云水库水质稳定技术与流域可持续发展政策法规研究

  (1)密云水库污染负荷及贡献率研究

  通过调查、研究、分析、检测,查明密云水库营养元素氮、磷及其他污染的来源及所占份额,研究点源污染、面源污染及内源污染对密云水库富营养化的作用程度,确定密云水库富营养化防治的主要控制因素。

  (2)密云水库水污染控制与修复技术研究

  根据密云水库水体污染物迁移转化规律和各污染源的贡献率,运用物理、化学、生物及工程与管理等手段,研究库内水污染控制与修复技术,如水库优化调度方案,深水曝气循环技术、生物菌和生物修复净化技术(以色列曾采用该技术,取得了良好效果)等。

  (3)密云水库流域可持续发展政策、法规及管理措施研究

  密云水库流域可持续发展是一个跨省市、多部门、多学科、综合措施应用的联合攻关课题,需针对密云水库水资源保护的现状及流域经济发展水平和发展规划制定相应的政策、法规及管理措施,协调上下游管理,使密云水库流域可持续发展纳入有效协调、统一管理、有效控制的体制。

参考文献:

 1.北京市水利局,水利部水资源司.21世纪初期(2001~2005年)首都水资源可持续利用规划资料汇编.北京:地质出版社,2001.

 2.颜昌远. 水惠京华——北京水利五十年. 北京:中国水利水电出版社,1999.

 3.张坤民. 可持续发展论. 北京:中国环境科学出版社,1997.

 4.吴忠标,陈劲. 环境管理与可持续发展. 北京:中国环境科学出版社,2001

    作者单位:廖日红为北京市水利科学研究所水环境研究室副主任,李其军为副所长