第一章 丹江口库区生态保护形势和任务
第一节 丹江口库区基本情况
湖北省丹江口库区及上游地区涉及十堰、神农架地区，包括丹江口市（含武当山特区）、郧西县、竹溪县、竹山县、郧阳区、张湾区、茅箭区的全境，以及房县的一部分，同时还包括神农架林区北坡的大九湖乡和红坪镇，集水面积2.17万km2。
十堰市位于湖北省西北部、汉江中上游，地处秦巴山区腹地，湖北、河南、陕西、重庆四省（直辖市）交界处，国土面积2.37万km2。十堰市山川秀美，历史悠久，自然景观与人文景观交相辉映，传统文化与现代文明共生共存，武当山、丹江水、汽车城三张名片享誉世界。武当山作为世界文化遗产、国家地质公园、国家5A级风景名胜区，是中国道教文化发源地和太极功夫祖庭。十堰市是南水北调中线工程核心水源区，境内碧波万顷的丹江口水库担负着向京津冀豫供水的重任，是北方四省（直辖市）名副其实的“水缸”。十堰市因车而建、因车而兴，是东风汽车公司的“摇篮”，是中国第一、世界前三的商用车生产基地，随着车辆工业的不断发展，十堰市将成为百万量级汽车城和国际商用车之都。
神农架林区位于湖北省西部边陲，东与湖北省襄阳市接壤，西与重庆市巫山县毗邻，南依兴山、巴东而濒三峡，北倚十堰且近武当山，国土面积3253km2，辖6镇2乡和1个国家级森林及野生动物类型自然保护区、1个国有森工企业林业管理局、1个国家湿地公园。神农架是1970年经国务院批准建制，直属湖北省政府管辖，是中国唯一以“林区”命名的行政区。神农架是南水北调中线工程重要的水源涵养地，也是三峡库区最大的天然绿色屏障。1980年，神农架成立自然保护区；1986年经国务院批准为“国家森林及野生动物类型自然保护区”；1990年被联合国教科文组织接纳为人与生物圈计划“世界生物圈保护区”保护网成员，受到全球环境基金（GEF）资助，成为“亚洲生物多样性保护示范区”；2012年神农架生态旅游区由国家旅游局授予国家AAAAA级旅游景区。
丹江口大坝位于湖北省十堰丹江口市，在汉江干流与丹江汇合口以下800m，装机容量90万kW，多年平均发电量38亿kW·h，是新中国成立后我国自行设计、自行建造和自行管理的第一座大型水利水电枢纽。丹江口水库水域分布于湖北省十堰市和河南省南阳市，由汉江库区和丹江库区组成，多年平均入库水量为388亿m3。大坝加高以后，水库正常蓄水位从157.00m提高至170.00m，相应库容从174.5亿m3增加到290.5亿m3，水域面积由750km2增加到1050km2。丹江口水库现状水质符合地表水水环境质量标准Ⅱ类标准，能满足各类功能用水的要求。库区水质没有出现明显的分层现象，干支流入库污染物量主要受降雨径流大小影响，丰水期水质较平水期和枯水期略差。主要污染物为有机物，污染源有生活污水、工业污水、农业污水、地表径流污染和地下水污染。丹江口水库水质现为中营养状态，但氮、磷浓度已达中营养化标准的上限。尤其是局部库湾，加高大坝后，库内水流变缓，水体交换性能变差，加上被淹及土地中营养物质的溶出，可能增加水体中氮、磷的含量，促进氮、磷等营养元素的富集，进而造成局部库湾水体的富营养化。
一、水系径流
（一）水文水系
湖北省丹江口库区水系发达，河网密布，共有大小河流2489条，其中100km2以上的有63条，100km2以下的有2406条。汉江自陕西省白河县进入湖北省郧西县羊尾镇，流经郧西县、郧阳区、丹江口市，过境长度216km。主要支流以汉江为界：江北有滔河（流入丹江）、曲远河、天河、金钱河；江南有堵河、官山河、剑河、马栏河、浪河、神定河、泗河等。堵河为汉江的最大支流，发源于神农架林区的大九湖乡和红坪镇，流经神农架林区、竹溪县、竹山县、房县、张湾区、郧阳区，全长339km，流域面积12431km2，年均汇入黄龙滩水库水量60.6亿m3。黄龙滩水库位于堵河下游，是堵河上最大水库，也是十堰市城区工农业生产和居民生活用水的主要水源。
（二）降雨径流
湖北省丹江口库区多年平均年降水量865.6mm。4—10月降水669mm，占全年的83.6%，在地理位置上分布，低山平川年降水770～965mm，高山年降水1000mm。以县市区为单位，神农架林区最高，年降水1180mm；郧西县最少，年降水802.6mm；其他县（市、区）年降水为810～964.5mm。在时空分布上，降水受季风环境影响，1月少，只有9.1～9.4mm；6月多，达137～175mm。夏季多，349mm，占42%；春秋接近，225mm，各占近27%；冬季少，39mm，占5%左右。多年平均蒸发量1000～1600mm，与降雨相反，北多南少，由北向南递减。径流由暴雨产生，由于降雨在时间上的分布不均，区内河流多为季节性河流。径流分布趋势与降雨基本一致，由南向北递减，南部最大径流651.6mm，北部最小为156.1mm，全年平均径流深375.8mm，径流量86.27亿m3，中等干旱年份为61.74亿m3，严重干旱年份为44.92亿m3，多年平均径流模数为42.82。径流的季节性与降雨一致，集中在汛期的4—10月，占年径流量的80%～93%，枯季1—3月仅占全年径流量的7%～20%，且以洪水为多，多发生在6月、7月、8月3个月，其量占全年的60%，十堰市和神农架林区属山区性河流，坡陡流急，河流调蓄能力小，洪水具有峰高量大、来得猛、退得快、破坏力大的特点，如岩崩、滑坡、泥石流多发生在7月、8月。
（三）水资源现状
全区降水量在汉江流域属于低值区，自产水资源量有限，而客水资源丰富。水资源以地表水为主，地下水资源较贫乏。十堰市多年平均水资源量88.83亿m3，人均水资源占有量2600m3，略高于全国和全省平均水平；亩均水资源占有量2912m3，高于全国和全省平均水平。汉江、堵河、金钱河、天河、滔河等河流多年平均过境水量311亿m3。
二、治污规划实施前水污染排放和水质情况
为切实保护丹江口库区生态环境，确保调水水质优良，国家2002年开始编制《丹江口库区及上游水污染防治和水土保持规划》，计划在2005—2010年期间建设实施。规划基准年为2000年，以下是湖北省丹江口库区2000年水污染排放和水质情况。
（一）水污染排放情况
1.工业污染源及其负荷分析
（1）重点污染源。2000年，重点污染源的调查以总量控制指标为准，调查的方法是将各工业点源污染排放从大到小排序，并计算其在区域内的污染负荷率，统计污染累计负荷率在80%以内的企业作为重点工业污染源，共计106家（见表1-1）。
表1-1 2000年丹江口库区工业污染排放统计汇总表
续表
库区工业结构以机械行业为主，库区废水量在30万t/a以上的企业只有25家，废水量在10万t/a以下的有58家；另一方面，库区工业废水达标率较低，在106家重点排污企业中，有49家未实现达标排放，超标废水量1735万t/a，超标COD排放量11440t/a，分别占排放总量的52.2%和77.6%。超标排放企业以非机械类产业为主，多位于十堰市区以外各县（市），如造纸、医药、化工等重污染企业，其中尤以黄姜加工生产水解物、皂素的工厂废水为甚，污水治理达标难度大。
（2）黄姜加工、皂素生产废水污染问题。湖北省丹江口库区各县（市）均为国家级贫困县，工业基础薄弱，20世纪90年代，各县（市）大力发展具有地区优势的黄姜种植及其加工的医药化工产品，取得显著经济效益，郧西县是农业部命名的“黄姜之乡”。但黄姜加工、皂素生产废水排放量大，污染物（耗氧物、酸等）、氨氮浓度高，治理困难，这类加工厂均未实现达标排放。据统计，2000年库区COD超标排放量6470t/a，占区域COD超标排放量的56.6%，形成重要的污染负荷。从地区分布看，黄姜加工厂点主要在郧西县境内及堵河流域，这些地区河流受其污染局部已趋严重，总体影响丹江口水库水质。
2.生活污染源及其负荷分析
丹江口库区生活污染源主要包括城市2座（十堰市主城区、丹江口市）、县城4座（竹溪县、竹山县、郧西县、郧阳区城关镇）、乡镇110个。由于乡镇人口分散，城镇化率低，基础设施十分落后，将大部分基本没有排水系统的乡镇生活污染源视为面源；将人口较集中，有一定规模排水系统的乡镇作为点源。除十堰市、丹江口市和各县城外，作为点源排放的乡镇共21个，合计26处；排放生活点源的人口87.15万。
生活点源统计是根据各城镇人口数量、生活污水排放指标、生活污水中各类污染物的浓度，采用如下计算方法：
生活污水排放指标：2000年城市（十堰、丹江口）为220L/（人·d）、县城及发达乡镇（各城关镇、武当山、六里坪、黄龙、柏林）为180L/（人·d）、一般乡镇为150L/（人·d）；生活污水COD和NH3-N排放浓度分别为400mg/L和20mg/L计算（见表1-2）。
生活污染负荷情况分析表明，十堰市主城区占的比重最大。2000年统计，生活污水排放量为3138万t，COD和NH3-N排放量分别为12552t和628t，占区域生活点源排放量的53%左右。十堰市区生活污水的直接纳污水体是：神定河、泗河和犟河，其纳污量比例为5∶3∶2。这些城区河流天然年径流量很小，污染物稀释降解能力差，水质均劣于功能标准要求，这不仅影响城区环境，而且神定河、泗河都是汉江一级支流，水体污染直接威胁到库区水质安全。
表1-2 生活点源汇总情况表
区域内其他城镇都基本无污水处理设施，各城镇相关的纳污河流水质多受污染、下游水体水质差，有的造成饮用水源的污染。区域内的生活污水排放已是各控制单元内城镇水体的主要污染源，都影响到丹江口水库水质。
3.区域点源排放特征
以2000年的排污统计资料，区域内污水和污染物排放按控制单元汇总见表1-3。
表1-3 丹江口库区各区域污水和污染物（点源）排放汇总表
① 官山河、剑河、浪河流域的工业废水未计入，因工厂分布在河口，污水直排水库。
统计分析说明丹江口库区生活污水排放量和生活污染物负荷量总体超过了工业废水，是区域内水污染的主要来源，这一分析结果基本反映了本地区工业发展水平不高，工业企业排污量相对较轻（以机械加工行业为主而且达标率较高）的情况。因此，城镇环境基础设施建设、治理城镇生活污水应重点考虑。工业废水治理仍需加强，特别应注意黄姜及加工产业的污染新发展，及时采取有效措施。须加大力度的措施是，在调整黄姜及加工产业结构基础上，抓黄姜加工废水处理、严格水污染总量控制。
4.面源污染现状
为控制丹江口水库富营养化，面源污染控制十分重要。根据监测统计资料估算，面源输入水库的耗氧物与氨氮量大于点源入库总量，对库区水质的影响不容忽视。面源主要通过库区周边的河流带入丹江口水库，丰水期水库总氮浓度偏高表明了面源污染问题较严重。初步分析，汉江干流带入库区的高锰酸盐指数和氨氮分别占面源总量的70%和45%，堵河流域分别占22%和48%。丹江口库区面源污染有以下几个特点：
（1）自然生态状况和耕种方式对面源污染影响。一方面，丹江口库区绝大部分为山地和丘陵，森林覆盖率较低，水土流失严重；另一方面，现有耕地中过砂、过黏、冷浸、土层瘠薄的面积占相当比重，土壤有机质含量不高，中度缺氮，严重缺磷，较差农业生产条件导致坡耕地大量开垦增大水土流失，以及求高产大量使用化肥（化肥施用折纯量已达28.65kg/亩）。过去大面积推广黄姜，陡坡种植、施用化肥，面源污染又因此加剧。
（2）统计在内的面源还包括农村和无排水系统乡镇排放的人粪尿、生活污水；丹江口库区生活垃圾、工业固废处理的基本设施缺乏，城镇垃圾简易堆放、处置不当很为普遍，垃圾随地表径流进入库区，大量漂浮物在水库水面聚集的状况在汉江丰水期尤为明显，是不容忽视的面源污染。
（3）畜禽养殖业的发展呈上升趋势。十堰市2000年存栏生猪160万头、牛19.7万头、羊33.5万头、家禽2100万只，畜禽粪便总量约590万t/a；神农架林区2000年存有生猪4.2万头、牛0.8万头，粪便总量约15万t/a。畜禽养殖大部分为分散经营，粪便未能按要求进行无害化处理，所谓综合利用只是简单处理后施于农田，构成面源污染。
（二）水质综合评价
1.水质监测断面设置
2000年，湖北省丹江口库区设立18个水质断面，监控各控制单元内所控城镇的污染物的排放影响，反映各控制单元的对应水体及汉江、丹江水库的水质状况，设置情况见表1-4。
表1-4 丹江口库区水质监测断面设置
续表
① 常规监测点。其他为本次规划中设立的水质监测点，监测数据代表平水期水质。
2.水质监测结果及评价
各常规监测断面均采用2000年的三个水期的监测资料，未列入常规监测（增设）的支流水系断面在《丹江口库区及上游水污染防治和水土保持规划》编制及实施阶段（2003年平水期）监测。收集各监测断面2000年三个水期常规监测结果以及部分断面2003年一个水期（平水期）实测值，以GB 3838—2002《地表水环境质量标准》作为现状评价标准，采用单因子评价法评价各监测断面的水质情况，监测结果及评价情况见表1-5。
表1-5 丹江口库区水质监测及评价结果表
续表
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注部分监测因子未检出，浓度按检出限标示。
3.水质综合评价
（1）汉江干流。从汉江干流和库内四个监测断面（点）（羊尾、观音镇、陈家坡、丹江口水库）的监测结果表明：因十堰市城区（通过支流神定河）、郧西县、丹江口市、郧阳区和堵河流域沿途排放污染物，主要污染因子高锰酸盐指数沿途有升高趋势。由于汉江水体稀释身净能力较强，高锰酸盐指数浓度仍符合GB 3838—2002Ⅱ类标准值（4mg/L），水质较好；汉江干流各监测点其他监测因子也均符合GB 3838—2002Ⅱ类标准，水质地表水总体保持在地表水Ⅱ类。
（2）汉江支流。堵河是汉江的最大支流，流径竹溪、竹山、房县、张湾区，从郧阳区的辽瓦入汉江干流，监测结果在GB 3838—2002Ⅰ～Ⅱ类标准范围，控制断面水质较好，总体水质为地表水Ⅱ类水体。但上游部分流域污染状况较严重：支流文峪河小硫铁矿（现已关闭）污染延续至今，水中pH值超标并有重金属污染；支流竹溪河接纳沿岸城镇（包括竹溪城关镇）的大量污水，水质呈劣Ⅴ类；此外，干流经竹山县城关镇段接纳大量污水，形成了明显的污染带。
汉江入境后的一级支流金钱河监测断面（夹河镇）的监测因子均满足GB 3838—2002Ⅱ类标准要求，水质现状为Ⅱ类。金钱河流经郧西县西部偏远、人口少的乡镇，沿途乡镇工业污染源较分散，在下游入河口尚未对水质产生明显影响。
一级支流天河的监测断面（天河口）有关监测因子均满足GB 3838—2002Ⅲ类标准要求，水质现状为Ⅲ类。天河沿途接纳了郧西县城和沿途乡镇的工业和生活污水，如黄姜加工废水、小金矿开发（氰化物）污染等，但总体在控制断面水质尚能维持Ⅲ类。
一级支流滔河的监测结果：水质较好，在GB 3838—2002Ⅰ～Ⅱ类标准范围，总体水质为地表水Ⅱ类水体。
神定河、泗河、剑河、官山河、浪河等入库一级支流污染严重，具体情况如下：
流经十堰市区工业、人口密集的城区中部的神定河（八亩地）和东部泗河（徐家棚）监测断面主要因子高锰酸盐指数、BOD5、NH3-N、DO监测值严重超过GB 3838—2002Ⅲ类标准要求，已表明神定河和泗河流域污染严重，水体不符合水环境划分的使用功能，水质为劣Ⅴ类。
剑河、官山河、浪河，分别流经工业、人口较密集的武当山特区、六里坪镇、浪河镇。从各河流监测断面的监测结果来看，三条河流中主要超标污染因子为BOD5、NH3-N，表明河水的有机污染较严重，对照标准都在Ⅴ类或劣Ⅴ类范围：官山河水体中的BOD5浓度超过Ⅳ类，水体现状为Ⅴ类水；剑河水体中NH3-N超过Ⅴ类，水体现状为劣Ⅴ类水；浪河水体中的BOD5浓度超过Ⅳ类，水体现状为Ⅴ类水。
（3）水库。在堵河上两座水库（霍河水库、黄龙滩水库）监测断面中，各项监测指标满足GB 3838—2002Ⅱ类标准。
丹江口水库（汉江库）监测结果表明：在国家地表水监测指标体系中，除TN超过GB 3838—2002Ⅱ类标准值外（在Ⅳ类水质范围），其余的指标均符合GB 3838—2002Ⅱ类标准要求。用国际上（OECD）对湖、库的富营养化程度主要指标TN、TP、叶绿素a等衡量，丹江水库水体中总氮的浓度达到了中—富营养化水平。尽管总磷尚未发现超标，叶绿素a等指标未做系统监测，但反映营养化的重要指标总氮出现超标，应予密切关注。
丹江口库区河流、水库的水质总体评价情况见表1-6。
表1-6 丹江口库区河流、水库的水质总体评价情况
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4.主要结论
2000年以来的环境监测数据表明，汉江、堵河干流水质总体情况较好，符合GB 3838—2002Ⅱ类标准要求；主要入库支流，如神定河、官山河、剑河、浪河等水质很差，水质为Ⅴ类或劣Ⅴ类，基本丧失了使用功能，直接影响库区水质；丹江口水库水质总体尚好，主要指标Ⅱ类，但总氮超标（枯、丰水期在Ⅳ类范围），有富营养化趋势。堵河流域的一些支流部分河段因工矿废水与城镇污水排放而污染严重，如竹溪河、文峪河等。
三、调水前库区水质情况
2013年，十堰市对汉江干流及其主要支流25个断面、4座水库9个点位和13个集中式饮用水源地进行了常规监测。
汉江干流及主要支流25个监测断面中，水质符合Ⅱ～Ⅲ类标准的断面21个，占总监测断面数的84%；水质劣于Ⅴ类标准的断面有3个，占总监测断面数的12%；超标断面主要污染物指标是化学需氧量、氨氮、总磷及石油类。汉江干流及主要支流水质总体良好。与2012年相比，汉江干流及主要支流水质总体上保持稳定。
4个水库9个测点，水质良好符合Ⅱ～Ⅲ类标准的测点9个，占总监测断面数的100%，水库水质总体为优。
按GB 3838—2002Ⅲ类标准评价，对13个县级以上集中式饮用水水源地水质进行了监测，13个饮用水水源地水质达标率为100%。