威海市崮山水库水质状况浅析
2010-01-31田仙言张少峰马小超
田仙言 张 杰 张少峰 马小超
(山东省威海市水文水资源监测局 威海 264200)
威海市崮山水库水质状况浅析
田仙言 张 杰 张少峰 马小超
(山东省威海市水文水资源监测局 威海 264200)
崮山水库是威海市重要的饮用水水源地,其水质状况直接影响到人民群众的身体健康。近年来由于流域内城市化进程加快,经济快速发展,人口大量增加,土地开发等原因,水库水质受到较大影响并出现了富营养化等问题。本文在对水库及其上游来水水质监测评价的基础上,简要分析了水库水质污染原因,并提出了相应的防治对策与措施。
崮山水库 水质污染 对策
1 流域概况
威海市位于山东半岛最东端,北东南三面环海,西与烟台市接壤,总面积5698km2,其中市区面积769km2,辖荣成市、文登市、乳山市和环翠区。崮山水库位于环翠区五渚河下游,流域面积90.3km2,总库容2690万m3,兴利库容1500万m3,水库上游有小(一)型冶口水库1座,小(二)型水库12座。崮山水库始建于1983年5月,1984年7月建成蓄水,主要承担威海市区生活及工业供水任务,设计日供水量2.5万m3,年供水量约800万~1000万m3,是威海市重要的供水水源地。
2 流域内城市化发展状况
崮山水库流域包括温泉镇(66 km2)、崮山镇的一部分和羊亭镇的小部分。2005年根据《威海市城市总体规划》中城乡协调发展规划的总体部署,调整市区城乡行政区划,将温泉、崮山等五镇撤镇并入城区。随着崮山水库流域内城市化进程的加快,大量工矿企业落户该流域。目前该流域内集中了40多家企业,涉及啤酒、地毯、木工机械、服装、电子、食品、皮革制品、建材、化工等。2009年流域内总人口约6万人,工农业总产值60亿元左右。
3 崮山水库及上游断面水质
3.1 水质监测站点布设
威海市水环境监测中心自2002年开始对崮山水库水质每月监测1次,对水库上游的西支流(温泉桥西)、东支流(温泉桥东)及流域内的冶口水库等3处断面每年分3次(5月、8月、11月)进行监测。2002~2007年对排入五渚河西支流的温泉1号沟(位于温泉立交桥下)排污口每年6个频次进行监测,2007年由于该排污口污水并入市污水管网,之后取消了该排污口的定期监测。
3.2 水质现状评价
3.2 .1 评价方法
评价方法采用单指标评价法(最差的项目赋全权,又称一票否决法),以III类水标准值作为是否超标的判定值(I、II、III类水质定义为达标,IV、V、劣V类水质定义为超标)。
3.2 .2 评价标准
评价标准为《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)。
3.2 .3 评价参数
根据当地水体特点,选择pH值、溶解氧、高锰酸盐指数、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、总磷、铜、铅、锌、镉、砷、汞、氟化物、氰化物、六价铬、硫化物、阴离子表面活性剂和挥发酚等共19项评价参数。
评价结果表明这四个断面的水质都有不同程度的化学需氧量(COD)超标现象,其中温泉桥西断面水质较差,为V类水,崮山水库为IV类水(详见表1)。
3.3 水质趋势分析
3.3 .1 崮山水库上游温泉西断面水质状况
根据多年监测资料分析,温泉西段面水质评价类别一直是劣V类或V类水质,主要污染项目有化学需氧量、氨氮、总磷、五日生化需氧量等。化学需氧量的含量每年都在30mg/L以上,2004年达到最大值38mg/L。2005年以来温泉西支流的污染项目没有明显变化趋势,该段面水质近年来并无有效改善。
3.3 .2 崮山水库水质趋势分析
在对崮山水库2002~2009年的5项水质参数(包括高锰酸盐指数、化学需氧量、氨氮、五日生化需氧量、总磷)进行趋势分析时发现,所有项目年均变化幅度都小于10%,变化不明显。
根据多年的监测资料分析,崮山水流水质评价类别一直是IV类水质,主要超标项目有化学需氧量。从图1中可看出,汛期崮山水库的化学需氧量项目自2002~2009年处于波动状态,2006年呈现最低点,2006年至今化学需氧量浓度呈增大趋势。
3.3 .3 崮山水库富营养化分析
根据富营养状况指数评价结果,崮山水库水体有轻度富营养化。日本湖泊科学家研究指出,当湖(库)水的总氮和总磷的比值在10∶1~15∶1的范围时,藻类生长与氮、磷浓度存在直线相关关系,2009年崮山水库汛期氮磷比为38∶1;非汛期氮磷比为80∶1,从监测资料中可看出崮山水库汛期和非汛期总氮含量都远高于1mg/L,说明崮山水库营养物质总氮比较充足,富营养化程度主要依赖磷的含量。
表1 2009年崮山水库及上游断面水质监测情况
图1 2002.8~2009.8崮山水库降雨量、化学需氧量对照图
图2 2002 ~2009年温泉西断面5月、8月化学需氧量浓度对照图
图3 2002~2009年温泉西断面5月、8月氨氮浓度对照图
图4 2008~2010年崮山水库蓄水量、总氮含量对照图
4 城市化对崮山水库污染影响分析
4.1 面污染源的影响
水库上游流域城市化后,人口密集,路面硬化,工业企业增加,虽然在城市建设中已充分考虑废水集中处理,但日常产生的地表细小污垢以及生活、生产垃圾中的污染物,在降雨过程中随着径流直接汇集到水源地,造成水源地水体污染。一般来说,城市降雨径流中的污染物来自三个方面:降水、地表和下水道系统,地表污染物是径流污染物的主要部分,污染物以各种形式积蓄在街道、排水沟和不透水路面上。威海市汛期的初期径流一般发生在5月份,由2002~2009年崮山水库上游温泉西断面5月和8月化学需氧量、氨氮浓度比较(图2、图3)可见,该断面5月份化学需氧量、氨氮浓度都比汛期8月份的监测数据偏大,说明初雨径流中携带污染物更加集中。
4.2 城市达标废污水排放的影响
多年来,市政府不断加强崮山水库流域环境综合整治工作,为了保护崮山水库的水质,温泉镇投入200万元专项资金进行五渚河清淤和沿岸污水治理,对沿河100多家企业和个体工商户的排污管网重新检查,同时采取封停排污口,实行排污口达标排放等措施。但根据2002~2009年水质监测资料分析,河道水质并没有得到明显改善。虽然排入河道的污水经过处理后达标,但并不能满足地表水环境质量标准要求,超过了水体的纳污能力,该达标污水仍是本流域的主要污染源。此外,有个别企业污水处理设施未运行,污水直接排入河道中,造成水体污染。
4.3 生活污水、畜牧养殖废弃物污染
崮山水库流域内现有40余座村庄,2007年底环翠区环卫局在该镇所有自然村投放封闭型垃圾桶,接纳生活垃圾的同时,重点解决了失地自然村和企事业单位粪便排放和无害化处理问题。以上措施对减少河道污染、保护水源地起到一定作用,但目前农村生活污水基本上自流排放,或沿地面小沟渠排放,大多数畜牧养殖废弃物不经处理,直接随雨水汇入河道,加之过度使用农药、化肥等造成的大量营养肥力流失,周围山林内土壤腐殖质中含氮较高等原因使水库中总氮含量偏高。从图4中可看出总氮含量与水库蓄水量存在相关趋势。2009年威海市汛期降雨偏少,水库蓄水明显减少,总氮含量也明显降低。
5 对策措施
5.1 严格执行城市规划、水资源综合规划等有关规划
城市规划和水资源规划是根据城市建设和水资源保护客观规律,对城市建设做出的长期科学安排,具有长期指导作用,必须长期坚持。
5.2 继续加强水质监测
加强河道、水库和入河排污口水质监测,做好水质污染规律和趋势研究,为污染治理提供依据。
5.3 市政污水管网向农村延伸,加快流域内农村改造
随着农村生产和生活水平提高,不仅人均用水量增加,农药、化肥等农业生产资料和洗涤剂等日用品用量增加,畜牧生产废弃物和生活垃圾也相应增加。虽然农村污水直接排入河道量较少,但都暂时积存在河沟和土壤当中,最后都会随着地表、地下径流排放到河道。因此,应该大力提倡城市基础设施向周边农村延伸,建设污水截流池,将非汛期的地面污水纳入市政管网,有条件的中心村应该按照城中村改造的模式加快改造建设。
5.4 降低人口密度,完善镇区城市用地结构
近年来,崮山水库流域内人口规模不断扩大,建设项目继续增加,为减少城市建设对崮山水库水源地水环境污染,根据有关规划应逐步搬迁温泉镇区工业企业,降低镇区人口密度;逐步搬迁温泉镇东部在崮山水库影响区内工业用地,调整完善镇区城市用地结构,加强植被保护与景观环境建设