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安徽省水环境管控分区及水质分析

2019-03-14董有建

中国资源综合利用 2019年2期
关键词:高锰酸盐巢湖淮河

董有建

(合肥工业大学资源与环境工程学院,合肥 230009)

1 水环境总体分析

1996年,淮河与巢湖因其严重的水污染问题被国家列入“三河三湖”重点流域水污染防治计划。淮河位列“三河三湖”之首,自1995年国务院颁布《淮河流域水污染防治暂行条例》以来,历经20余年治理,淮河流域的化学需氧量和氨氮排放量大幅削减,干流安徽段水质有显著提升,治理工作重点从早期的工业点源污染减排,包括造纸、化肥、制革等,转移到对城镇生活污水和畜禽养殖污染治理上[1]。巢湖作为长江下游重点调蓄湖泊,自“九五”以来,经过综合治理,湖区水体营养状态已由重度富营养改善为轻度富营养,水质也有了大幅改善,巢湖污染治理的工作重点逐渐从过去对工业和城镇生活污水等点源的控源截污转移到对农业及城市面源污染防治和入湖河流小流域治理上。

由原环境保护部、发改委、水利部联合印发的《重点流域水污染防治规划(2016-2020年)》对淮河和巢湖流域提出了下一阶段的污染防治重点[2]。例如,淮河流域要大幅降低造纸、化肥、酿造等行业污染物排放强度,提高产业集聚区、工业园区集中防污治污水平,持续改善洪河、涡河、颍河、惠济河等支流水质,加强跨省界水体治理和风险防范;巢湖流域要加强入湖(库)河流污染防治,实施氮磷总量控制,防范蓝藻水华暴发,修复生态功能。安徽省长江流域(除巢湖)在“十三五”期间首次被纳入国家重点流域水污染防治规划范围,要求强化水生态保护恢复,加大水生生物多样性保护力度。2017年,由原环境保护部与发改委等共同编制的《长江经济带生态环境保护规划》对安徽省长江下游区提出强化饮用水水源保护,修复退化水生态系统的要求[3]。

2 水环境质量现状分析与评价

2.1 水资源分布不均,与经济社会发展空间格局不协调

安徽省多年平均水资源总量716.11亿m3,人均水资源量(按2017年常住人口计算)为1145 m3。多年平均地表水资源量651.93亿m3,占水资源总量的91.04%;与地表水资源不重复计算的地下水资源量64.18亿m3,占水资源总量的8.96%。

根据水资源空间分布特征分析,安徽省水资源具有南多北少、区域间不均衡的特征,与人口、土地的分布不相匹配。安徽省沿淮淮北地区(涉及阜阳、亳州、宿州、淮北、淮南和蚌埠6市)人口约占全省的45%,耕地面积占全省的46%,但多年平均水资源总量仅占全省的约17%,人均水资源量仅为444 m3,小于国际公认的人均500 m3的严重缺水线。该区是国家重要的粮食主产区和能源基地,产业结构以煤炭采掘、煤化工和火力发电等传统产业为主,对水的需求量大,水资源供需矛盾突出。

2.2 用水效率总体不高,加剧部分地区水资源紧缺形势

近年来,随着安徽省节水型社会建设全面推进,水资源利用效率有了较大提高,各市、县(区)用水总量与用水效率指标均可达到实行最严格水资源管理制度年度考核目标要求。但总体上,用水粗放、浪费水的现象依然突出,与全国平均和国内先进水平相比,差距依然存在。

根据《安徽省水资源公报》数据分析,2017年全省万元GDP用水量为105.5 m3,万元工业增加值用水量为34 m3(含直流火电冷却水为81 m3),均达不到全国平均的节水水平,与国内先进水平相比,差距更为明显。市级行政区中,亳州市、阜阳市、淮南市、池州市等10市共23个县级行政区万元工业增加值用水量显著高于全省平均水平(1.5倍以上),六安市、滁州市、安庆市、淮南市等7市共15个县级行政区万元GDP用水量显著高于全省平均水平(2倍以上)。低效率的水资源利用方式,不仅加剧缺水地区的水资源供需矛盾,也与节水型社会建设和生态文明建设要求不相适应。

2.3 局部地区地下水超采,引发环境地质问题

安徽省皖北地区由于地表水资源相对紧缺且年际年内变化较大,地表水调蓄能力有限,供水保证率较低,加之地表水污染较重,长期以来城镇生活及工业用水依赖开采中深层地下水。随着区域城镇化与工业化进程加速,用水需求加大,地下水开采量也逐步增加,开采深度加大,部分城镇甚至依靠超采地下水维持发展,导致地下水位下降,引发地下水位降落漏斗、地面沉降、塌陷和水质恶化等环境地质灾害。局部地区地下水战略储备与应急供水功能基本丧失。

根据《安徽省人民政府办公厅关于公布地下水超采区、限采区范围的通知(皖政办秘〔2015〕179号)》,安徽省地下水超采总面积3068.5 km2,其中,一般超采区4072.4 km2,严重超采区128 km2,超采区重叠面积1131.9 km2。超采区主要涉及安徽省皖北地区的阜阳、亳州、淮北、宿州、蚌埠5市18个县级行政区。

2.4 淮河部分支流生态用水亏缺,生态安全受到威胁

选取安徽省长江、淮河、新安江干流及主要一级支流的干流上的重要控制断面长系列水文资料进行分析,评判全省主要江河基本生态需水保障程度。

根据河流基本生态需水保障程度评价成果,淮河主要支流沙颍河、涡河和池河的重要控制断面生态基流、年内不同时段基本生态用水量保障程度达不到90%,涉及的主要市级行政区为阜阳市、蚌埠市、合肥市、滁州市等4市18个县级行政区。安徽省淮河流域部分支流生态用水亏缺的主要原因有:一是水资源相对匮乏且年内年际丰枯变化剧烈,枯水期河道来水量少;二是流域内经济社会发展过度开发利用水资源,大量挤占河道内生态用水,导致河道生态缺水较严重;三是河道径流人工控制程度较高,枯水期或枯水时段,工程调度任务是优先满足河道外用水,难以保障生态流量下泄。

3 管控单元划分及对应断面水质现状

全省共细化划分569个水环境管控单元,对应115个国控断面和69个省控断面。

淮河流域管控单元189个,对应43个国控断面(42个河流断面,1个湖泊断面)和32个省控断面(30个河流断面,2个湖泊断面),国控和省控断面2017年水质达标比例分别为83.7%和34.4%,断面各类水质占比分别为Ⅱ类10.5%、Ⅲ类50%、Ⅳ类26.3%、Ⅴ类7.9%、劣Ⅴ类3.9%。

巢湖流域管控单元77个,对应23个国控断面(14个河流断面,9个湖泊断面)和5个省控断面(均为河流断面),国控和省控断面2017年水质达标比例分别为82.6%和80%,断面各类水质占比分别为Ⅱ类28.6%、Ⅲ类25.0%、Ⅳ类21.4%、Ⅴ类10.7%、劣Ⅴ类14.3%。

长江流域管控单元301个,对应个49国控断面(40个河流断面,9个湖泊断面)和个32省控断面(24个河流断面,6个湖泊断面),国控和省控断面2017年水质达标比例分别为77.6%和96.9%,断面各类水质占比分别为Ⅱ类63.3%、Ⅲ类24.5%、Ⅳ类12.2%、Ⅴ类及劣Ⅴ类0%。

4 部分国控断面水质分析

4.1 淮河鲁台孜断面

该单元近5年COD有升高趋势,氨氮升降反复,高锰酸盐指数和总磷呈缓慢升高趋势,如图1所示;各水期COD、高锰酸盐和总磷指数差别不大,枯水期氨氮含量明显高于其他两个时期,如图2所示。

图1 淮河鲁台孜断面COD、高锰酸盐指数、氨氮和TP年际变化情况

图2 淮河鲁台孜断面各水期COD、高锰酸盐、氨氮和总磷指数变化情况

4.2 谷河阜南断面

该单元近5年COD、高锰酸盐指数、氨氮浓度呈现明显下降,总磷先升后降,基本稳定,如图3所示;丰水期氨氮和总磷浓度明显高于枯水期,如图4所示。

图3 谷河阜南断面COD、高锰酸盐指数、氨氮和TP浓度年际变化情况

图4 谷河阜南断面各水期COD、高锰酸盐指数、氨氮和TP指数变化情况

4.3 巢湖合肥市西半湖控制单元-巢湖流域-巢湖湖区-西半湖均值

巢湖西半湖水质目标为Ⅴ类,2013-2017年各指标水质均值如图5所示。由图5可知,近5年来巢湖西半湖除COD指标在2013和2014年浓度略微超标外,其他各指标(TN不单独考核,不计TN)均值均能满足水质目标要求。COD浓度在2015年迅速下降后,近3年保持稳定;高锰酸盐指数近5年来波动不大;氨氮和TN浓度有下降趋势;TP浓度存在一定程度的波动,2017年浓度高于2013年;总体来说,近3年水质保持稳定。

巢湖西半湖营养状态指数目标为60以下,轻度富营养化。如图6所示,2013-2014年指数超过60,为中度富营养;2015-2017年好转为轻度富营养,但2017年指数已逼近60,需引起相关部门重视。

图5 巢湖西半湖COD、高锰酸盐、氨氮、TN和TP年际变化

图6 巢湖西半湖营养状态指数年际变化

5 结论

本文对全部106个考核国控断面的水质进行了详细分析(全部图件较多,列举几个具有代表性的,其余在本文中省略),包括断面主要水质指标浓度的5年变化趋势,以及丰平枯不同水期的水质浓度变化规律。

5.1 淮河流域

水质明显改善的有澥河李大桥闸、涡河岳坊大桥、涡河义门大桥、沱河芦岭桥、沱河关咀、西淝河利辛段、濉河符离闸、谷河阜南、池河公路桥和汲河东湖闸,水质类别均有一定程度的提升,该类断面原有水质均为IV或劣于IV类。水质类别不变,但水质浓度有显著降低的有东淠河陶洪集断面、西淠河响洪甸水库出水断面。

水质浓度经过先升高后降低,2017年水质优于2013年水质的有颍河阜阳段上游、颍河阜阳段下,均从V类提升到IV类。近5年,水质浓度出现波动或基本持平,2017年现状基本与2013年保持一致的主要有浍河东坪集、颍河杨湖、瓦埠湖瓦埠湖断面、淠河大店岗、淠河新安渡口和史河固始李畈。近5年,水质浓度出现较大波动,2017年水质现状要差于2013年的主要有浍河蚌埠固镇、浍河湖沟和西淝河西淝河闸下。

水质浓度略微升高有涡河龙亢、怀洪新河五河断面、淮河石头埠、东淝河五里闸、白塔河天长化工厂和沣河工农兵大桥,该类断面原有水质均较好,达到II-III类(白塔河2013年水质为III类)。水质类别变差的有淮河鲁台孜、淮河蚌埠闸上和淮河沫河口,水质从II类降至III类。

不同水期的变化规律,丰水期水质差于枯水期的河流(湖泊)主要有焦岗湖、澥河李大桥闸、沱河后常桥、芦岭桥、关咀,新濉河大屈、浍河东坪集、蚌埠固镇、湖沟、怀洪新河五河、谷河阜南和竹根河丁埠大桥。

在颍河阜阳段上游、颍河阜阳段下、淮河沫河口、淮河石头埠、白塔河天长化工厂、沣河工农兵大桥,丰水期水质明显差于枯水期水质。淮河(蚌埠闸上、沫河口)、濉河符离闸和新濉河大屈的主要污染因子是总磷,主要污染因子是COD的有白塔河天长化工厂、沱河、怀洪新河、涡河和颍河等,主要污染因子是氨氮的有涡河。

5.2 长江流域

长江、青通河、秋浦河、黄湓河等河流断面水质浓度呈现不断下降的趋势。

长河及菜子湖COD、氨氮呈逐渐上升趋势。水阳江(汪溪断面)COD、氨氮、高锰酸盐指数、总磷全部呈现升高趋势。主要污染因子为氨氮的有无量溪河和梅溧河,梅溧河的COD也是主要污染因子。主要污染因子是总磷的有水阳江。

5.3 巢湖流域

合肥市超标断面均集中在巢湖西北部穿越合肥市区的入湖河流派河、十五里河、南淝河以及巢湖东北部穿越巢湖市区的入湖河流双桥河上;南淝河、十五里河、派河和双桥河的主要超标因子均为氨氮,南淝河和十五里河另外还有TP因子超标。

合肥市已达标的水体中,杭埠河北闸渡口断面COD连年上升,虽未超标,但可能是未来水质超标的风险因子;兆河入湖口渡口断面TP近5年持续上升,现状已接近0.09 mg/L;柘皋河柘皋大桥断面TP连续3年上升,已高于0.11 mg/L。巢湖湖区东半湖和西半湖水质均达标,但TP浓度均有升高趋势,尤其是东半湖比较明显。

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