常州市水源地水质评价及保护对策研究
2022-07-14纪海婷王晓杰
纪海婷 王晓杰 马 玲
(江苏省水文水资源勘测局常州分局,江苏 常州 213022)
饮用水安全问题关系到人民群众的身体健康和经济社会的可持续发展,是全面建设小康社会的重要支撑条件[1]。近几年,随着城市的快速发展,沿江沿河交通运输频繁,风险源较多,水资源质量不断下降,水环境状况持续恶化,水源地污染防治和保护工作也面临诸多挑战[2]。
常州市地处长江三角洲中心地带,属于太湖流域上游地区。北倚长江、南枕太湖,京杭大运河穿城而过,水网密布、水系发达。2007年太湖蓝藻大面积暴发导致公共饮用水危机事件,给周边城市以反思和警示[3]。长江水资源丰富,是沿江地区重要的生活和工农业用水水源,也是“南水北调”东线重要的调水水源地[4]。常州市主城区供水系统水源单一,主要依靠长江沿线饮用水源地供水,环境风险较大,为防止长江突发流域性污染、保障城市供水安全,需及时掌握饮用水源地水质状况,加强水源地安全风险评估和综合管理。
1 常州市水源地概况
目前常州市共监测境内集中式饮用水水源地6处,分别为长江魏村、长江江阴、天目湖、大溪水库、吕庄水库和长荡湖涑渎水源地,其中长荡湖涑渎水源地于2019年开始监测。长江魏村和长江江阴属于河流型水源地,取水水源为长江;天目湖、大溪水库、吕庄水库属于水库型水源地,均位于溧阳市;长荡湖涑渎水源地属于湖泊型水源地,取水口位于金坛区。另外,境内的滆湖作为应急备用水源地,于2018年完成水源地达标建设[5]。
长江为常州提供了全市80%以上人口的饮用水,魏村饮用水源地为常州市4处自来水厂提供原水,是城区300多万居民的生活饮水来源。沙河水库(天目湖)、大溪水库为两座国家大(2)型水库,供水范围覆盖整个溧阳市境内以及宜兴市少部分地区,饮用水源地供水保证率达97%以上。吕庄水库库区周边现有竹箦自来水厂取水泵站1座,供水范围为竹箦镇行政区以及常州监狱竹箦监区,供水人口约6.5万。长荡湖涑渎水源地设计供水规模为20万m3/d,为金坛溧阳地区第二水源地。
2 水源地现状水质评价
2.1 评价资料与方法
采用常州市水环境监测中心2020年6处集中式饮用水水源地每月1次的监测成果,对照《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)和《生活饮用水水源水质标准》(CJ 3020—1993)相关限值进行水质评价[6-7]。参评项目为《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中的22项基本项目(水温、总氮不参评),集中式生活饮用水地表水水源地补充项目5项:硫酸盐、氯化物、硝酸盐、铁、锰;湖、库增测透明度、总氮、叶绿素a,并进行营养状态评价。
采用单因子评价法确定现状综合水质类别。水质达到或优于《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅲ类水标准,且在集中式生活饮用水地表水水源地补充项目标准限值以下的为达标。
2.2 评价结果
2020年,天目湖水源地、大溪水库水源地全年水质均为Ⅱ类,长江魏村、吕庄水库水源地水质稳定在Ⅱ~Ⅲ类,均满足Ⅲ类水标准要求。长江江阴水源地由于粪大肠菌群超标,1—2月、4—6月水质为Ⅳ类,不达标;长荡湖水源地由于总磷超标,全年水质为Ⅳ~Ⅴ类,不达标。具体水质评价结果见表1。
表1 2020年常州市6处集中式饮用水水源地水质评价结果
2020年各月硫酸盐、氯化物、硝酸盐、锰均符合标准限值要求,但长江江阴水源地7月、9月的铁含量均为0.33mg/L,超出标准限值(0.30mg/L)要求。
2020年长荡湖营养化指数介于58.9~62.1之间,为轻度—中度富营养。沙河水库、大溪水库、吕庄水库营养化指数分别介于50.3~52.9、50.7~52.8、51.3~54.7之间,均为轻度富营养。
3 近10年水源地水质情况
3.1 总体水质
采用年均值进行评价,2011—2020年长江魏村等5处水源地水质均在Ⅱ~Ⅲ类,2019年、2020年长荡湖涑渎水源地水质均为Ⅳ类,超标项目为总磷。近10年水质评价结果见表2。
表2 2011—2020年常州市6处集中式饮用水水源地水质评价结果
3.2 粪大肠菌群污染情况
2011—2020年,天目湖、长江江阴、大溪水库、吕庄水库4处水源地粪大肠菌群检出范围为70~4900个/L,均达标。2019年12月长江魏村水源地检出粪大肠菌群17000个/L,2019年12月、2020年1月、2月、4月、5月、6月长江江阴水源地分别检出粪大肠菌群18000个/L、16000个/L、18000个/L 、13000个/L、14000个/L和13000个/L,超出Ⅲ类水标准要求。
3.3 长江水源地铁浓度变化
长江魏村、长江江阴两处水源地存在铁浓度超出标准限值现象,2011—2020年120次监测中分别有19次、9次铁含量超过0.30mg/L,主要集中在2014—2016年(见图1),铁浓度最大值发生在2015年11月长江魏村水源地,为0.43mg/L。
图1 2011—2020年长江魏村和长江江阴水源地铁含量变化
3.4 总磷浓度变化
2011—2020年,长江魏村、长江江阴水源地总磷浓度呈下降趋势,年均浓度值分别介于0.087~0.113mg/L、0.085~0.119mg/L之间,符合《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中Ⅲ类标准(0.200mg/L)。长荡湖涑渎水源地2019年、2020年总磷年均浓度分别为0.089mg/L、0.097mg/L,逐月波动范围分别在0.043~0.099mg/L、0.078~0.112mg/L之间,不满足《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中湖泊总磷Ⅲ类标准(0.050mg/L)。
4 水源地水质存在问题分析
4.1 长江两处水源地偶见粪大肠菌群超标
2019年底至2020年上半年,长江两处水源地存在粪大肠菌群超标现象,但从超标次数、超标倍数来看并不严重,偶尔超标可能是由于雨水增多引起短时间粪大肠菌群污染严重。另外,降水量过少也会导致水环境容量减少,水体自净能力减弱,粪大肠菌群加速繁殖。
4.2 长江两处水源地铁超标
长江航运发达,船只过往频繁,船行扰动底泥,搅起泥浆水及江底沉积物,导致水流浑浊发黄,水体铁含量升高。大量渔船和加油船长期停靠在水源地附近,过往船只漏油对取水口水质也有一定影响[8]。沿江化工企业众多,周边的农业面源污染和生活污水易进入长江支流或形成江边污染带,威胁着长江水源地的水质安全。
4.3 长荡湖涑渎水源地总磷超标
长荡湖为浅水型湖泊,大风浪、船运等扰动引起底泥中沉积的总磷(溶解性总磷)释放,形成总磷的内源污染。2015—2016年的强降雨使得河流流量暴涨,高水位和水位快速变化对水生植被生长极为不利,导致长荡湖水生植被覆盖率大幅度降低[9],其吸收营养盐、净化水质效果减弱。另外,强降雨还导致了强烈的土壤侵蚀冲刷,引起了面源污染物流失进而汇入地表河湖系统,增加了水体营养盐的输入量[10],引起了水体总磷浓度的升高。
5 水源地保护对策
a.基于常州市水资源条件和供水系统特点,打破现有的区域供水界限,完善城市供水管网设施。加强水源地管理,推进沙河水库、大溪水库、长荡湖水源地和滆湖备用水源地达标建设,保障水源地生态环境和应急供水安全。
b.完善水源地应急体系,制定水源地保护区安全保障措施,提高长江饮用水水源地突发污染事件应急处置能力。及时整治水源地保护区内的排放口,加强对机动船只的污染监控[3]。在水源地附近水域划分禁行、缓行区域,提高运输船只污染控制水平,安装污水、垃圾收集储存设施。
c.完善水源地在线水质监测和预警系统,在特殊自然环境下加强对水源地的监测频率[11],密切监测水体污染物浓度,动态掌握上游和入江(湖、库)水质和风险状况[5]。加快实施长荡湖生态修复工程,有效控制湖体氮磷水平,改善长荡湖水环境质量。
6 结 语
本文通过评价常州市6处集中式饮用水水源地2020年水质现状及2011—2020年水质变化情况,分析探究了水源地粪大肠菌群污染、铁超标、总磷超标现象及原因,根据水源地水质存在问题和水源地管理现状提出水源地保护治理对策。常州市集中式饮用水水源地目前水质状况总体良好,长江水源地2014—2016年铁含量超标、2019—2020年偶见粪大肠菌群污染,近年来长荡湖水源地总磷浓度较高。因此,需要加强水源地管理,完善水源地水质监测和预警,确保水源地供水安全。