昌吉饮用水水源地水质污染指标监测分析
2024-03-07覃波
覃 波
(新疆维吾尔自治区水文局,新疆 乌鲁木齐 830000)
昌吉市是天山北坡经济带东部的重要城镇,随着城市化、工业化的快速发展,各业需水量显著增加。目前,昌吉市集中饮用水水源地数量较多,水源地类型涵盖了地表水(河流型)和地下水,对饮用水水质进行监测是供水安全的基本保证,也是水源地保护工作的主要依据。
1 区域概况
昌吉市现有饮用水水源地10 处,水源地基本情况详见表1。经统计分析得出,该市水源地类型主要是地下水(占7 处),无论是供水规模还是供水人口都占据绝大比例,而且水质基本不受污染;但是,3处地表水水源地受外界影响因素太多,为了保证供水安全,相关部门组织技术人员主要对这3 处水源地的水样进行了分析,据此来制定以后水源地的保护政策。
表1 昌吉市水源地基本情况(部分)
2 水质污染参数指标监测分析
主要针对昌吉市3 处地表饮用水水源地的ATR、COD、氨氮、pH值4个参数进行监测分析[1]。水样选取时间为5—9月,每月取样3次,并在3个不同地点分别取样5管。
2.1 评价方法及依据
2.1.1 评价方法
本项目采取单项指标指数法对ATR、COD、氨氮这3 个指标进行分析,参照式(1)[2];对pH 指标进行分析,参照式(2)。本项目污染物分析方法,详见表2。
表2 本项目污染物分析方法
式中:Sij为第i种指标在第j断面的标准指数;Cij为第i种指标在第j断面的监测结果;C0为第i种指标的地表水水质标准。
式中:SpH·j为pH 在第j断面的标准指数;pHj为pH 在第j断面的监测值;pHsd为地表水水质标准中pH 的规定值。
2.1.2 评价依据
本项目水质监测以《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)为依据,其中饮用水水源地一级保护区内水质评价标准为地表水Ⅱ类标准、二级保护区内水质评价标准为地表水Ⅲ类标准。
2.2 各个指标监测结果分析
2.2.1 ATR浓度变化
在昌吉市3 处水源地取得水样进行检测,其中硫磺沟镇区水源地水样中ATR 浓度,详见表3。硫磺沟镇区水源地水样中ATR 含量变化曲线,如图1所示。
图1 硫磺沟镇区水源地水样中ATR含量变化曲线
表3 硫磺沟镇区水源地水样中ATR含量 mg/L
从整体情况看,超过90%的水样中ATR 浓度低于相关国家标准的上限值(0.003 mg/L),大部分维持在0.001 mg/L 附近;在3 个取水点位中,3#点位的ATR 浓度明显偏高,达到了其他点位的2倍左右,究其原因是其处于水库进水口位置,可见入库水流污染物浓度超标[3];同一个点位,平水期和丰水期监测值差别较大,究其原因是汛期流动水的稀释作用使得整体监测值不大,但该问题不能轻视。
2.2.2 COD浓度变化
在昌吉市3 处水源地取得水样进行检测,其中硫磺沟镇区水源地水样中的COD 浓度,详见表4。硫磺沟镇区水源地水样中COD 含量变化曲线,如图2所示。
图2 硫磺沟镇区水源地水样中COD含量变化曲线
表4 硫磺沟镇区水源地水样中COD含量 mg/L
从整体情况看,全部水样中COD浓度均低于相关国家标准的上限值(20 mg/L),大部分维持在18 mg/L以下,且丰水期的COD 值最小;在3 个取水点位中,同一时期3#点位的COD 浓度稍微偏高,还是因为受入库水流污染物的影响;同一个点位,平水期、枯水期和丰水期监测值差别不算大,由此可见水源地内的水质中的有机污染物保持了较低水平,这对供水水源来说是很有利的[4]。
2.2.3 氨氮浓度变化
在昌吉市3 处水源地取得水样进行检测,其中硫磺沟镇区水源地水样中的氨氮浓度,详见表5。硫磺沟镇区水源地水样中氨氮含量变化曲线,如图3所示。
图3 硫磺沟镇区水源地水样中氨氮含量变化曲线
表5 硫磺沟镇区水源地水样中氨氮含量 mg/L
从整体情况看,全部水样中氨氮浓度均低于相关国家标准的上限值(0.5 mg/L),大部分维持在0.4 mg/L以下,且丰水期的氨氮值最小[5];在3个取水点位中,同一时期3#点位的氨氮浓度稍微偏高,且有部分水样的值达到了0.48 mg/L 的水平,即将突破上限值,还是因为受入库水流污染物的影响;同一个点位,平水期、枯水期和丰水期监测值差别不算大,由此可见硫磺沟镇区水源地内的水质整体较好。
2.2.4 pH值变化
在昌吉市3 处水源地取得水样进行检测,其中硫磺沟镇区水源地水样pH值,详见表6。pH值变化曲线,如图4所示。
图4 硫磺沟镇区水源地水样中pH值变化曲线
表6 硫磺沟镇区水源地水样中pH值
该水源地水整体呈碱性,其中1#和2#点位的水样中,pH 值完全处于相关标准规定值内,总体来看丰水期pH 值稍微大于平水期和枯水期;3#点位有部分水样的pH 值在5—9月超过了上限值9,最高达到9.4,究其原因是上游来水中碱性物质含量较多,包括化肥、农药等[6]。
3 水源地保护措施分析
昌吉市3 处地表水水源的水质监测基本特征表现相同,其中硫磺沟镇区水源地水质相对较差,从上述监测数据可知,水源地水质受上游来水影响很大。据此,昌吉市政府实施了以下3项保护措施。
3.1 减少污染物使用量
根据实地调查可知,昌吉市水源地周边有很大面积的玉米种植区,每年使用农药、化肥数量巨大,雨季就会随着降水汇流至水库。对此,昌吉市政府根据实际情况,要求上游10 km 范围内化肥使用量减少50%,由农家肥代替,同时减少毒性较大的农药使用量,并给与农民补贴3 000元/(hm2·a)。
3.2 兴建水源地隔离带及生态修复工程
为了减少外界干扰,昌吉市政府对水源地50 m范围内采取封闭管理,设置围栏。经实地调查,水源地周边土地类型主要是天然林草地、农田、荒地,设计拟将荒地建设为林草区,增加保护区植被覆盖度[7]。
3.3 建设水源地监测站点
昌吉市政府在3 处地表饮用水水源地计划配套建设水质、水量监测点,监测频率每季度至少1 次,所有水源地建设监控设备并联网。
4 结语
通过重点对昌吉市3 处地表水水源地进行监测发现,水质整体满足国家相关规范要求。但是,有些参数略微低于标准值,若放任不管,则几年后就可能超标。据此,昌吉市政府采取有针对性的保护措施,这些措施预计在2023 年中旬便可全部建成并投入使用。届时,该地区供水可从根本上得到保证。但随着地区经济发展,第二产业逐渐增加,还需要加大对水源地水质监测和保护力度。