重慶市鄉(xiāng)鎮(zhèn)飲用水水源地安全評價與控制對策

張大元,劉蘭玉

(重慶市環(huán)境科學(xué)研究院,重慶 401147)

重慶市鄉(xiāng)鎮(zhèn)飲用水水源地安全評價與控制對策

張大元,劉蘭玉

(重慶市環(huán)境科學(xué)研究院,重慶 401147)

采用水質(zhì)單項指數(shù)法和綜合指數(shù)法,分別選取一般污染物和有毒有害污染物,對重慶市851個鄉(xiāng)鎮(zhèn)飲用水源地的1019個斷面水質(zhì)進行分析。結(jié)果表明:一般污染物單項指數(shù)范圍為0.01～5.93,水質(zhì)綜合指數(shù)為0.50～5.93,飲用水水源地水質(zhì)安全的監(jiān)測斷面占88.7%;有毒有害污染物單項指數(shù)范圍為0.01～5.51,水質(zhì)綜合指數(shù)為0.10～5.51,水質(zhì)安全的監(jiān)測斷面占98.6%。重慶鄉(xiāng)鎮(zhèn)飲用水源地水質(zhì)狀況總體較好,水質(zhì)安全的監(jiān)測斷面占86.8%,不達標項目有高錳酸鹽指數(shù)、生化需氧量、氨氮和石油類。在分析鄉(xiāng)鎮(zhèn)飲用水水源地存在問題的基礎(chǔ)上,提出了進一步改善鄉(xiāng)鎮(zhèn)飲用水水源地水質(zhì)、確保飲水安全的措施和對策。

飲用水;水源地;安全評價;鄉(xiāng)鎮(zhèn);水質(zhì);重慶市

三峽工程舉世矚目,庫區(qū)飲用水水源地水環(huán)境安全備受世人關(guān)注。地處三峽庫區(qū)的重慶市,始終加強水環(huán)境保護工作,特別是把飲用水水源地保護作為一項關(guān)系到人民群眾生命健康安全[1]、事關(guān)經(jīng)濟發(fā)展與社會穩(wěn)定大局、構(gòu)建環(huán)境友好型社會的重要工作來抓,以確保飲用水源安全[2],取得了較好的成效,全市城鎮(zhèn)集中式飲用水水源地水質(zhì)良好[3],但鄉(xiāng)鎮(zhèn)飲用水水源地水質(zhì)仍不容樂觀。

1 水質(zhì)安全狀況

1.1 評價資料與方法

評價資料采用2008年重慶市39個區(qū)縣環(huán)境監(jiān)測站對轄區(qū)內(nèi)851個鄉(xiāng)鎮(zhèn)飲用水水源地1019個斷面水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果。監(jiān)測項目為水溫、pH、DO、CODMn、BOD5、SO2-4 、NH3-N 、氯化物 、Cu、Zn、Fe、Mn、NO3-N 、氟化物 、As、Hg 、Cd 、Cr、Pb 、氰化物 、揮發(fā)酚 、Se和石油類等23個。

評價方法采用水質(zhì)指數(shù)法[4]。水質(zhì)指數(shù)法包括一般污染物水質(zhì)指數(shù)、有毒有害污染物水質(zhì)指數(shù),分為6 個等級 ,分別以水質(zhì)指數(shù) 1、2、3、4、5、6 表達 。

1.2 評價項目與標準

參照衛(wèi)生部2001年制定的《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范》中常規(guī)項目分類,結(jié)合水源地水質(zhì)現(xiàn)狀監(jiān)測指標,將評價項目分為一般污染物和有毒有害污染物兩類。一般污染物水質(zhì)指數(shù)選擇NH3-N、CODMn、BOD5、硫酸鹽 、Cl-、Cu 、Zn、Fe、Mn 和 Se計 10 個指標進行評價。有毒有害污染物水質(zhì)指數(shù)選擇NO3-N、氟化物 、As、Hg 、Cd、Cr、Pb 、氰化物 、揮發(fā)酚和石油類計10個指標進行評價。

水質(zhì)指數(shù)評價標準參照GB3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》[5]制定,見表1和表2。

表1 一般污染物評價項目、標準及指數(shù) mg/L

表2 有毒有害污染物項目、標準及指數(shù) mg/L

1.3 污染物項目指數(shù)計算

污染物項目指數(shù)計算的具體步驟如下:

a.計算項目的濃度均值。將項目的各次監(jiān)測濃度按斷面進行平均。

b.計算單項指標指數(shù)。當評價項目i的實測濃度ρi處于評價標準分級值ρi,k和ρi,k+1之間時,該評價指標的單項指數(shù)Ii為:

當評價項目i的實測濃度ρi大于評價標準5級值 ρi,5時,該評價指標的單項指數(shù)Ii為:

式中:ρi為第i項指標的實測濃度,ρi,k為第i項指標第k級標準濃度,ρi,k+1為i項指標k+1級標準,Ii,k為i指標的k級標準指數(shù)值。

c.計算水質(zhì)綜合指數(shù)(WQI)。取各單項指數(shù)最大值為綜合指數(shù)(最差項目賦全權(quán)),即:

d.確定評價類別和狀況。當水質(zhì)類別為Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類時,水質(zhì)為安全類別,也稱為達標;當水質(zhì)類別超過Ⅲ類時,水質(zhì)已經(jīng)影響到飲用功能和人體健康,確定為不安全的水源地,即未達標(表3)。

表3 水質(zhì)評價類別及狀況分類

1.4 評價結(jié)果

1.4.1 綜合評價結(jié)果

1019個飲用水水源地斷面水質(zhì)綜合指數(shù)為0.50～5.93,水質(zhì)類別分別為Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類、Ⅳ類、Ⅴ類和劣Ⅴ類的斷面分別有 215個、380個、289個 、108 個 、10 個 、17 個,占總 數(shù)的 21.1%、37.3%、28.4%、10.6%、1.0%、1.7%。水質(zhì)安全(優(yōu)良)的斷面比例達到86.8%。見表4。

表4 重慶市鄉(xiāng)鎮(zhèn)飲用水源地水質(zhì)總體狀況

從各區(qū)縣統(tǒng)計數(shù)據(jù)得知:飲用水水源地斷面水質(zhì)均安全的有20個區(qū)縣,占46.2%;斷面水質(zhì)安全的比例大于85%的有27個區(qū)縣,占69.2%;占70%～80%的有5個區(qū)縣,占60%～70%的有1個區(qū)縣,長壽區(qū)、大足縣、沙坪壩區(qū)、九龍坡區(qū)、榮昌縣斷面水質(zhì)安全的比例低于60%。

從各區(qū)縣飲用水源地水質(zhì)未達標項目個數(shù)統(tǒng)計看:39個區(qū)縣中有20個區(qū)縣所測項目全部達標,出現(xiàn)1個項目和2個項目未達標的區(qū)縣各有6個,出現(xiàn)3個項目未達標的區(qū)縣有墊江縣、長壽區(qū)、九龍坡區(qū)和江北區(qū)4個區(qū)縣,出現(xiàn)4個項目未達標的區(qū)縣有沙坪壩區(qū)、武隆縣和大足縣,榮昌縣和沙坪壩分別有6個和5個項目未達標。

1.4.2 一般污染物評價總體結(jié)果分析

1019個飲用水水源地斷面一般污染物單項指數(shù)范圍為0.01～5.93,水質(zhì)綜合指數(shù)為0.50～5.93,水質(zhì)為Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類、Ⅳ類、Ⅴ類和劣Ⅴ類的斷面分別有290個、430個、183個、96個、8個和12個,占總數(shù)的 28.5%、42.2%、18.0%、9.4%、0.8%和1.2%。水質(zhì)安全的斷面比例達到88.7%。

各區(qū)縣統(tǒng)計結(jié)果看:飲用水水源地斷面水質(zhì)均安全的區(qū)縣占 51.3%,斷面水質(zhì)安全的比例大于85%的區(qū)縣占64.1%,占70%～80%的有大足縣、南川區(qū)、墊江縣和江北區(qū),占60%～70%的有長壽區(qū)和涪陵區(qū),但沙坪壩區(qū)、九龍坡區(qū)、榮昌縣斷面水質(zhì)安全比例的比例低于60%。

1.4.3 有毒有害污染物評價總體結(jié)果

1019個飲用水水源地斷面有毒有害污染物單項指數(shù)范圍為0.01～5.51,水質(zhì)綜合指數(shù)為0.10～5.51;水質(zhì)為Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類、Ⅳ類、Ⅴ類和劣Ⅴ類的斷面分別有635 個、148個 、209個、20個、2個、5個,占總數(shù)的 62.3%、14.5%、20.5%、2.0%、0.2%、0.5%。水質(zhì)安全的斷面比例達到97.3%。

各區(qū)縣統(tǒng)計結(jié)果看:飲用水水源地斷面水質(zhì)均安全的區(qū)縣占82.1%,斷面水質(zhì)安全的比例在90%～100%的有銅梁縣、巴南區(qū)和長壽區(qū),低于90%的區(qū)縣有黔江區(qū)、大足縣、沙坪壩、九龍坡,分別為77.8%、72.7%、70.0%、40.0%。

1.4.4 一般污染物單項評價結(jié)果分析

一般污染物單項評價統(tǒng)計見表5。由表5看出:SO2-4、Cl-和Se 3個項目在所有斷面的單項指數(shù)均低于1,全部為優(yōu);其次是Cu,水質(zhì)單項指數(shù)為均滿足2,全部為優(yōu);其余項目均存在斷面未達標(即超標)。CODMn、BOD5、NH3-N 、Mn、Fe、Zn 未達標的斷面比例分別占 6.7%、6.1%、1.5%、0.8%、0.7%、0.4%,分別有12個 、11個 、8個、4個 、3個、1 個區(qū)縣出現(xiàn)超標,水質(zhì)為劣 Ⅴ類的項目有Mn、Fe、Zn和NH3-N,分別占0.8%、0.7%、0.3%和0.3%。

從未達標項目的區(qū)域分布統(tǒng)計看,CODMn在12個區(qū)縣出現(xiàn)超標,主要出現(xiàn)在榮昌縣、涪陵區(qū)、長壽區(qū)、墊江縣和九龍坡區(qū),超標斷面數(shù)占超標總數(shù)的80.9%,分別占各區(qū)縣監(jiān)測斷面的54.2%、22.0%、33.3%、60.0%和26.1%。BOD5在11個區(qū)縣出現(xiàn)超標,主要出現(xiàn)在涪陵區(qū)、南川區(qū)、榮昌縣和墊江縣,超標斷面數(shù)占超標總數(shù)的72.5%,分別占各區(qū)縣監(jiān)測斷面的 18.0%、25.8%、25.0%和26.1%。NH3-N在8個區(qū)縣出現(xiàn)超標,主要出現(xiàn)在九龍坡、璧山縣和長壽區(qū),超標斷面數(shù)占超標總數(shù)的66.7%,分別占各區(qū)縣監(jiān)測斷面的40.0%、15.4%、6.7%和26.1%。Zn在武隆縣出現(xiàn)超標,超標斷面數(shù)占監(jiān)測斷面的3.3%。Fe在武隆縣、江北區(qū)和榮昌縣出現(xiàn)超標,超標斷面數(shù)分別占各區(qū)縣監(jiān)測斷面的6.7%、20.0%和4.2%。Mn在武隆縣、沙坪壩、榮昌縣和永川區(qū)出現(xiàn)超標,超標斷面數(shù)分別占各區(qū)縣監(jiān)測斷面的6.7%、20.0%、4.2%和2.0%。

表5 一般污染物單項評價

1.4.5 有毒有害污染物單項評價結(jié)果分析

有毒有害污染物單項指數(shù)類別斷面統(tǒng)計見表6。由表6看出:僅As一個項目在所有斷面的單項指數(shù)低于1,水質(zhì)為優(yōu);其次是Hg、氰化物、Pb,水質(zhì)單項指數(shù)均低于3,其中水質(zhì)為優(yōu)的斷面分別占97.5%、99.7%和100%;其余項目均有斷面未達標。石油類、Cd、氟化物 、揮發(fā)酚、NO3-N、Cr水質(zhì)未達標的斷面比例分別占 1.3%、0.7%、0.5%、0.3%、0.2%、0.1%,分別有4個、1個、1個、2個、1個、1個區(qū)縣出現(xiàn)超標。水質(zhì)為劣Ⅴ類的項目有氟化物,占0.5%。

表6 有毒有害污染物單項評價結(jié)果

從未達標項目的區(qū)域分布統(tǒng)計看,Mn和F-都在黔江區(qū)出現(xiàn)超標,超標斷面數(shù)分別占 3.7%和18.5%。NH3-N在8個區(qū)縣出現(xiàn)超標,主要出現(xiàn)在九龍坡、璧山縣和長壽區(qū),超標斷面數(shù)占超標總數(shù)的66.7%,分別占各區(qū)縣監(jiān)測斷面的40.0%、15.4%、6.7%和26.1%。揮發(fā)酚在銅梁縣和巴南區(qū)出現(xiàn)超標,超標斷面數(shù)分別占各區(qū)縣監(jiān)測斷面的8.0%和9.1%。石油類在九龍坡、沙坪壩、長壽區(qū)和榮昌縣出現(xiàn)超標,超標斷面數(shù)分別占各區(qū)縣監(jiān)測斷面的60.0%、30.0%、10.0%和 4.2%。Cr在大足縣出現(xiàn)超標,超標斷面數(shù)占4.5%。

2 鄉(xiāng)鎮(zhèn)飲用水水源地水質(zhì)存在問題分析

監(jiān)測數(shù)據(jù)表明,重慶市鄉(xiāng)鎮(zhèn)飲用水源地水質(zhì)狀況整體較好,但部分區(qū)縣水質(zhì)較差,水質(zhì)達標率較低,未達標項目較多,存在水質(zhì)安全問題。主要原因有以下幾方面:

a.面源污染。①農(nóng)村人畜污物和生活污水未經(jīng)任何處理直接排入河流和塘庫;②農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)村生活垃圾沒有統(tǒng)一收集處理,亂堆亂放,對水體造成污染[6];③大量使用化肥,或未科學(xué)施肥由地表徑流帶入水體[7];④部分水源地周圍有農(nóng)戶在塘堰、農(nóng)田發(fā)展水產(chǎn)肥水養(yǎng)殖,導(dǎo)致飲用水水源地水體中NH3-N 、CODMn、BOD5等超標,如九龍坡區(qū) 、榮昌縣 、長壽區(qū)和墊江縣等。

b.城鎮(zhèn)污水和工業(yè)污染。部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)飲用水源是河流,沿河集鎮(zhèn)生活污水大多直接排放[8]。沿河工業(yè)企業(yè)雖然大部分能按環(huán)保要求達標排放,但因河流本身流量小,自凈能力差,即使偶爾超標排放,也加重了水質(zhì)污染,這種情況尤其在有電鍍行業(yè)的沙坪壩區(qū)、大足縣等比較明顯。

c.本底值較高,部分區(qū)縣土壤中的F-本底值較高[9](如黔江區(qū)),導(dǎo)致鄉(xiāng)鎮(zhèn)飲用水源中F-較高而未達標。

d.少數(shù)鄉(xiāng)鎮(zhèn)飲用水源處于三峽庫區(qū)一級支流回水區(qū)。隨著三峽工程蓄水水位升高或下降,水文條件發(fā)生變化,支流回水區(qū)水流變緩、水體自凈能力降低,在適宜的條件下易發(fā)生“水華”現(xiàn)象,導(dǎo)致水源地水質(zhì)變差,特別是“水華”發(fā)生時藻毒素將極大地威脅飲用水水源地水質(zhì)安全。

3 鄉(xiāng)鎮(zhèn)飲用水水源地水質(zhì)控制對策

a.進一步加強環(huán)境監(jiān)管,建立健全環(huán)保、市政、衛(wèi)生、水利等相關(guān)部門的飲用水源地保護與管理聯(lián)席會議制度,強化部門協(xié)調(diào)管理。將查處環(huán)境違法與促進飲用水水源地的規(guī)范管理相結(jié)合,將典型案件查處與區(qū)域、流域環(huán)境綜合整治相結(jié)合,建立長效管理機制。

b.加強對飲用水水源地保護區(qū)的規(guī)范化管理,嚴格落實飲用水源地保護區(qū)的各項管理制度,加大飲用水水源保護區(qū)污染源清理力度。在飲用水源一級保護區(qū)內(nèi),要禁止一切排污行為和可能污染水體的行為。對水源地存在污染隱患的企業(yè)應(yīng)采取強制性措施實施關(guān)停、搬遷。

c.加強對次級河流流域水環(huán)境綜合整治。為保障次級河流水源供水安全,要加快實施《三峽庫區(qū)及上游水污染防治規(guī)劃》,加快集鎮(zhèn)污水的建設(shè)并加強管理,完善除磷脫氮工藝[10],并確?？茖W(xué)穩(wěn)定運行。實施工業(yè)廢水污染防治、集鎮(zhèn)垃圾處理設(shè)施建設(shè)削減垃圾污染負荷、劃分養(yǎng)殖禁養(yǎng)區(qū)、限養(yǎng)區(qū)和適養(yǎng)區(qū),一、二級保護區(qū)內(nèi)禁止一切養(yǎng)殖活動、整治河岸防護及河道等綜合措施。

d.實施飲用水水源地生態(tài)保護示范工程[11]。對于水庫型飲用水源,在水庫的入庫支流兩岸種植適宜的陸生植物,形成經(jīng)果林生態(tài)防護帶凈化入庫水質(zhì),削減面源污染。針對水污染、富營養(yǎng)化較重的水庫,可采取工程措施,建設(shè)生態(tài)浮床,充分利用植物對營養(yǎng)物的吸收凈化水質(zhì)。此外還可對水庫周邊沿岸100m范圍內(nèi)的村民實施搬遷,以減少對飲用水源的影響。

e.合理規(guī)劃新建、擴建水源地,盡早關(guān)閉因三峽工程蓄水影響的支流飲用水水源地,重新選擇飲用水水源地。新建水源地應(yīng)選在水質(zhì)、水量均有保障、沒有環(huán)境風(fēng)險的水域。同時優(yōu)化取水方式,在水深條件允許的水源地,應(yīng)采取江心取水方式,如不具備江心取水的條件,可以選擇傍河挖井間接取水,以有效防止水質(zhì)風(fēng)險和富營養(yǎng)化風(fēng)險。

f.加強宣傳教育,提高全民飲用水源保護意識[12],采取多種形式,宣傳飲用水水源地保護的緊迫性和重要性,宣傳飲用水水源地保護區(qū)的各項管理規(guī)定,同時建立有獎舉報制度,鼓勵群眾及時反映企業(yè)或個人污染水環(huán)境的行為,把保護飲用水水源地成為人民群眾的自覺行動。

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Safety assessment of drinking water sources in villages and towns of Chongqing and its control countermeasures

ZHANG Da-yuan,LIU Lan-yu
(Chongqing Academy of Environmental Science,Chongqing 401147,China)

Employing the water single quality index method and the synthetic quality index method,and selecting common pollutants and toxic pollutants as the targets,the water quality of 851 drinking water sourcesof 1019 sections in villages and towns of Chongqing were analyzed.The results showed that the range of the single quality index of common pollutantswas from 0.01 to 5.93,the synthetic quality index ranged from 0.50 to 5.93,and the percentage of the safety section of water quality was 88.7%.The range of the single quality index of toxic pollutantswas from 0.01 to 5.51,the synthetic quality index ranged from 0.10 to 5.51,and the percentage of the safety section of water quality was 98.6%.The water quality of drinking water sources in villages and towns of Chongqing was general good,and the percentage of the safety section of water quality was 86.8%.There were four indexes,CODMn,BOD5,NH4+-N and oil exceeding the standard.Meanwhile,the measures and countermeasures to improve the water quality of drinking water sources and to ensure the safety of drinking water in villages and towns were proposed.

drinking water;water source;safety evaluation;villages and towns;water quality;Chongqing City

X824

B

1004-6933(2011)03-0038-04

10.3969/j.issn.1004-6933.2011.03.009

張大元(1966—),男,重慶萬州人,高級工程師,主要從事環(huán)境監(jiān)測綜合分析工作。E-mail:Cqzhangdayuan@163.com

(收稿日期:2010-03-04 編輯:高渭文)