周 鵬 韓寶華 田茂勤
萊蕪市喬店水庫、鵬泉水源地水質(zhì)變化趨勢及防控研究
周 鵬1韓寶華2田茂勤2
1.喬店水庫水源地
喬店水庫位于大汶河水系大汶河支流辛莊河上,是萊蕪市辛莊河飲用水水源區(qū),是集防洪、城市供水、農(nóng)業(yè)灌溉等綜合利用的重點(diǎn)中型水庫,多年平均來水量2268萬m3,是萊城主要的地表水供水水源地。其供水工程于1995年建成,1997年正式向萊城供水,當(dāng)時年供水量僅為500萬m3,自2005年喬店水庫除險加固工程完成后,興利庫容達(dá)到2000萬m3,水庫年可供水量達(dá)到1700萬m3。
2.鵬泉水源地
鵬泉水源地位于大汶河水系大汶河支流辛莊河上,是萊蕪市辛莊河飲用水水源區(qū)。該水源地為深層和淺層地下水,供水工程于1981年建成投入使用,原設(shè)計年可開采量為1800萬m3,取水許可開采量為1500萬m3,是萊城供水的主要地下水水源地。
本次評價采用2013~2015年水質(zhì)分析資料。
喬店水庫水源地符合《地表水環(huán)境質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn),滿足作為集中式生活飲用水水源地水質(zhì)要求。通過分析其典型因子總氮、高錳酸鹽指數(shù)、總硬度,雖目前各項(xiàng)指標(biāo)均未超標(biāo),但水庫中各項(xiàng)指標(biāo)含量有逐年增加趨勢,特別是2015年下半年和今年以來典型因子總氮、高錳酸鹽指數(shù)、總硬度均高于常年,詳見趨勢圖1~圖5。
圖1 喬店水庫水源地總氮含量趨勢變化圖
圖2 喬店水庫水源地高錳酸鹽指數(shù)含量趨勢變化圖
圖3 喬店水庫水源地總硬度含量趨勢變化圖
圖4 鵬泉水源地硝酸鹽氮含量趨勢變化圖
圖5 鵬山泉水源地總硬度含量趨勢變化圖
鵬泉水源地水質(zhì)滿足《國家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749-2006)。通過分析其典型因子硝酸鹽氮、總硬度,含量有逐年增加趨勢。
引起喬店水庫水源地、鵬泉水源地部分因子含量增高的原因:一是面源污染,二是工業(yè)點(diǎn)源污染。
面源污染分布廣泛、分散,無固定的入河排污口,主要包括農(nóng)村生活污水及固體廢棄物、化肥農(nóng)藥使用量及流失量、分散式畜禽廢水排放物、水土流失污染物等方面。主要污染物為化學(xué)需氧量、氨氮、總磷、總氮等。
工業(yè)污染源為水庫周邊石材廠、選礦廠及小型化工企業(yè),其廢污水容易引起水庫受影響區(qū)域鐵、總硬度、化學(xué)需氧量、氨氮等因子含量增高。
水庫中氨氮、總氮、總磷、高錳酸鹽指數(shù)含量增大,容易引起水庫富營養(yǎng)化,引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖,水體溶解氧含量下降,魚類及其他生物大量死亡的現(xiàn)象。水體富營養(yǎng)化的危害主要表現(xiàn)在以下幾方面:
(1)富營養(yǎng)化造成水的透明度降低。
(2)富營養(yǎng)化水體底層堆積的有機(jī)物質(zhì)在厭氧條件下分解產(chǎn)生的有害氣體,以及一些浮游生物產(chǎn)生的生物毒素會傷害水生動物。
(3)富營養(yǎng)化水中含有亞硝酸鹽和硝酸鹽,人畜長期飲用這些物質(zhì)含量超過一定標(biāo)準(zhǔn)的水會中毒致病。
(4)水體富營養(yǎng)化,常導(dǎo)致水生態(tài)系統(tǒng)紊亂,藻類種群的多樣性指數(shù)也呈下降趨勢。普遍的富營養(yǎng)造成多種用水功能的嚴(yán)重?fù)p害,甚至完全喪失。自來水廠的凈化工序困難,由于水中微小藻類不易在混凝沉淀過程中去除,含有藻類的沉淀水進(jìn)入濾池時,常常使得濾池較早堵塞,使濾池運(yùn)行周期縮短,反沖水量增加。另一方面,水中大量藻類、有機(jī)物和氨氮的存在,使得混凝劑和消毒劑用量大大增加,制水成本增加。此外,由于藻類帶有明顯的魚腥味,從而影響飲用水質(zhì)。而藻類產(chǎn)生的毒素則會危害人類和動物的健康。
2016年7、8月份以來,特別是7 月20日以后的持續(xù)降雨,產(chǎn)生了大量的地表徑流流入喬店水庫,造成了喬店水庫的各項(xiàng)水質(zhì)污染指標(biāo)呈現(xiàn)大幅上升現(xiàn)象,其中NH3-N一項(xiàng)曾一度超標(biāo),放水洞底部出現(xiàn)了難聞的臭味,2016年8月7日喬店水庫被迫停止城市供水,后經(jīng)北水洞不斷放水調(diào)節(jié),利用動水的自凈能力對水中各項(xiàng)污染物進(jìn)行了稀釋,經(jīng)水質(zhì)化驗(yàn)分析達(dá)到了飲用水標(biāo)準(zhǔn),并恢復(fù)了城市供水,雖目前喬店水庫各項(xiàng)指標(biāo)均未超標(biāo),仍符合國家飲水標(biāo)準(zhǔn),因農(nóng)業(yè)面源污染和部分小工業(yè)點(diǎn)源污染,部分指標(biāo)呈上升趨勢。存在問題如下:
1.近年來喬店水庫上游進(jìn)行了大量的土地開發(fā),在種植傳統(tǒng)農(nóng)作物的同時,積極拓展高效經(jīng)濟(jì)作物的種植,并大量地噴灑、使用農(nóng)藥化肥,這一部分農(nóng)藥化肥雖然殺死了病蟲害、促進(jìn)作物高產(chǎn),但更多的農(nóng)藥、化肥殘留在了作物或土壤中,隨著汛期降雨的沖刷、地表徑流的形式造成了大量的面源污染,最終流入水庫,是喬店水庫NH3-N、總氮、總磷等污染物上升的主要原因。
2.鵬泉、喬店水庫水源地上游沿萊馬路兩側(cè)一直到沂源邊界,喬店水庫上游保護(hù)區(qū)內(nèi),特別是庫中南寶臺村所有的空地上新增開放式營業(yè)性苗木,總占地面積大約500畝,主要培植景觀松樹及少部分柿子樹,大約有10萬棵。每顆松樹平均每年要噴灑農(nóng)藥5遍,每遍噴灑農(nóng)藥50g,全年250g;同時每次噴灑農(nóng)藥時還要按5∶1的比例配合透皮殺(劇毒農(nóng)藥)一塊使用,即透皮殺每年每棵松樹也要噴灑50g,10萬棵松樹每年將噴灑農(nóng)藥25t、透皮殺5t,約30t劇毒農(nóng)藥;此外還有多種輔助殺菌農(nóng)藥及樹木營養(yǎng)液也要使用,這些農(nóng)藥殘留經(jīng)過汛期降雨的沖刷,伴隨著地表徑流直接流向水源地,造成水質(zhì)惡化。
3.喬店水庫上游中南鐵路山西運(yùn)煤專線的開工建設(shè),產(chǎn)生了大量的施工垃圾任意堆放,在鐵路隧洞的施工過程中,使用大量的炸藥進(jìn)行爆破,產(chǎn)生的碎石、廢渣、水泥預(yù)制塊殘?jiān)戎苯佣逊旁诤拥篮退畮靸?nèi),其廢棄物上的炸藥殘留將會直接導(dǎo)致水體中的NH3-N、硫化物、總氮、總磷等水體指標(biāo)上升;此外,中鐵20局集團(tuán)南通道項(xiàng)目部第四拌和站就座落在喬店水庫上游河道邊,其拌合混凝土后的污廢水就直接排放到河道里,將會直接導(dǎo)致喬店水庫水體渾濁度增大,水體顏色發(fā)暗,高錳酸根離子、鐵離子含量急速上升。
通過對水源地保護(hù)區(qū)污染直接原因的分析,可以看出,喬店水庫、鵬山泉水源地污染因素疊加,成因復(fù)雜,問題逐步顯現(xiàn)。造成以上問題的主要原因是:
1.各級對水源地保護(hù)的重要性認(rèn)識不足
水資源是人類賴以生存、生活、生產(chǎn)的重要資源,水安全具有很強(qiáng)的戰(zhàn)略性和宏觀性。在對水源地進(jìn)行開發(fā)、利用和保護(hù)的各個環(huán)節(jié),需要科學(xué)、完善、嚴(yán)謹(jǐn)、有力的規(guī)劃措施來加以保障。但目前各級對水源地保護(hù)區(qū)的重要性認(rèn)識不足,有些單位把發(fā)展與保護(hù)單純地對立起來,眼前利益、地方利益、部門利益至上,忽視了水源地保護(hù)這一全局利益,對水源保護(hù)區(qū)的開發(fā)利用一陣風(fēng),帶有一定的無序性和盲目性。政府引導(dǎo)不夠,部門指導(dǎo)不強(qiáng),群眾意識淡薄。因此,加大宣傳力度,提高全社會對水源地的保護(hù)意識成為當(dāng)務(wù)之急。
2.各級各部門各負(fù)其責(zé)、齊抓共管的局面難以形成
目前,飲用水保護(hù)的管理體制存在信息供給不對稱,部門職能交叉或真空等諸多弊病。比如,水利部門只管水資源,管量不管質(zhì);環(huán)保部門對水污染防治實(shí)施統(tǒng)一監(jiān)督管理,管質(zhì)不管量。但質(zhì)與量的問題涉及到農(nóng)、林、保等一系列部門,水行政、國土資源、衛(wèi)生、建設(shè)、農(nóng)業(yè)漁業(yè)等部門在各自職責(zé)范圍內(nèi),都應(yīng)對水污染防治實(shí)施監(jiān)督管理,但彼此間協(xié)調(diào)與配合困難。個別部門在項(xiàng)目立項(xiàng)、審批和手續(xù)辦理等工作中往往把關(guān)不嚴(yán),沒有充分考慮水源地保護(hù)的特殊要求,沒有從審批的源頭上把住新建項(xiàng)目的關(guān)卡。對此,從市、區(qū)政府層面上,應(yīng)進(jìn)一步明確各部門職責(zé),明確界定誰對水源地管護(hù)負(fù)總責(zé),誰為第一責(zé)任人,由誰來執(zhí)法,如何形成部門指導(dǎo)、市區(qū)聯(lián)動,分工協(xié)作的管護(hù)機(jī)制。
3.對水源地保護(hù)的長效機(jī)制尚未建立
水源地的保護(hù)具有長期性、穩(wěn)定性、戰(zhàn)略性,過程又是動態(tài)的、發(fā)展的。為此,必須建立健全相應(yīng)的機(jī)制,才能持續(xù)保證水源地安全向好發(fā)展。目前,對水源地的保護(hù)還沒有從體制機(jī)制上理順,鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府和當(dāng)?shù)厝罕娂纫鎸Πl(fā)展空間限制的矛盾,也要承受保護(hù)水源的壓力。這種局面不改變,水源地保護(hù)就失去了基礎(chǔ)和保障。按照國家對水源地保護(hù)的要求,參照其他地區(qū)的做法,應(yīng)盡快建立起生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制,對水源地所在鄉(xiāng)鎮(zhèn)實(shí)行財政補(bǔ)貼,由各級財政部門每年列支一定數(shù)額的資金,用于解決當(dāng)?shù)卣斦щy、改善群眾生活等問題,最大限度地調(diào)動和激勵他們保護(hù)水源地的積極性。同時,調(diào)整完善現(xiàn)有的政績考核機(jī)制,對涉及飲用水水源地的政府實(shí)行單獨(dú)考核,從根本上解決輕保護(hù)重發(fā)展、權(quán)責(zé)利不統(tǒng)一的問題。
4.對水源地污染行為打擊不及時,措施不得力
水源地保護(hù)區(qū)內(nèi)餐飲飯店、畜禽養(yǎng)殖、企業(yè)、花卉苗木、松樹移植經(jīng)營以及各類非法住房、經(jīng)營房等均對水源地構(gòu)成不同程度的威脅,在對這些污染行為進(jìn)行打擊和治理時,難以形成合力,整治難度越來越大。應(yīng)抓住諸如“環(huán)保百日攻堅(jiān)行動”等有力時機(jī),由市、區(qū)政府組織力量,堅(jiān)決取締或關(guān)停二級保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)的重點(diǎn)污染源,堅(jiān)決清理各類污染項(xiàng)目。
5.飲用水水源地水質(zhì)監(jiān)測評價能力不足、缺乏飲用水水源污染防治應(yīng)急預(yù)警制度
在水源地水質(zhì)監(jiān)測評價上,水利和環(huán)保兩個部門面臨著同樣的尷尬局面,監(jiān)測能力不足,監(jiān)測經(jīng)費(fèi)不夠,難以全面揭示水源地的水質(zhì)狀況。目前,飲用水水源地尚未建立真正意義上的污染防治預(yù)警和應(yīng)急制度,一旦發(fā)生污染飲用水水源和影響人民群眾飲水安全的突發(fā)事件,將無法應(yīng)對。
為加強(qiáng)對喬店水庫、鵬泉水源地的有效保護(hù),建議采取如下對策措施:
1.堅(jiān)持政府主導(dǎo)、強(qiáng)化行政監(jiān)管
建立健全飲用水源保護(hù)區(qū)發(fā)展和生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制,堅(jiān)決關(guān)停土小企業(yè),對新上項(xiàng)目要科學(xué)論證、精心規(guī)劃,依法按程序建設(shè),促進(jìn)水庫保護(hù)區(qū)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展。
2.加強(qiáng)政策引導(dǎo)、增大政府投入
加強(qiáng)水環(huán)境監(jiān)測的力度,將水源保護(hù)納入國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展規(guī)劃,統(tǒng)籌兼顧,逐步加大治理投入,防治水源污染,以確保水源地水質(zhì)安全。
3.調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、減少農(nóng)藥使用
積極調(diào)整農(nóng)業(yè)種植產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),努力減少水源保護(hù)區(qū)上游化肥農(nóng)藥的使用,提倡使用有機(jī)肥料和低毒農(nóng)藥,合理施肥,加強(qiáng)監(jiān)管,控制上游面源污染,遏制水庫進(jìn)一步富營養(yǎng)化,從而確保城市水源地的水質(zhì)安全
(作者單位:1.萊蕪市水利與漁業(yè)局271100 2.萊蕪市喬店水庫管理處271100)