里下河水網(wǎng)地區(qū)飲用水源地污染特征及控制研究

姚 敏 ，蔣 詠 ，陸 雋 ，胡小雨

（1. 江蘇省水文水資源勘測(cè)局，江蘇 南京 210029；2. 江蘇省水資源服務(wù)中心，江蘇 南京 210029）

里下河并不是一條河，而是由下游許許多多河網(wǎng)構(gòu)成的一大片河網(wǎng)洼地的統(tǒng)稱[1]。歷史上，里下河自然環(huán)境經(jīng)歷了從大海到瀉湖、從瀉湖到平陸的巨大變遷，形成了如今地面坡度平緩、河道淺窄的地貌。一直以來(lái)，里下河地區(qū)防洪排澇、供水保障、生態(tài)環(huán)境等問(wèn)題都是研究及治理的熱點(diǎn)。通過(guò)多年持續(xù)的研究、治理和建設(shè)，里下河地區(qū)洪、澇、漬、旱、潮、堿等災(zāi)害得到了有效控制，成為淮河流域最大的糧棉基地，但其水環(huán)境污染、水生態(tài)環(huán)境退化等問(wèn)題一直沒有得到有效控制。本研究重點(diǎn)分析里下河地區(qū)飲用水源地汛期水質(zhì)持續(xù)超標(biāo)的特征及成因，提出了水源地污染控制的對(duì)策措施，以期為里下河地區(qū)飲水安全保障提供科學(xué)參考和支撐。

1 基本情況

1.1 區(qū)域概況

里下河地區(qū)位于江蘇省中部，因里運(yùn)河簡(jiǎn)稱里河，串場(chǎng)河俗稱下河，故稱里下河地區(qū)[2]，是江蘇乃至全國(guó)著名的商品糧棉和水產(chǎn)養(yǎng)殖基地，素有“魚米之鄉(xiāng)”的美譽(yù)，其范圍為里運(yùn)河以東，蘇北灌溉總渠以南，揚(yáng)州至南通 328 國(guó)道及如泰運(yùn)河以北，海堤以西，總面積為 2.1 萬(wàn) km2，分屬鹽城、揚(yáng)州、泰州、南通、淮安五市，區(qū)內(nèi)現(xiàn)有約 1 300 萬(wàn)人，耕地面積為 1 萬(wàn)多 km2。里下河地區(qū)地勢(shì)低洼，河網(wǎng)密布，湖蕩渠系縱橫交錯(cuò)，區(qū)內(nèi)有通榆河、泰東河、三陽(yáng)河、潼河、新通揚(yáng)運(yùn)河和泰州引江河等流域性河道和 30 余條區(qū)域性骨干河道，區(qū)域水面率為12.5%[3]，里下河地區(qū)概況圖如圖 1 所示。隨著沿海開發(fā)戰(zhàn)略建設(shè)實(shí)施，經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度加快，區(qū)域獨(dú)特的水資源環(huán)境備受關(guān)注。

1.2 水資源供給

由于地勢(shì)平坦，里下河地區(qū)河網(wǎng)攔蓄和調(diào)節(jié)降雨徑流能力差，雖然全年平均雨量為 987 mm，但占年徑流僅 15%～20%，同時(shí)降雨年際變化大[4]，年內(nèi)分布極不均勻，本地徑流大多難以利用[5]。該地區(qū)年供用水量約為 11 億 m3，主要依靠淮河、長(zhǎng)江等外流域調(diào)水供給，并已由原來(lái)以淮水為主逐步演化成自流引長(zhǎng)江水為主，水量輸送由原沿里運(yùn)河由西向東和沿灌溉總渠由北向南供給，轉(zhuǎn)向扎根長(zhǎng)江由南向北輸送。區(qū)域西南邊緣的江都水利樞紐、泰州引江河和高港樞紐，結(jié)合新通揚(yáng)運(yùn)河和三陽(yáng)河部分河段，既可引水灌溉，又可幫助里下河排澇。作為南水北調(diào)東線第一期工程的三陽(yáng)河、潼河、寶應(yīng)站工程及連接泰州引江河和通榆河的泰東河工程均已經(jīng)完成，里下河地區(qū)扎根長(zhǎng)江供水的骨干工程體系日臻完善。

圖 1 里下河地區(qū)概況圖

1.3 水源地水資源質(zhì)量

為了綜合反映江蘇省里下河地區(qū)水源地水質(zhì)狀況，水源地水資源質(zhì)量評(píng)價(jià)分類進(jìn)行，第 1 類為常規(guī)污染項(xiàng)目；第 2 類為一般性化學(xué)指標(biāo)；第 3 類為有機(jī)有毒性項(xiàng)目[6]。

首先計(jì)算里下河地區(qū)水源地單項(xiàng)指數(shù) Ij，Ij=((Cj- Cjk) / (Cjk+1- Cjk)) × 20 + Ijk，

式中：Cj為 j 項(xiàng)評(píng)價(jià)項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)濃度；Cjk為此 j 項(xiàng)的 K 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)濃度；Cjk+1為此 j 項(xiàng)的 K + 1 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)濃度；Ijk為此 j 項(xiàng)的 K 級(jí)指數(shù)值。

其次計(jì)算里下河地區(qū)不同水源地（以 L 表示）的分類指數(shù) IL，需確定分類評(píng)價(jià)結(jié)果，各分類指數(shù)和確定方法及計(jì)算公式分別如下：

1）對(duì)第 1 類項(xiàng)目（II），取各項(xiàng)單項(xiàng)指數(shù)和的均值，即：

2）第 2，3 類項(xiàng)目（III，IIII）（一般性化學(xué)指標(biāo)、有機(jī)有毒性項(xiàng)目），分別取單項(xiàng)指數(shù)最高者，即：III= ( III)max；IIII= ( IIII)max。

最后確定評(píng)價(jià)水源地水質(zhì)指數(shù) WQI，取上述 3 類指數(shù)中最高者，即：WQI = ( IL)max。

3）確定水質(zhì)評(píng)價(jià)等級(jí)，如表 1 所示。

根據(jù)已公布的江蘇省集中式飲用水源地第一、二、三和四批名錄，里下河地區(qū)現(xiàn)有飲用水源地20 個(gè)，除鹽龍湖、射陽(yáng)湖為近年新建成的湖泊型水源地外，其他都為開放性河道型水源地，主要分布在通榆河、泰東河、射陽(yáng)河、鹵丁河等骨干河道上。根據(jù)江蘇省水環(huán)境監(jiān)測(cè)中心監(jiān)測(cè)成果，綜合評(píng)價(jià) 2016 年 6—8 月里下河地區(qū)飲用水源地水資源質(zhì)量狀況，如表 2 所示。

表 1 水質(zhì)評(píng)價(jià)等級(jí)表

表 2 里下河地區(qū)飲用水源地水資源質(zhì)量等級(jí)表

2 水源地水質(zhì)評(píng)價(jià)及污染特征分析

里下河地區(qū)屬?gòu)?fù)雜河網(wǎng)地區(qū)，流向不定，水情復(fù)雜，外部既有流域性洪水和海潮威脅，區(qū)域內(nèi)部也存在洪澇并襲及水環(huán)境惡化的問(wèn)題[7]。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，近年來(lái)該地區(qū)飲用水源地主汛期水質(zhì)異常的問(wèn)題凸顯。以 2016 年 6—8 月為例，根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果，里下河地區(qū)現(xiàn)有水源地監(jiān)測(cè)斷面絕大部分水質(zhì)較差，飲用水源地綜合污染指數(shù)在 32.9～71.8之間，水資源質(zhì)量等級(jí)為 3～4 級(jí)，以 4 級(jí)為主，大部分 WQI 超過(guò) 60.0，屬于已受到污染水質(zhì)。水源地主要超標(biāo)因子為溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)和氨氮，如圖 2 所示。該異常情況一直延續(xù)至 8 月底，9 月上旬水源地水質(zhì)逐步恢復(fù)正常。

圖 2 里下河地區(qū)飲用水源地主要指標(biāo)單項(xiàng)指數(shù)

里下河地區(qū)水源地 6—8 月水質(zhì)異?，F(xiàn)象，經(jīng)水質(zhì)水量監(jiān)測(cè)分析與實(shí)地調(diào)研，主要原因有：

1）區(qū)域水污染未得到有效遏制是根本原因。一方面，里運(yùn)河?xùn)|堤、蘇北灌溉總渠南北堤、海堤防御淮河洪水及海潮侵襲，南部沿通揚(yáng)公路沿線封閉擋住通南地區(qū)高地水入境，里下河腹部變成一個(gè)相對(duì)獨(dú)立封閉的水系。里下河腹部地區(qū)的徑流主要由當(dāng)?shù)亟邓纬?，其碟形洼地決定了雨后河網(wǎng)水位先被逼高，再是通過(guò)入海港道緩慢下泄或由江都和高港水利樞紐、寶應(yīng)抽水站抽排入長(zhǎng)江。另一方面，里下河地區(qū)居民居住分散，農(nóng)漁業(yè)和畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)達(dá)，面源污染負(fù)荷較高。進(jìn)入汛期后降雨增多，平時(shí)積蓄的地面雜物、生活垃圾、農(nóng)藥化肥、養(yǎng)殖廢水、糞便等面源污染物隨雨水和澇水匯入河道，特別是里下河特殊的鍋底洼[8]，劣質(zhì)水“四水投塘”，導(dǎo)致河湖水質(zhì)出現(xiàn)階段性惡化，溶解氧低至 1.2 mg/L，高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、總磷分別高達(dá) 12，2.7，0.634 mg/L，如圖 3 所示。

2）汛期停引長(zhǎng)江水不利于水質(zhì)改善。里下河地區(qū)河網(wǎng)常年靠“江水東引”工程體系從江都東閘和高港樞紐[9]抽引長(zhǎng)江水滿足生產(chǎn)、生活和生態(tài)用水需求。以 2015 年為例，江都、高港樞紐全年累計(jì)引江水分別達(dá)到 19.30 億、30.51 億 m3，合計(jì)近 50 億 m3。大量清潔的長(zhǎng)江水進(jìn)入里下河地區(qū)后，調(diào)活河網(wǎng)水體，加快水體置換，促進(jìn)水體流動(dòng)，河湖納污能力增加，保障了飲用水源地水質(zhì)安全，增加了平水期和枯水期水資源的有效供給。進(jìn)入主汛期，里下河地區(qū)降雨增多，為防洪排澇流域性、區(qū)域性骨干河道水位降低，江都、高港水利樞紐由引長(zhǎng)江水改為抽排當(dāng)?shù)睾闈乘甗10]，導(dǎo)致優(yōu)質(zhì)長(zhǎng)江水補(bǔ)給不足，水體流向改變又使得溝汊劣質(zhì)水加快匯入河網(wǎng)，加之汛期雨量大、雨期長(zhǎng)、氣溫高，水源地水質(zhì)惡化顯著。

圖 3 里下河地區(qū)飲用水源地主要指標(biāo)分布圖

3 水源地污染控制及安全保障措施

里下河地區(qū)所處地理位置特殊，生態(tài)環(huán)境相對(duì)脆弱，環(huán)境承載力較低，飲用水源地安全保障問(wèn)題引起當(dāng)?shù)卣坝嘘P(guān)部門的高度重視，科學(xué)研究、有效落實(shí)飲用水源地建設(shè)與保護(hù)措施，切實(shí)解決里下河地區(qū)飲用水源地水質(zhì)時(shí)段性超標(biāo)問(wèn)題，保障居民飲水安全。

1）持續(xù)強(qiáng)化里下河地區(qū)水污染治理，改善區(qū)域水環(huán)境質(zhì)量。區(qū)域水安全是飲用水源地安全的基礎(chǔ)和前提，要以習(xí)近平總書記提出的“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”治水新思路為指導(dǎo)，建立以水域納污能力倒逼陸域污染排放的綜合治污和保護(hù)模式，把限制排污總量作為水污染防治和污染減排工作的重要依據(jù)，強(qiáng)化節(jié)水減污、點(diǎn)源治理和面源控制，工業(yè)要強(qiáng)化進(jìn)園入?yún)^(qū)、污水集中處理，城鎮(zhèn)生活污水處理廠實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)全覆蓋，農(nóng)村實(shí)現(xiàn)污水處理設(shè)施全覆蓋，規(guī)模以上畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)實(shí)現(xiàn)廢水處理設(shè)施全覆蓋，水上運(yùn)輸船舶污水實(shí)現(xiàn)集中收集處理全覆蓋，地區(qū)、部門、行業(yè)形成合力，從源頭上削減入河污染物總量。同時(shí)繼續(xù)加強(qiáng)通榆河清水走廊建設(shè)，突出系統(tǒng)治理的理念，統(tǒng)籌山水林田湖生命共同體的綜合治理，改善區(qū)域水環(huán)境質(zhì)量。

2）開展水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)綜合整治。建立水功能區(qū)用途和目標(biāo)管制制度，明確水功能區(qū)分類保護(hù)和管理要求，嚴(yán)格控制水功能區(qū)劃及其水質(zhì)目標(biāo)調(diào)整。落實(shí)最嚴(yán)格水資源管理制度，建立以水定發(fā)展規(guī)模、定產(chǎn)業(yè)方向、定城鎮(zhèn)布局的約束機(jī)制，推進(jìn)節(jié)水防污型社會(huì)建設(shè)。按“一區(qū)一策”的要求加強(qiáng)水質(zhì)未達(dá)標(biāo)水功能區(qū)綜合治理，根據(jù)近 5 a 水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)狀況，按“點(diǎn)面結(jié)合、上下統(tǒng)籌”的原則篩選確定水功能區(qū)達(dá)標(biāo)整治名錄和目標(biāo)，圍繞污染物限排總量提出并實(shí)施符合實(shí)際、技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理、可操作性強(qiáng)的“一區(qū)一策”的達(dá)標(biāo)整治措施。通過(guò)水功能區(qū)達(dá)標(biāo)整治，有效提升里下河地區(qū)水環(huán)境質(zhì)量，維護(hù)河道生態(tài)健康，為飲用水源地安全提供區(qū)域水環(huán)境支撐。

3）優(yōu)化水源地布局，加快應(yīng)急備用水源建設(shè)?？茖W(xué)的飲用水源地布局是保障供水安全的重要環(huán)節(jié)，強(qiáng)化新水源地選址設(shè)置論證，不斷加強(qiáng)人工湖型封閉可控式水源地的建設(shè)，確保有條件的地區(qū)建設(shè) 2 個(gè)以上不同水系、相對(duì)獨(dú)立控制取水的飲用水源地或應(yīng)急備用水源地；不具備條件的地區(qū)，要簽訂應(yīng)急飲用水源協(xié)議，實(shí)行應(yīng)急聯(lián)網(wǎng)供水。鹽龍湖應(yīng)急備用水源地建設(shè)后，鹽城市多次有效應(yīng)對(duì)了飲用水源地突發(fā)性水污染事件。事實(shí)證明，建設(shè)應(yīng)急備用水源地是里下河地區(qū)提高飲用水源地安全保障水平的有效措施。

4）全力推進(jìn)飲用水源地達(dá)標(biāo)建設(shè)工作。加強(qiáng)飲用水源地管理和保護(hù)，開展以“水量保證、水質(zhì)達(dá)標(biāo)、管理規(guī)范、運(yùn)行可靠、監(jiān)控到位、信息共享、應(yīng)急保障”為目標(biāo)的飲用水源地達(dá)標(biāo)建設(shè)，清除水源地保護(hù)區(qū)的違規(guī)設(shè)施，確保保護(hù)區(qū)內(nèi)無(wú)供水安全隱患；強(qiáng)化日常管護(hù)，建立管理機(jī)構(gòu)，明確管護(hù)人員等，做到“一個(gè)保障、二個(gè)達(dá)標(biāo)、三個(gè)沒有、四個(gè)到位”。即保障水源地安全供水，正常情況下水源地安全供水，突發(fā)事件情況下保證應(yīng)急供水；集中式飲用水源地水質(zhì)達(dá)到國(guó)家規(guī)定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，供水保證率達(dá)到 97%；水源地一級(jí)保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)沒有與供水設(shè)施無(wú)關(guān)的設(shè)施和活動(dòng)，二級(jí)保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)沒有排放污染物的設(shè)施或開發(fā)活動(dòng)，準(zhǔn)保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)沒有對(duì)水體污染嚴(yán)重的建設(shè)項(xiàng)目、設(shè)施或開發(fā)活動(dòng)；水源地保護(hù)機(jī)構(gòu)和人員到位，警示標(biāo)牌、分界牌和隔離措施到位，備用水源地和應(yīng)急管理預(yù)案到位，水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)和預(yù)警設(shè)施到位。

5）強(qiáng)化水質(zhì)監(jiān)測(cè)及應(yīng)急管理。規(guī)范水功能區(qū)水質(zhì)例行監(jiān)測(cè)，每 2 個(gè)月 1 次全覆蓋監(jiān)測(cè)，對(duì)保護(hù)區(qū)、保留區(qū)、緩沖區(qū)等重點(diǎn)水功能區(qū)每個(gè)月監(jiān)測(cè) 1 次，對(duì)縣級(jí)以上集中式飲用水源地每月監(jiān)測(cè) 2 次，及時(shí)掌握水質(zhì)狀況，當(dāng)發(fā)現(xiàn) WQI 接近 60.0，可能影響供水安全時(shí)，應(yīng)當(dāng)加密跟蹤監(jiān)測(cè)水質(zhì)，并立即采取預(yù)防、控制措施。加強(qiáng)跨部門協(xié)作，推進(jìn)水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)共享，加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控。制定應(yīng)對(duì)飲用水源地突發(fā)性水污染事件應(yīng)急預(yù)案，實(shí)行跨市河流閘壩調(diào)度通報(bào)制度，加強(qiáng)水利工程的科學(xué)調(diào)度及對(duì)應(yīng)急備用水源地、深井的維護(hù)管理，有針對(duì)性地開展應(yīng)急演練，減少和減輕水污染突發(fā)事件的發(fā)生和影響。

6）全面推進(jìn)自來(lái)水深度處理工作。針對(duì)里下河地區(qū)飲用水源地溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)和氨氮容易超標(biāo)的水質(zhì)特點(diǎn)和現(xiàn)有水廠條件，合理選擇切合當(dāng)?shù)貙?shí)際的深度處理改造工藝，加大深度處理工作力度，加快改造步伐，變深度處理為常規(guī)處理，提高安全供水能力，努力實(shí)現(xiàn)從供合格水向供優(yōu)質(zhì)水的轉(zhuǎn)變。

4 結(jié)語(yǔ)

由于里下河地區(qū)的特殊自然地理?xiàng)l件，若不采取有力措施，該地區(qū)集中式飲用水源地 WQI ≥ 60.0異?，F(xiàn)象還難以避免。面對(duì)里下河地區(qū)飲用水源地安全保障面臨的諸多挑戰(zhàn)，需解決好工業(yè)、生活點(diǎn)源和農(nóng)業(yè)面源污染治理，加強(qiáng)水功能區(qū)管理和綜合整治水資源質(zhì)量等級(jí)為 4 級(jí)的水域，持續(xù)改善區(qū)域水環(huán)境，同時(shí)優(yōu)化水源地布局，加強(qiáng)應(yīng)急備用水源地建設(shè)，以達(dá)標(biāo)建設(shè)為抓手規(guī)范飲用水源地保護(hù)，建立健全長(zhǎng)效管理和保護(hù)機(jī)制，提高飲用水源地的安全保障水平。