(浙江省水文管理中心,310009,杭州)
浙江省2013年全面實施河長制,2014年啟動治污水、防洪水、排澇水、保供水、抓節(jié)水“五水共治”,旨在以有限的水資源和水環(huán)境容量支撐經(jīng)濟社會不斷發(fā)展的需求,把水質(zhì)指標作為硬約束倒逼轉(zhuǎn)型,實現(xiàn)河道水質(zhì)與水環(huán)境持續(xù)改善。通過多年的水環(huán)境治理、水污染防治、水資源保護和水生態(tài)修復(fù)工作,浙江省河流水質(zhì)變化已見成效,河道型水源地水質(zhì)明顯改善。本文以列入全國重要飲用水水源地名錄的杭州市東苕溪水源地為例,根據(jù)水利部門長系列水質(zhì)監(jiān)測資料,分析“五水共治”(河長制)管理下的東苕溪水源地水質(zhì)變化,總結(jié)出水源地存在的安全隱患并提出保護建議。
東苕溪流域?qū)儆谔饔蜍嫦?,位于浙江省東北部,主流南苕溪發(fā)源于天目山南麓的水竹塢,經(jīng)溪口、橋東村、臨安城區(qū),至何家陡門有中苕溪匯入,至瓶窯有北苕溪匯入,至德清乾元接導(dǎo)流港,在白雀橋與西苕溪會合,于長兜港口注入太湖。東苕溪在白雀橋以上河長151.4 km,流域面積2265 km2。
東苕溪流域內(nèi)各支流呈梳子狀分布,上游處于暴雨中心,河道坡陡流急,洪水暴漲暴落。汛期,東苕溪流域的暴雨洪水經(jīng)尾閭河道在湖州白雀塘橋匯合后匯入太湖;枯水季節(jié)有時太湖湖水經(jīng)尾閭河道倒灌,成為補充水源。根據(jù)50多年水文實測資料分析,東苕溪85%的水量出境流入太湖。東苕溪流域以防洪為重點,按照“上蓄、中滯、下泄”的方針,在流域內(nèi)建立了蓄水工程,目前已建成青山、對河口、水濤莊、四嶺、里畈、老虎潭等6座大中型水庫。這些水庫的建設(shè)對區(qū)域防洪、水資源開發(fā)利用、飲水安全保障等發(fā)揮了重要作用。
根據(jù)《浙江省水功能區(qū)水環(huán)境功能區(qū)劃分方案(2015)》(浙政函﹝2015﹞71號),東苕溪共劃分水功能區(qū)10個,水功能區(qū)序號編入苕溪水系。其中,劃分為飲用水水源區(qū)和第一主導(dǎo)功能為飲用水水源區(qū)的水功能區(qū)6個,劃分為農(nóng)業(yè)用水水源區(qū)和第一主導(dǎo)功能為農(nóng)業(yè)用水水源區(qū)的4個,水功能區(qū)目標水質(zhì)Ⅱ~Ⅲ類。詳見表1。
杭州市現(xiàn)有兩大供水水源地,分別為東苕溪水源地、錢塘江水源地,都屬于河道型水源地。杭州市東苕溪水源地供水水量達到80萬t/d,約占杭州全市錢塘江、東苕溪兩處水源地供水總水量的20%,供水范圍為杭州市城北及余杭區(qū)境內(nèi),供水人口超百萬。
目前,杭州市東苕溪水源地內(nèi)共有4個取水口,分別為:瓶窯鎮(zhèn)水廠取水5萬t/d、杭州市祥符水廠取水25萬t/d、臨平—塘棲供水工程取水30萬t/d,仁和水廠取水20萬t/d。此外,余杭區(qū)下游東苕溪干流湖州市德清縣境內(nèi)還有乾元水廠備用取水口,取水規(guī)模為4萬t/d,規(guī)劃擴建設(shè)計規(guī)模取水量至30萬t/d。
杭州市東苕溪水源地取水口主要集中在苕溪#61水功能區(qū)奉口河段。#61水功能區(qū)位于東苕溪干流,以河道中心線為界,西岸為湖州市德清縣下渚湖街道,東岸永泰村往上游隸屬杭州余杭區(qū)仁和街道和良渚街道,下游方向隸屬湖州市德清縣乾元鎮(zhèn)。到2020年奉口河段各取水口總?cè)∷?guī)模將達95萬t/d。
(1)監(jiān)測斷面
水利部門在20世紀70年代末開始在東苕溪布設(shè)水質(zhì)監(jiān)測斷面,2006年完成東苕溪水功能區(qū)水質(zhì)常規(guī)監(jiān)測斷面設(shè)置全覆蓋,以全面掌握東苕溪水源地水質(zhì)狀況。
(2)監(jiān)測頻次
《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB 3838—2002)中的表1“地表水環(huán)境質(zhì)量標準基本項目”與表2“集中式生活飲用水地表水源地補充項目”每月監(jiān)測1次,表3“集中式生活飲用水地表水源地優(yōu)選特定項目(33項)”每季度監(jiān)測1次(由生態(tài)環(huán)境部門監(jiān)測)。
(3)評價項目、方法
①評價項目:《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838—2002)表 1 中除水溫、總氮、糞大腸菌群以外的基本項目21項,表2的補充項目5項和表3的優(yōu)選特定項目33項,共59項。
②評價時段:2010—2018年。
③評價方法:《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB 3838—2002) 中的單因子評價法。
水功能區(qū)達標采用年均值法評價,年度水質(zhì)評價類別等于或優(yōu)于水功能區(qū)水質(zhì)目標的為達標水功能區(qū)。
東苕溪各水功能區(qū)水質(zhì)達標情況:以年均值評價,2012年前大部分水功能區(qū)水質(zhì)不達標,2013年開始水質(zhì)有所改善,近年水功能區(qū)水質(zhì)達標率保持在80%以上。東苕溪河流水體水質(zhì)主要定類項目為總磷、氨氮、五日生化需氧量、石油類。
根據(jù)2010—2018年杭州東苕溪奉口水源地實測資料,在對其水質(zhì)基本項目、年補充項目、年特定項目分別進行評價的基礎(chǔ)上,采用頻次法進行水源地水質(zhì)綜合合格率評價。
(1)水源地水質(zhì)基本項目
2010—2012年測次合格率均在66.7%以下,2013—2018年測次合格率達到91.7%~100%。主要超標項目為氨氮、溶解氧、五日生化需氧量、石油類。石油類超標與東苕溪為通航水域有關(guān)。
(2)水源地5項補充項目
2010—2013年測次合格率均在16.7%以下,2014—2018年測次合格率達到75.0%~91.7%。取水口河段的鐵、錳超標情況突出,這在一定程度上與東苕溪沿岸礦石開采生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的鐵、錳等通過降雨徑流匯入東苕溪有關(guān)。
(3)水源地優(yōu)選特定項目
根據(jù)生態(tài)環(huán)境部門提供的33項優(yōu)選特定項目監(jiān)測資料評價結(jié)果,2010—2018年東苕溪奉口水源地33項優(yōu)選特定項目全部達標。
表1東苕溪水功能區(qū)劃分
(4)水源地水質(zhì)綜合評價
2010—2013年水源地全年水質(zhì)測次合格率均在16.7%以下,2014年開始合格率大幅度上升,2018年達到91.7%,近年水源地水質(zhì)基本趨于穩(wěn)定。
根據(jù)水源地水質(zhì)綜合評價結(jié)果和東苕溪水污染特點,選擇2010—2018年奉口斷面氨氮、總磷、鐵、錳等4項主要定類項目進行水質(zhì)趨勢分析。 詳見表2、圖1、圖2。
項目濃度變化趨勢分析結(jié)果:氨氮、總磷、鐵、錳年均值與年極值年際變化基本一致,總體呈下降趨勢。
“五水共治”(河長制)實施后,湖州市德清縣和杭州市余杭區(qū)對區(qū)域內(nèi)工業(yè)企業(yè)、礦山、碼頭、畜禽養(yǎng)殖點、水產(chǎn)養(yǎng)殖、農(nóng)業(yè)面源和生活污染全面整治及關(guān)停,同時對河道開展清淤,使東苕溪污染負荷大量削減,水源地水質(zhì)全面提升。自2014年以來,水質(zhì)逐年趨好。特別是對礦山、碼頭的整治,錳、鐵濃度下降趨勢明顯,錳超標情況已緩解,但鐵年極值仍存在超標現(xiàn)象,應(yīng)引起重視。要實現(xiàn)杭州東苕溪水源地水質(zhì)達標率100%,并保持水質(zhì)穩(wěn)定,還需不斷加大治水力度,清除水質(zhì)安全隱患,建立長效監(jiān)管機制。
通過對東苕溪水源地及附近區(qū)域歷年污染事故的調(diào)查分析表明,存在的主要風險來源包括移動污染源、礦山碼頭污染源、水產(chǎn)養(yǎng)殖污染源和上游來水水質(zhì)影響等幾類,這些風險因素均需要加以防范和治理。
(1)移動污染源
①航運污染源。東苕溪為通航水域,航運是當?shù)匚镔Y運輸?shù)闹匾緩健,F(xiàn)狀通航等級為Ⅵ級,通行100 t級船舶;規(guī)劃Ⅳ級航道,通行500 t級船舶。由于內(nèi)河監(jiān)督管理機制還不夠健全,岸上污染治理系統(tǒng)安裝還沒到位,有些船員的防污染意識淡薄,有些船舶的油污水、生活污水、洗艙水直接排往水體,給水源地水質(zhì)帶來安全隱患。此外,該區(qū)域存在石礦碼頭,聚集了大量的石礦運輸船舶,由于大量船舶航行過程中螺旋槳攪動水體及河道底質(zhì),造成當?shù)厮w渾濁,感官差,船舶污染不容小覷。
表22010—2018年東苕溪奉口斷面水質(zhì)主要定類項目濃度值
圖12010—2018年東苕溪奉口斷面主要定類項目年均值濃度變化情況
圖22010—2018年東苕溪奉口斷面主要定類項目年極值濃度變化情況
②跨河大橋風險源。水源地范圍內(nèi)有杭寧高速東苕溪大橋、北窯塢大橋、宣杭鐵路橋,車流量較大。宣杭鐵路對跨河橋體地表徑流進行了收集,收集后通過設(shè)置的管道沿東西兩岸橋墩排至地面;杭寧高速東苕溪大橋、北窯塢大橋橋體地表徑流收集系統(tǒng)等環(huán)境應(yīng)急設(shè)施還沒到位,有待加強、改善,以防危險品運輸車輛在跨河處發(fā)生交通事故而導(dǎo)致危險品泄露進入水體,跨河大橋存在較高的環(huán)境風險。
(2)礦山碼頭污染源
東苕溪沿岸有石料礦山與廢棄礦區(qū)。水源地內(nèi)還有礦業(yè)碼頭,雖然目前碼頭礦石輸送帶采用全封閉形式,基本無污染物排放,但大量石料的水運、原礦區(qū)山體的破壞也是造成水源地水體鐵、錳含量偏高的主要原因之一。
(3)水產(chǎn)養(yǎng)殖污染源
東苕溪沿岸畜禽養(yǎng)殖點和生活污染綜合整治力度較強,但仍分布有較大面積的水產(chǎn)養(yǎng)殖,大部分水產(chǎn)養(yǎng)殖品種對水質(zhì)要求較高,需要定期排放養(yǎng)殖廢水。目前已啟動水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水治理工作,但仍存在部分養(yǎng)殖池塘基本無魚池污水、余水前置庫處理系統(tǒng),對水源地水質(zhì)造成一定壓力。
(4)上游來水水質(zhì)影響
東苕溪水源地受上游來水水質(zhì)及太湖逆流水質(zhì)影響。上游有一定數(shù)量的農(nóng)田分布,岸邊淺灘地帶種植了經(jīng)濟類作物,上游產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)面源污染對水源地水質(zhì)有影響。另外,在枯水季節(jié)太湖逆流水質(zhì)對東苕溪水源地有直接影響。
(1)健全管理體制
加強東苕溪飲用水水源地余杭、德清跨區(qū)域合作管理機制,以全面協(xié)調(diào)飲用水水源保護中的區(qū)域性問題與糾紛。建立長效保護機制和定期巡查機制,建立與遙感影像圖的比對機制,建立統(tǒng)一的風險源管理名錄、危險化學品交通運輸管理制度及專項應(yīng)急預(yù)案,完善整體的風險防范體系,確保飲水安全。
(2)加大船舶污染整治
針對目前船舶航運水污染防治存在的一系列問題,首先立足于東苕溪航運現(xiàn)有污染問題的解決,采取有效的對策措施,促使東苕溪船舶水污染防治正規(guī)化。一是嚴把船舶檢驗關(guān),逐步淘汰污染重、低效、安全性能差的船型,加快內(nèi)河船舶高標準化進程,控制源頭污染。二是加強對船員的培訓(xùn)考核,提高業(yè)務(wù)素質(zhì),增強環(huán)保意識。三是在東苕溪沿岸合理建立船舶污染物岸上接收系統(tǒng),方便水源地內(nèi)船舶污染物的收集處置,避免污染物排放對水質(zhì)產(chǎn)生影響。
(3)加快復(fù)綠工程
東苕溪沿岸廢棄礦區(qū)原生植被已受到破壞,加之東苕溪流域防洪和通航的屬性,河道兩岸自然生態(tài)環(huán)境較為單一,功能退化,河流水體自我凈化能力降低,飲用水水源面臨生態(tài)壓力。要加快實施廢棄礦區(qū)林地復(fù)綠工程、東苕溪沿岸濕地生態(tài)修復(fù),恢復(fù)天然河流河岸生物多樣性的生態(tài)環(huán)境,以涵養(yǎng)水源、降低水污染負荷、凈化水體。
(4)推廣生態(tài)養(yǎng)殖
水源地一級保護區(qū)范圍內(nèi)的青蝦養(yǎng)殖塘已全部清退,并進行生態(tài)修復(fù)。二級保護區(qū)范圍內(nèi)也應(yīng)全面取消投餌性漁業(yè)養(yǎng)殖,建立魚池污水、余水前置庫處理系統(tǒng),并在養(yǎng)殖塘和東苕溪之間建設(shè)生態(tài)緩沖帶,利用緩沖帶生物系統(tǒng)的吸附和分解作用,攔截養(yǎng)殖塘氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)進入水源,杜絕養(yǎng)殖廢水直排現(xiàn)象。推廣生態(tài)養(yǎng)殖,進行產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級,可將青蝦養(yǎng)殖塘打造成“千畝荷塘”,既消除水產(chǎn)養(yǎng)殖污染隱患,又為東苕溪飲用水水源地設(shè)置生態(tài)塘緩沖區(qū),減輕東苕溪的污染負荷。
(5)加強截污納管運維管理
目前,東苕溪飲用水水源地周邊村落已基本實現(xiàn)截污納管。后期應(yīng)加強農(nóng)村生活污水設(shè)施長效運維管理,包括管網(wǎng)工程及接戶工程,確保污水全部收集、設(shè)施正常運行。運維包括污水收集系統(tǒng)和終端處理系統(tǒng)的“防滲漏、防堵塞、防破損、防故障”及建立數(shù)據(jù)監(jiān)測、巡查維修、設(shè)備維護更換等制度,以實現(xiàn)農(nóng)村生活污水治理設(shè)施長期穩(wěn)定運行,杜絕對飲用水水源造成影響。
(6)開展超標項目專項研究
東苕溪水體鐵、錳超標,主要是由開礦、行船及挖沙等引起礦質(zhì)顆粒輸入或沉積物再懸浮造成的。“五水共治”(河長制)實施后,對礦山、碼頭、挖沙等進行整治及關(guān)停,對河道進行清淤,鐵、錳含量已下降。2017年開始,錳已連續(xù)兩年穩(wěn)定達到集中式飲用水水源地標準限值,而鐵年極值一直超標,應(yīng)引起重視。建議開展東苕溪水體鐵形態(tài)分析及其空間差異性專項研究,摸清情況。
(7)建立水質(zhì)預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)
鑒于東苕溪為通航水域、水源地內(nèi)存在跨河大橋和上游來水水質(zhì)及太湖逆流水質(zhì)影響等風險因素,應(yīng)建立水質(zhì)預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng),包括飲用水水源地水質(zhì)生物毒性預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng),配置在線水質(zhì)生物毒性監(jiān)測儀等,為保障飲用水安全提供技術(shù)支撐。