重慶市鄉鎮飲用水水源地安全評價與控制對策

張大元,劉蘭玉

(重慶市環境科學研究院,重慶 401147)

重慶市鄉鎮飲用水水源地安全評價與控制對策

張大元,劉蘭玉

(重慶市環境科學研究院,重慶 401147)

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

飲用水;水源地;安全評價;鄉鎮;水質;重慶市

三峽工程舉世矚目,庫區飲用水水源地水環境安全備受世人關注。地處三峽庫區的重慶市,始終加強水環境保護工作,特別是把飲用水水源地保護作為一項關系到人民群眾生命健康安全[1]、事關經濟發展與社會穩定大局、構建環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,全市城鎮集中式飲用水水源地水質良好[3],但鄉鎮飲用水水源地水質仍不容樂觀。

1 水質安全狀況

1.1 評價資料與方法

評價資料采用2008年重慶市39個區縣環境監測站對轄區內851個鄉鎮飲用水水源地1019個斷面水質監測結果。監測項目為水溫、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 、揮發酚 、Se和石油類等23個。

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

1.2 評價項目與標準

參照衛生部2001年制定的《生活飲用水衛生規范》中常規項目分類,結合水源地水質現狀監測指標,將評價項目分為一般污染物和有毒有害污染物兩類。一般污染物水質指數選擇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指數選擇NO3-N、氟化物 、As、Hg 、Cd、Cr、Pb 、氰化物 、揮發酚和石油類計10個指標進行評價。

水質指數評價標準參照GB3838—2002《地表水環境質量標準》[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 mg/L

表2 有毒有害污染物項目、標準及指數 mg/L

1.3 污染物項目指數計算

污染物項目指數計算的具體步驟如下:

a.計算項目的濃度均值。將項目的各次監測濃度按斷面進行平均。

b.計算單項指標指數。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級標準指數值。

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

d.確定評價類別和狀況。當水質類別為Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類時,水質為安全類別,也稱為達標;當水質類別超過Ⅲ類時,水質已經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 水質評價類別及狀況分類

1.4 評價結果

1.4.1 綜合評價結果

1019個飲用水水源地斷面水質綜合指數為0.50～5.93,水質類別分別為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 數的 21.1%、37.3%、28.4%、10.6%、1.0%、1.7%。水質安全(優良)的斷面比例達到86.8%。見表4。

表4 重慶市鄉鎮飲用水源地水質總體狀況

從各區縣統計數據得知:飲用水水源地斷面水質均安全的有20個區縣,占46.2%;斷面水質安全的比例大于85%的有27個區縣,占69.2%;占70%～80%的有5個區縣,占60%～70%的有1個區縣,長壽區、大足縣、沙坪壩區、九龍坡區、榮昌縣斷面水質安全的比例低于60%。

從各區縣飲用水源地水質未達標項目個數統計看:39個區縣中有20個區縣所測項目全部達標,出現1個項目和2個項目未達標的區縣各有6個,出現3個項目未達標的區縣有墊江縣、長壽區、九龍坡區和江北區4個區縣,出現4個項目未達標的區縣有沙坪壩區、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果分析

1019個飲用水水源地斷面一般污染物單項指數范圍為0.01～5.93,水質綜合指數為0.50～5.93,水質為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,占總數的 28.5%、42.2%、18.0%、9.4%、0.8%和1.2%。水質安全的斷面比例達到88.7%。

各區縣統計結果看:飲用水水源地斷面水質均安全的區縣占 51.3%,斷面水質安全的比例大于85%的區縣占64.1%,占70%～80%的有大足縣、南川區、墊江縣和江北區,占60%～70%的有長壽區和涪陵區,但沙坪壩區、九龍坡區、榮昌縣斷面水質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果

1019個飲用水水源地斷面有毒有害污染物單項指數范圍為0.01～5.51,水質綜合指數為0.10～5.51;水質為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,占總數的 62.3%、14.5%、20.5%、2.0%、0.2%、0.5%。水質安全的斷面比例達到97.3%。

各區縣統計結果看:飲用水水源地斷面水質均安全的區縣占82.1%,斷面水質安全的比例在90%～100%的有銅梁縣、巴南區和長壽區,低于90%的區縣有黔江區、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果分析

一般污染物單項評價統計見表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均低于1,全部為優;其次是Cu,水質單項指數為均滿足2,全部為優;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 個區縣出現超標,水質為劣 Ⅴ類的項目有Mn、Fe、Zn和NH3-N,分別占0.8%、0.7%、0.3%和0.3%。

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

有毒有害污染物單項指數類別斷面統計見表6。由表6看出:僅As一個項目在所有斷面的單項指數低于1,水質為優;其次是Hg、氰化物、Pb,水質單項指數均低于3,其中水質為優的斷面分別占97.5%、99.7%和100%;其余項目均有斷面未達標。石油類、Cd、氟化物 、揮發酚、NO3-N、Cr水質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個區縣出現超標。水質為劣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果

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

2 鄉鎮飲用水水源地水質存在問題分析

監測數據表明,重慶市鄉鎮飲用水源地水質狀況整體較好,但部分區縣水質較差,水質達標率較低,未達標項目較多,存在水質安全問題。主要原因有以下幾方面:

a.面源污染。①農村人畜污物和生活污水未經任何處理直接排入河流和塘庫;②農業生產和農村生活垃圾沒有統一收集處理,亂堆亂放,對水體造成污染[6];③大量使用化肥,或未科學施肥由地表徑流帶入水體[7];④部分水源地周圍有農戶在塘堰、農田發展水產肥水養殖,導致飲用水水源地水體中NH3-N 、CODMn、BOD5等超標,如九龍坡區 、榮昌縣 、長壽區和墊江縣等。

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

c.本底值較高,部分區縣土壤中的F-本底值較高[9](如黔江區),導致鄉鎮飲用水源中F-較高而未達標。

d.少數鄉鎮飲用水源處于三峽庫區一級支流回水區。隨著三峽工程蓄水水位升高或下降,水文條件發生變化,支流回水區水流變緩、水體自凈能力降低,在適宜的條件下易發生“水華”現象,導致水源地水質變差,特別是“水華”發生時藻毒素將極大地威脅飲用水水源地水質安全。

3 鄉鎮飲用水水源地水質控制對策

a.進一步加強環境監管,建立健全環保、市政、衛生、水利等相關部門的飲用水源地保護與管理聯席會議制度,強化部門協調管理。將查處環境違法與促進飲用水水源地的規范管理相結合,將典型案件查處與區域、流域環境綜合整治相結合,建立長效管理機制。

b.加強對飲用水水源地保護區的規范化管理,嚴格落實飲用水源地保護區的各項管理制度,加大飲用水水源保護區污染源清理力度。在飲用水源一級保護區內,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應采取強制性措施實施關停、搬遷。

c.加強對次級河流流域水環境綜合整治。為保障次級河流水源供水安全,要加快實施《三峽庫區及上游水污染防治規劃》,加快集鎮污水的建設并加強管理,完善除磷脫氮工藝[10],并確保科學穩定運行。實施工業廢水污染防治、集鎮垃圾處理設施建設削減垃圾污染負荷、劃分養殖禁養區、限養區和適養區,一、二級保護區內禁止一切養殖活動、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,形成經果林生態防護帶凈化入庫水質,削減面源污染。針對水污染、富營養化較重的水庫,可采取工程措施,建設生態浮床,充分利用植物對營養物的吸收凈化水質。此外還可對水庫周邊沿岸100m范圍內的村民實施搬遷,以減少對飲用水源的影響。

e.合理規劃新建、擴建水源地,盡早關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。新建水源地應選在水質、水量均有保障、沒有環境風險的水域。同時優化取水方式,在水深條件允許的水源地,應采取江心取水方式,如不具備江心取水的條件,可以選擇傍河挖井間接取水,以有效防止水質風險和富營養化風險。

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的各項管理規定,同時建立有獎舉報制度,鼓勵群眾及時反映企業或個人污染水環境的行為,把保護飲用水水源地成為人民群眾的自覺行動。

[1]鄭丙輝,付青,劉琰.中國城市飲用水源地環境問題與對策[J].環境保護,2007(10A):59-61.

[2]王麗紅,王開章,劉鋒范.飲用水水源地安全的內涵、現狀及對策[J].山東農業科學,2007(5):94-100.

[3]重慶市環境保護局.重慶市環境質量報告書(2008)[R].重慶:重慶市環境保護局,2009.

[4]王曉杰,韋忠.常州市城市飲用水源地安全評價及保護對策[J].人民長江,2009,40(11):37-38.

[5]GB3822—2002 地表水環境質量標準[S].

[6]何錦峰,舒蘭,劉邵權,等.雅安市水資源開發利用與保護對策探討[J].水利經濟,2009,27(3):12-15.

[7]朱喜,張揚文.五里湖水污染治理現狀及繼續治理對策[J].水資源保護,2009,25(1):86-89.

[8]韓梅,鄭丙輝,李子成,等.主要城市飲用水水源地水質狀況評價與對策建議[J].環境科學研究,2000,13(5):31-34.

[9]徐光宏.黔江區鄉鎮集中式飲用水源水質現狀及保護對策[J].三峽環境與生態,2009,2(3):36-38.

[10]李嘉熹,陳志良.流域水資源開發與飲用水源地保護實例分析[J].上海環境科學,2004,23(3):122-126.

[11]李海燕,黃延,吳根.昆明湖水質變化分析及污染控制對策[J].水資源保護,2007,23(5):18-20.

[12]陳臣,謝伶莉,嚴向東,等.宜昌市飲用水源地保護問題及對策[J].環境科學與管理,2009,34(7):14-17.

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,主要從事環境監測綜合分析工作。E-mail:Cqzhangdayuan@163.com

(收稿日期:2010-03-04 編輯:高渭文)