黑龍凼水庫(kù)水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀調(diào)查與分析

覃建強(qiáng)，伍啟良，羅文仲，蔣書琴，匡海艷，高 濤

遂寧地處成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)腹心，近年來，遂寧城市建設(shè)速度迅速加快，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，城市用水緊張的問題已成為城市發(fā)展的一大瓶頸，已經(jīng)阻礙了城市的發(fā)展。遂寧市城市供水為單一水源供水，供水水源為涪江及支流渠河，城市供水水源存在嚴(yán)重安全隱患，為解決遂寧城市飲水安全問題，遂寧市政府選定黑龍凼水庫(kù)作為遂寧市城區(qū)備用飲用水水源。遂寧市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站例行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，黑龍凼水庫(kù)水質(zhì)無法穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。通過專項(xiàng)調(diào)查監(jiān)測(cè)，對(duì)黑龍凼水庫(kù)及匯水流域水環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行分析，為遂寧市進(jìn)一步完善飲用水源環(huán)境管理，保證飲用水安全提供技術(shù)支撐。1黑龍凼水庫(kù)及匯水流域概況

黑龍凼水庫(kù)位于四川省蓬溪縣城南西約26公里的涪江二級(jí)支流王家河（又名常樂河）下游的黑龍凼處。黑龍凼水庫(kù)是以灌溉為主，兼有農(nóng)場(chǎng)人畜用水等功能的中型水利工程，水庫(kù)總庫(kù)容1674萬m3，正常蓄水位352米，相應(yīng)庫(kù)容1092萬m3，死水位340m，相應(yīng)庫(kù)容 157萬 m3，設(shè)計(jì)灌溉面積5.11萬畝。

黑龍凼水庫(kù)入庫(kù)支流主要為王家河、柏林水庫(kù)支溝以及鐵鉗溝支流。一、王家河主要由三條季節(jié)性沖溝匯流而成，分別為：東側(cè)王家河干流，匯流長(zhǎng)度10km（從王家河發(fā)源處王家灣起）；中部無名溝，匯流長(zhǎng)度2.5km；西部道土溝，匯流長(zhǎng)度6～7km。二、柏林水庫(kù)支溝從柏林水庫(kù)下游匯入，匯流長(zhǎng)度約6km，柏林水庫(kù)為集雨型水庫(kù)，無其他水來源。三、鐵鉗溝支流發(fā)源于常樂鎮(zhèn)陳家溝，為季節(jié)性沖溝，匯流長(zhǎng)度約8km。黑龍凼水庫(kù)及其匯水流域分布詳見圖1-1。

圖1 -1黑龍凼水庫(kù)及匯水流域圖

2 水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀調(diào)查

2.1 調(diào)查方法及內(nèi)容

為使分析結(jié)果具有代表性和全面性，結(jié)合各支流流域污染分布現(xiàn)狀，選擇典型的流域位置進(jìn)行定點(diǎn)采樣監(jiān)測(cè)分析，獲取可靠監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)而對(duì)黑龍凼水庫(kù)及匯水流域水污染程度、富營(yíng)養(yǎng)化狀況進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，并提出相應(yīng)的對(duì)策和建議。

本次調(diào)查范圍為整個(gè)庫(kù)區(qū)及匯水流域，在庫(kù)區(qū)和入庫(kù)支流布設(shè)監(jiān)測(cè)斷面，嚴(yán)格按照水質(zhì)采樣方法要求，根據(jù)斷面河流深度，分層布點(diǎn)采樣。在同一時(shí)段內(nèi)取庫(kù)區(qū)和支流各斷面水樣。采樣頻次為1次/天。針對(duì)黑龍凼水庫(kù)流域污染源分布，同時(shí)結(jié)合水質(zhì)理化指標(biāo)和富營(yíng)養(yǎng)化指標(biāo)，確定監(jiān)測(cè)指標(biāo)為化學(xué)需氧量、高錳酸鹽指數(shù)、五日生化需氧量、氨氮、總氮、總磷、氰化物、揮發(fā)酚、石油類、動(dòng)植物油類、陰離子表面活性劑、硫化物、氟化物、硫酸鹽、氯化物、硝酸鹽、糞大腸菌群、葉綠素a，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定pH、水溫、透明度、溶解氧[1]。

2.2 監(jiān)測(cè)斷面及布點(diǎn)說明

根據(jù)《地表水和污水監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（H J/T 91-2002）關(guān)于湖庫(kù)水體監(jiān)測(cè)斷面設(shè)置的相關(guān)規(guī)定[2]，結(jié)合黑龍凼水庫(kù)流域的水文、地理及污染源分布特征，設(shè)置地表水監(jiān)測(cè)斷面8個(gè)，重點(diǎn)污染源廢水監(jiān)測(cè)斷面1個(gè)，各監(jiān)測(cè)斷面及布點(diǎn)說明見表3-1。

表3 -1監(jiān)測(cè)斷面及布點(diǎn)說明表

2.3 水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)方法

2.3.1 單因子評(píng)價(jià)

斷面水質(zhì)類別評(píng)價(jià)采用單因子評(píng)價(jià)法[3]，即根據(jù)該斷面參評(píng)的指標(biāo)中類別最高的一項(xiàng)來確定。當(dāng)斷面水質(zhì)超過Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，先按照不同指標(biāo)對(duì)應(yīng)水質(zhì)類別的優(yōu)劣，選擇水質(zhì)類別最差的前三項(xiàng)指標(biāo)作為主要污染指標(biāo)。當(dāng)不同指標(biāo)對(duì)應(yīng)的水質(zhì)類別相同時(shí)計(jì)算超標(biāo)倍數(shù)，將超標(biāo)指標(biāo)按其超標(biāo)倍數(shù)大小排列。

2.3.2 綜合污染指數(shù)評(píng)價(jià)

采用平均綜合污染指數(shù)法計(jì)算各斷面綜合污染指數(shù)，選用的評(píng)價(jià)因子為pH、溶解氧、化學(xué)需氧量、高錳酸鹽指數(shù)、五日生化需氧量、氨氮、總磷、氰化物、揮發(fā)酚、石油類、陰離子表面活性劑、硫化物、氟化物，共計(jì)13項(xiàng)[4]。

綜合污染指數(shù)評(píng)價(jià)公式如下：

式中：Pj-j斷面水質(zhì)污染綜合指數(shù)；Pij-j斷面i項(xiàng)污染物污染分指數(shù)；n-參與評(píng)價(jià)的污染物項(xiàng)數(shù)。根據(jù)水污染狀況，用P值將水環(huán)境質(zhì)量分為六個(gè)等級(jí)，見表3-2。

表3 -2綜合污染指數(shù)分級(jí)表

2.3.3 營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)評(píng)價(jià)

采用中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站《湖泊（水庫(kù)）富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)方法及分級(jí)技術(shù)規(guī)定》中的綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)（TLI）對(duì)營(yíng)養(yǎng)程度進(jìn)行評(píng)價(jià)。

綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)計(jì)算公式為：

營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo)有葉綠素a（chl a）、總P、總 N、透明度（SD）和高錳酸鹽指數(shù)（C O DMn）五項(xiàng)。按TLI值的大小，分成五個(gè)級(jí)別，對(duì)應(yīng)綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)見表3-3。

表3 -3綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)分級(jí)表

3 水環(huán)境質(zhì)量調(diào)查結(jié)果

3.1 單因子評(píng)價(jià)結(jié)果

根據(jù)黑龍凼水庫(kù)及其匯水流域地表水監(jiān)測(cè)斷面水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果，按照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（G B3838-2002）Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)限值進(jìn)行評(píng)價(jià)，各監(jiān)測(cè)斷面水質(zhì)單因子評(píng)價(jià)結(jié)果，見表4-1。

表4 -1地表水監(jiān)測(cè)斷面水質(zhì)狀況表

從表4-1結(jié)果可知，黑龍凼水庫(kù)及其匯水流域各地表水監(jiān)測(cè)斷面水質(zhì)均未達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（G B3838-2002）Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，其中中橋村人行橋、花蓮村2社斷面水質(zhì)為劣Ⅴ類，屬于嚴(yán)重污染；棗埡村12社水質(zhì)為Ⅴ類，屬于重污染；

其余斷面均為Ⅳ類水質(zhì)，屬輕度污染。

3.2 綜合污染指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果

綜合污染指數(shù)結(jié)果顯示，一級(jí)保護(hù)區(qū)、二級(jí)保護(hù)區(qū)、銀家橋、炮臺(tái)村3社、萬壽村原4社、棗埡村12社、花蓮村2社和中橋村人行橋斷面受到污染的程度依次遞增，中橋村人行橋污染程度最重，水質(zhì)最差。各監(jiān)測(cè)斷面綜合污染指數(shù)見表4-2。

表4 -2地表水監(jiān)測(cè)斷面綜合污染指數(shù)表

3.3 綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果

根據(jù)中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站《湖泊（水庫(kù)）富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)方法及分級(jí)技術(shù)規(guī)定》中的綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)（TLI）的規(guī)定[5]，對(duì)黑龍凼水庫(kù)流域各監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的營(yíng)養(yǎng)程度進(jìn)行了評(píng)價(jià)，詳見表4-3。

營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，各監(jiān)測(cè)斷面綜合營(yíng)養(yǎng)指數(shù)在47～60之間，普遍屬于中營(yíng)養(yǎng)和輕度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，營(yíng)養(yǎng)指數(shù)最高點(diǎn)位為花蓮村2社，屬于柏林水庫(kù)入庫(kù)控制斷面；各斷面富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)指標(biāo)中總磷的分營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)最高。

表4 -3地表水監(jiān)測(cè)斷面綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)表

3.4 重點(diǎn)污染源廢水評(píng)價(jià)結(jié)果

針對(duì)常樂鎮(zhèn)屠宰場(chǎng)滲漏廢水直排王家河，本次調(diào)查選擇屠宰場(chǎng)外排廢水進(jìn)行監(jiān)測(cè)，外排廢水按照《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（G B8978-1996）表4一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)限值評(píng)價(jià)[6]，監(jiān)測(cè)結(jié)果見表4-4。

表4 -4常樂鎮(zhèn)屠宰場(chǎng)滲漏廢水監(jiān)測(cè)結(jié)果

常樂鎮(zhèn)屠宰場(chǎng)滲漏廢水各監(jiān)測(cè)指標(biāo)遠(yuǎn)超《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（G B8978-1996）表4一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)限值，其廢水直接進(jìn)入王家河，嚴(yán)重影響王家河水質(zhì)。

4 水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀分析

本次專項(xiàng)調(diào)查表明，黑龍凼水庫(kù)及匯水流域水環(huán)境質(zhì)量未達(dá)到國(guó)家規(guī)定飲用水水源地保護(hù)區(qū)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)限值，呈現(xiàn)問題突出，水源保護(hù)工作形勢(shì)嚴(yán)峻。黑龍凼水庫(kù)及匯水流域水質(zhì)均未達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（G B 3838-2007）Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，主要支流王家河和柏林水庫(kù)水質(zhì)為劣Ⅴ類；同時(shí)黑龍凼水庫(kù)及其流域水體整體呈中營(yíng)養(yǎng)、輕度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)；監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，黑龍凼水庫(kù)及匯水流域的超標(biāo)污染物主要是氮磷類營(yíng)養(yǎng)鹽[7]。

常樂鎮(zhèn)屠宰場(chǎng)有廢水收集池，但無廢水處理設(shè)施，廢水收集不徹底，部分滲漏進(jìn)入王家河中部支流，形成黑臭水體，監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，化學(xué)需氧量、五日生化需氧量、糞大腸菌群數(shù)等監(jiān)測(cè)指標(biāo)均遠(yuǎn)超過《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（G B8978-1996）表4一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)限值，其中五日生化需氧量超標(biāo)12倍,化學(xué)需氧量超標(biāo)6.1倍。

表5 -1王家河流經(jīng)常樂鎮(zhèn)前后部分指標(biāo)變化表單位：mg/L

黑龍凼水庫(kù)支流王家河流經(jīng)常樂鎮(zhèn)，通過對(duì)比流經(jīng)常樂鎮(zhèn)前后水質(zhì)變化，反映場(chǎng)鎮(zhèn)面源污染對(duì)王家河水質(zhì)的影響，詳見表5-1。

通過實(shí)地探勘和監(jiān)測(cè)結(jié)果分析，黑龍凼水庫(kù)及其匯水流域主要存在以下問題，影響其整體水質(zhì)。第一、王家河上游支流水質(zhì)狀況較差，常樂鎮(zhèn)尚未實(shí)現(xiàn)污水處理設(shè)施建設(shè)運(yùn)營(yíng)和污水管網(wǎng)配套，場(chǎng)鎮(zhèn)常住人口約6000人，王家河流經(jīng)場(chǎng)鎮(zhèn)，大量生活污水未經(jīng)收集處理直接排入王家河，加重王家河的污染負(fù)荷，極大的影響王家河匯入水庫(kù)水質(zhì)。第二、王家河三條支流、柏林水庫(kù)流域、鐵鉗溝流域及黑龍凼庫(kù)區(qū)均有數(shù)量較多的散居農(nóng)戶，其生活污水、生活垃圾、農(nóng)業(yè)種植施用的化肥等污染地下水或隨地表徑流進(jìn)入河流，匯入庫(kù)區(qū)，從而影響到飲用水源水環(huán)境質(zhì)量；庫(kù)區(qū)及支流流域均有沿河圈養(yǎng)家禽和養(yǎng)殖魚塘，在柏林水庫(kù)入庫(kù)前存在多個(gè)圍堰的魚塘，對(duì)庫(kù)區(qū)水質(zhì)存在影響。第三、黑龍凼水庫(kù)為封閉水庫(kù)，水體交換更新慢，水體自凈能力弱[8]，庫(kù)區(qū)沉積底泥從未清理，也是影響水質(zhì)的原因之一。

5 建議

推進(jìn)常樂鎮(zhèn)生活污水的截污治污工程。常樂鎮(zhèn)是黑龍凼水庫(kù)庫(kù)區(qū)內(nèi)唯一一個(gè)有約6000人居住的建制鎮(zhèn)，生活污水長(zhǎng)期存在著無排污管網(wǎng)收集，無污染治理設(shè)施，實(shí)行分散排放，污染物不斷地注入庫(kù)區(qū)王家河內(nèi)，造成庫(kù)區(qū)水質(zhì)不斷惡化。

加強(qiáng)水庫(kù)水質(zhì)控制，健全水質(zhì)污染事故預(yù)防機(jī)制。從面源污染控制、點(diǎn)源污染控制、水庫(kù)內(nèi)源污染控制入手全面開展水質(zhì)保護(hù)工作[9]。嚴(yán)格控制保護(hù)區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)灌溉用水，避免農(nóng)灌用水直排庫(kù)區(qū)；使用生態(tài)肥料替代傳統(tǒng)化肥；加強(qiáng)庫(kù)區(qū)生活生產(chǎn)污染源控制。

嚴(yán)格控制黑龍凼水庫(kù)上游保護(hù)區(qū)人口數(shù)量，減小污染風(fēng)險(xiǎn)，減少污染負(fù)荷。對(duì)原有散居農(nóng)戶、農(nóng)家樂實(shí)施生活污水截污引流工程，將生活污水引至保護(hù)區(qū)外排放，嚴(yán)禁直接排入黑龍凼水庫(kù)及及入庫(kù)支流。

制定切實(shí)可行的黑龍凼水庫(kù)庫(kù)底淤泥清淤方案，利用豐水期，合理調(diào)節(jié)庫(kù)區(qū)水容量，通過人工攪動(dòng)及自然泄洪等方式，清除庫(kù)區(qū)沉積污染物，減少污染物的蓄積。

建立生態(tài)補(bǔ)償基金制度，將飲用水水源保護(hù)工程納入地區(qū)經(jīng)濟(jì)規(guī)劃中，堅(jiān)持“誰(shuí)污染、誰(shuí)治理”原則，促進(jìn)地方管理部門有效保護(hù)飲用水源，保障庫(kù)區(qū)水環(huán)境保護(hù)資金來源。

[1]環(huán)境保護(hù)部科技標(biāo)準(zhǔn)司.G B3838-2002，地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國(guó)環(huán)境出版社，2002.

[2]國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》編委會(huì).水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法（第4版）[M].北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2002.

[3]元紅.柴河水庫(kù)飲用水源地水質(zhì)現(xiàn)狀調(diào)查及評(píng)價(jià)[J].內(nèi)蒙古環(huán)境科學(xué)，2008.3.

[4]趙彥嶺.環(huán)境質(zhì)量報(bào)告書編寫技術(shù)規(guī)范宣貫手冊(cè)[M].北京：環(huán)境科學(xué)出版社，2013.

[5]中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站.湖泊（水庫(kù)）富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)方法及分級(jí)技術(shù)規(guī)定[S].2001.

[6]環(huán)境保護(hù)部科技標(biāo)準(zhǔn)司.G B8978-1996，污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國(guó)環(huán)境出版社，1996.

[7]張汝波.梅灣水庫(kù)水環(huán)境狀況分析及建議[J].四川環(huán)境，2017.4.

[8]韓小勇.巢湖水質(zhì)調(diào)查與研究[J].水資源保護(hù)，1998.

[9]丁虹.湖庫(kù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)思考與建議[J].水資源開發(fā)與管理，2016.7.