撫順市大伙房水源地水質(zhì)發(fā)展趨勢(shì)研究

孫雙霜

(遼寧省撫順市環(huán)境科學(xué)研究院，遼寧 撫順 113006)

1 研究的目的和意義

目前大伙房飲用水水源保護(hù)已有階段性成果，本課題是通過(guò)分析大伙房水源地的水環(huán)境現(xiàn)狀和大伙房水源地水環(huán)境治理狀況以及相關(guān)資料，對(duì)大伙房水源地近幾年水質(zhì)變化趨勢(shì)進(jìn)行研究。通過(guò)分析水質(zhì)變化趨勢(shì)，找出大伙房水源地現(xiàn)有的主要水環(huán)境問(wèn)題，并提出相應(yīng)的解決方案。本課題不僅是對(duì)“十二五”期間治理成果總結(jié)，也為撫順市市政府在“十三五”期間提供決策性和戰(zhàn)略性的保護(hù)和治理依據(jù)。

本課題研究對(duì)撫順市飲用水水源地環(huán)境保護(hù)工作的全面開(kāi)展，起到積極的推動(dòng)作用；通過(guò)水質(zhì)變化趨勢(shì)分析，提出更加有針對(duì)性的水環(huán)境保護(hù)措施，為撫順市水源地環(huán)境保護(hù)的宏觀決策及水資源的統(tǒng)一管理提供科學(xué)依據(jù)；對(duì)撫順市大伙房水源地水質(zhì)發(fā)展趨勢(shì)的研究是開(kāi)展水源常態(tài)管理的重要內(nèi)容，對(duì)加強(qiáng)飲用水水源環(huán)境管理力度，推進(jìn)水源地環(huán)境保護(hù)規(guī)范化建設(shè)，保障飲用水水源水質(zhì)安全具有重要意義。

2 “十二五“規(guī)劃期間水源地水質(zhì)狀況

大伙房水庫(kù)為湖庫(kù)型水源地，是撫順市唯一的水源地。2015年撫順市湖庫(kù)型水源地達(dá)標(biāo)率為100%。大伙房水庫(kù)水量達(dá)標(biāo)率為100%，撫順市年達(dá)標(biāo)取水量為25200萬(wàn)t，在“十二五”期間大伙房水庫(kù)綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)TLI均小于60，富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)級(jí)別為中營(yíng)養(yǎng)。

在大伙房水源地水質(zhì)監(jiān)測(cè)方面，主要的常規(guī)監(jiān)測(cè)28項(xiàng)指標(biāo)和33個(gè)優(yōu)選項(xiàng)目。

3 “十二五”規(guī)劃期間水質(zhì)發(fā)展趨勢(shì)

3.1 大伙房水庫(kù)水源地環(huán)境質(zhì)量狀況的變化及趨勢(shì)分析

根據(jù)“十二五”期間的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)看，110項(xiàng)常規(guī)監(jiān)測(cè)因子中只有總氮和總磷超標(biāo)。所以本次研究只針對(duì)總氮和總磷進(jìn)行分析。

2010年至2015年撫順市城市集中式飲用水水源數(shù)量沒(méi)有發(fā)生變化。除2013年以外，2010年、2011年、2012年、2014年和2015年水量達(dá)標(biāo)率為100%。

水源取水口主要污染指標(biāo)總磷、總氮和高錳酸鹽指數(shù)年際變化情況變化趨勢(shì)見(jiàn)圖1和圖2。從水質(zhì)年際變化趨勢(shì)分析可以看出，水源水質(zhì)變化比較平穩(wěn)。2010年和2013年總磷指標(biāo)偏高。

圖1 總磷變化趨勢(shì)

圖2 總氮指數(shù)變化趨勢(shì)

根據(jù)以上總磷和總氮指標(biāo)超標(biāo)趨勢(shì)走勢(shì)圖，可以看出。總磷和總氮在“十二五”的五年期間，超標(biāo)趨勢(shì)是下降的。但由于撫順市于2013年發(fā)過(guò)洪水，所以總磷和總氮在2013年指標(biāo)暫時(shí)偏高。

3.2 “十二五”規(guī)劃期間總氮、總磷變化走勢(shì)

撫順市大伙房飲用水水源地總氮總磷形成的主要原因是由于上游農(nóng)村畜禽養(yǎng)殖污染、生活垃圾污染、城鎮(zhèn)生活污水污染、農(nóng)業(yè)面源污染和大氣降水狀況等。

2013年8月16日11時(shí)至23時(shí)，遼寧省撫順全市普降暴雨到特大暴雨。本次降雨區(qū)域出現(xiàn)在渾河大伙房水庫(kù)上游流域。根據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，渾河大伙房水庫(kù)以上流域平均降雨量達(dá)到156 mm，渾河北口前、紅透山、欄木橋等地前后形成區(qū)域暴雨中心，中心區(qū)域降雨均超過(guò)300 mm。當(dāng)時(shí)大伙房水庫(kù)水位131.37 m，蓄水量14.18億m3，入庫(kù)流量3451 m3/s(降雨最大入庫(kù)流量為8197 m3/s)，出庫(kù)流量1488 m3/s。根據(jù)撫順市致災(zāi)暴雨發(fā)生時(shí)間及暴雨兩級(jí)和時(shí)程分配分析，“8.16”降水屬于暴雨。

由圖3總磷指標(biāo)變化趨勢(shì)走勢(shì)圖可以看出，在“十二五”期間大伙房水源地在2013年遭受到洪水的洗禮，總磷最高峰值出現(xiàn)這2013年10月份，也就是圖6中的第34個(gè)月?？梢钥闯鲆?guī)劃期間，大伙房水源地雖然遭受到洪水但是水源地總磷總體走勢(shì)趨于平穩(wěn)。規(guī)劃期間對(duì)水源地控制總磷指標(biāo)的措施(詳見(jiàn)第7章)，具有一定效果。

由圖4總氮指標(biāo)變化趨勢(shì)走勢(shì)圖可以看出，總氮指標(biāo)并沒(méi)有遭受到2013年洪水影響。在“十二五”規(guī)劃期間總氮指標(biāo)雖然仍處于超標(biāo)狀態(tài)，但總體走勢(shì)趨于下降趨勢(shì)，這說(shuō)明在“十二五”規(guī)劃期間采取的相關(guān)治理措施(詳見(jiàn)第7章)具有一定效果。

圖3 “十二五”期間總磷變化走勢(shì)

圖4 “十二五”規(guī)劃期間總氮變化走勢(shì)

3.3 大伙房水庫(kù)水源地環(huán)境管理狀況的變化及趨勢(shì)分析

2014年度大伙房飲用水水源一級(jí)保護(hù)區(qū)整治率、二級(jí)保護(hù)區(qū)整治率與上一年度相比基本相同；保護(hù)區(qū)劃分及標(biāo)志建設(shè)情況指標(biāo)沒(méi)有變化，為100%；飲用水水源風(fēng)險(xiǎn)管理能力指標(biāo)沒(méi)有變化，為100%。

從圖5可以看出：五年間大伙房飲用水水源地水質(zhì)監(jiān)測(cè)指標(biāo)完成率、保護(hù)區(qū)劃分完成率、保護(hù)區(qū)標(biāo)志建設(shè)完成率、風(fēng)險(xiǎn)管理及應(yīng)急管理能力指標(biāo)都達(dá)到了100%。五年間水源達(dá)標(biāo)率、水量達(dá)標(biāo)率、二級(jí)保護(hù)區(qū)整治率逐年提升。

表1 2010～2015年度大伙房飲用水水源水質(zhì)及環(huán)境管理狀況 %

圖5 2010～2015年大伙房飲用水水源水質(zhì)及環(huán)境管理狀況變化情況

4 水源地水質(zhì)狀況評(píng)估

根據(jù)中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院下發(fā)的《集中式飲用水水源地環(huán)境保護(hù)狀況評(píng)估技術(shù)規(guī)范》(HJ774-2015)和《集中式飲用水水源地規(guī)范化建設(shè)環(huán)境保護(hù)技術(shù)要求》(HJ773-2015)等相關(guān)技術(shù)要求，對(duì)撫順市大伙房飲用水水源地進(jìn)行現(xiàn)狀評(píng)估。

飲用水水源地環(huán)境保護(hù)現(xiàn)狀評(píng)估估分公式，可計(jì)算出撫順市大伙房水庫(kù)水源地最終評(píng)分結(jié)果。

計(jì)算公式為：

SWES=SS×0.1+SQ×0.5+MS×0.4

(1)

其中：

SS=WGR×100

(2)

SQ=(WQR×0.3+WSR×0.7)×100

(3)

MS=∑(INDEXi×Wi)×100

(4)

根據(jù)上述公式(1)可以計(jì)算出撫順市大伙房水庫(kù)環(huán)境保護(hù)狀況，因?yàn)槟攴葺^多，本次只針對(duì)“十二五”最后一年2015年進(jìn)行分析，SWES得分98.5分(表2)。

表2 評(píng)估分值與結(jié)果對(duì)照

根據(jù)表15評(píng)估分值與結(jié)果對(duì)照表中SWES≥90，2015年度撫順是大伙房水庫(kù)環(huán)境保護(hù)狀況SWES得分為98.5(總氮不在計(jì)算之內(nèi))，結(jié)果為優(yōu)秀。

2011～2015年度大伙房水庫(kù)滿(mǎn)足 TLI≤60 且僅總氮，則水源為基本達(dá)標(biāo)。

2010年至2015年撫順市城市集中式飲用水水源數(shù)量沒(méi)有發(fā)生變化。除2013年以外，2010年、2011年、2012年和2014年水量達(dá)標(biāo)率為100%，2013年受“8.16”洪水的影響，9月份不達(dá)標(biāo)，水量達(dá)標(biāo)率為91.7%。

與往年對(duì)比，2015年度大伙房飲用水水源保護(hù)區(qū)整治率逐年提高，到2015年一級(jí)保護(hù)區(qū)整治率達(dá)到66.67%，二級(jí)保護(hù)區(qū)整治率93.4%，應(yīng)急管理能力已達(dá)到100%；保護(hù)區(qū)劃分及標(biāo)志建設(shè)情況指標(biāo)沒(méi)有變化，為100%；飲用水水源風(fēng)險(xiǎn)管理能力指標(biāo)沒(méi)有變化，為100%。

根據(jù)表3和下列公式可確定水源水質(zhì)和管理改善狀況的結(jié)果和等級(jí)。

表3 年度變化評(píng)估分值與結(jié)果對(duì)照

公式如下：

取水量保證狀況變化：△WG=WG2-WG1

(5)

水源達(dá)標(biāo)狀況變化：△SQ=SQ2-SQ1

(6)

環(huán)境管理狀況變化：△MS=MS2-MS1

(7)

根據(jù)上述公式(5)、(6)、(7)可計(jì)算出△WG為0，△SQ為11.69，△MS為18.5，再根據(jù)表16可以確定撫順市大伙房水庫(kù)水源地的評(píng)估結(jié)果為取水保證狀況變化(△WG)為保持不變，水源達(dá)標(biāo)狀況變化(△SQ)為顯著改善，環(huán)境管理狀況變化分值(△MS)為現(xiàn)狀改善。

5 水源地“十二五”期間治理生態(tài)效益分析

在國(guó)家良好湖泊生態(tài)環(huán)境保護(hù)專(zhuān)項(xiàng)資金的扶持下，遼寧省政府也加大了省級(jí)專(zhuān)項(xiàng)資金的支持力度，2014年和2015年共安排專(zhuān)項(xiàng)資金8.6億元，同時(shí)積極吸引社會(huì)資金投入，保護(hù)區(qū)內(nèi)各項(xiàng)保護(hù)措施及各類(lèi)重點(diǎn)項(xiàng)目陸續(xù)發(fā)揮效益，目前，大伙房飲用水水源地水質(zhì)已經(jīng)有所改善，主要污染物總氮濃度顯著下降，已由基準(zhǔn)年的2.59 mg/L下降到評(píng)價(jià)年的1.85 mg/L，下降了29%。同時(shí)，湖庫(kù)和入庫(kù)河流水質(zhì)已經(jīng)達(dá)到二類(lèi)水質(zhì)目標(biāo)，湖庫(kù)生態(tài)環(huán)境總體好轉(zhuǎn)。主要原因分析如下。

(1)一級(jí)保護(hù)區(qū)耕地退耕還草作用初步顯現(xiàn)，在消除了耕種帶來(lái)的化肥、農(nóng)藥污染的同時(shí)，自然恢復(fù)的蒿草等植被也成為天然隔離帶，發(fā)揮了阻隔污染物入庫(kù)的作用；

(2)有機(jī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地建設(shè)成果初步顯現(xiàn)，近兩年保護(hù)區(qū)內(nèi)已建成11萬(wàn)畝，約占保護(hù)內(nèi)耕地總面積十分之一，大大減少了氮磷的污染；

(3)是畜禽養(yǎng)殖業(yè)整治成果初步顯現(xiàn)，一級(jí)保護(hù)區(qū)15家養(yǎng)殖場(chǎng)(戶(hù))已經(jīng)全部補(bǔ)償退出，準(zhǔn)保護(hù)區(qū)內(nèi)88家規(guī)?；B(yǎng)殖場(chǎng)完成生態(tài)化升級(jí)改造，畜禽糞便綜合利用率大幅提升；

(4)是超坡地還林工程有所貢獻(xiàn)，近兩年已實(shí)施2.15萬(wàn)畝，大伙房水源保護(hù)區(qū)內(nèi)基本消除了超坡地。