李大海,徐振宇
(1.秦皇島市引青管理局,河北 秦皇島 066001;2.秦皇島市水務局,河北 秦皇島 066001)
桃林口水庫位于灤河主要支流青龍河上,水庫工程于1992年開工建設,1998年底竣工并投入使用,總投資18.04億元,水庫設計總庫容8.59億m3,興利庫容7.09億m3。保證率75%和95%時的調節(jié)水量分別是7.02億m3和3.32億m3。水庫工程主要任務是為秦皇島城市和灤河中下游地區(qū)農業(yè)提供水源,已列入第三批全國重點飲用水水源地名錄,目前已成為秦皇島市城市飲用水主要水源地之一。
基于桃林口水庫為秦皇島提供飲用和工業(yè)用水的主要功能,在建庫初期,水質的監(jiān)測項目除與人群健康密切的酸堿度、濁度、懸浮物和大腸桿菌群等項目外,針對庫區(qū)及控制流域內有色金屬礦藏豐富及點面污染源情況,選測了 COD、酚、Cr6+、Zn、As、CN-及N、P等??紤]到庫區(qū)曾流行地方性甲狀腺腫及星干河上游發(fā)現(xiàn)鈾地質資源,加測了碘含量、總α、總β。此外,對具有全球意義的Cd、Hg、Pb及有機氯農藥等項目也進行了監(jiān)測。
針對上述監(jiān)測項目,運用水質監(jiān)測、生物監(jiān)測和底質重金屬監(jiān)測3種方法進行單項及綜合評價。
1.2.1 水質監(jiān)測
按照生活飲用水及地面水環(huán)境量三級標準,對青龍河水體感官性指標、化學指標、毒理學指標和細菌學指標進行單項分析,以多因子水質評價的方法進行水質評價。
1.2.2 生物監(jiān)測
根據(jù)青龍河實際情況,參考有關資料,將青龍河生物劃分為各生物帶種。如表1所示。
表1 青龍河數(shù)值與生物的對應關系
1.2.3 底質監(jiān)測
青龍河河底以礫石、沙質為主,因此有機質含量較少,底質的評價因子主要是有毒重金屬Hg、Cr、Cd、Pb 和類金屬 As。
參考北京地區(qū)土壤背景值作為評價標準,從綜合污染指數(shù)值判別水質級別。
參考有關資料,把水環(huán)境質量分為5級:Ⅰ級,清潔;Ⅱ級,尚清潔;Ⅲ級,一般;Ⅳ級,輕污染;Ⅴ級,重污染。各級基本上按感官性狀、水質指標、用途和人類健康等幾方面提出質量要求,如表2。
表2 青龍河各斷面水環(huán)境質量綜合評價
可以看出,各斷面綜合指數(shù)均大于1,小于2,屬Ⅱ級,即尚清潔。建庫前青龍河水質感官性狀良好,可能有一些不易覺察的變化,對水生生物無危害,若長期飲用對人類健康也無不良影響。
桃林口水庫正式運行后,為掌握水質變化規(guī)律和趨勢,從2000年即委托秦皇島市引青工程水質監(jiān)測中心進行水質監(jiān)測,監(jiān)測項目按照地表水要求確定。從近年來桃林口水庫的水質監(jiān)測數(shù)據(jù)來看,其水質一直處于良好水平,全年水質基本上保持在國家GB3838—2002《地表水環(huán)境質量標準》II類以上,水資源質量狀況良好,作為秦皇島等城市的主要供水水源地,可以滿足城市生活及工業(yè)用水的水源水質要求。
通過監(jiān)測資料分析,影響水質的主要污染因子是高錳酸鹽指數(shù)、總磷和氨氮等與富營養(yǎng)化有關的指標。
從近年來的監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,桃林口水庫水質目前尚未達到富營養(yǎng)化級別,但與富營養(yǎng)化有關的指標高錳酸鹽指數(shù)、總磷和氨氮等,在2010年之后,呈略微上升趨勢,如表3所示。
表3 桃林口水庫水質變化趨勢分析
目前,桃林口水庫已運行15年,結合水庫調度運行情況、流域上游經濟發(fā)展情況分析可能影響水質變化的原因,主要有逐年淤積、城鎮(zhèn)經濟發(fā)展伴隨著污染源增多、汛期洪水入庫、遇特枯年水質惡化等原因。
桃林口水庫上游河道迂回于叢山之間,其河谷最寬達千米,個別狹窄河段僅有百余米。山區(qū)海拔高度在76~400m,河床系砂礫卵石組成。流域內山坡頂部多為巖石裸露,下部柴木雜草叢生,部分山區(qū)有森林,在較平緩陽坡有小片耕地,以黃土加礫石的土壤為最多。水流在這種狹長形的山區(qū)河道內流動,通過沿途沉淀進入庫區(qū)??菟冢|一般保持在Ⅱ類以上,但在汛期,暴雨形成徑流攜帶大量黃土、泥沙入庫,直接影響庫區(qū)水質。因此,洪水過后,水庫通過向下游供水,調節(jié)和改善水質,冬季水質會明顯好轉。水庫自運行以來,發(fā)生過兩次較大洪水,總體來說,淤積對庫區(qū)的水質影響較小。
根據(jù)《秦皇島市入河排污口調查報告》(2003年12月),流域內有規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)19家,鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)7808家。流域內有石材134家,礦山業(yè)88家,其中19家鐵造廠,年處理鐵礦石300萬t,青龍縣大小金礦年產黃金550kg;面污染源以殘留農業(yè)、化肥為主,青龍縣化肥施用量氮肥7394t,磷肥 961t,鉀肥1333t、農藥施用量694t。隨著城鎮(zhèn)建設的快速發(fā)展,污染源有隨之增多的趨勢。
汛期流域發(fā)生暴雨洪水后,水庫會對庫區(qū)水質進行加密觀測,2012年7月下旬至8月上旬,水庫遭遇了接近10年一遇的暴雨洪水,總入庫水量達14.74億m3,出庫達15.59億m3,觀測資料顯示,發(fā)生洪水后,庫區(qū)水質高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、總磷的指標均迅速值提高,如表4。
表4 2012年桃林口水庫水質監(jiān)測結果
可見暴雨洪水攜帶泥沙和流域下墊面有機物入庫,會使水質迅速發(fā)生變化。
2000年由于連續(xù)的枯水年,庫水位降至歷史最低,水體明顯縮小,有機物濃度增加,有利于藻類繁殖、水體得不到更新導致庫區(qū)水質變化,表5為2000年水質監(jiān)測數(shù)據(jù),其高錳酸鹽指數(shù)、總磷等指標均為歷史最大值。
表5 2000年桃林口水庫水質監(jiān)測結果
(1)研究地區(qū)的社會經濟發(fā)展趨勢及變化預測分析,認識影響庫區(qū)水質的主要污染物類型,了解河流水質的變化,對未來水體富營養(yǎng)化狀況與發(fā)展趨勢做出預測。要認真制定應對突發(fā)水污染事件的處理措施和對策。
(2)以水系為單元,自上游至下游全面實施水功能區(qū)達標管理,保障功能水質。
(3)嚴格控制排污口入河,嚴格控制庫區(qū)水源保護區(qū)種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè),減少點污染和面污染的來源,按污染源達標排放要求建立廢水滯存設施,如水池、坑塘等,經檢驗水質達標后再排水入河。
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