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(wù)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(shè),1998年底竣工并投入使用,總投資18.04億元,水庫設(shè)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(diào)節(jié)水量分別是7.02億m3和3.32億m3。水庫工程主要任務(wù)是為秦皇島城市和灤河中下游地區(qū)農(nóng)業(yè)提供水源,已列入第三批全國重點(diǎn)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(zhì)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(nèi)有色金屬礦藏豐富及點(diǎn)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(zhì)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(jī)氯農(nóng)藥等項目也進(jìn)行了監(jiān)測。
針對上述監(jiān)測項目,運(yùn)用水質(zhì)監(jiān)測、生物監(jiān)測和底質(zhì)重金屬監(jiān)測3種方法進(jìn)行單項及綜合評價。
1.2.1 水質(zhì)監(jiān)測
按照生活飲用水及地面水環(huán)境量三級標(biāo)準(zhǔn),對青龍河水體感官性指標(biāo)、化學(xué)指標(biāo)、毒理學(xué)指標(biāo)和細(xì)菌學(xué)指標(biāo)進(jìn)行單項分析,以多因子水質(zhì)評價的方法進(jìn)行水質(zhì)評價。
1.2.2 生物監(jiān)測
根據(jù)青龍河實(shí)際情況,參考有關(guān)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(yīng)關(guān)系
1.2.3 底質(zhì)監(jiān)測
青龍河河底以礫石、沙質(zhì)為主,因此有機(jī)質(zhì)含量較少,底質(zhì)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(biāo)準(zhǔn),從綜合污染指數(shù)值判別水質(zhì)級別。
參考有關(guān)資料,把水環(huán)境質(zhì)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(zhì)指標(biāo)、用途和人類健康等幾方面提出質(zhì)量要求,如表2。
表2 青龍河各斷面水環(huán)境質(zhì)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(zhì)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(yùn)行后,為掌握水質(zhì)變化規(guī)律和趨勢,從2000年即委托秦皇島市引青工程水質(zhì)監(jiān)測中心進(jìn)行水質(zhì)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(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)來看,其水質(zhì)一直處于良好水平,全年水質(zhì)基本上保持在國家GB3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》II類以上,水資源質(zhì)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(zhì)要求。
通過監(jiān)測資料分析,影響水質(zhì)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(guān)的指標(biāo)。
從近年來的監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,桃林口水庫水質(zhì)目前尚未達(dá)到富營養(yǎng)化級別,但與富營養(yǎng)化有關(guān)的指標(biāo)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(zhì)變化趨勢分析
目前,桃林口水庫已運(yùn)行15年,結(jié)合水庫調(diào)度運(yùn)行情況、流域上游經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況分析可能影響水質(zhì)變化的原因,主要有逐年淤積、城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展伴隨著污染源增多、汛期洪水入庫、遇特枯年水質(zhì)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(dá)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(nèi)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(nèi)流動,通過沿途沉淀進(jìn)入庫區(qū)??菟?,水質(zhì)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(zhì)。因此,洪水過后,水庫通過向下游供水,調(diào)節(jié)和改善水質(zhì),冬季水質(zhì)會明顯好轉(zhuǎn)。水庫自運(yùn)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(zhì)影響較小。
根據(jù)《秦皇島市入河排污口調(diào)查報告》(2003年12月),流域內(nèi)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(nèi)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(chǎn)黃金550kg;面污染源以殘留農(nóng)業(yè)、化肥為主,青龍縣化肥施用量氮肥7394t,磷肥 961t,鉀肥1333t、農(nóng)藥施用量694t。隨著城鎮(zhèn)建設(shè)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(zhì)進(jìn)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?cè)霂焖窟_(dá)14.74億m3,出庫達(dá)15.59億m3,觀測資料顯示,發(fā)生洪水后,庫區(qū)水質(zhì)高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、總磷的指標(biāo)均迅速值提高,如表4。
表4 2012年桃林口水庫水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果
可見暴雨洪水?dāng)y帶泥沙和流域下墊面有機(jī)物入庫,會使水質(zhì)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(jī)物濃度增加,有利于藻類繁殖、水體得不到更新導(dǎo)致庫區(qū)水質(zhì)變化,表5為2000年水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù),其高錳酸鹽指數(shù)、總磷等指標(biāo)均為歷史最大值。
表5 2000年桃林口水庫水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果
(1)研究地區(qū)的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢及變化預(yù)測分析,認(rèn)識影響庫區(qū)水質(zhì)的主要污染物類型,了解河流水質(zhì)的變化,對未來水體富營養(yǎng)化狀況與發(fā)展趨勢做出預(yù)測。要認(rèn)真制定應(yīng)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(shí)施水功能區(qū)達(dá)標(biāo)管理,保障功能水質(zhì)。
(3)嚴(yán)格控制排污口入河,嚴(yán)格控制庫區(qū)水源保護(hù)區(qū)種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè),減少點(diǎn)污染和面污染的來源,按污染源達(dá)標(biāo)排放要求建立廢水滯存設(shè)施,如水池、坑塘等,經(jīng)檢驗水質(zhì)達(dá)標(biāo)后再排水入河。
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