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摘要:为保障河库水体健康,促进水生态文明建设,2017年4月对安阳市“两库一泉”进行了全方位系统性的监测,并对监测资料进行了统计分析,同时结合以往资料进行对比,全面系统掌握了“两库一泉”水质现状、主要污染来源以及存在的问题,为全面落实最严格的水资源管理制度提供基础数据,有力地支撑了水功能区限制纳污红线管理。
关键词:两库一泉;水资源质量;分析与研究
1引言
小南海水库、彰武水库和小南海泉域(简称“两库一泉”),位于安阳市上游,是重要的水源地,安阳市是严重缺水的城市,人均水资源量只有全国的1/10,“两库一泉”不仅是群众休闲娱乐、观赏风光的好去处,同时承担着工业供水、农业灌溉和生态供水的任务,所以加强“两库一泉”水功能区管理、提高水资源质量,是水资源可持续利用,打造水生态文明可靠保障。
2两库一泉基本概况
彰武、南海两水库是安阳河上游联合运用的两座大(中)型梯级水库,始建于1958年,经多次续建而成。两水库总库容1.85亿m3(其中彰武水库0.78亿m3,南海水库1.07亿m3),控制流域面积970km2,具有防洪、工农业供水、发电、旅游等综合效益。南海泉位于市区西南25km的安阳河谷内,年均涌水量1.30亿m3,是安阳市的重要水源,泉域面积934km2。
3水功能区划
依据河南省政府批复的《河南省水功能区划报告》,涉及彰武、南海水库范围内的一级水功能区有2个,即:安阳河林州市安阳市缓冲区、安阳河小南海自然保护区;二级水功能区1个,即:安阳河安阳市彰武水库饮用水源区,共计3个主要水功能区。
4监测站点布设
按上下游关系分别在彰武南海水库入口、库区内,水库输水洞出口布设监测站点,共计16处;在南海泉测流断面布设1处。
5湖库营养状态评价
依据《地表水水资源质量评价技术规程》中“湖泊(水库)营养状态评价标准”进行评价。
5.1彰武水库
采用2017年4月22日彰武水库10个监测站点数据均值,总磷含量为0.04mg/L,总氮含量为5.75mg/L,高锰酸盐指数含量为1.80mg/L,营养状态指数为54.90,属轻度富营养状态。
5.2南海水库
采用2017年4月22日南海水库3个监测站点数据均值,总磷含量为0.20mg/L,总氮含量为7.06mg/L,高锰酸盐指数含量为4.10mg/L,营养状态指数为67.80,属中度富营养状态。
6水功能区水质达标评价
单个水功能区达标评价执行《地表水资源质量评价技术规程》中“6.4单个水功能区达标评价”相关条款规定进行水功能区水质类别达标评价。
6.1安阳河林州市安阳市缓冲区
代表断面:龙洞村;水质目标:Ⅱ类;功能区达标评价结果:不达标;主要超标项目:化学需氧量、总磷。代表断面:赵家河村;水质目标:Ⅱ类;功能区达标评价结果:不达标;主要超标项目:化学需氧量、总磷。代表断面:三仓村;水质目标:Ⅱ类;功能区达标评价结果:不达标;主要超标项目:化学需氧量、总磷、总氮。代表断面:南海水库(库内);水质目标:Ⅱ类;功能区达标评价结果:不达标;主要超标项目:化学需氧量、总磷、总氮。代表断面:南海水库(输水洞);水质目标:Ⅱ类;功能区达标评价结果:不达标;主要超标项目:化学需氧量、总磷、总氮。代表断面:南海水库坝下测流断面(出库断面);水质目标:Ⅱ类;功能区达标评价结果:不达标。
6.2安阳河小南海自然保护区
代表断面:南海泉;水质目标:Ⅱ类;功能区达标评价结果:达标。
6.3安阳河安阳市彰武水库饮用水源区
代表断面:彰武水库电站出水口;水质目标:Ⅱ类;功能区达标评价结果:不达标;主要超标项目:总氮。代表断面:彰武水库东码头;水质目标:Ⅱ类;功能区达标评价结果:不达标;主要超标项目:总氮。代表断面:彰武水库输水洞前(水面);水质目标:Ⅱ类;功能区达标评价结果:不达标;主要超标项目:总氮。代表断面:彰武水库输水洞前(水面下7m);水质目标:Ⅱ类;功能区达标评价结果:不达标;主要超标项目:化学需氧量、总氮。代表断面:彰武水库1号(水面);水质目标:Ⅱ类;功能区达标评价结果:不达标;主要超标项目:化学需氧量、总氮。代表断面:彰武水库1号(水面下8m);水质目标:Ⅱ类;功能区达标评价结果:不达标;主要超标项目:总氮。代表断面:彰武水库中心(水面);水质目标:Ⅱ类;功能区达标评价结果:不达标;主要超标项目:总氮。代表断面:彰武水库中心(水面下8m);水质目标:Ⅱ类;功能区达标评价结果:不达标;主要超标项目:总磷、总氮。代表断面:彰武水库中心库内2号(水面下8m);水质目标:Ⅱ类;功能区达标评价结果:不达标;主要超标项目:总氮。代表断面:彰武水库中心库内3号;水质目标:Ⅱ类;功能区达标评价结果:不达标;主要超标项目:总氮。
7地表水水质变化分析
7.1沿程变化
7.1.1高锰酸盐指数、化学需氧量、总磷龙洞村、赵家河村及三仓村相距较近,坡降较大,传播速度较快,故浓度无明显差异。进入库区后,水体流速减缓,自净能力加大,南海水库库区内沿程呈下降趋势,至南海泉为最低点,彰武水库虽略有起伏,但沿程基本处于平缓持恒状态。7.1.2氨氮扣除异常点(南海水库库内),其它监测点数据均为Ⅱ类(即未超水功能区达标限值)。7.1.3总氮总氮是硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮与有机氮的总称,是反映水体富营养化的主要指标。由于三氮转换机理及水体滞留原因,南海水库库区及其下游总氮含量整体偏高,是由于前期污染积累结果。除南海水库库区外,其它各监测点相差不大,基本保持一致,属于输入输出相对平衡状态。
7.2时序变化
7.2.1高锰酸盐指数、氨氮南海水库、南海泉和彰武水库2016年1月至2017年4月,共监测9次。南海水库和彰武水库进入汛期后随着降雨量的增加,天然径流量加大,整体呈下降的趋势。南海泉监测结果均低于Ⅱ类水标准限值,整体平稳。应急监测期间,南海水库、南海泉和彰武水库均出现拐点,略有上升。7.2.2总磷南海泉水质较好,均低于Ⅱ类水标准限值。南海水库和彰武水库均超Ⅱ类水标准限值。7.2.3总氮南海水库和彰武水库总氮含量始终保持较高水平,超标严重,整体变化不大。
7.3空间变化
通过分析2016年年均值,根据上下游各站点径排关系,各类污染指标从横水水文站通过自净、衰减到南海水库有不同程度的削减。南海泉通过地下径流以泉涌方式出现,基本代表了该区域水质背景值。由此可知,彰武水库各污染物含量来源非上游下泄流量引起。
8结论及建议
8.1结论
林州市工业、生活废污水通过安阳河下泄后,流入南海水库,成为其主要污染物来源。彰武水库污染物来源主要有3个方面,包括内源污染、面源污染及点源污染。正常情况下,南海水库下泄流量并非其主要污染物来源。水体富营养化形成原因主要是氮、磷、钾等元素排入到流速缓慢、更新周期长的地表水体,使藻类等水生生物大量地生长繁殖,目前南海水库和彰武水库总磷、总氮含量已成为藻类生长繁殖的必要条件。
8.2建议
水行政管理部门应合理进行水资源配置和调度,利用汛期雨水资源,加快库区水体交换。积极开展南海水库和彰武水库纳污能力计算,设定纳污红线,为河段排污总量设定标准。应积极探索采取投加所缺微生物菌种、种植水生植物、投加适量鱼虾苗和蚌类底栖动物等措施,分解水库中沉积多年的污染源,降低总氮、总磷等污染因素含量。根据安阳市水污染防治攻坚战实施意见,制定“两库一泉水质达标方案”,开展排污口、面源污染源和工业污染源综合整治和污水处理厂升级改造,加大打击违法排污的执法力度,确保水质达标。建立长效考核机制。设定入库和跨界断面水质标准,制定并落实水生态补偿金,促进“两库一泉”水质全面提升。
作者:李海峰 单位:河南省安阳水文水资源勘测局