论文部分内容阅读
摘 要：根据2003年至2011年愚溪水库、七浃河、吴界山三个备用水源地水质监测数据，用《地表水环境质量评价办法（试行）》对水质进行评价分析。结果表明：（1）2011年度愚溪水库、吴界山水源属Ⅱ～Ⅲ类水质标准，水质状况良好，七浃河水源属Ⅳ类水质标准，水质状况为轻度污染；（2）2003年至2011年三个水源地总氮、总磷、氨氮三项典型污染指标无明显波动。此外，还分析了水质污染的主要原因，并提出备用水源地可持续发展的保护对策。
关键词：备用水源地 水质评价 秩相关系数 对策
中图分类号：X824 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）12（b）-0141-02
愚溪水库位于瑞安市区城北，三面环山，库容量为35.5万m3，1977年建成，其主要功能是向制水量10000 t/d的城关水厂供应原水。2011年5月市政府决定将水库功能改为环城河的水源，并列为备用水源。
七浃河是瑞平塘河支流，属地表水，河宽20 m，河西边为江南水厂厂区，河东边为飞云变电所，水量充足，1993年开始为制水量50000 t/d的江南水厂提供原水，后因属微污染水质及吴界山泵站建成，2000年后改为备用水源。
吴界山水源地位于飞云江下游吴界山村，泵站于1999年建成投入使用，最大取水量可达6000 m3/h，供应江南、江北（制水量80000 t/d）两水厂。温州市历史上最大的珊溪水利枢纽工程之一的赵山渡水库位于吴界山水源地上游8 km处，2002年建成投入使用，由于水源地于为感潮河段，水库大坝截流使得上游下泄水量减少和潮水上溯，对水源地水质有一定的影响。瑞安市水务集团为了降低吴界山单一水源所带来的风险，于2006年在赵山渡水库通往温州市区的输水渠道上引水，2010年10月改该水源列为备用水源。
上述三个水源在不同时期对瑞安市区40多万市民的生活及社会经济发展作出重要贡献，作为备用水源将在今后特殊的情况下，如赵山渡水库发生突发性水质污染事件、水库输水渠道修理等等，同样会起到非凡的作用。因此，笔者对市区三个备用水源水质进行了评价分析，提出可持续的保护对策。
1 水质评价、变化趋势分析方法及标准
以《地表水环境质量评价办法（试行）》（环办〔2011〕22号）作为水质评价、变化趋势分析方法，《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）作为评价标准。
2 2011年度水质评价
2011年度三个水源地水质评价以《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）作为水质评价标准，表1中除水温、总氮、粪大肠菌群以外的21项指标为评价指标，采用单因子评价法，类别由最高的一項确定。
表1、表2是2011年度三个水源分别在平、丰、枯水期的影响水质主要指标的比较及水质评价情况。结果表明：（1）愚溪水库在三个时段分别属Ⅰ类、Ⅲ类、Ⅳ类水质，年均值为Ⅱ类水质，七浃河在三个时段分别属Ⅳ类、Ⅳ类、Ⅴ类水质，年均值为Ⅳ类水质，吴界山水源在三个时段分别属Ⅰ类、Ⅲ类、Ⅲ类水质，年均值为Ⅲ类水质，三个水源的平水期水质均优于丰水期和枯水期，季节性因素影响较大；（2）愚溪水库、吴界山水源均符合饮用水水源地二级保护区标准要求，常规制水工艺的水厂均能处理，七浃河水属轻度污染水质，若无预处理工艺，一般水厂无法处理达标。
3 污染物变化趋势分析
3.1 主要污染物指标的确定
根据《地表水环境质量评价办法（试行）》要求，选择水质超过Ⅲ类标准的指标，计算超标倍数，取超标倍数最大的前三项为主要污染指标，进行分析。因此，对2003年至2011年9年间三个水源监测指标进行比较分析，三个水源均选择总氮、氨氮、总磷作为水源主要污染物指标，见表3。
3.2 主要污染物污染变化趋势分析
衡量环境污染变化趋势在统计上有无显著性，最常用的是Daniel的趋势检验，它使用了spearman的秩相关系数，方法简明扼要，精确度高。表3中的总氮、氨氮、总磷通过秩相关系数下式计算：
式中：rs为秩相关系数；di为变量Xi与Yi的差值；Xi为周期I到周期N按浓度值从小到大排列的序号；Yi为按时间排列的序号；N为样本数。
将总氮、氨氮、总磷的秩相关系数rs的绝对值同spearman秩相关系数统计表中的临界值Wp进行比较。
（1）愚溪水库总氮指标rs=-0.18，氨氮指标rs=0.29，总磷指标rs=0.17；（2）七浃河总氮指标rs=-0.43，氨氮指标rs=0.17，总磷指标rs=0.29；（3）吴界山总氮指标rs=0.12，氨氮指标rs=-0.32，总磷指标rs=0.18，查秩相关系数rs的临界值（Wp）表得N=9时显著性水平0.05对应临界值Wp=0.600，三水源的三指标的秩相关系数rs的绝对值均少于的临界值（Wp），则|rs| 4 污染源的分析
水体污染源一般可分为自然污染源和人为活动污染源两大类。而人为活动污染源又可分为工业废水、生活污水和农业排放水等。因此，三个备用水源污染源分析如下。
（1）愚溪水库紧靠市区，游人逐年增多，生活垃圾随处可见；水库上游2.5 km处的集云山水库旁边的康庄工程的修建，对生态环境产生一定的影响，及违章建筑和农家乐、养殖场、水库游泳对水质造成了影响；水库近50年的运行还没有进行沉积淤泥清理而影响水质。
（2）随着瑞平塘河水系周边的工厂、居住户的不断地增多，七浃河水源受到严重的污染和破坏，河道自净能力下降。其中水污染因素主要有：农业排放水污染、沿河工业污染、生活污水排放、畜禽养殖场排泄物、水产品网箱养殖等等。 （3）赵山渡水库建成前后，取水点断面流量变化很大，原流量（以吴界山取水点为断面计算）为3481 m3/s，后来不足25 m3/s。另外，由于库大坝导致上游下泄水流量减少，与飞云江上溯潮水对持力量减少，下游含有污染物的高浊度（3000 NTU以上）潮水在吴界山泵站停置时间从0.5 h/d增至2～3 h/d。
以吴界山取水泵站为中心，在上游7 km、下游3 km、沿江两岸纵深50 m陆域内有村庄数个，人口3000多人，耕地2.26 km2和园地1.54 km2，无工业生产污染源，从氨氮、总氮、总磷、粪大肠菌群等指标的超标表明了主要污染源来自人们的生活活动、家禽的放养、农活耕作活动的污染[1]。
因此，水源地周边人们的生活活动、家禽放养、作物耕种等活动的增加及高浊度的潮水，是水质变化的主要原因之一。
5 备用水源可持续发展的保护对策
5.1 确立忧患意识，依法划定备用水源地保护区
供水企业没有建立备用水源地，一旦饮用水水源地遇到突发性水污染事故，就会造成饮用水不足，引发社会恐慌；既使有备用水源地，无保护机制，而疏于管理，使水体受到污染逐渐地失去应有作用。因此，建议政府从战略高度出发，确立忧患意识，将建立备用水源地列入政府重要议事日程，依法规划保护区，进行长效管理。
5.2 建立生态补偿机制，有效控制污染源
政府将备用水源地保护和建设资金纳入财政预算，把备用水源和主水源地进行同样规格的保护和建设，建立生态补偿机制[2]，多渠道、多层次、多方位筹集资金，启动生态补偿专款专用，如生活污水的处理工程、畜禽养殖的搬迁以及保护与旅游开发的矛盾等，使备用水源周围的污染源有效地得以控制。
5.3 建立相关部门统筹协调机制
水利、环保、农业、卫生及当地政府部门对备用水源地与主水源地一样，负有相应的管理职能，应联合建立水资源安全保护管理的专门机构[3]，部门之间水质信息、各种风险源信息互通，共同处理各种不利于各水源保护的一切不安全因素，真正做到备用水源地长治久安的有序保护局面。
5.4 建立备用水源地巡查、水质监测制度
为防止水源受污染，需将备用水源地保护落实到实处。首先实行备用水源地巡查制度，加强各种风险源的监管力度，目的是了解备用水源地的周围环境情况，发现问题及时通报有关部门；其次，建立统一的水质监测制度，定期水质检测，分析水质变化、向有关单位通报备用水源地的保护情况；第三，及时制定应对措施，变被动保护为主动应对。
5.5 开展科普教育、增强全民水资源保护意识
从水利、农业、环保、社会发展、人们生活等不同角度着手，在全社会中开展水资源保护的科普知识宣传，提高民众水资源保护意识。设立水资源保护热线，建立举报奖励机制[4]，以达到备用水源地周围生态良性发展。
參考文献
[1] 瑞安市环境保护局.瑞安市饮用水水源地基础环境调查及评估报告[R].瑞安：瑞安市环境保护局，2008.
[2] 陈运权.珊溪水利枢纽生态补偿机制研究[J].浙江省水电专科学校学报.2009，21（3）：51-55.
[3] 郑丙辉，付青，刘琰.中国城市饮用水水源地环境问题与对策[J].环境保护.2007（10A）：59-61.
[4] 张大元，刘兰玉.重庆市乡镇饮用水水源地安全评价及控制对策[J].水资源保护，2011，27（3）：38-41.
关键词：备用水源地 水质评价 秩相关系数 对策
中图分类号：X824 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）12（b）-0141-02
愚溪水库位于瑞安市区城北，三面环山，库容量为35.5万m3，1977年建成，其主要功能是向制水量10000 t/d的城关水厂供应原水。2011年5月市政府决定将水库功能改为环城河的水源，并列为备用水源。
七浃河是瑞平塘河支流，属地表水，河宽20 m，河西边为江南水厂厂区，河东边为飞云变电所，水量充足，1993年开始为制水量50000 t/d的江南水厂提供原水，后因属微污染水质及吴界山泵站建成，2000年后改为备用水源。
吴界山水源地位于飞云江下游吴界山村，泵站于1999年建成投入使用，最大取水量可达6000 m3/h，供应江南、江北（制水量80000 t/d）两水厂。温州市历史上最大的珊溪水利枢纽工程之一的赵山渡水库位于吴界山水源地上游8 km处，2002年建成投入使用，由于水源地于为感潮河段，水库大坝截流使得上游下泄水量减少和潮水上溯，对水源地水质有一定的影响。瑞安市水务集团为了降低吴界山单一水源所带来的风险，于2006年在赵山渡水库通往温州市区的输水渠道上引水，2010年10月改该水源列为备用水源。
上述三个水源在不同时期对瑞安市区40多万市民的生活及社会经济发展作出重要贡献，作为备用水源将在今后特殊的情况下，如赵山渡水库发生突发性水质污染事件、水库输水渠道修理等等，同样会起到非凡的作用。因此，笔者对市区三个备用水源水质进行了评价分析，提出可持续的保护对策。
1 水质评价、变化趋势分析方法及标准
以《地表水环境质量评价办法（试行）》（环办〔2011〕22号）作为水质评价、变化趋势分析方法，《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）作为评价标准。
2 2011年度水质评价
2011年度三个水源地水质评价以《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）作为水质评价标准，表1中除水温、总氮、粪大肠菌群以外的21项指标为评价指标，采用单因子评价法，类别由最高的一項确定。
表1、表2是2011年度三个水源分别在平、丰、枯水期的影响水质主要指标的比较及水质评价情况。结果表明：（1）愚溪水库在三个时段分别属Ⅰ类、Ⅲ类、Ⅳ类水质，年均值为Ⅱ类水质，七浃河在三个时段分别属Ⅳ类、Ⅳ类、Ⅴ类水质，年均值为Ⅳ类水质，吴界山水源在三个时段分别属Ⅰ类、Ⅲ类、Ⅲ类水质，年均值为Ⅲ类水质，三个水源的平水期水质均优于丰水期和枯水期，季节性因素影响较大；（2）愚溪水库、吴界山水源均符合饮用水水源地二级保护区标准要求，常规制水工艺的水厂均能处理，七浃河水属轻度污染水质，若无预处理工艺，一般水厂无法处理达标。
3 污染物变化趋势分析
3.1 主要污染物指标的确定
根据《地表水环境质量评价办法（试行）》要求，选择水质超过Ⅲ类标准的指标，计算超标倍数，取超标倍数最大的前三项为主要污染指标，进行分析。因此，对2003年至2011年9年间三个水源监测指标进行比较分析，三个水源均选择总氮、氨氮、总磷作为水源主要污染物指标，见表3。
3.2 主要污染物污染变化趋势分析
衡量环境污染变化趋势在统计上有无显著性，最常用的是Daniel的趋势检验，它使用了spearman的秩相关系数，方法简明扼要，精确度高。表3中的总氮、氨氮、总磷通过秩相关系数下式计算：
式中：rs为秩相关系数；di为变量Xi与Yi的差值；Xi为周期I到周期N按浓度值从小到大排列的序号；Yi为按时间排列的序号；N为样本数。
将总氮、氨氮、总磷的秩相关系数rs的绝对值同spearman秩相关系数统计表中的临界值Wp进行比较。
（1）愚溪水库总氮指标rs=-0.18，氨氮指标rs=0.29，总磷指标rs=0.17；（2）七浃河总氮指标rs=-0.43，氨氮指标rs=0.17，总磷指标rs=0.29；（3）吴界山总氮指标rs=0.12，氨氮指标rs=-0.32，总磷指标rs=0.18，查秩相关系数rs的临界值（Wp）表得N=9时显著性水平0.05对应临界值Wp=0.600，三水源的三指标的秩相关系数rs的绝对值均少于的临界值（Wp），则|rs|
水体污染源一般可分为自然污染源和人为活动污染源两大类。而人为活动污染源又可分为工业废水、生活污水和农业排放水等。因此，三个备用水源污染源分析如下。
（1）愚溪水库紧靠市区，游人逐年增多，生活垃圾随处可见；水库上游2.5 km处的集云山水库旁边的康庄工程的修建，对生态环境产生一定的影响，及违章建筑和农家乐、养殖场、水库游泳对水质造成了影响；水库近50年的运行还没有进行沉积淤泥清理而影响水质。
（2）随着瑞平塘河水系周边的工厂、居住户的不断地增多，七浃河水源受到严重的污染和破坏，河道自净能力下降。其中水污染因素主要有：农业排放水污染、沿河工业污染、生活污水排放、畜禽养殖场排泄物、水产品网箱养殖等等。 （3）赵山渡水库建成前后，取水点断面流量变化很大，原流量（以吴界山取水点为断面计算）为3481 m3/s，后来不足25 m3/s。另外，由于库大坝导致上游下泄水流量减少，与飞云江上溯潮水对持力量减少，下游含有污染物的高浊度（3000 NTU以上）潮水在吴界山泵站停置时间从0.5 h/d增至2～3 h/d。
以吴界山取水泵站为中心，在上游7 km、下游3 km、沿江两岸纵深50 m陆域内有村庄数个，人口3000多人，耕地2.26 km2和园地1.54 km2，无工业生产污染源，从氨氮、总氮、总磷、粪大肠菌群等指标的超标表明了主要污染源来自人们的生活活动、家禽的放养、农活耕作活动的污染[1]。
因此，水源地周边人们的生活活动、家禽放养、作物耕种等活动的增加及高浊度的潮水，是水质变化的主要原因之一。
5 备用水源可持续发展的保护对策
5.1 确立忧患意识，依法划定备用水源地保护区
供水企业没有建立备用水源地，一旦饮用水水源地遇到突发性水污染事故，就会造成饮用水不足，引发社会恐慌；既使有备用水源地，无保护机制，而疏于管理，使水体受到污染逐渐地失去应有作用。因此，建议政府从战略高度出发，确立忧患意识，将建立备用水源地列入政府重要议事日程，依法规划保护区，进行长效管理。
5.2 建立生态补偿机制，有效控制污染源
政府将备用水源地保护和建设资金纳入财政预算，把备用水源和主水源地进行同样规格的保护和建设，建立生态补偿机制[2]，多渠道、多层次、多方位筹集资金，启动生态补偿专款专用，如生活污水的处理工程、畜禽养殖的搬迁以及保护与旅游开发的矛盾等，使备用水源周围的污染源有效地得以控制。
5.3 建立相关部门统筹协调机制
水利、环保、农业、卫生及当地政府部门对备用水源地与主水源地一样，负有相应的管理职能，应联合建立水资源安全保护管理的专门机构[3]，部门之间水质信息、各种风险源信息互通，共同处理各种不利于各水源保护的一切不安全因素，真正做到备用水源地长治久安的有序保护局面。
5.4 建立备用水源地巡查、水质监测制度
为防止水源受污染，需将备用水源地保护落实到实处。首先实行备用水源地巡查制度，加强各种风险源的监管力度，目的是了解备用水源地的周围环境情况，发现问题及时通报有关部门；其次，建立统一的水质监测制度，定期水质检测，分析水质变化、向有关单位通报备用水源地的保护情况；第三，及时制定应对措施，变被动保护为主动应对。
5.5 开展科普教育、增强全民水资源保护意识
从水利、农业、环保、社会发展、人们生活等不同角度着手，在全社会中开展水资源保护的科普知识宣传，提高民众水资源保护意识。设立水资源保护热线，建立举报奖励机制[4]，以达到备用水源地周围生态良性发展。
參考文献
[1] 瑞安市环境保护局.瑞安市饮用水水源地基础环境调查及评估报告[R].瑞安：瑞安市环境保护局，2008.
[2] 陈运权.珊溪水利枢纽生态补偿机制研究[J].浙江省水电专科学校学报.2009，21（3）：51-55.
[3] 郑丙辉，付青，刘琰.中国城市饮用水水源地环境问题与对策[J].环境保护.2007（10A）：59-61.
[4] 张大元，刘兰玉.重庆市乡镇饮用水水源地安全评价及控制对策[J].水资源保护，2011，27（3）：38-41.