韋莉萍
(廣西河池市金城江區環境保護監測站,廣西 河池 547000)
水是生命的源泉,是人類賴以生存的基礎。飲水安全問題不僅涉及到人民群眾的生命健康,也是社會經濟可持續發展的重要保障。
黨中央、國務院高度重視飲用水的保護工作,在《國家環境保護“十二五”規劃》中,提出了改善水環境質量的目標,強調要嚴格保護飲用水水源地。全面完成城市飲用水水源保護區審批工作,取締水源保護區內違法建設項目和排污口;要推進水源地環境整治、恢復和規范化建設;加強對水源保護區外集水區有毒有害物質的監管,地級以上城市飲用水水源地要定期開展水質全分析;健全飲用水水源環境信息公開制度,加強風險防范和應急預警;明確各重點流域的優先控制單元,實行分區控制開展地下水污染狀況調查和評估,劃定地下水污染治理區、防控區和一般保護區。
根據原國家環境保護總局辦公廳文件“關于印發《全國典型鄉鎮飲用水水源地基礎環境調查及評估工作方案》的通知”( 環辦[2008]28號)以及自治區人民政府辦公廳2009年6月5日印發的《關于開展全區飲用水水源保護區劃定工作的通知》(桂政辦電〔2009〕60號),結合《中華人民共和國水污染防治法》(2008年修訂)第五十六條之規定,在綜合考慮城鎮總體規劃及發展需要的前提下,對河池市金城江區鄉鎮飲用水水源保護區進行劃分,以期實現水源保護工作與各鄉鎮城鎮化及社會經濟建設協調發展。
開展水源地水質監測與評價是保護區劃分的重要環節。根據《地表水和污水監測技術規范》(HJ/T91-2002)《地下水環境監測技術規范》(HJ/T164-2004)以及各鄉鎮集中式飲用水水源地環境特點及區域污染特征選擇特征污染物,對不同類型的水源進行了布點監測,根據調查和監測結果,對水源地水質進行評價。
1.1.1 地表水、湖庫型水源地
地表水型水源地必測指標為pH值、溶解氧、高錳酸鹽指數、氨氮、硒、砷、汞、鎘、鉻(六價)、鉛、氰化物、糞大腸菌群12項指標,湖庫型水源地必測指標補充總氮、總磷、葉綠素a和透明度4項指標。選測項目由各地根據當地環境特點選取,主要有水溫、化學需氧量、五日生化需氧量、銅、鋅、氟化物、石油類、揮發酚、陰離子表面活性劑、硫化物、硫酸鹽氯化物、硝酸鹽、鐵、錳等。
1.1.2 地下水型水源地
地下水型水源地必測指標為pH值、總硬度、硫酸鹽、氯化物、高錳酸鹽指數、亞硝酸鹽、氨氮、氟化物、氰化物、汞、砷、硒、鎘、鉻(六價)、鉛和總大腸菌群16項指標。選測項目由各地根據當地環境特點選取,主要有鐵、錳、銅、鋅、揮發性酚、陰離子表面活性劑、硝酸鹽等。
河流設2個監測斷面,取水口上游100m及二級保護區各一個。
大、中型湖、庫設2個監測點,取水口及二級保護區各一個,小型湖、庫在取水口處設1個監測點。
地下水在取水口處設1個監測點。
水源地水質按《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)Ⅲ類標準和《地下水質量標準》(GB/T14848-93)Ⅲ類標準進行評價,湖庫富營養化狀況采用綜合營養狀態指數法的分級規定進行評價。
1.4.1 地表水型水源地水質評價
采用單因子評價法進行評價。公式為:

式中:Si.j——污染物i在監測點j的標準指數,標準指數大于1,說明水質已受到該污染物的污染;
Ci.j——污染物i在監測點j的濃度;
Csi——水質參數i的地面水水質標準。
DO的標準指數為:

式中:SDO,j——溶解氧的水質指數;
DOf——飽和溶解氧濃度,mg/L;
DOs——溶解氧標準,mg/L;
DOj——溶解氧實測值,mg/L;
DOf= 468/(31.6+T);
T——水溫,℃。
pH值的水質指數為:

式中:SpH,j——pH值水質指數;
pHi——pH值實測值;
pHsu——地表水水質標準中規定的pH值下限;
pHsd——地表水水質標準中規定的pH值上限。
水質參數的標準指數>1,表明該水質參數超過了規定的水質標準限值,水質參數的標準指數越大,說明該水質超標越嚴重。
1.4.2 地下水型水源地水質評價
采用單因子評價法(同河流水質評價方法)。
1.4.3 湖泊(水庫)富營養化評價
湖泊(水庫)富營養化評價采用綜合營養狀態指數法。
湖庫類水源地富營養化按“貧”、“中”、“富”評價。
①綜合營養狀態指數計算公式
綜合營養狀態指數采用卡爾森指數方法,計算公式如下:

式中:TLI(∑)——綜合營養狀態指數;
Wj——第j種參數的營養狀態指數的相關權重;
TLI(j)——代表第j種參數的營養狀態指數。
以chla作為基準參數,則第j種參數的歸一化的相關權重計算公式為:

式中:rij—第j種參數與基準參數chla的相關系數;
m—評價參數的個數。
中國湖泊(水庫)的chla與其它參數之間的相關關系rij及見表。

表1 中國湖泊(水庫)部分參數與chla的相關關系rij及rij2值
②單個項目營養狀態指數計算公式

式中:chla單位為mg/m3,SD單位為m;其它項目單位均為mg/L。
③湖泊水庫營養狀態分級
采用 0~100的一系列連續數字對湖泊營養狀態進行分級,包括:貧營養、中營養、富營養、輕度富營養、中度富營養和重度富營養,與污染程度關系如表2。

表2 水質類別與評分值對應表
說明監測時間、監測單位。
水源地整體水質達標評價中,湖庫型飲用水水源地總氮、總磷、糞大腸菌群可不考慮,河流型飲用水水源地糞大腸菌群可不考慮,地下水型飲用水水源地總大腸菌群可不考慮。但如上述指標超標,需簡要分析超標原因。
《廣西典型鄉鎮飲用水水源地基礎環境調查及評估報告》中要求:湖庫型飲用水水源地總氮、總磷、糞大腸菌群不參與單因子評價,河流型飲用水水源地糞大腸菌群不參與評價,地下水型飲用水水源地總大腸菌群不參與評價。
本次劃分范圍為六甲鎮、河池鎮、拔貢鎮、九圩鎮、五圩鎮、白土鄉、側嶺鄉、保平鄉和長老鄉 9個鄉鎮,共 13個水源地,其中現用水源地11個,備用水源地1個、規劃水源地1個。按類型區分,以地下水型為主,共8個,水庫型水源地4個,河流型水源地2個。

表3 金城江區鄉鎮水源地分布表
3.1.1 工業污染源
根據調查,金城江區鄉鎮飲水水源保護區內并未發現有工業企業。
3.1.2 生活污染源
根據調查河池市金城江區鄉鎮水源保護區內無生活污水集中排污口。
3.2.1 農村生活污染源
根據全國典型鄉鎮飲用水水源地基礎環境調查與評估確定的廣西源強系數:農村人均居民生活用水量198L/d·人,人均污水排放量158 L/d·人,人均 COD排放量55.3g/日·人,人均氨氮排放量4g/日·人。

表4 農村生活污染源調查表
3.2.2 養殖污染源
畜禽養殖規模根據《畜禽養殖業污染物排放標準》(GB 18596-2001)折算,換算比例為30只蛋雞折算1頭豬;60只肉雞折算1頭豬;1頭肉牛折算5頭豬。
源強系數的計算:根據全國典型鄉鎮飲用水水源地基礎環境調查與評估確定的廣西源強系數:分散式禽畜養殖標豬廢水排放量30.5升/日?頭,標豬COD排放強度50g/日?頭,標豬氨氮排放強度10 g/日?頭。內陸水產養殖COD源強排放系數為1000kg/ha·a;氨氮源強排放系數為15kg/ha·a。

表5 分散式畜禽養殖污染源調查表
3.2.3 農田徑流污染源
由于施肥不當造成的農田N、P污染物徑流輸出是農業非點源污染的主要問題。農田地表徑流N、P流失是導致地表水體富營養化的主要原因。一般來講,農業生產中施用的農藥只有10%~20%附著在作物上,而其他部分則流失在土壤、水體和空氣中。農藥和化肥的不科學使用,不僅造成藥劑浪費、肥料損失、土地生產力下降、有害生物天敵劇減,更對土壤和水源造成了嚴重的污染。因此,在飲用水水源地污染源調查中,農田徑流污染不容忽視。對于種植業源肥料流失系數采用《第一次全國污染源普查—農業污染源》中模式36:常規施肥區總氮0.378千克/畝,總磷0.007千克/畝。金城江區鄉鎮水源保護區內農田污染源調查情況見表6。

表6 農田徑流污染源調查表
3.3.4 網箱養殖污染源
據調查,金城江區鄉鎮水源保護區內無網箱養殖現象。
項目所涉及到河池市金城江區的9個鄉鎮,根據鄉鎮目前以及規劃的水源情況,分為水庫型和地下水型,根據水源地環境特征,委托河池市環境保護監測站對水源地水質實測。斷面設置和監測項目詳見表7和表8。

表7 地表水水源地水質現狀監測方案

表8 地下水水源地水質現狀監測方案
水質監測項目分析方法見表9。

表9 水質監測項目分析方法
河流型水源地水質評價標準采用《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)Ⅲ類水質標準;地下水型水源地水質評價標準采用《地下水環境質量標準》(GB/T14848-93)中Ⅲ類標準。標準值詳見表10和表11。

表10 《地表水環境質量標準》標準(部分) 單位:mg/L

表11 《地下水質量標準》Ⅲ類標準 單位:mg/L(pH值除外)
4.4.1 地表水監測結果
鄉鎮地表水水源地水質監測結果見表12。

表12 鄉鎮水源地水質監測數據表(地表水) 單位:mg/L

表13 鄉鎮水源地水質監測數據表(地表水) 單位:mg/L
由表12和表13可知,所有地表水監測斷面的監測因子均可達到《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)中Ⅲ類標準,說明鄉鎮地表水水質良好,可作為飲用水飲用。
4.4.2 水庫富營養化評價
(1)評價指標
湖泊(水庫)富營養化狀況評價指標主要有以下五項:
葉綠素(chla)、總磷(TP)、總氮(TN)、透明度(SD)、高錳酸鹽指數(CODMn)。
(2)評價方法
國家環保總局頒布的《湖泊(水庫)富營養化評價方法及分級技術規定》,采用卡爾森指數方法計算,公式如下:

式中:
TLI(∑)—綜合營養狀態指數;
Wj—第j種參數的營養狀態指數的相關權重;
TLI(j)—代表第j種參數的營養狀態指數。
以chla作為基準參數,則第j種參數的歸一化的相關權重計算公式為:

式中:
rij—第j種參數與基準參數chla的相關系數;
m—評價參數的個數。
中國湖泊(水庫)的chla與其它參數之間的相關關系rij及見表 14。

表14 rij及rij2值
單個項目營養狀態指數計算公式為:
TLI(chl)=10(2.5+1.086lnchl)
TLI(TP)=10(9.436+1.624lnTP)
TLI(TN)=10(5.453+1.694lnTN)
TLI(SD)=10(5.118-1.94lnSD)
TLI(CODMn)=10(0.109+2.661lnCOD)
式中:
葉綠素a (chl)單位為mg/m3;
透明度(SD)單位為m;
其它指標單位均為mg/L。
(3)營養狀態分級
采用0~100的一系列連續數字對水庫營養狀態進行分級,包括:貧營養、中營養、富營養、輕度富營養、中度富營養和重度富營養,與污染程度關系如表15。

表15 水質類別與評分值對應表
(4)評價結果
卡爾森指數計算值見表16。

表16 卡爾森指數計算表
水任水庫、花月水庫和古丹水庫富營養化評價結果為中營養,定性評價為良好;地樓水庫輕度富營養,定性評價為輕度污染。
4.4.3 地下水監測結果
地下水型水源地水質監測結果見表17。

表17 鄉鎮水源地水質監測數據表(地下水) 單位:mg/L
由表17可知,所有地下水水源地水質監測因子均可達到《地下水質量標準》(GB/T14848-93)中Ⅲ類水質。
由現狀監測結果分析,各水源地水質良好,只有地下水的總大腸菌群出現超標,存在的原因可能是水源地防護措施尚未落實,有人畜進入水源地附近造成一定的污染。
[1]GB/T 16489-1996,水質 硫化物的測定 亞甲基藍分光光度法[S].