2017—2019年太湖浦莊寺前村水源地水質分析

彭秀華， 趙 吉， 陳志偉， 程志強， 鄢姝愷， 張涇凱

(1.蘇州吳中供水有限公司，江蘇 蘇州 215100;2.蘇州見遠檢測技術有限公司，江蘇 蘇州 215000)

近年來，東太湖水污染事件頻頻發生，繼2007年無錫水污染事件后，2008年吳江區東太湖水域出現藍藻。2011年，受臺風“梅花”影響，吳江區沿太湖環線水草漂浮物開始積聚并腐爛，影響了沿岸水廠的取水水質［1］。太湖浦莊寺前村水源地位于胥湖灣，其區域水面積為268 km2，是蘇州市吳中區和蘇州工業園區的區域供水水源地。筆者根據2017—2019年吳中新水廠水源水的月檢測報告(采樣地點為吳中新水廠原水水質間)，選擇有代表性的指標對太湖浦莊寺前水源地水質進行了分析，以期為東太湖水源水質評價提供基礎數據。

1 分析指標

檢測報告中包括的指標主要有水溫、色度、pH、溶解氧(DO)、高錳酸鹽指數(CODMn)、化學需氧量(COD)、五日生化需氧量(BOD5)、氨氮、總磷、總氮、銅、鋅、氟化物、硒、砷、汞、鎘、鉻(六價)、鉛、氰化物、揮發酚、石油類、陰離子表面活性劑、硫化物、糞大腸菌群、硫酸鹽、氯化物、硝酸鹽氮、鐵、錳、亞硝酸鹽氮、藻類數、總堿度和溴化物等。

分析2017—2019年的數據發現，該水源水色度穩定在5度，TP全年月平均值穩定在0.02 mg/L(常年處于Ⅱ類水標準)，糞大腸菌群均未檢出，銅、鋅、硒、砷、汞、鎘、鉻(六價)、鉛、陰離子表面活性劑、硫化物、氰化物、揮發酚、石油類、鐵、錳等基本在國標檢測法的檢測限以下。

2 水質變化與分析

2.1 pH、DO和藻類數量

從圖1可以看出，2017—2019年水源水pH值在7.69～8.78，達到《地表水環境質量標準》的要求(6～9)，而且夏季pH值較高;DO在6.01～12.5 mg/L，每年最大值均出現在冬季，夏季相對較低，均能達到《地表水環境質量標準》Ⅱ類要求。藻類數量變化較大，為(17～128)×104個/L，溫度較高時相對較大;2019年明顯下降，全年月均值變化幅度也較小，水質明顯改善。

pH是較清潔水體預示藻類生長比較敏感的指標。藻類在生長期的光合作用大于呼吸作用，影響水中碳酸電離平衡，導致pH值明顯升高，這種變化在藻類繁殖初期就會出現。排除其他污染因素，夏季水庫的pH值明顯高于其他季節，也是受藻類繁殖影響［2］。DO作為體現湖泊水體營養水平的重要指示參數，不僅是藻類生長重要的能源物質，也是藻類代謝過程所必需的［3］。從圖1可以看出，藻類數量與DO呈負相關。

圖1 2017—2019年水源水pH、DO和藻類數量的月平均值Fig.1 Average monthly value of pH，DO and algae in source water from 2017 to 2019

2.2 有機物指標

2017—2019年水源水中 CODMn、COD、BOD5的變化見圖2，2017年三者的月平均值分別為(2.89～3.52)、(7.1～10.8)和(0.9～2.9)mg/L;2018年分別為(3.02～3.36)、(7.0～12.4)和(0.6～2.1)mg/L;2019年分別為(2.80～3.39)、(8.9～16.6)和(0.58～1.6)mg/L。CODMn始終滿足Ⅱ類標準，BOD5達到Ⅰ類標準。除2019年6月(16.6 mg/L)和12月(16.3 mg/L)以外，COD月平均值都小于15 mg/L，達到Ⅰ類水標準。

圖22017 —2019年水源水中COD、CODMn、BOD5的變化Fig.2 Average monthly value of COD，CODMn，BOD5in source water from 2017 to 2019

2.3 氮素污染物

2017—2019年，水源水中氨氮、總氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮的變化見圖3。2017年，這4項指標的月平均值依次為(0.08～0.29)、(0.69～0.98)、(0.13～0.89)和(0.001～0.01)mg/L;2018年分別為(0.06～0.13)、(0.71～0.96)、(0.02～0.73)和(0.002～0.013)mg/L;2019年在(0.08～0.16)、(0.50～0.97)、(0.08～0.25)和(0.002～0.004)mg/L。

圖3 2017—2019年水源水中氮素污染物的變化Fig.3 Change of nitrogen contaminant in source water from 2017 to 2019

可以看出，該水源水的氨氮含量較低，基本保持在Ⅰ類或Ⅱ類水標準;硝酸鹽氮含量遠遠低于10 mg/L的標準限值;亞硝酸鹽氮月平均值在2017年3月、2018年5月和6月達到0.01 mg/L，其余時間一直遠低于標準限值;總氮含量相對較高，常年維持在Ⅲ類水標準。氮、磷營養鹽是造成湖泊富營養化的關鍵［4］，該水源水總磷常年穩定在0.02 mg/L，達到Ⅱ類水標準。

2.4 氟化物、氯化物與硫酸鹽

氟是人體重要的微量元素之一，世界衛生組織(WHO)規定飲用水中氟不宜超過1.5 mg/L，長期飲用超過1.0 mg/L的含氟水會導致氟骨病［5］。如圖4所示，2017—2019年該水源水的氟化物月平均值分別為(0.41～0.59)、(0.13～0.56)和(0.41～0.59)mg/L，遠優于Ⅰ類地表水標準(≤1.0 mg/L)。

圖4 2017—2019年水源水中氟化物、氯化物、硫酸鹽的變化Fig.4 Change of fluoride，chloride and sulfate in source water from 2017 to 2019

《地表水環境質量標準》(GB 3838—2002)“集中式生活飲用水地表水源地補充項目”中給定的硫酸鹽和氯化物限值均為250 mg/L。硫酸鹽含量過高會使飲用水的口感變差，甚至引起腹瀉，氯化物濃度過高會對配水設備產生腐蝕。2017年該水源水中硫酸鹽和氯化物月平均值分別為(37.5～61.9)和(27～50)mg/L，2018年分別為(54.9～63.7)和(47～68.5)mg/L，2019年分別為(45～58)和(27～50)mg/L，均遠低于國標限值。

2.5 總堿度

除了《地表水環境質量標準》(GB 3838—2002)規定的檢測項目外，對水源水的總堿度(以CaCO3計)也進行了檢測，基本保持在60～80 mg/L，如圖5所示。

圖5 2017—2019年水源水總堿度的變化Fig.5 Change of total alkalinity in source water from 2017 to 2019

3 水源地保護措施

2019年水源地的水質明顯優于2017年和2018年，這與蘇州吳中供水有限公司對水源地采取的一系列保護措施密不可分。

① 水廠取水口均安裝防撞設施和警示標志，一級保護區均設有取水口物理隔離措施并安裝視頻設施，實現24 h在線監控。

② 藍藻打撈是目前太湖水環境最有效的治理方式之一。為應對太湖藍藻大規模聚集現象，吳中區投入經費購置打撈船，組建專業的打撈隊伍，及時清理取水口保護范圍內可能聚集的藍藻，嚴格實行藍藻巡查打撈日報制度。

③ 制定飲用水源地污染防治預案，建立太湖取水口水質的日常檢測制度，加強以取水口為中心、半徑為1 500 m保護區范圍內的日常巡查，以及保護區水域范圍內漁具、水草、雜物的清除等工作，制止在此范圍內開展漁業捕撈、養殖、游泳和其他可能污染水質的違法活動，并通報有關行政主管部門查處。對污染源進行調查和檢測，同時針對重大污染源消除提出有效措施。

4 結語

太湖浦莊寺前水源地整體水質較好，通過采取一系列保護措施，2019年水源地水質明顯提升。除總氮外，其余指標基本保持在Ⅰ類和Ⅱ類地表水標準。總氮滿足Ⅲ類地表水標準，在后續的工作中需要重點關注，積極采取措施使其降到Ⅱ類水標準，進一步提升水源水質。