惠女水庫水質(zhì)現(xiàn)狀與可持續(xù)保護對策研究

王志強

（福建省泉州環(huán)境監(jiān)測中心站 福建泉州 362000）

引言

泉州市惠女水庫建于洛陽江大羅溪上，按百年一遇洪水設(shè)計、萬年一遇洪水校核，集雨面積105.8平方公里，總庫容約1.26 億立方米，通過泉州市湄豐水廠、泉港第三水廠、惠安縣城南水廠將飲用水輸送至下游泉港區(qū)、惠安縣等十多個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，是泉州市重要飲用水源地，也是泉州市七庫連通工程的重要樞紐。“十三五”期間，惠女水庫水質(zhì)類別基本保持穩(wěn)定，水質(zhì)類別由2016 年Ⅲ類改善至Ⅱ類，能夠達(dá)到其功能區(qū)水質(zhì)目標(biāo)要求。

1 “十三五”期間水質(zhì)變化趨勢

惠女水庫是泉州市重要湖庫，共設(shè)置監(jiān)測垂線3條，分別位于水庫進口、庫心、出口。“十三五”期間，垂線水質(zhì)在Ⅱ～Ⅲ類波動變化，Ⅲ類水質(zhì)頻率相對較高，詳見表1。

表1 惠女水庫水質(zhì)類別一覽表

總氮作為參考指標(biāo)進行單獨評價時，惠女水庫在2016 年、2019 年為Ⅳ類水質(zhì)，其余年份均能滿足Ⅲ類水質(zhì)要求。但與“十二五”末期相比，惠女水庫的總氮濃度同比下降了28.4%，詳見圖1。

圖1 惠女水庫總氮變化趨勢

惠女水庫綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)在40.6～45.6 之間波動，處于中營養(yǎng)狀態(tài)。其中最低值為2018 年的40.6，最高值為2016 年的45.6，詳見表2。與“十二五”相對比，惠女水庫綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)從2015 年的48.9 下降至41.5。

表2 惠女水庫綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)

“十三五”末期惠女水庫I～Ⅲ類水質(zhì)類別比例為100%，水環(huán)境質(zhì)量為優(yōu)；綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)在37.8～45.1 之間波動，全年均值為41.5，仍屬中營養(yǎng)水質(zhì)。水質(zhì)變化情況詳見圖2。

圖2 水質(zhì)類別和綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)變化情況

從空間變化規(guī)律進行分析，“十三五”末期惠女水庫進口、庫心和出口水質(zhì)類別均達(dá)到或優(yōu)于Ⅲ類水質(zhì)。惠女水庫庫心水質(zhì)相比上年，從Ⅲ類水質(zhì)改善至Ⅱ類，水庫進口和出口分別為Ⅲ類和Ⅱ類，與上一年度持平。

圖3 2019-2020年水質(zhì)類別空間分布情況

從時間變化規(guī)律進行分析，“十三五”末期惠女水庫水質(zhì)從Ⅲ類改善至Ⅱ類，與上一年度相比，總磷和總氮濃度同比分別下降了30.0%和6.8%。

運用統(tǒng)計分析軟件SPSS 26.0 對“十三五”期間惠女水庫綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)、Ⅰ～Ⅲ類水質(zhì)監(jiān)測期數(shù)比例以及總氮濃度進行相關(guān)分析，得出結(jié)果見表3。

表3 “十三五”期間水質(zhì)秩相關(guān)分析

從表3 的計算結(jié)果可以看出，綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)、Ⅰ～Ⅲ類水質(zhì)監(jiān)測期數(shù)比例以及總氮濃度等3 個指標(biāo)與時間存在波動變化的關(guān)系，一定程度上說明周邊采取的水污染減排措施在改善惠女水庫水環(huán)境質(zhì)量方面取得實效。

2 湖庫水質(zhì)變化原因分析

“十三五”以來，惠女水庫的主要污染物為總氮，其主要來自庫區(qū)上游和沿線鄉(xiāng)鎮(zhèn)的工業(yè)、農(nóng)業(yè)及生活污染源，城鎮(zhèn)生活污水的截污、處理率不高，農(nóng)村生活污水、農(nóng)業(yè)面源的污染問題較為突出等原因，使得總氮濃度處于相對較高水平。為切實改善惠女水庫水質(zhì)，屬地政府投入大量上下游補償資金，通過對周邊的重點流域、小流域進行整治，劃定周邊農(nóng)村“千噸萬人”飲用水水源保護區(qū)，推進水源地面源污染整治等方式，使水庫水質(zhì)類別基本維持穩(wěn)定，且穩(wěn)中向好。

3 湖庫水質(zhì)與區(qū)域污染物排放的相關(guān)性分析

湖庫水環(huán)境質(zhì)量變化主要是由周邊人類活動產(chǎn)生的污染物造成、上游水質(zhì)變差、降水量變少等因素造成，其中最主要的還是周邊的工業(yè)污染源，農(nóng)業(yè)污染源和生活污染源[1][2][3]。本文選取泉州市2011-2020年時間序列數(shù)據(jù)為研究對象，湖庫水環(huán)境質(zhì)量綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)、周邊化學(xué)需氧量和氨氮排放量作為主要研究要素。通過秩相關(guān)系數(shù)分析主要研究要素的相關(guān)項，相對準(zhǔn)確地研判湖庫水污染防治措施的實施效果。運用統(tǒng)計分析軟件SPSS 26.0 分別對化學(xué)需氧量排放量、氨氮排放量和湖庫綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)數(shù)據(jù)進行相關(guān)性分析得出結(jié)果見表4。

表4 營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)和污染物相關(guān)性分析結(jié)果

分析表4 的數(shù)據(jù)可知，惠女水庫綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)與化學(xué)需氧量排放量存在波動變化的關(guān)系；與氨氮排放量存在單調(diào)正相關(guān)變化規(guī)律。整體來看“十三五”期間隨著周邊地區(qū)經(jīng)濟增長，化學(xué)需氧量排放對惠女水庫綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)的影響程度并不強，經(jīng)濟增長帶來的新增污染物沒有明顯地給惠女水庫帶來額外的水生態(tài)環(huán)境壓力；周邊地區(qū)經(jīng)濟增長與氨氮排放量存在單調(diào)正相關(guān)變化規(guī)律，進一步控制氨氮排放量，能夠在改善惠女水庫水環(huán)境質(zhì)量取得較好的效果。

4 持續(xù)保護對策建議

2021 年8 月總投資53.73 億元的泉州市七庫連通工程隧洞全線貫通，標(biāo)志著“北水南調(diào)、東西互濟”的泉州大水網(wǎng)建設(shè)取得階段性重大成效。該工程把泉州市最重要的7 座大中型水庫通過工程隧洞貫通，實現(xiàn)閩江流域的龍門灘、彭村，晉江流域的山美，洛陽江流域惠女以及泉港區(qū)的陳田、菱溪和泗洲等水庫互聯(lián)互通，全面優(yōu)化全市域水資源配置，有效的解決了沿海地區(qū)水資源短缺問題。

惠女水庫作為重要樞紐，未來將通過山美水庫至惠女水庫連通工程補充水資源，通過惠女至菱溪黃塘引調(diào)水工程向水資源短缺的惠安、泉港地區(qū)持續(xù)輸送優(yōu)質(zhì)水源。同時，惠女水庫作為洛江區(qū)河市鎮(zhèn)、惠安縣以及臺商投資區(qū)的應(yīng)急備用水源，在黃塘溪（洛陽江流域）發(fā)生突發(fā)性水質(zhì)污染事件時，將臨時替代黃塘溪向周邊區(qū)域供水，應(yīng)急期間通過惠女至黃塘供水支線直接向洛江區(qū)河市水廠，惠安縣城西水廠、城南水廠、洛陽水廠以及玖龍紙業(yè)等工業(yè)用水大戶輸送工業(yè)和生活用水。

七庫連通工程建成投運后，極大地提高了洛江區(qū)、泉港區(qū)、惠安縣以及臺商投資區(qū)等供水區(qū)的可供水資源總量，有效緩解了本地可供水量不足和主要供水區(qū)未來供水緊張的局面，對主要供水區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展起到重要作用，但也會對水庫周邊生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定程度的影響。綜合來看，在工程正式投運后惠女水庫凈供水將持續(xù)增加，周邊污染源排放的氨氮對水質(zhì)的影響將日益凸顯[4]。

4.1 持續(xù)加強庫區(qū)生態(tài)環(huán)境保護

“十四五”期間，屬地政府要結(jié)合屬地實際定期和不定期開展庫區(qū)水環(huán)境綜合整治專項行動，排查對其產(chǎn)生影響的工業(yè)企業(yè)、居民集聚區(qū)、養(yǎng)殖種植等污染源。持續(xù)加強庫區(qū)氮磷減排整治，減少農(nóng)業(yè)污染源對水源地水質(zhì)的影響，繼續(xù)完善保護區(qū)內(nèi)農(nóng)村生活污水截污收集處理和已建成水污染防治設(shè)施維護，防范富營養(yǎng)化風(fēng)險。同時要常態(tài)化排查周邊的風(fēng)險企業(yè)，對于風(fēng)險較大的企業(yè)逐步整改清退，要劃定危險化學(xué)品運輸車輛限制通行區(qū)域，將水源地保護區(qū)列入危險化學(xué)品運輸車輛限制通行區(qū)域，預(yù)防突發(fā)性水污染風(fēng)險。

4.2 做好庫區(qū)及周邊地區(qū)生態(tài)恢復(fù)

泉州市七庫連通工程貫通投運后，惠女水庫水污染防治壓力將持續(xù)增加，通過加強庫周生態(tài)環(huán)境保護，實施入庫河口構(gòu)建生態(tài)河道工程、庫區(qū)水岸生態(tài)隔離帶、自然原型生態(tài)隔離帶等水污染防治工程，長期穩(wěn)定地降低入庫河流水質(zhì)含氮污染物指標(biāo)，穩(wěn)步提升湖庫的綜合自凈能力。充分利用喬灌混交在涵養(yǎng)水源、水土保持、保護河堤等方面優(yōu)勢，持續(xù)完善水岸生態(tài)隔離帶建設(shè)，將庫區(qū)周邊仰恩大學(xué)等居民聚集區(qū)進行生態(tài)隔離，緩沖附近人為活動產(chǎn)生的生活污水等水體污染物對庫區(qū)水域的直接污染。同時通過人工輔助措施，對庫周現(xiàn)有的洼地、深溝進行生態(tài)修復(fù)，定向改造周邊現(xiàn)存的灘地、濕地生物群落，保護恢復(fù)湖庫生態(tài)系統(tǒng)，改善水流和物質(zhì)循環(huán)狀態(tài)，切實提升水體的納污能力，減少水質(zhì)超標(biāo)現(xiàn)象的出現(xiàn)[5][6]。

4.3 做好水庫內(nèi)源污染風(fēng)險控制

惠女水庫內(nèi)源污染源主要是由于累積于底泥表層的氮、磷等已被吸附的水污染物質(zhì)，因水體擾動、pH 變化、溫度升高等物理、化學(xué)因素，重新釋放至上覆水層，從而引起湖庫的內(nèi)源污染[6]。根據(jù)環(huán)境保護部南京環(huán)境科學(xué)研究所對該水庫底泥監(jiān)測結(jié)果，水庫管理機構(gòu)要不定期地對新生溪馬甲鎮(zhèn)和仰恩壩前、新生溪與后坂溪交匯處以及水庫中心、水庫主壩前等重點區(qū)域進行清淤，挖掘出的污染底泥送往脫水處理場處理后用于庫區(qū)及周邊地區(qū)生態(tài)恢復(fù)，最大化生態(tài)效益[6][7]。

結(jié)語

“十三五”期間泉州市對惠女水庫的水污染防治措施取得的成果整體不錯，沒有因經(jīng)濟社會的發(fā)展引起主要湖庫水環(huán)境質(zhì)量的明顯下降。

“十四五”期間，隨著洛江區(qū)、泉港區(qū)、惠安縣以及臺商投資區(qū)等地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展，惠女水庫的供水壓力和庫區(qū)周邊的生態(tài)環(huán)境保護壓力將持續(xù)增加，持續(xù)保持或改善庫區(qū)水環(huán)境質(zhì)量壓力較大。為了避免泉州市七庫連通工程全線投運后，惠女水庫水環(huán)質(zhì)量下降，仍然需要持續(xù)加強庫區(qū)生態(tài)環(huán)境保護、做好庫區(qū)及周邊地區(qū)生態(tài)恢復(fù)和水庫內(nèi)源污染風(fēng)險控制。