方國華, 劉 羽, 黃顯峰

(河海大學(xué)水利水電學(xué)院,江蘇 南京 210098)

水是人類社會賴以生存和發(fā)展不可替代的有限自然資源,其中飲用水與人類生活關(guān)系更是密切,它直接與人的健康和生命安全相聯(lián)系[1]。隨著社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和人類活動影響的不斷擴(kuò)大,飲用水源地的安全面臨著巨大的威脅。飲用水源地的保護(hù)問題引起了眾多專家學(xué)者的關(guān)注,已有一些學(xué)者對飲用水源地保護(hù)問題進(jìn)行了一定程度的分析探討,提出了流域或區(qū)域水源地保護(hù)的對策和措施[2-3]。

固城湖是南京市高淳區(qū)最重要的集中式飲用水源地,承擔(dān)著全區(qū)43萬人的飲用水供給任務(wù)。為保障飲水安全,筆者對固城湖飲用水源地的安全現(xiàn)狀進(jìn)行分析,提出對應(yīng)保護(hù)措施,以期為其后續(xù)的工程建設(shè)、制度落實(shí)及運(yùn)行管理提供科學(xué)依據(jù)。

1 固城湖飲用水源地現(xiàn)狀評價

固城湖屬青弋江、水陽江水系的一個洪水滯留型淺水湖泊,位于高淳區(qū)南部。正常蓄水位9.50 m,庫容1.28億m3,面積30.9 km2,匯水面積464.5 km2。其水環(huán)境功能為飲用、漁業(yè)和景觀,現(xiàn)有功能以生活飲用水為主,兼具水產(chǎn)養(yǎng)殖、農(nóng)田灌溉和航運(yùn)等重要功能。取水口位于固城湖大湖區(qū)紅砂嘴處,取水能力為10萬m3/d。至2012年9月,8個鎮(zhèn)級自來水廠先后完成與區(qū)自來水公司并網(wǎng),實(shí)現(xiàn)區(qū)域聯(lián)網(wǎng)供水,管網(wǎng)長度達(dá)404 km,全區(qū)43萬人全部由區(qū)自來水公司供水。

固城湖飲用水源地現(xiàn)狀評價從水量保證程度、水質(zhì)安全狀況和富營養(yǎng)化情況三方面進(jìn)行。

a. 水量保證程度評價。根據(jù)固城湖歷史水文數(shù)據(jù),對其上游來水量及水位(水深)進(jìn)行頻率分析,固城湖水源地的供水保證率大于97%。

b. 水質(zhì)安全狀況評價。根據(jù)江蘇省對飲用水源地水質(zhì)相關(guān)要求,固城湖現(xiàn)狀執(zhí)行Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),取水口處水質(zhì)應(yīng)達(dá)到Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。水質(zhì)評價標(biāo)準(zhǔn)采用《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838-2002),評價方法采用單因子污染指數(shù)法[4],分汛期、非汛期和全年期平均進(jìn)行評價,采用2010—2012年水質(zhì)數(shù)據(jù),評價結(jié)果見表1,顯示固城湖水質(zhì)總體現(xiàn)狀為Ⅲ類,基本滿足飲用水源地水質(zhì)要求,但取水口處水質(zhì)尚未滿足Ⅱ類水質(zhì)要求。

表1 固城湖飲用水源地各監(jiān)測斷面水質(zhì)情況

c. 富營養(yǎng)化評價。富營養(yǎng)化評價方法采用集對分析法[5],對固城湖紅砂嘴、大湖區(qū)、小湖區(qū)、攔河網(wǎng)和迎湖桃源5個斷面進(jìn)行評價。運(yùn)用權(quán)重法定性計(jì)算了固城湖飲用水源地富營養(yǎng)化評價中各評價因子總氮(TN)、總磷(TP)、高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)、透明度(SD)和葉綠素a(Chl-a)的影響程度,分別為0.188,0.235,0.253,0.292和0.032。在此基礎(chǔ)上運(yùn)用集對分析法建立水體富營養(yǎng)化評價的五元聯(lián)系數(shù)模型,計(jì)算得到各項(xiàng)評價因子的五元聯(lián)系數(shù)見表2,在置信度取0.7的情況下a+b+c=0.038+0.468+0.369=0.874>0.7,評價結(jié)果表明固城湖飲用水源地進(jìn)入中營養(yǎng)化狀態(tài)。

表2 固城湖飲用水源地評價因子的五元聯(lián)系數(shù)

固城湖飲用水源地存在的主要問題可歸納為:①紅砂嘴取水口處水質(zhì)不達(dá)標(biāo),湖體出現(xiàn)不同程度富營養(yǎng)化現(xiàn)象;②入湖河道來水存在水質(zhì)安全隱患;③缺少水源地監(jiān)測、監(jiān)控及保護(hù)區(qū)邊界物理、生物隔離防護(hù)設(shè)施。同時還存在湖泊水體交換率低、湖底積物較厚、有機(jī)物和重金屬等含量過高、航運(yùn)具有潛在污染威脅、水產(chǎn)養(yǎng)殖污染未能有效控制等問題。

2 固城湖飲用水源地保護(hù)目標(biāo)

為保障飲水安全,固城湖水源地保護(hù)目標(biāo)為水量保證、水質(zhì)達(dá)標(biāo)、管理規(guī)范、運(yùn)行可靠、監(jiān)控到位、信息共享、應(yīng)急保障,可進(jìn)一步分解為“1個保障、2個達(dá)標(biāo)、3個沒有、4個到位”。“1個保障”即保障水源地安全供水,正常情況下水源地安全供水,突發(fā)事件情況下保證應(yīng)急供水;“2個達(dá)標(biāo)”即集中式飲用水源地水質(zhì)達(dá)到國家規(guī)定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),供水保證率達(dá)到97%以上;“3個沒有”即水源地一級保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)沒有與供水設(shè)施無關(guān)的設(shè)施和活動,二級保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)沒有排放污染物的設(shè)施或開發(fā)活動,準(zhǔn)保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)沒有對水體污染嚴(yán)重的建設(shè)項(xiàng)目、設(shè)施或開發(fā)活動;“4個到位”即水源地保護(hù)機(jī)構(gòu)和人員到位,警示標(biāo)牌、分界牌和隔離措施到位,備用水源地和應(yīng)急管理預(yù)案到位,水質(zhì)在線監(jiān)測和共享機(jī)制建立到位。

3 固城湖飲用水源地保護(hù)措施

通過現(xiàn)場調(diào)查、資料收集、水量水質(zhì)分析等工作,針對固城湖水源地現(xiàn)狀存在問題提出工程措施與非工程措施相結(jié)合的飲用水源地保護(hù)措施,包括水量保證、飲用水源地保護(hù)、應(yīng)急備用水源地建設(shè)等工程措施以及建立健全機(jī)構(gòu)制度、制定應(yīng)急保障方案等非工程措施。

3.1 工程措施

固城湖水源地保護(hù)工程措施包括水量保證工程、飲用水源地保護(hù)工程、水質(zhì)監(jiān)測和水源地監(jiān)控工程三部分。

3.1.1 水量保證工程

飲用水源地水量保證是水源地達(dá)標(biāo)的首要條件。固城湖供水范圍內(nèi)可供水量主要包括本地徑流量、過境水引水量、地下水開采量,其中由于特殊地質(zhì)及水質(zhì)原因,該地區(qū)地下水開采量極小。從水源補(bǔ)給來看,蓄水、調(diào)水是固城湖的主要補(bǔ)給途徑。經(jīng)研究,可從水源建設(shè)和取水口整治兩方面來保證固城湖的供水量。其中,水源建設(shè)工程包括新建楊家灣節(jié)制閘、改建水碧橋控制閘站、疏浚拓寬雙湖河、實(shí)施退圩還湖工程。

同時,為保證固城湖水源地取水量和水質(zhì),應(yīng)定期對取水口附近實(shí)施清淤等整治工程。取水口位于固城湖大湖區(qū)紅砂嘴處,設(shè)計(jì)最低水位為7.03 m。計(jì)劃在取水口與湖岸之間建設(shè)木質(zhì)棧道作為工作通道,不對外開放,既滿足一級保護(hù)區(qū)內(nèi)全封閉管理的要求,又方便取水口周圍的維護(hù)與日常巡視,有利于取水口附近環(huán)境的整治。

3.1.2 飲用水源地保護(hù)工程

a. 入湖河道整治工程。入湖河道是外在污染源進(jìn)入固城湖最主要通道,其水質(zhì)狀況的好壞直接影響固城湖的水質(zhì)。目前入湖河道水質(zhì)總體狀況不容樂觀,經(jīng)研究,決定對橫溪河、磚墻河、漆橋河及其他河道進(jìn)行整治。主要內(nèi)容包括:清淤、擴(kuò)挖、生態(tài)修復(fù)等。

b. 水源地隔離防護(hù)工程。為保證高淳區(qū)固城湖取水口水源地的取水安全,根據(jù)所確立的水源保護(hù)區(qū)范圍和工作要求,建設(shè)水源地隔離防護(hù)工程。水源地保護(hù)區(qū)及準(zhǔn)保護(hù)區(qū)劃定之后,應(yīng)規(guī)范化地制作并樹立標(biāo)牌(包括飲用水水源保護(hù)區(qū)界標(biāo)、交通警示牌、宣傳牌),清晰標(biāo)明各保護(hù)段地理位置,并在保護(hù)區(qū)邊界設(shè)立物理或生物隔離設(shè)施,防止人類活動等對水源地保護(hù)和管理的干擾,有效攔截污染物直接進(jìn)入水源保護(hù)區(qū)。

c. 污染源整治工程。應(yīng)配合污染源整治工程對水源地進(jìn)行整治,主要包括:①保護(hù)區(qū)內(nèi)污染點(diǎn)源治理，包括工業(yè)點(diǎn)源治理、生活點(diǎn)源治理、集中式畜禽養(yǎng)殖控制。②污染面源治理，包括減少農(nóng)田徑流污染排入湖體和水土流失,并通過生物系統(tǒng)攔截凈化面源污染；在固城湖幾條主要支流入湖口建立人工濕地,充分與現(xiàn)有的自然濕地相結(jié)合成為濕地系統(tǒng)；將污水通過自然濕地和半自然濕地二級處理后再引入人工濕地,對通湖河道入湖水質(zhì)進(jìn)行凈化處理；同時,在入湖河流兩岸建設(shè)生態(tài)護(hù)坡工程,維護(hù)河道兩岸良性生態(tài)系統(tǒng)。③保護(hù)區(qū)內(nèi)污染內(nèi)源治理,包括底泥治理、水產(chǎn)養(yǎng)殖治理、流動污染線源控制、生態(tài)修復(fù)與保護(hù)、水草打撈等方面。

3.1.3 水量、水質(zhì)監(jiān)測和水源地監(jiān)控工程

固城湖飲用水源地測控系統(tǒng)主要包括水量、水質(zhì)監(jiān)測預(yù)警站點(diǎn)建設(shè)、在線監(jiān)測系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫建設(shè)、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集、視頻在線監(jiān)控系統(tǒng)和傳輸系統(tǒng)等。水文部門及自來水公司對水質(zhì)進(jìn)行實(shí)施監(jiān)測,并在保護(hù)區(qū)內(nèi)沿線設(shè)置監(jiān)控探頭,對取水設(shè)施的破壞行為做到及時取證、及時處理、及時修復(fù)。

3.2 非工程措施

為加強(qiáng)工程管理,確保工程安全有效運(yùn)行,充分發(fā)揮工程效益,實(shí)現(xiàn)由建設(shè)到管理的順利過渡,促進(jìn)水源地管理現(xiàn)代化水平的不斷提高,提高飲用水水源管理部門涉及飲用水安全突發(fā)事件的防范和處置能力,保障公眾健康和人民群眾的飲水安全。筆者擬從以下幾方面實(shí)施非工程措施保障固城湖飲用水源地安全。

3.2.1 建立健全管理機(jī)構(gòu)

建立由區(qū)政府領(lǐng)導(dǎo)協(xié)調(diào)、包含多個職能部門的統(tǒng)一管理機(jī)構(gòu),將水源地保護(hù)作為重要的行政工作內(nèi)容;建立水源地保護(hù)區(qū)巡查制度,一級保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)實(shí)行逐日巡查,二級保護(hù)區(qū)、準(zhǔn)保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)實(shí)行不定期巡查,密切跟蹤、及時反饋水源地狀況;健全水量、水質(zhì)監(jiān)測信息的發(fā)布和共享制度,定時向社會組織和廣大民眾公開監(jiān)測資料及水文水資源信息。

3.2.2 制訂配套法律法規(guī)及行政規(guī)章

建議由江蘇省人大常委會制定并頒布《江蘇省固城湖飲用水源地保護(hù)條例》(試行),南京市及高淳區(qū)制定相應(yīng)的實(shí)施細(xì)則或辦法。嚴(yán)格執(zhí)行水源地保護(hù)的相關(guān)法律規(guī)定,加大水源地保護(hù)的執(zhí)法力度,查處各種環(huán)境違法和破壞行為,提高執(zhí)法工作的力度,使飲用水源地保護(hù)的工作能夠落到實(shí)處。

3.2.3 制定水量、水質(zhì)定期安全評估方案

建設(shè)水源地水質(zhì)采集系統(tǒng)、通信和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、水污染事故處理決策支持系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)固城湖水源地實(shí)時監(jiān)測和遠(yuǎn)程控制;建立一套以水質(zhì)模型為基礎(chǔ)的水量優(yōu)化分配管理系統(tǒng),統(tǒng)籌考慮水質(zhì)和水量的關(guān)系,預(yù)報不同補(bǔ)給條件下或不同來水條件下的水質(zhì)、水量狀況及變化趨勢,為管理提供有力的科學(xué)依據(jù)。

3.2.4 制定應(yīng)急保障方案

制定飲用水源地應(yīng)急處置預(yù)案,并根據(jù)水源地供水水量、水質(zhì)及風(fēng)險源變化情況,適時對應(yīng)急預(yù)案進(jìn)行修訂,有關(guān)責(zé)任單位建立相應(yīng)的預(yù)警機(jī)制和事件報告制度,定期開展應(yīng)急演練,確保能夠在規(guī)定時間內(nèi)高效處理突發(fā)事件,最大限度地保障公眾健康和人民群眾的飲水安全。

3.2.5 加強(qiáng)公眾參與和社會監(jiān)督

政府及有關(guān)部門要將與水源地環(huán)境保護(hù)有關(guān)的科學(xué)知識和法律常識納入宣傳教育計(jì)劃,充分利用廣播、電視、報刊、網(wǎng)絡(luò)等新聞媒體,開展多層次、多形式的輿論宣傳和科普教育。同時在各集中式飲用水源地的取水口、保護(hù)區(qū)邊界設(shè)立比較醒目的界牌和告示牌;大力推行政府環(huán)境行為和企業(yè)環(huán)境行為信息公開化制度,建立健全有獎舉報等激勵機(jī)制;進(jìn)一步完善公眾聽證制度。

4 結(jié) 論

從水量、水質(zhì)、富營養(yǎng)化等方面對固城湖水源地現(xiàn)狀進(jìn)行評價分析,指出存在問題并提出了相應(yīng)工程措施和非工程措施,以保障飲水安全。

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