任 英
(山東省濱州生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心,山東 濱州 256600)
水是生命之源,飲用水安全關(guān)系人民群眾的身體健康,也是一項非常重要的環(huán)境保護工作[1-2]。多年來,濱州市政府高度重視飲用水安全,認(rèn)真落實各項管理制度,一旦發(fā)現(xiàn)涉及集中式飲用水水源地污染的問題,一律嚴(yán)查狠打。2018—2022年,濱州市城市集中式飲用水水源地水質(zhì)達(dá)標(biāo)率一直穩(wěn)定保持在100%。本文結(jié)合2018—2022年濱州市東郊水庫和西海水庫的水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù),對城市集中式飲用水水源地進行水質(zhì)評價,分析其變化趨勢,為城市集中式飲用水水源地保護提供可靠依據(jù)。
濱州市處于黃河下游,黃河水是濱州市的主要供水水源。目前,濱州市城市集中式飲用水水源地有兩處,分別為東郊水庫、西海水庫,均為地表水型,每月1—15日監(jiān)測一次,常規(guī)監(jiān)測項目包括《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)的23 個基本項目和5 個補充項目。東郊水庫屬地表水型飲用水水源地,設(shè)計供水能力約為10 萬t/d,取水于韓墩灌溉渠(黃河水),靠近城區(qū)。西海水庫屬地表水型飲用水水源地,設(shè)計供水能力約為10 萬t/d,取水于小開河干渠(黃河水),距城區(qū)約20 km。
選取2018—2022年東郊水庫與西海水庫的飲用水監(jiān)測數(shù)據(jù)進行評價。水質(zhì)評價執(zhí)行《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)的Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。按照《地表水環(huán)境質(zhì)量評價辦法(試行)》[3],開展水質(zhì)評價。一是采用單因子評價法,開展單因子評價。二是采用綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法(TLI(∑)),開展?fàn)I養(yǎng)狀態(tài)評價。根據(jù)營養(yǎng)狀態(tài)分級,若TLI(∑)<30,則營養(yǎng)狀態(tài)屬于貧營養(yǎng);若30 ≤TLI(∑)≤50,則屬于中營養(yǎng);若TLI(∑)>50,則屬于富營養(yǎng)。若50 <TLI(∑)≤60,則營養(yǎng)狀態(tài)屬于輕度富營養(yǎng);若60 <TLI(∑)≤70,則屬于中度富營養(yǎng);若TLI(∑)>70,則屬于重度富營養(yǎng)。
首先計算所有湖庫監(jiān)測點位各單項指標(biāo)的算術(shù)平均值,然后根據(jù)地表水Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)限值得出單項指標(biāo)的水質(zhì)指數(shù),最后計算地表水水質(zhì)綜合指數(shù)(CWQI)。對于未檢出的指標(biāo),按照其檢出限的1/2折算出算術(shù)平均值;總磷按照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)的Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)限值(0.05 mg/L)進行計算。水質(zhì)變化趨勢評價采用Spearman 秩相關(guān)系數(shù)法[4-5](rs),用秩相關(guān)系數(shù)絕對值|rs|和臨界值Wp比較,若|rs|>W(wǎng)p,則表明變化趨勢有顯著意義,rs為正值表明變化趨勢上升(水質(zhì)變差),負(fù)值表明變化趨勢下降(水質(zhì)好轉(zhuǎn))。若|rs|≤Wp,則表明變化趨勢無顯著意義。時間周期為5年,Wp為0.900(單側(cè)檢驗的顯著性水平為0.05)。
2018—2022年,濱州市城市集中式飲用水水源地的水質(zhì)達(dá)標(biāo)率均為100%,水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果如表1、表2所示。主要監(jiān)測指標(biāo)有溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)、五日生化需氧量(BOD5)、總磷、氨氮和氟化物。2020年,受總磷年均值影響,東郊水庫和西海水庫達(dá)到地表水Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),除此之外,其余年份兩水庫均達(dá)到地表水Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
表1 2018—2022年東郊水庫水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果
表2 2018—2022年西海水庫水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果
2018—2022年,東郊水庫和西海水庫綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)一直低于50,處于中營養(yǎng)水平,如表3所示。其中,2018—2019年出現(xiàn)上升趨勢,2019—2022年維持平穩(wěn)狀態(tài),變化幅度較小。
表3 2018—2022年兩水庫綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)
2018—2022年,東郊水庫水質(zhì)指數(shù)(CWQI)介于3.339 2~4.270 1,西海水庫水質(zhì)指數(shù)(CWQI)介于3.299 5~4.233 8,如圖1所示。兩處水庫水質(zhì)指數(shù)最高值均出現(xiàn)在2018年,最低值均出現(xiàn)在2022年,水質(zhì)指數(shù)呈逐年下降趨勢。
圖1 2018—2022年東郊水庫與西海水庫水質(zhì)指數(shù)
利用Spearman 秩相關(guān)系數(shù)法,分析2018—2022年飲用水的主要指標(biāo)變化趨勢,如圖2所示。經(jīng)計算,秩相關(guān)系數(shù)rs介于-0.900~1.000。其中,氨氮、總磷呈顯著上升趨勢,溶解氧、BOD5呈不顯著上升趨勢;CODMn、石油類、氟化物呈不顯著下降趨勢。
圖2 2018—2022年飲用水主要監(jiān)測指標(biāo)變化
東郊水庫和西海水庫是濱州市的兩個城市集中式飲用水水源地。經(jīng)分析,2018—2022年,兩個水庫水質(zhì)均十分穩(wěn)定,水質(zhì)指數(shù)(CWQI)呈逐年下降趨勢;2020年,受總磷年均值影響,東郊水庫和西海水庫達(dá)到地表水Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),除此之外,其余年份均達(dá)到Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),且達(dá)標(biāo)率均為100%;除氨氮、總磷呈顯著上升趨勢外,其他單因子指標(biāo)在0.05的可信度水平均無顯著意義。隨著水污染防治的推進,高錳酸鹽指數(shù)、石油類和氟化物三項指標(biāo)均呈下降趨勢,地表水水源地水質(zhì)持續(xù)穩(wěn)定,飲用水水質(zhì)持續(xù)向好。
未來,濱州市要因地制宜,科學(xué)施策,持續(xù)改善城市集中式飲用水水源地水質(zhì)。一是加強飲用水水源地水質(zhì)監(jiān)測預(yù)警。結(jié)合自動在線監(jiān)測設(shè)備實時監(jiān)測數(shù)據(jù),完善視頻監(jiān)控,實時掌握水源水質(zhì)狀況。二是加強日常管理和聯(lián)防聯(lián)控。杜絕飲用水水源地周邊企業(yè)非法排污,消除可能引發(fā)飲用水水源地水質(zhì)安全問題的環(huán)境隱患。制定集中式飲用水水源地突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急預(yù)案,建立可行的應(yīng)急處置方案,一旦出現(xiàn)突發(fā)環(huán)境事件,就可采取快速、及時、有效的應(yīng)對措施。三是加強農(nóng)業(yè)面源污染管理。農(nóng)業(yè)面源污染主要受到降雨的影響,具有季節(jié)性,農(nóng)田施用農(nóng)藥和化肥后,其殘留成分隨地表徑流污染水體。所以,要轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)面源污染管理機制,合理利用農(nóng)藥和化肥,進而削減農(nóng)業(yè)面源污染,促進農(nóng)村環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。