恩施城区饮用水源地水质现状及保护对策研究

周红英，柳先进

(1.恩施州水文水资源勘测局，湖北 恩施 445000；2.恩施州水利技术推广站，湖北 恩施 445000)

水资源危机目前已成为世界上一个十分尖锐的社会问题，不仅表现为水量的不足，更反映在水质的恶化.饮用水水质日益恶化已成为近年来的世界性议题[1].我国是一个缺水的国家，水资源人均占有量只有世界人均量的1/4，并且水量分布极不平衡，水质也呈逐年下降的趋势，做好水资源的保护工作已迫在眉睫[2].恩施州水资源总量为224.18亿m3,人均水资源量约6 000 m3，人均水资源量在湖北省和中国都名列前茅，但与世界人均水资源占有量相比相差较多，在时空分布上也极不均匀.在时间上，4至9月降水量占全年降水的70%以上，大量的水以洪水形式排泄掉，无法开发利用；在空间上，以东南部的鹤峰县为最大，中部沿清江而下逐渐减少.恩施全州有很多乡、镇、村缺乏生活饮用水源，更谈不上农业灌溉.恩施州一年内既遭受洪涝灾害又遭受旱灾的情况也不在少数，严重影响工农业生产和人们的正常生活.2007-2009年每年因受两灾直接经济损失都在4～6亿元.近年来随着社会经济不断发展，水质污染也日益严重，突发水污染事件频繁发生，尤其是大龙潭水库多次发生疑似水华，严重影响恩施州城人民用水安全，引起了各级领导及政府的高度重视.恩施州现有水土流失面积9 481.46 km2，占国土总面积的39.6%，属于湖北省水土流失最严重的地区之一.由此可见，恩施州水资源问题不容乐观，做好恩施州的水资源保护工作刻不容缓.

恩施市位于湖北省西南部，地处“巴蜀咽喉、荆楚屏障”，恩施市城区建成面积24 km2，现壮年人口25万人，预计2020年城区人口将达到35万人，城区绿化面积349.5万m2，人均公共绿地面积14 m2；市内有日处理能力达6万t的污水处理厂一座，铺设污水收集干管23 km，生活污水处理率达到80%以上.恩施市城区供水系统由二水厂和三水厂组成，现供水能力为10万m3/d，规划近期年供水能力16万m3/d，远期年供水能力将增加到22万m3/d.供水水源地均为大龙潭水库.大龙潭水库位于恩施市城区上游11 km处的清江大龙潭峡谷，库长16 km，集水面积2 396 km2，总库容0.52亿m3，是一座以防洪、发电、城区供水为主的中型水库.

1 水质现状评价

恩施州水环境监测中心对大龙潭水库水质长期进行监测，每月采样一次，并根据《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)对地表水环境质量标准基本项目和集中式生活饮用水地表水源地补充项目进行了检测，此次选取大龙潭水库2008、2009、2010三年水质监测资料对部分项目进行分析评价.

1.1 评价参数、分析方法及评价标准

评价参数及分析方法：①pH(GB/T6920-1986)；②溶解氧(碘量法GB/T7489-1987)；③高锰酸盐指数(高锰酸钾法GB/T11892-1989)；④氨氮(纳氏试剂比色法GB/T7479-1987)；⑤五日生化需氧量(稀释与接种法GB/T7488-1987)；⑥氰化物(异烟酸吡唑啉酮法GB/T7487-1987)；⑦砷(原子荧光光度法SL327.1-2005)；⑧挥发酚(4-氨基安替比林法GB/T7490-1987)；⑨六价铬(二苯碳酰二肼比色法GB/T7467-1987)；⑩汞(原子荧光光度法SL 327.2-2005)；镉(无火焰原子吸收分光光度法GB/T5750.6-2006)；铅(无火焰原子吸收分光光度法GB/T5750.6-2006)；铜(无火焰原子吸收分光光度法GB/T5750.6-2006)；锌(原子吸收分光光度法GB/T5750.6-2006)；硒(原子荧光分光光度法SL327.3-2005)；总磷(钼酸铵分光光度法GB/T11893-1989)；总氮(碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法GB/T11894-1989)；氟化物(氟离子选择电极法GB/T7484-1987)；阴离子表面活性剂(亚甲蓝分光光度法GB/T7494-1987)；粪大肠菌群(多管发酵法SL355-2006)；硫酸盐(EDTA滴定法 SL85-1994);氯化物(硝酸汞滴定法GB/T5750.5-2006);硝酸盐(紫外分光光度法SL84-1994)；铁(原子吸收分光光度法GB/T5750.6-2006)；锰(原子吸收分光光度法GB/T5750.6-2006)；透明度(圆盘法SL87-1994);叶绿素a(分光光度法SL88-1994).

水质评价标准：采用《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)，评价方法采用单项标准指数法确定水质类别.选用总磷、总氮、高锰酸盐指数、透明度、叶绿素等项目作为评价因子，对其富营养状况分汛期、非汛期分别进行评价.

1.2 水质监测结果

根据恩施州水环境监测中心2008-2010年每月监测结果计算年平均值如下：

表1 大龙潭水库近三年水质监测成果

续表1

续表1

1.3 单项目评价

1.3.1 pH 2008-2010三年pH均值在8.0～8.1之间，在地表水I类标准范围内.

1.3.2 溶解氧、高锰酸盐指数、五日生化需氧量 大龙潭水库2008年溶解氧均值为9.0 mg/L，2009年溶解氧均值为8.6 mg/L， 2010年溶解氧均值为8.5 mg/L，均达到地表水I类水标准；2008-2010年高锰酸盐指数分别为1.2、1.5、1.3，均达到地表水I类水标准；五日生化需氧量三年平均值变化不大，均在地表水I类标准范围内.

1.3.3 氨氮 2008年氨氮平均值为II类，2009、2010年达到地表水I类标准.

1.3.4 毒性指标 2008-2010三年各次检测中，氰化物、挥发酚、六价铬、砷、汞等有毒物质的浓度很低，基本维持一恒定水平，均符合地表水I类水标准.

1.3.5 重金属指标 2008-2010三年中，各次检测的结果均显示铜、铅、镉、锌达到地表水I类水标准.

1.3.6 总磷、总氮指标 2008年度大龙潭水库总磷浓度均值0.02 mg/L，达到地表水II类水标准； 2009年度总磷浓度均值0.03 mg/L，在地表水III类标准范围内； 2010年度，总磷浓度均值0.02 mg/L，达到地表水II类水标准.2008年度总氮浓度均值1.58 mg/L，属地表水V类水标准，其中峰值出现在5月达到1.68 mg/L；2009-2010年度总氮浓度均值分别为1.45 mg/L、1.42 mg/L，在地表水IV类标准范围内；最大值均出现在当年的7月，分别为1.93 mg/L和1.85 mg/L.结果表明，大龙潭水库总氮含量不达标，直接影响该水库的富营养化状况，加速富营养化进程，最终影响该水源地的水质状况.

1.3.7 粪大肠菌群 2008-2010年度各次检测中，粪大肠菌群在地表水I～Ⅲ类标准范围内，平均值为II类.

1.3.8 阴离子、氟化物、硒 三年检测平均值都在I类标准范围内.

1.3.9 集中式生活饮用水地表水源地补充项目 硫酸盐、硝酸盐、氯化物、锰和铁检测值均合格，未超过国家标准限值.

1.4 综合评价

在水质单项评价的基础上，选取单项水质类别最高者作为综合评价类别.根据1.3中各单项评价可知：除总氮外，其它项目均未超过Ⅲ类标准，若总氮参评，2008-2010年水质综合类别为Ⅲ～Ⅴ类；若总氮不参评，其它所检项目综合类别为Ⅱ～Ⅲ类.

1.5 富营养化评价

采用2009-2010两年的五项营养指标进行评价.从单项检测结果可知，大龙潭水库总磷、高锰酸盐指数、透明度、叶绿素a均不高，而总氮年平均值已达到地表水IV类，汛期平均值达到V类.氮磷物质超标，是水体富营氧化主要原因(大龙潭水库富营养状况评价见表2)，其各水期的营养化程度均达到中营养水平，就N/P比来看，总氮物质是该水源地富营养化的关键原因.

表2 大龙潭水库2009-2010年营养化状况评价

2 水质污染原因及变化趋势分析

大龙潭水库于2006年正式启用，现已成为恩施城区主要饮用水源地.水库的污染可分为内源污染和外源污染两大类.内源污染主要是底泥的释放，外源污染分点源和面源[3-4].大龙潭水库虽然避开了龙凤镇生活、工业污染，但其面源污染较为严重，各项污染物年排放量分别为COD 8 627 t、氨氮569 t、总氮863 t、总磷98 t.库区内尚有屯堡集镇排污，上游还有罗针田集镇、利川市等生活生产污水排入.屯堡集镇人口1万人以上，集镇居民常年以路为市，生活垃圾、污水废渣随处排放，生活污水和部分养殖污水、自然雨水全部排入清江大龙潭库区.由于屯堡集镇的基础设施建设较差，对集镇的生活污水、乡镇企业的工业废水等污染源基本没有采取处理措施而直接排入清江，生活垃圾收集及处理措施也不到位，随地堆放和就地倾倒垃圾现象常有发生，对库区的水质产生较大影响.库区旱地多为大于25°的坡耕地，耕层浅薄，土少石头多，水土流失较为严重，农业生产中使用的化肥、农药等残留物也随之进入河流，影响库区水质[5-6].

根据水质监测资料明显地看出，大龙潭水库除总氮外其它检测项目均在地表水III类标准范围内，未受到重金属和毒物污染，而总氮超标严重，超标率为100%，部分测次出现富营养化，故应加强保护和治理.

库区暂无网箱养鱼，因是新建的水库，淤积较少.规划将发展养殖及旅游业，这可能对大龙潭饮用水源地的水质造成严重影响.

3 大龙潭水库饮用水源地保护对策

3.1 加强库区生态环境保护

加强对生态环境的保护和防治措施及其制度建设，制止对生态环境的破坏，逐步修复生态环境，控制水土流失，减少面源污染；加强面源治理，沿河两岸严禁建设垃圾场，对农药的使用进行管理，科学使用；推广农村“户集、村收、乡镇运、县(市、区)集中处理”的生活垃圾收集处理模式，落实村镇垃圾收集与清运、道路清扫等日常保洁工作，建设乡镇垃圾中转站，建立长效卫生管理制度；大力发展沼气池的建设，推广“畜禽粪便—沼气—农作物”生态模式，做到清洁生产，改善水库周边村落的生态环境；规划并实施水源涵养工程，加强水土保持措施，防止水土流失，减少面源污染[7-8].

3.2 实施水源地保护工程措施

《恩施市水功能区划》中已将大龙潭库区内移民迁移线462 m以下的区域划定为供水水源保护区，并在水源保护区设立明显标志和告示牌，保护面积5.1 km2为保护区；大龙潭水库周边山脊线以下，居民迁移线462 m以上的区域，保护面积16 km2，为准保护区，水质管理目标均为Ⅱ类.根据区划各职能部门对水源保护区应进行严格管理，保护区内，禁止从事一切污染水质的活动，为加强水源地保护，应通过规划并实施水源隔离防护工程、水污染综合治理工程、水生态修复工程等防治水体污染，改善水源地水质.具体措施有：在库区两岸种植水保防护林；库区部分河道修建护栏；对库区内两个滑坡体进行生态护坡；在库区竖立封禁牌；库区临近省道及国道路段易发生交通事故，应在其边缘建围网；建议建屯堡污水处理厂，对上游生活生产污水采用二级生化处理，并对配套管网进行建设完善.

3.3 落实各项管理措施

制定水质预警预报系统和应急预案，尽量避免水污染事故的发生，在突发水污染事故发生时能快速启动应急预案，保证用水安全[9]；增加监测和管理投入，加强水源地水质及水量监测能力建设，增加实时在线监测系统并定期发布水源地水质水量通报，加强水源地监测，及时发现水质污染事件；采取措施控制污染源，强化水厂水处理，保证供水水质；加强水源地的网络监测系统的建设；加大工程管理措施的力度，进一步加强城区污水处理厂的建设[10]；在大龙潭库区生活饮用水取水口上游建立水藻分离站，减小水体中总氮、总磷物质；理顺管理体制，改变多头管水给水资源的管理、保护、调配带来困难的局面；禁止毁林开荒、破坏植被和砍伐水源林、护岸林等一切破坏水环境生态平衡的行为；禁止向水体排放和倾倒垃圾、粪便、工业废渣及其它废弃物；禁止使用炸药、毒品捕杀鱼类；加强巡查和执法，建立一支稳定的水行政执法队伍，加强巡查，实行执法责任制，责任到人；认真贯彻执行《中华人民共和国水法》、《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国水土保持法》、(《中华人民共和国水污染防治法》等相关的法律法规，充分发挥水环境保护法律体系的作用；实施生态补偿机制，建立水源地生态保护资金渠道.按照“谁使用谁付费”的原则，探索建立以资源开发补偿、流域补偿的生态环境补偿机制.按照事权划分原则，坚持多渠道、多层次、多方位筹集保护资金，对资源开发造成的生态破坏，必须坚持由开发单位或个人投资重建和恢复.

3.4 增强全民保护意识

坚持不懈地开展水源保护宣传，增强全民对水源地的保护意识和公德.以“仙居恩施”建设为契机，利用各种宣传媒体开展农村生态环境警示教育，不断提高农民群众的生态意识、环境意识和保护水源的责任感，同时要加强舆论监督，鼓励农民群众参与水源保护，揭露破坏生态的违法行为，完善举报奖励等制度，充分调动广大群众保护水源的积极性，充分利用电视、广播、报纸、网络、宣传车、专栏、标语、宣传画等方式，广泛深入的宣传水环境保护法律法规体系，集中宣传与常年宣传相结合，使水环境保护深入民心，成为广大人民的自觉行为.

[1] 刘昌明,陈志皑.中国水资源现状评价和供需发展趋势分析[M].北京:中国水利水电出版社,2001.

[2] 胡和兵,朱同林.池州市重点饮用水源地生态安全问题及对策[J].池州学院学报,2008,22(3):87-90.

[3] 冷家峰,张华玲.济南市饮用水源地水质现状及保护对策探讨[C]//中国环境科学学会学术年会论文集,2010：3156-3159.

[4] 熊万永.水库污染特征分析及控制对策探讨[J].水利科技,2004(1):6-8.

[5] 段亮,段增强,夏四清.农田氮磷向水体迁移原因及对策[J].中国土壤与肥料,2007(4):6-11.

[6] 郑丙辉,付青,刘琰.中国城市饮用水源地环境问题与对策[J].环境保护,2007(10A):59-61.

[7] 顾涛,高云,董辉.昌吉市饮用水源地水质现状及安全保护对策[J].干旱环境监测,2009,23(3):162-165.

[8] 朱红云,杨桂山,董雅文.江苏长江干流饮用水源地生态安全评价与保护研究[J].资源科学,2004,26(6):90-95.

[9] 彭祺,胡春华,郑金秀.突发性水污染事故预警应急系统的建立[J].环境科学与技术,2006,29(11):58-61.

[10] 孙焱婧,王少平,杨海真.黄浦江上游水源保护区环境管理对策研究[J].四川环境,2006,25(6):121-125.