何静林,温东辉,高 波
1.杭州市萧山区环境监测站,浙江 杭州 311200 2.北京大学环境科学与工程学院,北京 100871
杭州萧山区饮用水源地铁污染评价及控制对策研究
何静林1,2,温东辉2,高 波1
1.杭州市萧山区环境监测站,浙江 杭州 311200 2.北京大学环境科学与工程学院,北京 100871
以杭州市萧山区2008—2014年饮用水源地铁含量监测数据为分析对象,研究饮用水源地的铁含量时空分布并评价铁污染状况,结果表明,铁含量单次测值历年超标,超标倍数0.01~8.80,超标率16.7%~86.1%,7年间超标率呈现阶段性的螺旋式上升,铁污染日趋严重,到2014年有所减轻。通过对饮用水源地周边环境和污染源调查,结合文献资料,分析铁污染成因,提出防治对策:制定地表水体中铁的分类标准,完善废水的铁排放标准;建立跨行政区域的水环境管理机制,全面实施河长制;加强水土保持和酸雨控制,进行河流综合整治;加强饮用水源管理,扩建备用水源和另找水源。
饮用水源;铁污染;控制对策
铁(Fe)在地球上分布很广,约占地球质量的5.6%,但天然水体中铁含量并不高[1]。随着社会经济的快速发展,部分地表水体的铁含量逐年升高,水体呈现黄色,影响了水体功能,带来饮水安全隐患。为了保障饮水安全,我国《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)和《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)规定,作为集中式生活饮用水地表水补充项目,铁的含量控制在0.3 mg/L以下,世界卫生组织《饮用水水质准则》(ISBN 92 4 154638 7)、美国《饮用水水质标准》(EPA 822-S-12-001)、俄罗斯《生活饮用水(集中式供水)水质卫生要求》(САНПИН 2.1.4.1074-1)、日本《饮用水水质基准》(第101号厚生省令)等国际标准也规定饮用水中铁含量不超过0.3 mg/L。
2008—2014年,浙江省杭州市萧山区饮用水源地重金属项目中未见铜、锌、硒、砷、汞、镉、铬(六价铬)、铅的测值超标,锰超标不常见,铁超标却常见,其中在用饮用水源地的铁超标率:2008年16.7%,2009年13.9%,2010年27.8%, 2011年52.7%,2012年69.4%,2013年86.1%,2014年66.7%,最大超标倍数8.08[2-3]。萧山饮用水源地的铁污染日趋严重,增加了自来水和工业用水的处理难度;枯水期,水体中的铁和其他污染物相互作用,形成饮用水源的复合型污染,自来水处理难度更大、成本更高,极易引发水质型缺水危机,影响生活和生产用水,制约当地城市和经济的发展。控制饮用水源地的铁含量,改善水质,保障饮水安全,促进当地社会经济可持续发展,势在必行。因此,通过研究饮用水源地的铁含量时空分布和铁污染状况、分析污染成因,具有现实意义,将为保护饮用水源提供新思路,为治理饮用水源铁污染提供技术支撑,并为流域管理提供科学依据。
1.1 研究区域
1.1.1 研究区域概况
萧山区位于钱塘江南岸,属杭州市[4]。全区总面积1 420.22 km2,2014年末常住人口224.02万,全年实现工业总产值4 740.00亿元。区内地势南高北低,自西南向东北倾斜,中部略呈低洼;气候湿润,降水丰富,水系发达,主要有两大水系:浦阳江水系和萧绍平原河网,均属钱塘江水系。浦阳江水系位于萧山南部,系以浦阳江为干流呈树枝状展布的河网系统,主要有2条支流凰桐江和永兴江,江水由南向北流动,出水直接注入钱塘江干流一级饮用水源保护区。萧绍平原河网位于萧山中北部、钱塘江右岸,河网水量靠钱塘江补给。萧山饮用水源一级保护区位于富春江、浦阳江和钱塘江形成的“三江口”水域:富春江萧山入口富春村连接至钱塘江闻堰黄山村出口11 km水域,浦阳江入钱塘江出口上游3 km至浦阳江出口水域,陆域沿岸纵深100 m;备用水源湘湖由湘河与三江口毗邻相通,水源通过钱塘江三江口的小砾山排灌站引入。
1.1.2 采样点设置
为了研究需要,铁含量的监测点(断面)分为3个部分:①为了弄清饮用水源地的铁含量情况,在4个饮用水源取水口设置4个监测点即南片水厂(南片水厂与许贤水厂共同取水口)、小砾山水厂(萧山第一水厂、第二水厂、第三水厂3个水厂的共同取水口)、闻堰水厂和湘湖备用水源,其中3个在用饮用水源地监测点分别位于水厂取水口上游100 m处,湘湖备用水源地监测点于备用水源泵站取水口。②为了弄清浦阳江铁含量对饮用水源地的影响,在浦阳江及其支流设置4个监测点(断面),即进化(浦阳江入口,萧山与诸暨交界处)、尖山(凰桐江与浦阳江交界处)、永兴江出口(永兴江与浦阳江交界处)和浦阳江出口(浦阳江流入饮用水源地的交界处)。③为了了解土壤和河流底泥中的铁对饮用水源及浦阳江含铁量的影响,在水质采样点设置了相应的土壤和底泥采样点各8个监测点。对上述8个水质监测点进行了GPS定位,南片水厂为东经120°08′23.05″、北纬30°05′13.78″,小砾山水厂为东经120°10′55.52″、北纬30°06′28.43″,闻堰水厂为东经120°10′29.67″、北纬3029°07′13.41″,湘湖为东经120°13′51.06″、北纬30°09′33.78″,进化为东经120°17′13.98″、北纬29°56′36.84″,尖山:东经120°15′08.92″、北纬29°58′50.07″,永兴江出口:东经120°11′08.32″、北纬30°03′07.51″,浦阳江出口为东经120°11′16.20″、北纬30°04′20.51″。饮用水源和浦阳江水系的水质监测位示意图见图1。
图1 饮用水源和浦阳江的采样点设置Fig.1 Sample profile in drinking water sources and Puyang River
1.2 样品的采集与处理
1.2.1 水样的采集与处理
水样采集:采样前,所用聚乙烯塑料瓶用洗涤剂洗净,再用体积比1∶1的硝酸(优级纯)溶液浸泡24 h以上,用去离子水冲洗干净。采集水样时,用河水(湖水)的表层水冲洗采样器3次,浦阳江出口分左、中、右3个点位采样,测值取平均值,其余各监测点1个点位采样;水样采集后自然沉降30 min,取上层非沉降部分,立即用优级纯盐酸酸化,使水样的pH为1~2,冷藏待测。
水质采样频次:饮用水源每月初采样1次,浦阳江水系逢双月初采样1次。
1.2.2 土壤和底泥的采集与处理
土壤采集:在水质采样点附近,选取1个有代表性的土壤点位,去除表层土上的生长物,采集0~20 cm表层土壤,完全混合均匀后放置于聚乙烯塑料袋,冷冻密封保存,经自然风干后,用研钵磨碎过0.150 mm筛备用。
底泥采集:在水质采样点正下方,用重力式抓斗采泥器采集0~10 cm表层底泥,完全混合均匀后放置于聚乙烯塑料袋,冷冻密封保存,经自然风干后,用研钵磨碎过0.150 mm筛备用。
采样时间:土壤、底泥于2015年11月2日采样1次。
1.3 测试项目和方法
测试项目包括地表水体中的铁、土壤和底泥中的铁、土壤酸浸出液中的铁、底泥水浸出液中的铁。前述样品中的铁含量,按照国家标准、行业标准和国际标准以及《水和废水监测分析方法(第四版)》的规定要求进行,采用火焰原子吸收分光光度法分析测定,仪器为美国Thermo S4 AA System。
1.3.1 土壤和底泥中铁的测定
称取0.500 0 g风干过筛样品置于DEENA全自动样品消解装置的泰氟隆消解管内用几滴水润湿后,加入硝酸和盐酸各10 mL[5],振摇10 s,在150 ℃加热90 min;冷却30 min后,加入5 mL氢氟酸和3 mL高氯酸,振摇10 s,在150 ℃加热40 min;再加入1 mL硝酸和5 mL水,在150 ℃继续加热20 min,冷却至室温,用1%的盐酸溶液定容至50.0 mL,振摇30 s后,测定消解液中的铁。
1.3.2 土壤酸浸出液中铁的测定
1.3.3 底泥水浸出液中铁的测定
称取5.000 g风干过筛样品置于150 mL磨口锥形瓶中,加去离子水50 mL,密塞浸泡24 h后[10],用干滤纸过滤,测定滤液中的铁。
1.3.4 数据和质量保证
饮用水源、浦阳江水系和废水中的铁含量引用萧山区环境监测站的监测数据,土壤、底泥及其浸出液中的铁含量经适时采样分析测定获得。
为保证监测结果的代表性、准确性、精密性、可比性和完整性,本研究依据《地表水和污水监测技术规范》(HJ/T 91—2002)、《土壤环境监测技术规范》(HJ/T 166—2004)等国家相关标准、规范要求进行调查、采样、分析等工作。采取的质控措施:全程序空白和实验空白的测定,2个空白值符合要求;水和土壤每批样品随机抽取10%~20%进行平行样的测定,平行双样的相对标准偏差为0~15%;测定过程中进行考核样的测定,考核样测定结果合格率100%,土壤加标回收率90%~109.0%。
1.4 评价方法
根据饮用水源地对铁含量的限制值,采用单因子评价法,判断监测点的测值是否超标,计算其超标倍数和超标率。超标倍数=(测值-0.30)/0.30,点位测值超标率=大于0.30的测值个数/点位的测值总数×100%。
2.1 南片水厂监测结果与评价
南片水厂水源中铁平均值评价结果见表1(表1中铁的测值小于检出限以检出限值0.03 mg/L记;丰水期指6—9月,枯水期指1、2、11、12月,平水期指3、4、5、10月)。对照饮用水源地水质要求,萧山南片水厂水源地中的铁含量除2008年外,其余几年均有超标,超标率:2009年8.3%,2010年33.3%,2011年41.7%,2012年50.0%,2013年83.3%,2014年66.7%;最大超标倍数6.43,出现在2012年的丰水期。年均值超标率42.9%,最大超标倍数0.74,出现在2013年。2008—2009年,铁含量的测值枯水期>丰水期>平水期;2010—2014年,除2011年外(平水期>丰水期﹥枯水期),铁含量测值丰水期>平水期>枯水期。
表1 南片水厂水源中铁平均值评价结果
2.2 小砾山水厂监测结果与评价
小砾山水厂水源中铁平均值评价结果见表2。对照饮用水源地水质要求,2008—2014年,小砾山水厂水源地中的铁含量每年均超标,超标率:2008年25%,2009年25%,2010年16.7%,2011年66.7%,2012年100%,2013年83.3%,2014年66.7%;最大超标倍数8.80,出现在2012年的丰水期。年均值超标率71.4%,最大超标倍数1.55,出现在2012年。2008—2009年铁含量的测值丰水期>枯水期>平水期,2010年铁含量测值枯水期﹥丰水期>平水期,2011—2014年铁含量测值丰水期>平水期>枯水期。
表2 小砾山水厂水源中铁平均值评价结果
2.3 闻堰水厂监测结果与评价
闻堰水厂水源中铁平均值评价结果见表3。对照饮用水源地水质要求,2008—2014年,闻堰水厂水源地中的铁含量每年均超标,超标率:2008年25%,2009年8.3%,2010年33.3%,2011年50.0%,2012年58.3%,2013年91.7%,2014年66.7%;最大超标倍数6.68,出现在2012年的丰水期。年均值超标率57.1%,最大超标倍数1.08,出现在2013年。2008、2010、2013年,铁含量测值枯水期最大;2009、2012、2014年,铁含量测值分别在丰水期最大;2011年铁的测值平水期最大。
表3 闻堰水厂水源中铁平均值评价结果
2.4 湘湖备用水源监测结果与评价
湘湖备用水源中铁平均值评价结果见表4。湘湖应急备用水源于2012年建成,同年进行水体中的铁含量监测,对照集中式生活饮用水地表水源地水质要求,2012—2014年,湘湖备用水源中的铁含量在2013年平水期超标,超标率16.7%,最大超标倍数0.26,年均值未见超标。
2.5 萧山饮用水源中铁含量年度变化
2008—2014年,萧山饮用水源各取水点铁的年均值变化趋势如图2所示。2008—2014年间,几个饮用水源取水点的铁含量年度变化趋势总体上一致:2008—2010年,铁含量年均值先降后升,总体上不超标;2011—2014年,铁含量年均值先升后降,除备用水源外,其他饮用水源地中铁的年均值都超标,超标倍数为0.23~1.55。其中小砾山水厂,2012年铁含量的超标率最高,年均值超标倍数最大。
表4 湘湖备用水源中铁平均值评价结果
图2 萧山饮用水源地中铁含量年度变化Fig.2 Annual change on Fe concentration of the drinking water sources in Xiaoshan
3.1 饮用水源地周边环境及主要污染源调查
萧山饮用水源地位于钱塘江感潮河段,江水在潮汐作用下,变得浑浊,略带黄色。南片水厂水源地位于富春江萧山富春村入口处下游,取水口江面上船只往来于码头;江南岸是富春村和河西村,经济以农业为主,有少量工业企业。小砾山水厂和闻堰水厂的水源地位于富春江和浦阳江的交汇出口下游,属钱塘江饮用水源一级保护区,实施了封闭管理;保护区内沿江两岸工业企业少,部分段位高楼林立,少有绿色屏障,地表径流直接流入饮用水源一级保护区。湘湖备用水源位于国家4A级风景名胜区,周边企业少,游船使用电瓶船,水土保持好。浦阳江饮用水源保护区以外的河道范围内,多处滩地上建有砂石堆场和临时厂房、民房等建筑物,浦阳江出口附近停靠有进入杭甬运河的大量船只。
通过2010年杭州市钱塘江饮用水源地综合整治和近年来的“五水共治”(治污水、防洪水、排涝水、保供水、抓节水),萧山区搬迁、取缔了饮用水源一级保护区内采砂制砂作业场、砂石码头、船厂、石料厂、水泥厂,关停了饮用水源上游化工、电镀、五金、铸造等重污染企业近100家。浦阳江萧山段现有涉及铁锰生产企业已做到废水零排放,工业污染源基本不对浦阳江产生铁污染影响。在调查中,居民反映,经常有车辆开过来向浦阳江及其支流倾倒渣土,把江面染得浑黄。富阳区也搬迁、取缔了辖区内饮用水源一级保护区内的砂石码头、造船厂、水上加油站,并对饮用水源二级保护区内砂石码头进行整治,以保证富春江进入萧山的出水水质。
3.2 浦阳江水系铁含量状况
浦阳江水系中铁平均值评价结果见表5。为了弄清浦阳江水体的铁含量对下游饮用水源地铁含量的影响,2011年起,萧山环境监测站在浦阳江的出入境和2条支流的汇入处布点,进行铁含量监测。根据监测结果,2011—2014年,浦阳江水系各监测点铁含量的测值,从丰水期、枯水期、平水期3期的平均值来看,48期中有43期测值超过0.30 mg/L(地表水中没有铁的标准,引用饮用水源地铁的标准值);从年均值来看,只有尖山点位(凰桐江流入浦阳江的出境断面)的年均值在2014年小于0.30 mg/L,其余各点的年均值均大于0.30 mg/L。总体上,浦阳江出口(浦阳江流入饮用水源地的出境断面)的铁含量,丰水期大于平水期和枯水期;出境断面铁的年均值大于入境断面(进化)铁的年均值(2012年除外)。说明浦阳江携带大量的铁从诸暨进入萧山,在流经途中汇入了含铁量高的凰桐江和永兴江2条支流,浦阳江在萧山境内铁污染加重后流入饮用水源地。2012年,浦阳江出口的铁含量年均值低于上游3个点位的监测值,说明浦阳江干流在萧山境内起到了稀释沉淀净化铁的作用,但另外3年(2011、2013、2014年),上游3个点位铁含量年均值低于浦阳江出口测值,浦阳江在萧山境内的铁污染加重,说明浦阳江的铁污染在萧山境内另有污染源。
表5 浦阳江水系各监测点的铁含量均值
3.3 土壤及河流底泥中铁含量对饮用水源地的影响
土壤和河流底泥及其浸出液中铁含量测值见表6。萧山土壤主要分为红壤、黄壤、潮土类、盐土类和水稻土类,经采样分析,土壤全铁量高。湘湖土壤属红壤,铁含量为36 475 mg/kg,其他几个点位的土壤属潮土类、盐土类和水稻土类,其全铁量均小于湘湖点位的测值。与土壤的全铁量相比,除浦阳江出口外,各点位底泥的全铁量要小些。由于没有浸出液中铁含量的标准,引用饮用水源地铁含量标准(铁含量不超过0.3 mg/L),经测定分析,土壤酸浸出液中的铁含量均超标,超标倍数为0.43~5.77。经过酸雨浸泡,土壤中的铁随酸雨pH的升高以阶段性的规律溶出后,随地表径流流入饮用水源及上游河流,形成饮用水源铁污染的面源污染。通过测定,底泥水浸出液的铁含量均超标,超标倍数为0.700~3.40,说明沉降到江中底泥中的铁会释放到水体中,形成饮用水源地及上游河流中铁的二次污染。
表6 研究区域内土壤和河流底泥及其浸出液中铁含量
3.4 饮用水源地铁超标成因分析
2008—2011年,萧山在用饮用水源地的铁含量年均值总体上没超标;2011—2014年,饮用水源地铁含量年均值总体上超标,日趋严重,到2014年有所减缓。从丰水期、枯水期、平水期来看,丰水期饮用水源地铁含量的超标次数最多,超标倍数也最大。经调查分析,形成饮用水源地铁污染的特点有以下几点因素,相互作用而成。
1)水土流失。丰水期(6—9月),在雨水特别是以梅雨锋(5—6月间)和热带风暴(7—9月)形成的暴雨[7]冲刷下,大量土壤随地表径流流入水体。随土壤进入水体中的铁(经实验分析,萧山土壤含铁量高),一部分随大颗粒土壤逐渐沉降到水体底部,一部分溶解于水中,还有一部分以胶体的形式附着在悬浮颗粒上, 悬浮在水中,使水体发黄变浑[8],导致水体的铁含量升高。特别是2010年以来,萧山跟其他地方一样,大量开发土地和矿产资源,植被和表层土壤遭到严重破坏,水土流失加剧,导致河流泥沙量增加,尤其是在7—9月的暴雨期,浦阳江带入钱塘江的泥沙量急剧增大[9],使饮用水源地的铁含量随之升高。
2)潮汐和航运的影响。萧山饮用水源地位于钱塘江感潮河段,在7—9月的涌潮期,涨潮将海底及钱塘江下游的沉积物向河口及其上游方向搬运,钱塘江河口以上河道含沙量急剧增大[10],同时在潮流和水流作用下,沉积在饮用水源地底部的底泥也被裹挟夹卷到水体上层,使饮用水源的泥沙量更大。经实验分析,河流沉积物含铁量高,饮用水源地的铁含量随水体中泥沙量的剧增而升高。另外进入杭甬运河的船只大量停靠在浦阳江出口附近,船只搅起的泥浆水以及潮汐倒流激起浦阳江底部的沉积物,使浦阳江进入饮用水源地的水流浑浊发黄,加重饮用水源地的铁污染。
3)企业违法排放。在环境执法检查中,发现企业偷排含铁高的废水时有发生,特别是暴雨天,石料厂、建筑行业趁机将含铁量高的泥浆水(经测定,铁含量高达2 800 mg/L)倾倒入浦阳江及其支流,使浦阳江的铁含量急剧增加,使饮用水源地在丰水期的铁污染严重。另外,饮用水源地上游几个污水处理厂使用铁盐作为絮凝剂,经监测,排水的铁含量为0.120~0.685 mg/L,因排放量大,直接增加接纳水体浦阳江及其支流的铁浓度,势必影响下游水体的铁含量。
4)酸雨侵蚀及底泥释放的影响。通过模拟实验,土壤的酸浸出液和底泥水浸出液中的铁浓度均大于饮用水源地铁的限制值(铁含量不超过0.30 mg/L)。土壤经酸雨浸泡和底泥在相对静止的流水浸泡下,都会溶出铁进入水体,增加水体中的铁含量。萧山2010年为中度酸雨区,2011年为较重酸雨区,2012—2014年均为重酸雨区[3],不可忽视酸雨对土壤的侵蚀以及对裸露在空气中的钢铁构件的腐蚀作用,导致含铁物质随降水、降尘及地表径流进入水体,增加水体中的铁含量。在平水期和枯水期,底泥释放铁的作用增强,增加了饮用水源地的铁含量,形成二次污染。
通过对饮用水源地铁污染的成因分析,提出以下防治对策与措施。
1)制定地表水体中铁的分类标准,完善含铁废水排放标准。地表水环境质量标准中,没有铁的分类标准,只是作为集中式生活饮用水地表水的补充项目,铁含量控制在0.3 mg/L以下;不是集中式生活饮用水的地表水,铁含量没有标准可循,无法控制饮用水源地上游来水的铁含量,不利于饮用水源地流域或区域的水质管理。通过制定国家或地方的地表水体中铁的分类标准,判断交界断面的铁是否超标,界定流域上下游行政区域的职责,从整个流域协调控制具有饮用水源功能的水域的铁含量,同时促进补充和完善废水中铁排放标准的制定,引导企业加强废水治理或技术更新,实现含铁废水达标排放或零排放。
2)建立跨行政区域的水环境管理机制,全面实施河长制。萧山饮用水源地来水涉及的行政区域有诸暨市、萧山区、富阳区等,行政区域不同,流域水质功能设定不同,建立跨行政区域的水环境管理协调机制,统筹兼顾上下游取水需求,在充分利用流域自净能力的基础上,对浦阳江流域水环境功能做出合理规划,各行政区域对流域出境断面的水质负责,由此引导流域经济转型,并建立生态补偿制度,促进区域共同发展。对浦阳江流域的管理和治理,全面实施河长制[11],由各级党政主要负责人担任“河长”,联合环保、公安、国土、林水等部门,调动民间力量,综合治理和管理辖区内河流;并在河长制目标考核中纳入铁指标,促使各级政府对出境断面铁含量负责。加强水环境治理法制建设,将地方政府领导负总责、部门协同治理的“河长制”模式以法律形式固定下来,同时加大水污染执法和处罚力度,推广环境公益诉讼制度。
3)加强水土保持和酸雨控制,进行河流综合整治。禁止施工企业随意倾倒渣土并加强渣土综合利用,加强施工场地挡护,完工及时复耕或绿化,防止水土流失;推行楼顶绿化工程,恢复因土地开发占用的大量耕地、草地、和湿地,达到保持水土功效;建设城市水银行,将雨水、污水处理厂处理过的再生水,经过人工绿地、湿地渗滤后,收集到坑、河或地面,以备不时之需,并减少城市地表径流直接进入水体。加强烟气的脱硝脱硫治理,实施煤改气和油改气工程,推行绿色能源和绿色交通;促使企业对有组织或无组织的酸性废气治理,增强钢铁构件的防腐性,切实降低酸雨频率,减轻酸雨的腐蚀和侵蚀作用,减少含铁物质进入水体。结合截污纳管、清淤疏浚工程,利用凤眼莲[12]、香蒲、芦苇、黑麦草、水芹菜[13]、水生苔藓[14]等水生植物对铁的吸附作用,开展浦阳江及其支流的生态修复,改善水域生物群落结构,提高水体自净能力,保证出境断面水质符合饮用水水源地水质要求。
4)加强饮用水源管理,另找水源和扩建备用水源,保障饮水安全。饮用水源地一级保护区内江面实行禁航,设置物理隔离带,实施封闭管理;建设生态缓冲带,保持水土、涵养水源、净化地表径流,减少进入饮用水源地的铁污染物质。加强饮用水源一级保护区自动在线监测建设,及时发现异常指标、查找原因,评估影响,采取相应措施确保水源水质;建立饮用水源地水质监测信息发布制度,定期向社会公布水源地及上游水质监测情况,自觉接受全社会监督。萧山以河道水作为城市饮用水源,取水口完全处于钱塘江感潮河段,水源单一、水质复杂不稳,一旦发生流域突发水污染事件,极易引发饮水危机,如2011年新安江意外交通事故导致苯酚泄露、2013年钱塘江发生自来水异味事件,都引发了饮水危机,给市民生活生产带来严重影响。而萧山湘湖备用水源蓄水量少,仅能满足水厂3~4 d正常取水要求,且需要靠钱塘江补水,无法从根本上解决饮水安全问题。依托杭州市千岛湖引水工程,寻找和建设水库饮水工程,扩建湘湖备用水源,保障饮用水源的水质水量,彻底解决饮水安全问题。
2008—2014年,萧山在用饮用水源地铁含量单次测值历年超标,超标倍数0.01~8.80,超标率16.7%~86.1%,7年间铁含量超标率呈现阶段性的螺旋式上升,铁污染日趋严重,到2014年有所下降;2008—2011年,在用饮用水源地的铁含量年均值总体上没超标;2011—2014年,在用饮用水源地铁含量年均值总体上超标,铁污染日趋严重,到2014年有所减缓。2012—2014年,萧山备用水源铁含量单次测值只是2013年的平水期出现超标,年均值没超标,铁污染很轻。从丰水期、枯水期、平水期来看,丰水期饮用水源地铁含量的超标次数最多,超标倍数也最大,铁污染最严重。
萧山降水丰富,酸雨严重,土壤和河流底泥含铁量高;随着社会经济的快速发展,饮用水源地及上游来水地区水土流失加剧,酸雨对土壤的侵蚀和对钢铁构件的腐蚀作用增强,企业偷排高含铁废水和倾倒建筑泥浆的现象频发,以上几点因素引起饮用水源及来水的含铁物质增加;进入水体的含铁物质在潮汐、水流和航运作用下不易沉降,导致萧山饮用水源地的铁含量超标,铁污染日趋严重。丰水期水土流失增多,企业偷排严重,饮用水源地的铁污染加重。
综合治理萧山饮用水源及其上游河流的铁污染是项复杂的系统工程,需结合多学科、联合多部门,从整个流域出发,加快产业结构调整、推行清洁生产,加强工业废水、水土流失、酸雨侵蚀等源头治理,推进河流综合整治、修复水域生态系统,同时需扩建备用水源、另找饮用水源,多举措治理饮用水源的铁污染,保障萧山的饮水安全,进一步推动萧山区社会、经济和生态的可持续发展。
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Research on the Assessment and Control Countermeasures of Iron Contamination in Drinking Water Sources of Xiaoshan Region
HE Jinglin1,2, WEN Donghui2, GAO Bo1
1.Hangzhou Xiaoshan Environmental Monitoring Station, Hangzhou 311200, China 2.College of Environmental Sciences and Engineering, Peking University, Beijing 100871, China
Based on the monitoring data of iron concentration of the drinking water sources in Hangzhou Xiaoshan district during 2008-2014, the temporal and spatial distribution of iron concentration was studied, and the iron contamination in the drinking water sources was assessed. The results showed that some single measurement value of iron content were over-standard every year, which is 0.01-8.80 times than the standard. The range of over-standard rate was 16.7%-86.1%, which presented the periodic and spiral increase during 7 years, iron pollution was serious increasingly, reduced to 2014. Through the investigation of water sources environment and pollution sources, the reason for iron contamination was analyzed and the control countermeasures were put forward as: Establish the classification standard for iron in the surface water and improve the discharge standards of iron in wastewater; Set up the cross-administrative region mechanism of water environment management and implement fully the responsibility system of rivers; Strengthen soil and water conservation and control acid rain; Strengthen the management of drinking water source, expand the backup drinking water source, explore new drinking water source.
drinking water source; iron contamination; control countermeasures
2016-01-05;
2016-06-23
何静林(1973-),女,四川西充人,学士,高级工程师。
温东辉
X824
A
1002-6002(2017)01- 0097- 09
10.19316/j.issn.1002-6002.2017.01.15