抚顺市大伙房水源地水质发展趋势研究

孙双霜

(辽宁省抚顺市环境科学研究院，辽宁 抚顺 113006)

1 研究的目的和意义

目前大伙房饮用水水源保护已有阶段性成果，本课题是通过分析大伙房水源地的水环境现状和大伙房水源地水环境治理状况以及相关资料，对大伙房水源地近几年水质变化趋势进行研究。通过分析水质变化趋势，找出大伙房水源地现有的主要水环境问题，并提出相应的解决方案。本课题不仅是对“十二五”期间治理成果总结，也为抚顺市市政府在“十三五”期间提供决策性和战略性的保护和治理依据。

本课题研究对抚顺市饮用水水源地环境保护工作的全面开展，起到积极的推动作用；通过水质变化趋势分析，提出更加有针对性的水环境保护措施，为抚顺市水源地环境保护的宏观决策及水资源的统一管理提供科学依据；对抚顺市大伙房水源地水质发展趋势的研究是开展水源常态管理的重要内容，对加强饮用水水源环境管理力度，推进水源地环境保护规范化建设，保障饮用水水源水质安全具有重要意义。

2 “十二五“规划期间水源地水质状况

大伙房水库为湖库型水源地，是抚顺市唯一的水源地。2015年抚顺市湖库型水源地达标率为100%。大伙房水库水量达标率为100%，抚顺市年达标取水量为25200万t，在“十二五”期间大伙房水库综合营养状态指数TLI均小于60，富营养化状态级别为中营养。

在大伙房水源地水质监测方面，主要的常规监测28项指标和33个优选项目。

3 “十二五”规划期间水质发展趋势

3.1 大伙房水库水源地环境质量状况的变化及趋势分析

根据“十二五”期间的监测数据来看，110项常规监测因子中只有总氮和总磷超标。所以本次研究只针对总氮和总磷进行分析。

2010年至2015年抚顺市城市集中式饮用水水源数量没有发生变化。除2013年以外，2010年、2011年、2012年、2014年和2015年水量达标率为100%。

水源取水口主要污染指标总磷、总氮和高锰酸盐指数年际变化情况变化趋势见图1和图2。从水质年际变化趋势分析可以看出，水源水质变化比较平稳。2010年和2013年总磷指标偏高。

图1 总磷变化趋势

图2 总氮指数变化趋势

根据以上总磷和总氮指标超标趋势走势图，可以看出。总磷和总氮在“十二五”的五年期间，超标趋势是下降的。但由于抚顺市于2013年发过洪水，所以总磷和总氮在2013年指标暂时偏高。

3.2 “十二五”规划期间总氮、总磷变化走势

抚顺市大伙房饮用水水源地总氮总磷形成的主要原因是由于上游农村畜禽养殖污染、生活垃圾污染、城镇生活污水污染、农业面源污染和大气降水状况等。

2013年8月16日11时至23时，辽宁省抚顺全市普降暴雨到特大暴雨。本次降雨区域出现在浑河大伙房水库上游流域。根据初步统计，浑河大伙房水库以上流域平均降雨量达到156 mm，浑河北口前、红透山、栏木桥等地前后形成区域暴雨中心，中心区域降雨均超过300 mm。当时大伙房水库水位131.37 m，蓄水量14.18亿m3，入库流量3451 m3/s(降雨最大入库流量为8197 m3/s)，出库流量1488 m3/s。根据抚顺市致灾暴雨发生时间及暴雨两级和时程分配分析，“8.16”降水属于暴雨。

由图3总磷指标变化趋势走势图可以看出，在“十二五”期间大伙房水源地在2013年遭受到洪水的洗礼，总磷最高峰值出现这2013年10月份，也就是图6中的第34个月。可以看出规划期间，大伙房水源地虽然遭受到洪水但是水源地总磷总体走势趋于平稳。规划期间对水源地控制总磷指标的措施(详见第7章)，具有一定效果。

由图4总氮指标变化趋势走势图可以看出，总氮指标并没有遭受到2013年洪水影响。在“十二五”规划期间总氮指标虽然仍处于超标状态，但总体走势趋于下降趋势，这说明在“十二五”规划期间采取的相关治理措施(详见第7章)具有一定效果。

图3 “十二五”期间总磷变化走势

图4 “十二五”规划期间总氮变化走势

3.3 大伙房水库水源地环境管理状况的变化及趋势分析

2014年度大伙房饮用水水源一级保护区整治率、二级保护区整治率与上一年度相比基本相同；保护区划分及标志建设情况指标没有变化，为100%；饮用水水源风险管理能力指标没有变化，为100%。

从图5可以看出：五年间大伙房饮用水水源地水质监测指标完成率、保护区划分完成率、保护区标志建设完成率、风险管理及应急管理能力指标都达到了100%。五年间水源达标率、水量达标率、二级保护区整治率逐年提升。

表1 2010～2015年度大伙房饮用水水源水质及环境管理状况 %

图5 2010～2015年大伙房饮用水水源水质及环境管理状况变化情况

4 水源地水质状况评估

根据中国环境科学研究院下发的《集中式饮用水水源地环境保护状况评估技术规范》(HJ774-2015)和《集中式饮用水水源地规范化建设环境保护技术要求》(HJ773-2015)等相关技术要求，对抚顺市大伙房饮用水水源地进行现状评估。

饮用水水源地环境保护现状评估估分公式，可计算出抚顺市大伙房水库水源地最终评分结果。

计算公式为：

SWES=SS×0.1+SQ×0.5+MS×0.4

(1)

其中：

SS=WGR×100

(2)

SQ=(WQR×0.3+WSR×0.7)×100

(3)

MS=∑(INDEXi×Wi)×100

(4)

根据上述公式(1)可以计算出抚顺市大伙房水库环境保护状况，因为年份较多，本次只针对“十二五”最后一年2015年进行分析，SWES得分98.5分(表2)。

表2 评估分值与结果对照

根据表15评估分值与结果对照表中SWES≥90，2015年度抚顺是大伙房水库环境保护状况SWES得分为98.5(总氮不在计算之内)，结果为优秀。

2011～2015年度大伙房水库满足 TLI≤60 且仅总氮，则水源为基本达标。

2010年至2015年抚顺市城市集中式饮用水水源数量没有发生变化。除2013年以外，2010年、2011年、2012年和2014年水量达标率为100%，2013年受“8.16”洪水的影响，9月份不达标，水量达标率为91.7%。

与往年对比，2015年度大伙房饮用水水源保护区整治率逐年提高，到2015年一级保护区整治率达到66.67%，二级保护区整治率93.4%，应急管理能力已达到100%；保护区划分及标志建设情况指标没有变化，为100%；饮用水水源风险管理能力指标没有变化，为100%。

根据表3和下列公式可确定水源水质和管理改善状况的结果和等级。

表3 年度变化评估分值与结果对照

公式如下：

取水量保证状况变化：△WG=WG2-WG1

(5)

水源达标状况变化：△SQ=SQ2-SQ1

(6)

环境管理状况变化：△MS=MS2-MS1

(7)

根据上述公式(5)、(6)、(7)可计算出△WG为0，△SQ为11.69，△MS为18.5，再根据表16可以确定抚顺市大伙房水库水源地的评估结果为取水保证状况变化(△WG)为保持不变，水源达标状况变化(△SQ)为显著改善，环境管理状况变化分值(△MS)为现状改善。

5 水源地“十二五”期间治理生态效益分析

在国家良好湖泊生态环境保护专项资金的扶持下，辽宁省政府也加大了省级专项资金的支持力度，2014年和2015年共安排专项资金8.6亿元，同时积极吸引社会资金投入，保护区内各项保护措施及各类重点项目陆续发挥效益，目前，大伙房饮用水水源地水质已经有所改善，主要污染物总氮浓度显著下降，已由基准年的2.59 mg/L下降到评价年的1.85 mg/L，下降了29%。同时，湖库和入库河流水质已经达到二类水质目标，湖库生态环境总体好转。主要原因分析如下。

(1)一级保护区耕地退耕还草作用初步显现，在消除了耕种带来的化肥、农药污染的同时，自然恢复的蒿草等植被也成为天然隔离带，发挥了阻隔污染物入库的作用；

(2)有机农业生产基地建设成果初步显现，近两年保护区内已建成11万亩，约占保护内耕地总面积十分之一，大大减少了氮磷的污染；

(3)是畜禽养殖业整治成果初步显现，一级保护区15家养殖场(户)已经全部补偿退出，准保护区内88家规模化养殖场完成生态化升级改造，畜禽粪便综合利用率大幅提升；

(4)是超坡地还林工程有所贡献，近两年已实施2.15万亩，大伙房水源保护区内基本消除了超坡地。