里下河水网地区饮用水源地污染特征及控制研究

姚 敏 ，蒋 咏 ，陆 隽 ，胡小雨

（1. 江苏省水文水资源勘测局，江苏 南京 210029；2. 江苏省水资源服务中心，江苏 南京 210029）

里下河并不是一条河，而是由下游许许多多河网构成的一大片河网洼地的统称[1]。历史上，里下河自然环境经历了从大海到泻湖、从泻湖到平陆的巨大变迁，形成了如今地面坡度平缓、河道浅窄的地貌。一直以来，里下河地区防洪排涝、供水保障、生态环境等问题都是研究及治理的热点。通过多年持续的研究、治理和建设，里下河地区洪、涝、渍、旱、潮、碱等灾害得到了有效控制，成为淮河流域最大的粮棉基地，但其水环境污染、水生态环境退化等问题一直没有得到有效控制。本研究重点分析里下河地区饮用水源地汛期水质持续超标的特征及成因，提出了水源地污染控制的对策措施，以期为里下河地区饮水安全保障提供科学参考和支撑。

1 基本情况

1.1 区域概况

里下河地区位于江苏省中部，因里运河简称里河，串场河俗称下河，故称里下河地区[2]，是江苏乃至全国著名的商品粮棉和水产养殖基地，素有“鱼米之乡”的美誉，其范围为里运河以东，苏北灌溉总渠以南，扬州至南通 328 国道及如泰运河以北，海堤以西，总面积为 2.1 万 km2，分属盐城、扬州、泰州、南通、淮安五市，区内现有约 1 300 万人，耕地面积为 1 万多 km2。里下河地区地势低洼，河网密布，湖荡渠系纵横交错，区内有通榆河、泰东河、三阳河、潼河、新通扬运河和泰州引江河等流域性河道和 30 余条区域性骨干河道，区域水面率为12.5%[3]，里下河地区概况图如图 1 所示。随着沿海开发战略建设实施，经济发展速度加快，区域独特的水资源环境备受关注。

1.2 水资源供给

由于地势平坦，里下河地区河网拦蓄和调节降雨径流能力差，虽然全年平均雨量为 987 mm，但占年径流仅 15%～20%，同时降雨年际变化大[4]，年内分布极不均匀，本地径流大多难以利用[5]。该地区年供用水量约为 11 亿 m3，主要依靠淮河、长江等外流域调水供给，并已由原来以淮水为主逐步演化成自流引长江水为主，水量输送由原沿里运河由西向东和沿灌溉总渠由北向南供给，转向扎根长江由南向北输送。区域西南边缘的江都水利枢纽、泰州引江河和高港枢纽，结合新通扬运河和三阳河部分河段，既可引水灌溉，又可帮助里下河排涝。作为南水北调东线第一期工程的三阳河、潼河、宝应站工程及连接泰州引江河和通榆河的泰东河工程均已经完成，里下河地区扎根长江供水的骨干工程体系日臻完善。

图 1 里下河地区概况图

1.3 水源地水资源质量

为了综合反映江苏省里下河地区水源地水质状况，水源地水资源质量评价分类进行，第 1 类为常规污染项目；第 2 类为一般性化学指标；第 3 类为有机有毒性项目[6]。

首先计算里下河地区水源地单项指数 Ij，Ij=((Cj- Cjk) / (Cjk+1- Cjk)) × 20 + Ijk，

式中：Cj为 j 项评价项目的监测浓度；Cjk为此 j 项的 K 级标准浓度；Cjk+1为此 j 项的 K + 1 级标准浓度；Ijk为此 j 项的 K 级指数值。

其次计算里下河地区不同水源地（以 L 表示）的分类指数 IL，需确定分类评价结果，各分类指数和确定方法及计算公式分别如下：

1）对第 1 类项目（II），取各项单项指数和的均值，即：

2）第 2，3 类项目（III，IIII）（一般性化学指标、有机有毒性项目），分别取单项指数最高者，即：III= ( III)max；IIII= ( IIII)max。

最后确定评价水源地水质指数 WQI，取上述 3 类指数中最高者，即：WQI = ( IL)max。

3）确定水质评价等级，如表 1 所示。

根据已公布的江苏省集中式饮用水源地第一、二、三和四批名录，里下河地区现有饮用水源地20 个，除盐龙湖、射阳湖为近年新建成的湖泊型水源地外，其他都为开放性河道型水源地，主要分布在通榆河、泰东河、射阳河、卤丁河等骨干河道上。根据江苏省水环境监测中心监测成果，综合评价 2016 年 6—8 月里下河地区饮用水源地水资源质量状况，如表 2 所示。

表 1 水质评价等级表

表 2 里下河地区饮用水源地水资源质量等级表

2 水源地水质评价及污染特征分析

里下河地区属复杂河网地区，流向不定，水情复杂，外部既有流域性洪水和海潮威胁，区域内部也存在洪涝并袭及水环境恶化的问题[7]。随着经济社会的发展，近年来该地区饮用水源地主汛期水质异常的问题凸显。以 2016 年 6—8 月为例，根据评价结果，里下河地区现有水源地监测断面绝大部分水质较差，饮用水源地综合污染指数在 32.9～71.8之间，水资源质量等级为 3～4 级，以 4 级为主，大部分 WQI 超过 60.0，属于已受到污染水质。水源地主要超标因子为溶解氧、高锰酸盐指数和氨氮，如图 2 所示。该异常情况一直延续至 8 月底，9 月上旬水源地水质逐步恢复正常。

图 2 里下河地区饮用水源地主要指标单项指数

里下河地区水源地 6—8 月水质异常现象，经水质水量监测分析与实地调研，主要原因有：

1）区域水污染未得到有效遏制是根本原因。一方面，里运河东堤、苏北灌溉总渠南北堤、海堤防御淮河洪水及海潮侵袭，南部沿通扬公路沿线封闭挡住通南地区高地水入境，里下河腹部变成一个相对独立封闭的水系。里下河腹部地区的径流主要由当地降水形成，其碟形洼地决定了雨后河网水位先被逼高，再是通过入海港道缓慢下泄或由江都和高港水利枢纽、宝应抽水站抽排入长江。另一方面，里下河地区居民居住分散，农渔业和畜禽养殖业发达，面源污染负荷较高。进入汛期后降雨增多，平时积蓄的地面杂物、生活垃圾、农药化肥、养殖废水、粪便等面源污染物随雨水和涝水汇入河道，特别是里下河特殊的锅底洼[8]，劣质水“四水投塘”，导致河湖水质出现阶段性恶化，溶解氧低至 1.2 mg/L，高锰酸盐指数、氨氮、总磷分别高达 12，2.7，0.634 mg/L，如图 3 所示。

2）汛期停引长江水不利于水质改善。里下河地区河网常年靠“江水东引”工程体系从江都东闸和高港枢纽[9]抽引长江水满足生产、生活和生态用水需求。以 2015 年为例，江都、高港枢纽全年累计引江水分别达到 19.30 亿、30.51 亿 m3，合计近 50 亿 m3。大量清洁的长江水进入里下河地区后，调活河网水体，加快水体置换，促进水体流动，河湖纳污能力增加，保障了饮用水源地水质安全，增加了平水期和枯水期水资源的有效供给。进入主汛期，里下河地区降雨增多，为防洪排涝流域性、区域性骨干河道水位降低，江都、高港水利枢纽由引长江水改为抽排当地洪涝水[10]，导致优质长江水补给不足，水体流向改变又使得沟汊劣质水加快汇入河网，加之汛期雨量大、雨期长、气温高，水源地水质恶化显著。

图 3 里下河地区饮用水源地主要指标分布图

3 水源地污染控制及安全保障措施

里下河地区所处地理位置特殊，生态环境相对脆弱，环境承载力较低，饮用水源地安全保障问题引起当地政府及有关部门的高度重视，科学研究、有效落实饮用水源地建设与保护措施，切实解决里下河地区饮用水源地水质时段性超标问题，保障居民饮水安全。

1）持续强化里下河地区水污染治理，改善区域水环境质量。区域水安全是饮用水源地安全的基础和前提，要以习近平总书记提出的“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”治水新思路为指导，建立以水域纳污能力倒逼陆域污染排放的综合治污和保护模式，把限制排污总量作为水污染防治和污染减排工作的重要依据，强化节水减污、点源治理和面源控制，工业要强化进园入区、污水集中处理，城镇生活污水处理厂实现乡镇全覆盖，农村实现污水处理设施全覆盖，规模以上畜禽养殖场实现废水处理设施全覆盖，水上运输船舶污水实现集中收集处理全覆盖，地区、部门、行业形成合力，从源头上削减入河污染物总量。同时继续加强通榆河清水走廊建设，突出系统治理的理念，统筹山水林田湖生命共同体的综合治理，改善区域水环境质量。

2）开展水功能区水质达标综合整治。建立水功能区用途和目标管制制度，明确水功能区分类保护和管理要求，严格控制水功能区划及其水质目标调整。落实最严格水资源管理制度，建立以水定发展规模、定产业方向、定城镇布局的约束机制，推进节水防污型社会建设。按“一区一策”的要求加强水质未达标水功能区综合治理，根据近 5 a 水功能区水质达标状况，按“点面结合、上下统筹”的原则筛选确定水功能区达标整治名录和目标，围绕污染物限排总量提出并实施符合实际、技术可行、经济合理、可操作性强的“一区一策”的达标整治措施。通过水功能区达标整治，有效提升里下河地区水环境质量，维护河道生态健康，为饮用水源地安全提供区域水环境支撑。

3）优化水源地布局，加快应急备用水源建设。科学的饮用水源地布局是保障供水安全的重要环节，强化新水源地选址设置论证，不断加强人工湖型封闭可控式水源地的建设，确保有条件的地区建设 2 个以上不同水系、相对独立控制取水的饮用水源地或应急备用水源地；不具备条件的地区，要签订应急饮用水源协议，实行应急联网供水。盐龙湖应急备用水源地建设后，盐城市多次有效应对了饮用水源地突发性水污染事件。事实证明，建设应急备用水源地是里下河地区提高饮用水源地安全保障水平的有效措施。

4）全力推进饮用水源地达标建设工作。加强饮用水源地管理和保护，开展以“水量保证、水质达标、管理规范、运行可靠、监控到位、信息共享、应急保障”为目标的饮用水源地达标建设，清除水源地保护区的违规设施，确保保护区内无供水安全隐患；强化日常管护，建立管理机构，明确管护人员等，做到“一个保障、二个达标、三个没有、四个到位”。即保障水源地安全供水，正常情况下水源地安全供水，突发事件情况下保证应急供水；集中式饮用水源地水质达到国家规定的水质标准，供水保证率达到 97%；水源地一级保护区范围内没有与供水设施无关的设施和活动，二级保护区范围内没有排放污染物的设施或开发活动，准保护区范围内没有对水体污染严重的建设项目、设施或开发活动；水源地保护机构和人员到位，警示标牌、分界牌和隔离措施到位，备用水源地和应急管理预案到位，水质自动监测和预警设施到位。

5）强化水质监测及应急管理。规范水功能区水质例行监测，每 2 个月 1 次全覆盖监测，对保护区、保留区、缓冲区等重点水功能区每个月监测 1 次，对县级以上集中式饮用水源地每月监测 2 次，及时掌握水质状况，当发现 WQI 接近 60.0，可能影响供水安全时，应当加密跟踪监测水质，并立即采取预防、控制措施。加强跨部门协作，推进水质监测数据共享，加强风险监控。制定应对饮用水源地突发性水污染事件应急预案，实行跨市河流闸坝调度通报制度，加强水利工程的科学调度及对应急备用水源地、深井的维护管理，有针对性地开展应急演练，减少和减轻水污染突发事件的发生和影响。

6）全面推进自来水深度处理工作。针对里下河地区饮用水源地溶解氧、高锰酸盐指数和氨氮容易超标的水质特点和现有水厂条件，合理选择切合当地实际的深度处理改造工艺，加大深度处理工作力度，加快改造步伐，变深度处理为常规处理，提高安全供水能力，努力实现从供合格水向供优质水的转变。

4 结语

由于里下河地区的特殊自然地理条件，若不采取有力措施，该地区集中式饮用水源地 WQI ≥ 60.0异常现象还难以避免。面对里下河地区饮用水源地安全保障面临的诸多挑战，需解决好工业、生活点源和农业面源污染治理，加强水功能区管理和综合整治水资源质量等级为 4 级的水域，持续改善区域水环境，同时优化水源地布局，加强应急备用水源地建设，以达标建设为抓手规范饮用水源地保护，建立健全长效管理和保护机制，提高饮用水源地的安全保障水平。