江苏省水资源质量状况分析及提升对策研究

2022-08-05 09:29孔繁璠高鸣远
水资源开发与管理 2022年7期
关键词:类水需氧量水源地

孔繁璠 殷 鹏 高鸣远

(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)

党的十八大以来,江苏省深入推进生态文明建设,已取得了明显成效,水资源质量得到持续改善[1-2]。进入新发展阶段,经济发展与环境保护的矛盾仍未发生根本转变,河湖治理与保护面临的形势依然严峻复杂。本文通过对2021年度江苏省水资源质量进行系统分析,为新时期更高水平地提升江苏省河湖水资源质量提供技术支撑。

1 江苏省2021年水资源质量情况

1.1 总体情况

2021年江苏省水文部门对江苏省796条河流、164个湖库进行了监测,共计监测站点1966个。根据《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中的评价指标(总氮不参评)进行全指标评价,2019—2021年江苏省水环境质量总体呈改善趋势,2021年评价为Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类、Ⅴ类、劣Ⅴ类水质标准的监测站点比例分别为12.6%、50.9%、24.0%、8.3%、4.2%。其中优Ⅲ类(含Ⅲ类)水质标准的站点占比分别较2019年、2020年上升12.6%、1.9%,劣Ⅴ类站点占比分别下降1.8%、0.3%,具体情况见图1。

图1 江苏省2019—2021年水质监测站点水质类别(总氮不参评)

如总氮参评,则2021年评价为Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类、Ⅴ类、劣Ⅴ类水质标准的监测站点比例分别为10.9%、50.2%、23.0%、9.0%、6.9%。其中,优Ⅲ类站点较湖库总氮不参评下降2.4%,劣Ⅴ类站点较湖库总氮不参评上升2.7%。

1.2 河流水资源质量

2021年纳入监测范围的796条河流中,采用全指标评价(总氮不参评),类别为Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类、Ⅴ类、劣Ⅴ类水质标准的河流分别为43条、452条、192条、55条、54条,占比分别为5.4%、56.8%、24.1%、6.9%、6.8%,具体情况见图2。其中优Ⅲ类河流占比较2020年上升3.4%,劣Ⅴ类上升0.2%。

图2 江苏省2021年河流水质类别分布情况

2021年,301条未达Ⅲ类水的河流中(比2020年减少49条),总磷、氨氮、五日生化需氧量是主要超标因子,出现频次分别为170次(比2020年减少24次)、138次(比2020年减少22次)、131次(与2020年持平)。此外,超标因子还包括化学需氧量、高锰酸盐指数、氟化物、溶解氧、砷、挥发性酚,出现频次分别为59次(比2020年减少48次)、39次(比2020年减少9次)、15次(比2020年增加14次)、8次(比2020年减少16次)、2次(比2020年减少1次)、1次(比2020年减少4次)。

2021年共有54条劣Ⅴ类河流(比2020年减少5条),未达到Ⅴ类标准的水质因子为氨氮、总磷。其中40条河流氨氮未达Ⅴ类标准,比2020年减少9条;19条河流总磷未达到Ⅴ类标准,比2020年减少9条。

1.3 湖泊水库水资源质量

1.3.1 总氮不参评评价结果

2021年纳入江苏省监测范围的164个湖泊、水库中,采用全指标评价(总氮不参评),类别为Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类、Ⅴ类、劣Ⅴ类水质标准的湖库分别为31个、52个、44个、32个、5个,占比分别为18.9%、31.7%、26.8%、19.5%、3.1%。其中优Ⅲ类湖库占比与2020年基本持平,劣Ⅴ类上升1.4%。

2021年,81个未达到Ⅲ类水的湖库中,均存在总磷超标问题,与2020年情况相当(2020年83个未达到Ⅲ类水的湖库也均存在总磷超标问题)。其他超标因子总体出现频次较2020年呈下降趋势,包括五日生化需氧量、高锰酸盐指数、化学需氧量、氨氮、氟化物,出现频次分别为13次(比2020年增加1次)、7次(比2020年减少6次)、6次(比2020年减少4次)、2次(比2020年增加2次)、1次(与2020年持平)。

2021年,5个劣Ⅴ类湖库中,未达到Ⅴ类水评价标准的超标因子均为总磷。

1.3.2 总氮参评评价结果

如湖库总氮参评,则对水质达标率影响很大。在总氮参评的情况下,2021年评价为Ⅲ类、Ⅳ类、Ⅴ类、劣Ⅴ类水质标准的湖库分别为47个、47个、44个、26个,占比分别为28.7%、28.7%、26.8%、15.8%。其中Ⅲ类湖库占比较2020年下降4.7%,劣Ⅴ类下降0.3%。相比总氮不参评的情况,总氮参评结果中优Ⅲ类湖库下降21.9%,劣Ⅴ类湖库上升12.7%。总氮参评与不参评湖库水质达标情况见图3。

图3 江苏省2021年湖泊水质类别分布情况

江苏省监测的164个湖库中,共有107个湖库总氮未达到Ⅲ类水标准(较总氮不参评增加了26个),有25个湖库总氮为劣Ⅴ类水质(较总氮不参评增加了20个)。

纳入监测范围的12个省管湖泊和6个大型水库中,按照总氮不参评的方式评价,6个大型水库均达到Ⅲ类水标准,12个纳入监测范围的省管湖泊中,有3个为Ⅲ类水,8个为Ⅳ类水,1个为Ⅴ类水。按照总氮参评的方式评价,仅有太湖、白马湖、宝应湖、高邮湖、邵伯湖5个湖泊对水质结果没有影响,其余13个湖库水质类别均有不同程度的下降。

1.4 城市集中式饮用水水源地水资源质量

江苏省96个县级以上城市集中式饮用水水源地水质合格率达100%,其中65个水源地达到地表水Ⅱ类水标准,占67.7%,31个水源地达到Ⅲ类水标准,占32.3%。

1.5 不同流域水资源质量

1.5.1 河流

按照全指标评价(总氮不参评),2021年江苏省长江流域(不含太湖流域,下同)水质最优,优Ⅲ类河流数量占比为75.8%,太湖流域与淮河流域相当,分别为56.1%、58.0%。劣Ⅴ类河流占比中,淮河流域最高,为9.4%;长江流域最低,为4.1%,具体情况见图4。

图4 2021年江苏省不同流域河流水质情况

1.5.2 湖库

按照全指标评价(总氮参评),2021年江苏省不同流域湖库水质情况与河流情况相同,同样为长江流域最优,有53.3%的湖库达到Ⅲ类水标准,2.2%的湖库为劣Ⅴ类水质。淮河流域湖库水质最差,达到Ⅲ类水标准的湖库仅为6.1%,24.5%的湖库为劣Ⅴ类水质,具体情况见图5。

图5 2021年江苏省不同流域湖库水质情况

1.5.3 城市集中式饮用水水源地

从城市集中式饮用水水源地水质统计情况来看,长江流域和太湖流域城市集中式饮用水水源地水质情况最优。其中长江流域30个城市水源地均达到Ⅱ类水标准;太湖流域16个城市水源地中,有14个为Ⅱ类水,占87.5%,有2个为Ⅲ类水;淮河流域50个水源地中,有21个达到Ⅱ类水标准,占42.0%,29个为Ⅲ类水,占58.0%,具体情况见图6。

图6 2021年江苏省不同流域城市水源地水质情况

2 对策建议

a.2019—2021年,江苏省河湖水环境质量呈持续改善趋势,但是2021年水质改善程度较2020年明显放缓,说明随着水环境治理的深入,治理的边际效益日益明显,必须系统性强化治理措施,进一步提升江苏省河湖水资源质量[3]。

b.总磷、氨氮、五日生化需氧量3项指标是影响河流水质的主要超标因子,其原因是江苏省人口密度高、经济体量大,总磷、氨氮、五日生化需氧量等特征污染物单位面积排放强度仍超过全国平均水平。根据江苏省生态环境部门统计,江苏省COD、氨氮、总磷、总氮单位国土面积排放强度分别是全国平均水平的6.25倍、6.67倍、5.56倍、6.36倍,排放量分别占全国的6.88%、7.33%、6.11%、7.29%。目前,江苏省污染物排放标准已经领先全国平均水平,特别是2018年江苏省颁布的《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值》已经是全国最严格的污染物排放标准[4]。因此,新时期江苏省外源控制的主要措施应从提升污染物排放标准向进一步优化产业结构,促进绿色发展转变[5-6]。

c.与河流不同,氨氮、五日生化需氧量不是影响湖库水质的主要超标因子,说明江苏省退圩还湖、水生植物管护等湖泊生态修复措施已经取得阶段性成效,河湖自净能力提升效果明显,氨氮、五日生化需氧量等耗氧指标均可以通过湖泊的自净能力予以降低。总氮和总磷是湖泊最主要的超标因子,一方面说明“减磷控氮”仍是江苏省外源污染治理的核心,另一方面说明湖泊总磷治理的复杂性,与氨氮、五日生化需氧量不同,磷是一种不能降解的物质,外源输入的总磷在湖库中沉积,不断形成新增内源磷污染,在控制外源磷输入的同时,必须加强生态清淤、清水活水等生态措施,提升湖库环境容量,从而降低湖库总磷浓度[7-8]。

d.分流域来看,江苏省沿长江地区(长江流域、太湖流域)水质情况明显优于淮河流域水质状况,一方面是由于沿江地区经济发展已从高速增长阶段转向高质量发展阶段,水资源质量提升明显,另一方面是由于沿江地区引排水条件优越,沿江各市相继建设了一批清水活水工程,提升了区域水环境容量。因此江苏省淮河流域应该加快产业结构转型升级,彻底扭转以牺牲环境质量为代价获得经济效益的发展模式[9-10]。

3 结 语

本文对江苏省水资源质量现状进行了系统分析,发现江苏省河湖水环境质量呈持续改善趋势,2021年江苏省河湖优Ⅲ类站点占比达到63.5%,较2019年上升12.6%。其中,96个县级以上城市集中式饮用水水源地水质均达到地表Ⅲ类水标准;纳入监测范围的796条河流中,62.2%的河流达到优Ⅲ类标准;湖库水资源保护任重道远,总氮、总磷仍是湖库最主要的超标因子。河流水质与湖库水质变化趋势不同,再次印证了湖库治理的复杂性,必须要坚持“外源减量、内源减负、生态扩容、科学调配”的治理思路,加大治理力度,补齐总磷短板。如何实现“水质达标向水质向优转变”也是新发展阶段需要系统深入研究的问题。此外,从河湖系统治理的角度出发,建议将总氮指标纳入地表水环境质量标准河流参评项目,以此加强入湖总氮控制力度。本文可为江苏省新发展阶段河湖水资源保护与治理提供技术参考,并为其他人口密度高、经济总量大、环境容量小的地区的河湖治理提供借鉴。

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