济南市地表饮用水源水质现状分析与保护措施_陈淑芬

2007年12月第22卷 第4期山东师范大学学报(自然科学版)Journal of Shandong Normal Universi ty(Natural Science)Dec.2007Vol.22No.4
济南市地表饮用水源水质现状分析与保护措施
陈淑芬1)
仲衍伟1)
王兆菡
2)
(1)山东建筑大学市政与环境工程学院,250101,济南; 2)济南大学土建学院,250002,济南M 第一作者39岁,女,副教授)
摘要 据济南市2005年度环境质量报告,分析评价了济南市地表饮用水源水质现状,即有机污染比较严重.并指出了造成济
南市地表饮用水源水质破坏的主要原因,进而提出了水质的保护措施.
关键词 饮用水源; 水质分析; 保护措施; 济南市中图分类号 TU 461
饮用水源水质状况,对保障饮水安全、维护人民群众生命健康具有重要意义.由于城市化进程的加快、社会经济的高速发展,人类活动对水环境的影响强度往往超出水环境本身的承载能力,造成水环境污染、饮用水源水质破坏.这不仅加剧了水资源短缺的矛盾,也给正在实施的可持续发展战略带来了严重的负面影响.因此,探索防治饮用水源污染措施,保护好水源水质,已成为一项迫切任务.
1 济南市地表饮用水源概况
济南市地表饮用水源主要有卧虎山水库、锦绣川水库、狼猫山水库、玉清湖水库和鹊山水库5处,其中,卧虎山、锦绣川、狼猫山3座水库主要调蓄济南南部山区当地降水径流量,玉清湖、鹊山两座属黄河调蓄水库,各水源基本情况如表1所示.
表1 济南市地表饮用水源基本情况
水源名称位置
总库容P 万m 3水厂设计日供水量P 万m 3
主要
供水范围
卧虎山水库历城南部,锦绣川、锦阳川、锦云川三川汇合处
11660南郊水厂5济南市南郊及经十路以南地区供水
锦绣川水库历城南部的锦绣川中游4150分水岭水厂5济南南部高地势地区居民生活用水
狼猫山水库历城区彩石乡
1557雪山水厂2临港工业开发南区和东部地区居民用水玉清湖水库济南市槐荫区与长清县交界处4850玉清水厂40市区供水鹊山水库
黄河北岸济南段黄河北展区末端
4600
鹊华水厂(原黄河水厂)
40
市区供水
由表1可以看出,黄河水已成为济南市主要地表饮用水源.据2002年济南市水资源公报,两个黄河调蓄水库供水量占到了济南总供水量的70%以上,改变了2001年以前济南地表水占20%,地下水占80%的供水格局.
2 济南市地表饮用水源水质现状
近年来,济南市在水污染防治、饮用水源地保护等方面做了很多工作,饮用水源水质有一定改善,但由于南部山区经济发展与水源地保护之间的矛盾、跨流域水资源管理问题等方面的原因,饮用水源污染问题仍比较突出,氮、磷等指标尚未得到有效控制.
2.1 监测参数与标准 据济南市2005年度环境质量报告,月监测参数如下:pH 值、溶解氧、化学需氧量、生化需氧量、总氮、总磷、挥发酚、氰化物、表面活性剂、粪大肠菌群等共计33项指标,执行GB3838-20025地表水环境质量标准6Ó类标准.2.2 水源水质监测结果 水源水质监测结果见表2.在上述监测参数中,对于未检出或检测含量低的项目在表2中不预列出.
2.3 水质评价 对水源水质的评价采用各单要素污染指数相加求得综合污染指数,以此反映水污染的程度.其计算公式如下:
P =E n
i =1P i P i =
C i
C i 0
式中:P )综合污染指数;P i )i 污染物污染指数;C i )i 污染物实测浓度;C io )i 污染物评价标准(地表水环境质量标准Ó
收稿日期:2007-12-05
类);n )参与评价污染物项数.
表2 2005年地表饮用水源监测结果统计
mg #L -1
地表饮用水源地指标氨氮总氮总磷石油类生化需氧量粪大肠菌群(个#L -1)卧虎山水库
年均值实测范围2004年均值0.130.65~0.010.28 6.968.86~4.327.990.0320.147~0.009
0.0320.0200.020~0.020
0.031 1.823.84~1.001.72263823800~2205942锦绣川水库
年均值实测范围2004年均值0.080.28~0.010.08 4.777.65~3.974.770.020.04~0.01
0.020.0200.020~0.020
0.020 1.172.54~1.001.1710379600~901037狼猫山水库
年均值实测范围2004年均值0.050.10~0.010.08 3.844.50~3.174.820.0150.015~0.015
0.0200.0200.020~0.020
0.020 1.572.14~1.001.05115140~90230鹊山水库
年平均值实测范围2004年均值 1.533.13~1.001.25 2.825.40~1.572.730.01960.043~0.005
0.0220.0130.020~0.005
0.005 3.283.97~2.692.897592300~901684玉清湖水库
年均值实测范围2004年均值
0.180.38~0.080.23 1.923.75~0.933.070.0240.072~0.005
0.0150.0200.020~0.020
0.020 1.743.63~1.001.267302300~501512国家标准Ó类
[ 1.0
[1
[0.05
[0.05
[4
[10000
注:表中数据来源于济南市2005年度环境质量报告
根据济南市地表水水质状况,依据P 值将水质污染程度分为4个等级,具体分级标准见表3.
表3 济南市地表水水质污染程度分级
级别轻度污染中度污染中度污染严重污染P 值
[0.5
0.5<P [22<P [4
P >4
根据上述计算公式和各指标监测数据,得到各饮用水源综合污染指数及其污染程度,如表4所示.
表4 2005年地表饮用水源水质评价统计结果
水源名称卧虎山水库锦绣川水库狼猫山水库鹊山水库玉清湖水库P 值
2.875
3.060
2.395
4.437
4.712
污染程度中度污染中度污染中度污染严重污染严重污染
2.4 饮用水源水污染特征及发展趋势分析 从2005年地表饮用水源监测结果统计(表2)和水质评价统计结果(表4)可以看出:
1) 济南市地表饮用水源普遍受到污染,水质呈有机污染特征.含量高的项目主要是氨氮、总氮、总磷、生化需氧量、石油类以及粪大肠菌群.
2) 总氮超标严重.各水源地年均值超过5地表水环境质量标准6Ó类标准0.92~5.96倍.其中,卧虎山水库总氮含量最高,水库总氮实测范围在8.86~4.32之间,年均值超过Ó类标准5.96倍.
3) 南部山区各水库的综合污染指数介于2~4之间,属中度污染水平,两个黄河调蓄水库的P 值都大于4,属严重污染.4) 与2004年相比,氨氮、总氮、总磷、石油类、粪大肠菌群总体呈下降趋势,但生化需氧量总体呈上升趋势.卧虎山水库氨氮、总氮、石油类、粪大肠菌群分别下降53.6%、12.9%及35.5%、55.6%,生化需氧量上升5.8%;玉清湖水库氨氮、总氮、粪大肠菌群分别下降21.7%、37.5%及51.7%,总磷、生化需氧量分别上升60.0%、30.0%.
3 水质污染的成因分析
3.1 南控发展尚未有效控制 济南市2003~2020年城市总体规划方案中明确提出了/南控0的战略方针./南控0即严格控制城市向南部山区的无序发展,这对涵养水源,改善气候,保持良好生态环境,促进可持续发展具有重大战略意义.但由于缺乏有效管理,市区发展不断南扩,使水源补给面积逐步减少,造成涵养保护水源的能力明显衰减,出现了/难控0局面.
这一局面出现有两个重要原因,一是/南控0保护区域不明确,很多人大打擦边球;二是现有管理措施与力度欠缺,管理无序无力,规划与城管执法等部门齐抓共管,却常常是无人来管.
3.2 缺少经济发展与生态保护相协调的合理规划[1] 济南南部山区是济南地表与地下水源的涵养地,尽管济南市在南部山区建立生态涵养区,涵养水源,但由于自然景观和人文资源丰富,素有/城市后花园0之称,并且地价便宜,有关部门为了片面地追求经济效益,不断开发旅游业和房地产业,乱规划、乱开发、乱建设、乱施工的情况非常严重,豪宅、宾馆、饭店、居民小区
111
第4期
陈淑芬,等:济南市地表饮用水源水质现状分析与保护措施
112山东师范大学学报(自然科学版)第22卷
随处可见,个别项目的错位开发和超载开发造成部分地域生态景观难以修复,使南部山区生态遭到重创[2].
这种无序开发不仅阻碍本地经济的进一步健康稳定发展,而且导致南部山区的水生态环境恶化.
3.3水土流失严重,农业面源污染突出严重的水土流失和农业上过量使用农药、化肥,是造成水源中氮、磷等指标超标的主要原因.据2005年济南市环境质量公报,南部山区是全市水土流失较为严重的区域,水土流失面积达540km2,占南部山区总面积10%以上.过量使用农药、化肥造成农业面源污染日益加剧.据调查区域内耕地每hm2年施用化肥折纯624kg,使用量远远大于全国300kg和国际199.5kg警戒值,年施用农药折纯12.15kg,也高于全国8.4kg水平,降雨淋溶和地表径流作用使地表水质受到威胁[2].
3.4缺乏水源保护的环境卫生基础设施随着城市的快速发展,济南市生活污水排放量逐年增加,现有污水处理厂由于污水管网不配套和处理成本高,不能满负荷运行,总处理量尚不足济南市污水量的1P3.
南部山区水库所处的章丘市、长清区和仲宫镇,生活垃圾的清运和污水处理没有受到应有重视,区域内没有集中的无害化垃圾处理厂和污水处理厂;生活垃圾和修路、建筑、开矿等废弃渣料随意堆置,水库周边的水上酒家等违章建筑越建越多,其生活污水直接排进库体,是造成水库水体有机污染的直接原因.
3.5黄河水污染严重,影响饮用水源水质黄河承担着全国50多座大中城市和420个县居民饮水供水任务,随着黄河污染的加重,沿黄一些城市饮用水的水质已被严重污染[3].据52005年黄河水资源公报6显示:2005年黄河流域废污水排放量为43.53亿t,高于2004年的42.65亿t.其中第二产业排放的废污水量31.99亿t,占污水总量的73.49%.并且,2005年参加评价的黄河干支流中,劣Õ类水质河长占31.2%;参加评价的30个省界水质断面,全年水质符劣Õ类标准的断面占36.7%.
据济南黄河洛口断面2005年监测数据,生化需氧量、氨氮超标率分别达到22.2%,汞超标率11.1%,粪大肠菌群超标率33.3%,石油类超标率6.7%.
4水源地水质保护措施
针对上述造成水源地水质破坏的主要原因,提出以下保护措施,以保护和改善水质状况.
4.1界定南控区范围,成立保护区管理机构[2]保护南部水源地,这已成为有识之士的广泛共识.要实施有效保护,首先要明确/南控0保护区域,也就是明确划定济南城市建设的/南控0界线,并由此确定相应的管护措施.山东省地矿局801水文地质工程地质大队专家程秀明经过多年研究,认为小清河与玉符河流域的地表分水岭是济南城市建设不可逾越的南控红线.这是一个非常有价值的建议,值得认真研究.其次,针对/难控0出现的第二个因素,成立专门的管理机构是解决这一问题不可或缺的手段.实施/南控0战略,建立生态涵养保护区,涵养保护南部饮用水源地将是济南市一项长期而紧迫的工作,不是一时举措,为此也需要一个长期而专门的管理机构.
4.2制定经济与生态环境保护相协调的发展规划要体现以人为本的发展理念,按科学发展观的要求制定经济与生态环境保护相协调的发展规划.拆除锦绣川与卧虎山水库饮用水源一级保护区内与取水设施无关的建筑项目,搬迁水上酒家.适度控制南部山区的城市建设,尽量减少人们危害生态环境的经济活动;严格控制开发建设项目,鼓励发展环保型的高新技术企业,逐步搬迁和淘汰生产工艺落后、污染重、效益差的小企业,最大限度地保护水源涵养地.
同时,要研究建立补偿机制以确保当地的经济利益.由于对水源保护区所采取的种种措施势必给当地经济发展带来一定的负面影响,应进行必要的经济补偿.
4.3开展库区水土保持工作,发展生态农业通过绿化荒山、生态修复等治理措施,开展南部山区小流域综合治理活动,加强水土保持工作,提高水源涵养补给功能.加强农村环境保护建设,大力发展生态农业、发展林果、蔬菜等绿色有机农产品开发生产和精深加工,做好面源污染和土壤污染治理工作,以减轻面源污染.
4.4推进城市水源环境基础设施建设在水源保护区范围内应加强环卫基础设施建设,建立无害化垃圾处理厂,加大生活垃圾无害化处理率,加快污水处理厂的建设,并配套建成相应的污水收集管网,促使工业废水、生活污水达标排放,加强对区内点源、面源及城镇生活废水的治理,控制水体污染,减轻废水对流域水环境的影响.
4.5控制黄河流域水质污染5饮用水水源保护区污染防治管理规定6中强调:跨地区的河流、湖泊、水库、输水渠道,其上游地区不得影响下游饮用水源保护区对水质标准的要求.这一规定要求沿黄各级政府应肩负起防治水污染,保护水环境的责任.这一责任的完成需要由国家来统一组织实施.国家应建立黄河水质监测系统、水质信息系统和水质管理系统,及时获取黄河水质量现状、发展趋势、污染程度等信息[4],加大、加重对向黄河排放污染物的企业的惩治力度,清理沿黄污染重的排污单位,保证黄河流域全国50多座大中城市和420个县居民的安全供水任务[3].
5参考文献
[1]陈淑芬,谭凤训,高爱颖.济南市南部山区地表饮用水源水质现状分析与防治措施[J].中国人口.资源与环境,2006,3专刊:76~77
[2]高祥森,吴修安.房地产乱开发乱建设济南南部山区生态遭重创[N].齐鲁晚报,2004-08-17
[3]虎华,张国俊,张帼,等.开封市饮用水源地保护现状及建议[J].中国农村水利水电,2006,(10):59~60
[4]毛丽华,周保华,李子君.济南市水污染现状与防治对策探讨[J].济南大学学报(自然科学版),2005,12:370~372
[5]谭风训.济南市水环境特性及其保护对策研究[J].山东师范大学学报(自然科学版),2007,22(2):128~129
THE ACTUAL WATER Q UALITY ANALYSES AND PROTECTION
MEASURES OF SURFACE DRINKING WATER ABOUT JINAN
C hen Shufen1)Zhong Yanwei1)Wang Zhaohan2)
(1)School of Municipal and Environmental Engi neering,Shandong Jianzhu University,250101,Jinan,Chi na;
2)College of Building Cons truction Institute,Jinan University,250002,Jinan,Chi na)
Abstract According to Jinan city2005year environment quality report,the paper analyzes and evaluates the water quality actuality of Jinan.s drinking water source,namely organic pollution is fairly serious,and discusses the main reason of creating water quality polluted.advanced the protection measure of water quality is advanced.
Key words drinking water source;water quality analysis;protection measures;Jinan City
关于学报论文中的数学式和反应式
1)文章中重要的或后文将要重新提及的数学式、反应式等可另行起排,并用阿拉伯数字连续
编号(式码).序号加圆括号,右顶格排出.
2)长数学式超过1行时,应在/=0、/U0、/<0、/>0等关系符号,或在/+0、/-0、/@0、/A0
等运算符号处转行,2次以上转行者,应使关系符号和运算符号分别对齐.
3)反应式在反应方向符号/y0、/=0、/W0等处转行.式中的反应条件用比正文小1号的字
符标注于反应方向符号的上下方.
4)为节省版面,在不引起误解的前提下,叠排分式应尽量改成卧排分式或负数幂.
5)化学实验式、分子式、离子式、电子式、反应式、结构式和数学式等的编排,应遵守有关规
则;结构式中键的符号与数学符号应严格区别,如单键/)0、与减号/-0,双键
与/=0,分枝键
或与小于号/<0或远小于号/n0等不应混淆.113
第4期陈淑芬,等:济南市地表饮用水源水质现状分析与保护措施。