桐乡市地表饮用水源水质变化历程及原因浅析.doc

1桐乡市地表饮用水源水质变化历程及原因浅析桐乡市地表饮用水源水质变化历程及原因浅析一、饮用水源取水口变化历程一、饮用水源取水口变化历程桐乡市城镇自来水目前主要由桐乡市凤栖供水有限公司生产供给，该公司下属水厂有果园桥水厂、运河水厂、崇福水厂，在建有同福水厂果园桥水厂始建于 1990 年，一期生产规模为 2.5 万吨/日，于 1992 年建成投产随着桐乡市经济的飞速发展和城乡供水一体化的不断推进，生产和生活用水量不断增加，果园桥水厂先后经过了三次扩建，分别为 1993 年二期 2.5 万吨/日扩建，1998 年三期 3 万吨/日扩建，2003 年 7 万吨/日扩建，现生产能力达到 15 万吨/日承担着梧桐、濮院、屠甸、乌镇、石门等镇（街道）的供水任务果园桥水厂原取水口为大运河支流康泾塘，一方面为了满足取水能力的成倍增长，另一方面由于原取水口水质较差， 2004 年该水厂取水口移至京杭大运河运河水厂位于梧桐街道北部三新村，于 2005 年 8 月动工新建，2007 年 5 月并网供水，供水能力 15 万吨/日运河水厂水源取自京杭大运河，与果园桥水厂现用的取水口取自同一河流，两取水口相距约 50 米。

崇福水厂 90 年底供水， “八五”期间，崇福水厂日供水能力 2 万吨，占崇福镇中用水量的30%，占生活用水供水量的 98%左右后扩建至 4 万吨/天，供崇福镇和洲泉镇居民用水崇福水厂取水口位于大红桥港芝村由于运河崇福段改道至水厂取水口上游，大红桥港的来水被截断，取水口流速变慢，水质下降，雨季时还会发生河水逆流现象，故自 2007 年起，该水厂关闭，仅作备用龙翔水厂（原名炉头镇水厂）属街道镇办企业，成立于 1983 年，日供水设计能力为 1.5万立方米，担负镇区及 10 个行政村的供水任务取水口位于金牛塘（胜利桥）金牛塘南接运河宗阳庙，北至乌镇市河，是县级重要连通河道，行使行洪排涝、交通航运的功能由于地理环境不符合饮用水源的保护标准，2009 年经各相关部门沟通后拟将该水厂关闭或转为生产工业用水随着城乡一体化供水区域进一步扩大和完善，用水量需求快速增长和有限的城市供水设施能力之间的矛盾又变得突出，另一方面，由于近年地下水开采量较高，造成了较为严重的地面沉降，桐乡市域已全面关停深井禁采地下水，全部使用地面水因此，现有地面水厂的供水能力已不能满足近几年城乡一体化供水的要求，为此，凤栖供水有限公司决定新建同福水厂。

该水厂位于凤鸣街道合星村，取水口位于长山河（运河与长山河交汇处以东约 3002米，设计供水量 15 万吨/日二、饮用水源水质监测历程二、饮用水源水质监测历程桐乡市环境保护监测站从 1987 年 4 月平水期开始在大运河、澜溪塘、长山河、康泾塘、长安塘共设监测站位 14 个【1】，进行定期采样监测，其中康泾塘上设置了两个监测点位，其中包括康泾塘梧桐镇北，这也就是后来果园桥水厂的取水口监测点崇福水厂水源地于 1990 年 12 月枯水期开始列入例行监测，分别在水源地及其上下游设置共 3 个监测点（常乐寺桥、春蕾大桥、水厂取水口）龙翔水厂取水口金牛塘胜利桥于 1992 年 4 月纳入例行监测范围从 1992 年开始至 1998 年，饮用水源水质监测项目包括了溶解氧、高锰酸盐指数、五日生化需氧量、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、汞、铅、镉、砷、六价铬、大肠菌群、细菌总数、石油类等共 21 项；其中 1996 年加测总磷监测频次为每年的平水期（4 月）、丰水期（7 月）、枯水期（12 月）各监测一次1999 年起，桐乡市饮用水源水质监测设梧桐水厂（果园桥）和崇福水厂（富民桥）2 个点，逢双月监测 1 次，全年 6 次，监测项目为 pH 值、硬度、酚、氟化物、氰化物、砷、六价铬、汞、镉、铅、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、高锰酸盐指数、粪大肠菌群等共 16 项。

同期地表水常规监测仍按每年的平水期（4 月）、丰水期（7 月）、枯水期（12 月）各一次的频次进行2002 年起，根据上级部门的文件精神，饮用水源地水质监测项目扩充到 28 项，包括必测项目 10 项：水温、pH 值、溶解氧、高锰酸盐指数、氨氮、总磷、氟化物、挥发酚、石油类、粪大肠菌群；选测项目 18 项：硫酸盐、总氮、五日生化需氧量、氯化物、铁、锰、硝酸盐、铜、锌、硒、砷、汞、镉、六价铬、铅、氰化物、阴离子表面活性剂、硫化物监测频次为必测项目每月监测，选测项目每年 1 月和 7 月监测一次【2】三、水源地水质变化历程三、水源地水质变化历程纵观历年监测结果可以看出，影响影响饮饮用水源地水用水源地水质质的主要指的主要指标标是有机是有机污污染指染指标标如高如高锰锰酸酸盐盐指数、石油指数、石油类类； ；营营养指养指标标氨氮、氨氮、总总磷等；金属及其化合物的磷等；金属及其化合物的浓浓度普遍很低甚至低于本站度普遍很低甚至低于本站检检出限以地表水 III 类标准来评价，超标的主要指标为溶解氧、石油类、总磷、氨氮、总氮等本报告选取高锰酸盐指数、氨氮和总磷浓度的年均值作为主要评判指标一是因为这三项指标历年的污染分担率均较高，为水体中的主要污染因子，能代表水体受到的污染情况；二是开展监测的时间较早，数据的延续性好（总磷稍晚，自 2001 年前后开始监测）；三是这三项指标的监测方法比较稳定，数据的可比性有保证。

另外，溶解氧作为反映水质的一项综合性指标，开始监测的时间早，数据延续性好，本文也收集了历年的溶解氧均值进行辅助评价此外，3为避免评价方面的混乱，本报告涉及到对水质进行评价时统一采用《地表水环境质量标准 GB3838-2002》，得出的评价结论可能与历史资料（尤其是 2002 年前的）中的有所出入，但无碍水质的变化历程本报告中引用的地表水各项指标的数据均来自历年的地表水质量简报或环境质量报告年均值为直接引用或根据每次的监测值算术平均所得一）（一） 高锰酸盐指数高锰酸盐指数高锰酸盐指数（CODMn）：以高锰酸钾为氧化剂，处理地表水样时所消耗的量，以氧的mg/L 来表示在此条件下，水中的还原性无机物（亚铁盐、硫化物等）和有机污染物均可消耗高锰酸钾，常被作为地表水受有机污染物污染程度的综合指标也称为化学需氧量的高锰酸钾法，以别于常作为废水排放监测的重铬酸钾法的化学需氧量（CODcr）单单从高从高锰锰酸酸盐盐指数指数评评价，价，则则三三处饮处饮用水源地用水源地历历年水年水质质均均处处于于 III 类类或或 IV 水水质质特别是经历了前期的恶化—好转—反弹(2004 年)后，自自 2005 年起，果园年起，果园桥桥水厂和崇福水厂水源地水厂和崇福水厂水源地的高的高锰锰酸酸盐盐指数年均指数年均值值均均维维持在持在 III 类类水水质质。

详见图 1果园桥水厂和崇福水厂水源主要来自京杭运河，系来自桐乡西部的余杭区，龙翔水厂水源来自金牛塘，系来自桐乡北部的湖州地区由不同水源地高锰酸盐指数的变化可以看出，桐乡北部入境水的水质恶化早于桐乡西部的入境水1 1 、果园桥水厂水源地、果园桥水厂水源地从 1992 年至今，果园桥水厂水源地的高锰酸盐指数年均值变化历程可分为三个比较明显的阶段：1992-1997 年浓度逐年上升，92、93 年的年均值尚优于 III 类标准，1997 年到达峰值浓度；1997-2002 年浓度基本呈下行走向；2003 年至今，经历 2004 年的反弹至次高峰后浓度趋于平稳，基本优于 III 类标准单从高锰酸盐指数来评价，水质最差的 1997 年并未超过Ⅳ类标准2 2、、 崇福水厂水源地崇福水厂水源地崇福水厂与果园桥水厂高锰酸盐指数的变化历程基本一致，也经历了三个比较明显的阶段：1992-1997 年浓度逐年上升，92、93 年的年均值尚优于 III 类标准，1997 年到达峰值浓度，比 1992 年上升了 81%；1998 年浓度大幅度下降，年均值下降了 30%；2000 年-2004 年的变化呈现“v”型，先下降后反弹，2004 年后浓度基本呈下行走向；并且年均值优于 III 类标准。

与果园桥水厂数据相比，崇福水厂水源地的高锰酸盐指数1992 年-2005 年的年均值基本都高于果园桥水厂，但 2006 年后情况正好相反，崇福水厂基本低于果园桥水厂3 3 、龙翔水厂水源地、龙翔水厂水源地4从 1992-2002 年的数据来看，明确以饮用水源地纳入监测的仅有 1992 年和 1993 年，监测断面分别为胜利桥和炉头；其后监测点位仍为胜利桥或炉头，但并不是作为饮用水源地而是作为地面水常规监测点位纳入监测2002 年对大环境地表水监测点位进行调整时，炉头点位被取消从已有的监测数据来看，炉头点位的高锰酸盐指数的变化历程与果园区水厂和崇福水厂水源地的变化略有不同，1992 年该监测点位的高锰酸盐指数浓度已处于Ⅳ水平，明显高于其他两水源地，并且波动更加频繁，93 年浓度为历史低位，然后直线上升，并先后在 1995 年、1997 年、1999 年达到高位后下降，其中最高浓度出现在 1999 年，该浓度接近崇福水厂 1997 年的浓度4.005.006.007.008.009.0010.0011.001992199319941995199619971998199920002001200220032004200520062007200820092010高锰酸盐指数(mg/L)果 园 桥 水 厂 取 水 口 崇 福 水 厂 取 水 口 炉 头 水 厂 取 水 口 III类 水 标 准 IV类 水 标 准图图 1 饮饮用水源地用水源地历历年高年高锰锰酸酸盐盐指数年均指数年均值值（二）（二） 氨氮氨氮氨氮（NH3-N）：氨氮以溶解状态的分子氨（又称游离氨，NH3）和以铵盐（NH4+）形式存在于水体中，两者的比例取决于水的 pH 值和水温，以含 N 元素的量来表示氨氮的含量。

水中氨氮的来源主要为生活污水和某些工业废水（如焦化和合成氨工业）以及地表径流（主要指使农田使用的肥料）进入河流、湖库等氨氮是历年决定我市水质类别的主要定类指标以高锰酸盐指数、氨氮、总磷三个指标来评价水源地水质时，三个水厂水源地的水质类别基本上都是由氨氮决定详见图 21 1、、 果园桥水厂水源地果园桥水厂水源地与高锰酸盐指数的变化过程相似，果园桥水厂水源地氨氮浓度的变化也经历了三个比较明显的阶段，1992-1997 年上升，至 1997 年达到峰值；1998 年-2002 年，下降至历史低位，然后回弹，至 2002 年达到较高浓度；2003 年至今，氨氮浓度逐年缓慢下降，从 2004 年起，浓5度基本上位于Ⅳ类和Ⅴ类水质之间2 2、崇福水厂水源地、崇福水厂水源地崇福水厂水源地氨氮浓度的变化历程与果园桥水厂的比较一致：1992-1997 年上升，并于 1997 年达到历史峰值；1997 年--1999 年浓度快速下降；2000 年出现明显反弹，2002 年至今，浓度逐年降低2007 年起，氨氮浓度从劣Ⅴ类水平改善为Ⅴ类崇福水厂水源地历年氨氮浓度均明显高于果园桥水厂，历年基本处于劣Ⅴ类水平，1997年氨氮浓度更是高出Ⅴ类标准近两倍。

3 3、龙翔水厂水源地、龙翔水厂水源地从已有的监测数据来看，炉头水厂水源地氨氮浓度 1992 年最高，1993 年浓度大幅度降低，然后上升，97 年达到次高浓度，之后浓度下降2000 年-2002 年，氨氮浓度处于Ⅳ类和Ⅴ类水质之间，总磷取代氨氮成为定类指标012345671992199319941995199619971998199920002001200220032004200520062007200820092010氨氮(mg/L)果园桥水厂 崇福水厂 炉头水厂 III类水标准 V类水标准图图 2 饮饮用水源地用水源地历历年氨氮年氨氮浓浓度年均度年均值值（三）（三） 总磷总磷总磷：是水样经消解后将各种形态的磷转变成正磷酸盐后测定的结果，以每升水样含磷毫克数计量水中磷可以元素磷、正磷酸盐、缩。