中國是一個水資源比較豐富的國家,但存在著嚴重的空間分布不均衡性,南方水資源豐富,北方少雨干旱,許多城市存在嚴重的缺水現(xiàn)象。南水北調(diào)的建設(shè)對合理調(diào)配水資源,改變北方地區(qū)水資源嚴重短缺的局面,保證社會經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展具有非常深遠的意義。地跨河南、湖北兩省的丹江口水庫是南水北調(diào)中線工程的水源地。南水北調(diào)中線工程就是從丹江口大壩加高、擴容的丹江口水庫陶岔引水,通過新挖渠道及局部布設(shè)管涵,經(jīng)河南、河北自流到北京、天津,輸水干線全長1428公里,年均調(diào)水規(guī)模95億立方米。
一、 南水北調(diào)到京后水質(zhì)狀況
水源水質(zhì)狀況直接涉及到處理的項目和工藝設(shè)計參數(shù),因此在確定凈水方法和凈水工藝過程之前,必須對原水水質(zhì)資料進行全面掌握,從而根據(jù)用水要求需達到的水質(zhì)標準,分析研究原水水質(zhì)中那些項目需要通過凈水廠給以處理。
1、丹江口水庫和河北四個水庫水質(zhì)現(xiàn)狀
為了配合南水北調(diào)工程后北京市供水系統(tǒng)改造及建設(shè)規(guī)劃與積累丹江口水庫和河北四個水庫水質(zhì)數(shù)據(jù),2002年至2006年期間對丹江口水庫和河北四個水庫進行多次水質(zhì)監(jiān)測。
依據(jù)丹江口水庫的水流動態(tài),設(shè)置4個取水點,對丹江口水庫入庫控制斷面漢庫浪河口下、丹江口水庫(大壩)、丹庫臺子山、陶岔4個斷面進行了采樣監(jiān)測。水質(zhì)按《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838-2002)進行檢測和單因子評價。從監(jiān)測評價結(jié)果看,除總氮外丹江口水庫庫區(qū)水質(zhì)均達到或優(yōu)于GB3838-2002地表水環(huán)境質(zhì)量標準Ⅱ類水體。單項評價指標總氮丹江口水庫中的丹江口大壩超過Ⅲ類(1.0mg/L),浪河口和陶岔超過Ⅱ類(0.5mg/L),接近Ⅲ類(1.0mg/L)。從2002年至2006年的水質(zhì)變化趨勢來看,除總氮外其它水質(zhì)數(shù)據(jù)變化不大,只是總氮逐年升高。
河北四個水庫除總氮外均達到GB3838-2002地表水環(huán)境質(zhì)量標準Ⅱ類。河北四個水庫的黃壁莊水庫、黃崗水庫和王快水庫的總氮超過GB3838-2002地表水環(huán)境質(zhì)量標準Ⅴ類(2.0mg/L),西大洋水庫也超過Ⅳ類(1.5mg/L)。四個水庫均具有不同程度富營養(yǎng)化,其中黃壁莊水庫富營養(yǎng)化嚴重,2005年9月藻類數(shù)量近1000萬個/升,崗南水庫和西大洋水庫均在420萬個/升左右,王快水庫在200萬個/升以下。
2、南水北調(diào)工程輸水過程的水質(zhì)變化特點
在加強丹江口水庫整個水環(huán)境保護的基礎(chǔ)上,控制輸水渠道的沿途污染源,對于保證水質(zhì)在整個輸水過程中的穩(wěn)定性,是極其重要的。目前南水北調(diào)工程中線為了防止輸水過程中的水質(zhì)污染,設(shè)計中包含了一系列的保護措施,如輸水渠道兩側(cè)開辟50m綠化帶、遠離城市和工礦企業(yè)、高速公路式封閉管理、無任何排污口等措施。若在整個輸送過程中,水體未受到污染,水體本身經(jīng)過長距離的輸送,也具有一定的自凈能力,污染物質(zhì)在水體中通過化學(xué)降解(如對部分有機物污染物質(zhì))和微生物降解(如對氨氮和部分有機物)可得到部分去除,水質(zhì)將得到一定改善?;瘜W(xué)降解主要包括水解、光化學(xué)和氧化還原反應(yīng);微生物降解包括光能/化能自養(yǎng)、好氧和兼氧降解過程。在上述一系列的措施之外有可能帶來的水質(zhì)污染是新建輸水渠道的土壤污染、不可預(yù)見性事件(洪水暴發(fā)和突發(fā)性污染事故)和雨水。土壤污染主要吸附在土壤顆粒表面的化學(xué)物質(zhì)的釋放,土壤污染主要出現(xiàn)在輸水渠道使用初期的一段時間內(nèi);雨水主要影響到水體pH值,對凈水廠的處理工藝和設(shè)備帶來一定影響。不可預(yù)見性事件如洪水暴發(fā)和突發(fā)性污染事故,這些事件的發(fā)生導(dǎo)致水體水質(zhì)急劇變化,一旦河流造成污染,水體形成污染帶,對供水廠將產(chǎn)生一段時間的影響。
總之,南水北調(diào)中線輸水干線規(guī)劃目標是《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838-2002)Ⅱ類水標準。要達到此目標,必須加強丹江口水庫水源和輸水干渠的水環(huán)境保護,同時南水北調(diào)輸水渠道應(yīng)配有先進的水質(zhì)自動在線監(jiān)測設(shè)備,24小時不間斷進行水質(zhì)自動監(jiān)測,從而對輸水過程中水質(zhì)實時連續(xù)監(jiān)測和遠程同步監(jiān)控。從而有利于供水企業(yè)及時切換水源,保證安全供水。南水北調(diào)中線輸水干線中應(yīng)在跨省市跨地區(qū)的邊界點設(shè)置水質(zhì)監(jiān)控點,專門機構(gòu)管理,由此達到各地區(qū)負責(zé)其管轄范圍內(nèi)輸水渠的水環(huán)境保護。
二、 南水北調(diào)后北京自來水集團水廠改擴建水質(zhì)保障技術(shù)方案(略)
結(jié)語: 如何在水源水質(zhì)多樣化的情況下保證供水水質(zhì),將是供水行業(yè)面臨的重要研究課題。由于水源水質(zhì)問題的復(fù)雜性,僅靠水廠某一單元的工藝改造已經(jīng)很難從根本上解決問題,只有通過加強水源保護、建立水質(zhì)安全保障關(guān)鍵技術(shù)、實施水廠優(yōu)化運行以及保持管網(wǎng)水質(zhì)穩(wěn)定性等措施,才能確保供水安全。北京自來水處理工藝及設(shè)施處于新舊并存,在水源與水質(zhì)發(fā)生不斷變化的情況下,迫切需要研究、改進工藝技術(shù),才能全面提高供水水質(zhì)。