无锡市水资源演变情势分析
(江苏省水文水资源勘测局无锡分局 盛龙寿)
1 水资源状况 1.1 水资源数量
无锡市气候温和,雨量充沛,各年型水资源量如下: 表1 无锡市设计水资源总量及构成情况表
地表水 资源量 (单位) 亿m3 亿m3 偏丰年 61.28 27.90 (p=20%) 平水年 52.52 18.60 (p=50%) 枯水年 46.11 12.80 (p=75%) 特枯年 37.76 7.32 (p=95%) 年 型 降水量 地下水 资源量 亿m3 5.67 5.44 5.19 4.95 水资源总量 水资源总量 人均占有水(本地) (计入境水量) 资源量 亿m3 亿m3 万m3/人 30.20 20.80 14.70 8.80 108.88 92.73 68.31 35.88 2460 2096 1544 811 全市多年平均本地水资源总量22.05亿m3,单位面积产水量较大,产水模数46.07万m3/ km2,列全省第一。本地水资源人均占有量较少,多年平均水资源人均占有量498m3,略高于全省水资源人均占有量。
无锡市北滨长江,南临太湖,又承接了上游常州地区的大量客水,入境水量丰富。一般平水年,计及入境水量,水资源总量可达92.73亿m3,人均水资源占有量为2096m3,接近全国人均水资源量,在水质能够保证的条件下,能够满足工农业生产和人民生活的需要。 1.2 水资源质量
无锡市水环境总体上没有明显改善,大部分河网水质为Ⅴ类和劣Ⅴ类水,Ⅴ类和劣Ⅴ类水的河道占全市总河道的80.9%。相当部分河流DO、CODmn、BOD5、NH3-N、TP等指标超标情况较为严重,有机污染是水污染的主要特征。
无锡市评价范围内湖泊绝大多数已受到不同程度的污染,湖泊富营养化问
题突出。在不同时期水质状况达到或接近Ⅳ类水标准的湖泊(荡)仅有两个,为太湖和宜兴的马公荡;达到Ⅴ类水标准的湖泊有贡湖、东氿、西氿、莲花荡、徐家大塘;水质污染严重的湖泊有梅梁湖、五里湖,这二个湖泊在各评价时段水质都为劣Ⅴ类水;其它湖泊在不同水期都有Ⅴ-劣Ⅴ类的超标现象。主要超标因子为总磷,其次为高锰酸盐指数、五日生化需氧量、氨氮等。
评价湖泊中已没有贫营养的湖泊,全部在中-富营养化水平。其中,全年期营养化水平评分值超过70的湖泊有太湖、梅梁湖、五里湖,营养化程度最为严重。
横山水库水质状况良好,不同水期综合评价均达到Ⅲ类水,其营养程度在中-富营养化水平。
水体底质污染严重,底质中含有丰富的营养物质,有机质、总氮、总磷、钾含量普遍较高,含量范围分别为0.52%--37.06%、0.03%--0.15%、0.01%--0.23%、1.27%--2.21%,平均浓度为13.13%、0.07%、0.04%、1.78%。 淤泥中存在着有毒有害物质。在监测的水域中,个别监测点淤泥中有毒有害物质的含量相当高,在重金属监测指标中,除铅、铬全部合格外,其余项目检出不合格率分别为:砷81.8%、铜47.7%、锌90.9%、镉61.4%、镍100.0%。
水功能区达标率不到10%,水环境质量成为了无锡市经济社会协调、快速、稳定发展的制约因素。 2 水资源演变情势
1.1 城市化进程对水资源开发利用的影响及其发展趋势
进入二十一世纪,随着社会经济的快速发展,城市化进程不断加快,无锡市人口数量每年增加10~30万左右,城市建成区面积快速增长,GDP每年增长超过10%,对水资源的需求不断增加。
据测算,城市化进程造成的城镇建成区面积增大使本地水资源量有所增加,但对本地水资源总量影响不大。由于社会经济对水资源的需求量不断快速增长,本地水资源量严重不足的现象仍将继续存在,加上水体污染严重使原本不多的水资源大多不好利用,水资源供需矛盾愈加突出。
本地水资源的不足迫使无锡市严重依赖太湖、长江两大水源,而这两大水体的水资源也并不是取之不尽、用之不竭的(见太湖水量统计,表5-2-1)。特别是枯水年份,太湖入湖水量为15~60亿m3,随着城市化进程的发展,无锡周边其他地区也增大了从太湖、长江的取水用水量,如不加限制的过量使用,必将引起严重的生态环境问题。
表2 各典型年太湖进出水量统计表
水量单位:亿m3
典型年年型 代表年 入湖水量 出湖水量 丰水年 1993 63.8 75.3 平水年 2000 76.1 54.6 偏枯年 1995 56.0 64.5 枯水年 1997 52.0 45.2 特枯年 1978 (12.8) (1.71) 注:太湖库容89亿m3,1978年出入湖水量仅为汛期5~9月份资料。
1.2 水污染趋势 1.2.1 水污染历史及成因
太湖以其优越的自然条件,孕育了无锡悠久的历史、灿烂的文化和高度的文明,使无锡成为举世闻名的太湖明珠。
50~70年代,太湖水质优异,以Ⅱ类为主,完全符合饮用水源地要求。近几十年来,随着沿湖地区经济的发展和城镇化速度的加快,人民生活水平提高,使污染湖泊的因素不断增多,尤其是未经处理的城市污水大量入湖,农田化肥、
农药的大量使用以及水产养殖规模的不断扩大,致使太湖水污染状况日趋严重。
据调查,无锡水污染的严重程度在江苏省和环太湖城市中较为突出,水功能区达标率不到10%,仅锡城城区一年的生活污水排放量约为6300万吨。而城区的全部生活污水处理能力却只有50%左右。无锡地区严重的水污染导致无锡太湖湖区的五里湖、梅梁湖、竺山湖、贡湖富营养化,遇一定的水文及气候条件,便引发蓝藻大爆发。如1990年的梅梁湖蓝藻大爆发,迫使梅园水厂减少产量,城区百余家工厂停产减产,经济损失达1.3亿元以上。
近年来,无锡市重点工业污染在2000年“零点行动”前后得到有效治理;环湖宾馆饭店污水得到了有效控制;相当数量的养殖场粪便处理得到了改善;无磷洗衣粉的采用取得了成效;氮肥、磷肥和农药的使用有了一定程度的改进;太湖网围养殖面积基本得到了控制;对船舶污染问题也采取了一些措施;大规模的河道清淤成效明显;利用水利工程调水释污改善了水质。通过综合整治,使内河和太湖水体水质恶化的趋势初步得到了遏止,部分河湖水质有所好转。一些昔日臭河浜,如今绿水长流。如城区龙头河、东新河、虹桥河等众多河道水质明显好转,再现了江南小桥流水人家的景象,太湖没有大规模的蓝藻爆发,但太湖总体上水质还没有得到明显好转。 1.2.2 水污染趋势分析
以具有代表性的江南运河无锡段和梅梁湖水质为例。从1986年~2004年 江南运河无锡段的高锰酸高锰酸盐指数(CODmn)和五日生化需氧量(BOD5)呈逐年下降趋势,氨氮(NH3-N)从1986年到1996年呈上升趋势,然后呈逐年下降趋势,说明近年来无锡河道水质呈逐渐好转之势(具体见表3、图1)。 梅梁湖是太湖北面紧靠无锡城区的一个湖湾,其水质状况对无锡市的供水安全和旅游事业具有十分重大的影响。从80年代到90年代初,梅梁湖水质较
好;90年代中期到2000年,水质明显恶化,主要水质指标高锰酸盐指数CODmn、五日生化需氧量BOD5、总 氮TN、总 磷TP等都出现了最大值;进入新世纪后,水质恶化的趋势得到了遏止,但水污染严重的情况还没有根本好转,有些水质分析指标,如高锰酸盐指数CODmn、五日生化需氧量BOD5、叶绿素A等仍居高不下(具体见表4、图2、图3)。
表3 江南运河无锡段年均水质
CODMn 12.79 9.85 11.67 10.28 10.89 10.10 11.83 9.33 9.49 8.93 9.00 9.17 6.37 7.93 8.13 8.81 8.51 8.40 8.74 BOD5 12.19 10.10 16.07 9.39 8.96 10.33 13.67 9.59 8.06 7.67 9.47 9.83 4.67 6.40 6.17 8.00 7.87 7.79 5.60 NH3-N 5.25 4.15 4.78 4.17 4.69 5.39 6.27 7.48 8.55 8.15 9.06 6.20 5.47 6.48 6.02 5.22 6.10 5.24 5.42 单位(mg/l) 挥发酚 0.020 0.011 0.043 0.013 0.019 0.032 0.029 0.023 0.019 0.031 0.019 0.013 0.011 0.010 0.016 0.011 0.020 0.012 0.013 石油类 0.79 0.90 1.64 1.35 1.24 0.85 1.38 1.46 1.11 1.01 1.19 0.72 0.48 0.41 0.42 0.42 0.09 0.04 0.14 年 份 溶解氧 1986 1.29 1987 2.06 1988 2.00 1989 2.37 1990 1.72 1991 2.63 1992 1.67 1993 2.73 1994 1.67 1995 1.63 1996 1.97 1997 2.37 1998 3.47 1999 1.80 2000 2.04 2001 2.07 2002 2.36 2003 2.93 2004 3.19