绵阳市震后饮用水水质分析评价
导读：地震后位于涪江绵阳段取水口水质波动较大。评价.，绵阳市震后饮用水水质分析评价。
关键词：“5.12”地震，绵阳，水质分析，评价.
水是人类社会可持续发展的重要支撑和战略性资源，在世界淡水资源普遍缺乏的今天，世界各国高度重视淡水资源的开发、利用以及保护的研究[1]。，评价.。水安全问题研究起步于20世纪70年代，随着水资源危机日益加剧，水安全问题逐渐成为世界关注的热点。2008年5月12日发生了震惊世界的“5.12”特大地震，震级达到8级，最大地震烈度达到11度，此次地震灾区中有20 多个县级以上城市，包括省会城市成都，绵阳、德阳、广元等地级市，都江堰、彭州、绵竹等县级市和汶川、茂县、北川等县城所在镇。地震给受灾地区的饮用水安全带来了一定的威胁，因此对地震灾区的水源地水质进行评价对于保障震后饮用水安全具有积极的意义。本文分析了绵阳地区“5.12”特大地震中以及地震后的饮用水水质变化情况，并对涪江绵阳段的水质进行了分析评价。
1.地震前后水质情况
1.1地震期间水质情况
图1为四川省绵阳市水质检测中心检测的2008年5月13日至2008年6月10日地震期间绵阳市涪江取水口水质情况。
由于位于涪江上游的北川、江油等重灾区存在大量人员伤亡和动物死亡，同时医疗废弃物和临时安置点粪便无法得到及时有效的处理，并且地震灾区的地质在地震中受到破坏，土壤松动，因此遇到降雨易形成泥石流等次生灾害，土壤中的有机物、金属物质等随着雨水进入河流，给水体造成污染，下游地表水水源地细菌学指标大幅度升高。地震之后为了卫生需要使用的杀毒剂、防腐剂等浸入地下，也会随着降雨进入河流或地下水，给当地和下游的饮用水安全造成威胁[2]。
位于涪江上游的江油、北川、平武在地震期间均有不同程度的降水。格式，评价.。从图1中可以看出，地震后位于涪江绵阳段取水口水质波动较大。其中5月16日至5月19日之间原水水质污染最为严重。污染物含量最高出现在5月18日，浊度为2154NTU，粪大肠菌群为16000个/L，氨氮为0.45mg/L，CODMn为18.1 mg/L。粪大肠菌群 (超出饮用水标准测定方法的上限) ，超过了《地表水环境质量标准》( GB 3838 —2002) Ⅱ类水体2 000 个/ L 和Ⅲ类水体10 000 个/ L 的限值。水媒病原微生物将会对居民饮水健康造成重大威胁,微生物风险给水源水和水厂净水工艺带来巨大的风险，保障饮用水的微生物学安全，防止灾后疫情暴发，是震后供水水质安全工作的重中之重。震后上游水库为保证水库坝体安全而大量放水，地震产生的堰塞湖的引流或垮坝也将产生瞬时大流量，大流量冲刷河道，加上上游的山体滑坡等，都会造成河水中泥沙悬浮物质的大量增加。浊度在上游有降水的情况下大大超过以往同期的平均水平，对自来水厂的制水提出了更高的要求。氨氮和CODMn的变化趋势与浊度和粪大肠杆菌变化趋势相同，主要受到降雨以及上游排水的影响。
图1 地震期间涪江取水口水质情况
1.2地震对绵阳涪江段饮用水水质的影响
图2～图7为2007年1月至2010年10月期间绵阳市涪江取水口水质情况。格式，评价.。通过对地震前后的水质对比以及地震后三年水质的变化的分析，有助于我们进一步了解地震对流域水质的影响。
图2涪江绵阳段溶解氧、高锰酸钾指数变化 图3涪江绵阳段硝酸盐、硫酸盐指数变化
图2为2007年1月至2010年10月期间绵阳市涪江取水口原水溶解氧、高锰酸盐指数的变化情况。格式，评价.。从图中可以看出，在这三年中溶解氧含量较高的出现在每年的7月至10之间，这主要是由于这段时间水体温度较高，水中溶解氧含量高。就每年的同月份相比，2008年和2010年夏季原水中溶解氧高于2007和2009年。从高锰酸盐指数变化曲线上可以看出，地震前后同时期高锰酸盐指数变化较小。图3为2007年1月至2010年10月期间绵阳市涪江取水口原水硝酸盐、硫酸盐的变化情况。从图中可以看出，2008、2009两年原水中硝酸盐含量较地震前(2007年)同期有所降低，而在2010年有基本恢复到地震前水平，与2007持平。而硫酸盐含量在地震后明显高于地震前同期水平，这可能是因为西南地区喀斯特地貌较多，地层中含有较多的硫化物和硫酸盐，地震造成了地质松动，硫酸盐易随雨水进入河流，致使水体中硫酸盐含量升高。
图4涪江绵阳段氨氮、总磷变化 图5涪江绵阳段氯化物、氟化物变化
图4为2007年1月至2010年10月期间绵阳市涪江取水口原水中氨氮、总磷含量的变化情况。图5为氯化物、氟化物含量的变化情况。格式，评价.。氨氮在一年中随时间波动较大，地震前后情况相似。总磷在2007年全年中保持在0.06mg/L以下，而在地震后，总磷的变化较大，2009年5月达到0.164mg/L，2010年8月为0.19mg/L，均大大超过震前水平。由此可见，在较长时间范围内，地震对灾区水体中总磷的影响大于对氨氮的影响。地震对水体中氟化物的影响不明显，与氨氮较为相似。对氯化物而言，在2008年11月至2009年5月之间含量较其他时期高，这可能是因为地震期间大量消毒剂的使用以及动物的伤亡使上游水库水体中氯化物含量大幅度增大，随着2008冬季和2009年春季水库放水进入下游河流水体。
图6涪江绵阳段铁、锰变化图7涪江绵阳段粪大肠杆菌群变化
图6、7为2007年1月至2010年10月期间绵阳市涪江取水口原水中铁、锰含量及粪大肠杆菌群的变化情况。铁、锰等重金属污染主要来源于上游工矿企业的泄露，以及涪江绵阳段上游存在一些铁、锰矿，随着上游水电站放水排泥，将铁、锰带入涪江。例如，涪江绵阳段在2010年1月19日至1月23日受到锰污染，锰含量达到0.1-0.21mg/L，造成局部供水管道红(黄)水，这就是因为在这期间上游通口电站排水、排泥，造成涪江下游水体受到污染。
粪大肠杆菌群在地震期间增加较多，这主要跟地震灾区人、动物等的伤亡有关，在2008、2009年较其他年份同期水平高，而经过两年的恢复后，到2010年已基本恢复到震前水平。
综上所述，地震对当地及下游饮用水水质的影响主要是通过降雨、水库放水等方式，其中受影响较大的有高锰酸盐指数、总磷、氯化物、重金属及粪大肠杆菌群，溶解氧、氨氮、氟化物等受地震影响较小。
2.涪江绵阳段水质评价
水质安全主要是指水环境质量能够达到满足水体功能的需要，即各项水质指标必须符合各国对不同功能的水体水质的规定[3]。格式，评价.。我国对饮用水水源地水质安全的研究主要是参考区域水体的水质评价方法，最为常用的评价方法有单因子评价法、水污染指数法、灰色局势决策评价方法、灰色关联法等[4]。其中单因子法和水污染指数法，最适宜用于饮用水水源地水质评价。国家环境监测站推荐水污染指数法，该法不仅具有单因子评价法直观反映水污染状况、水污染指标的优点，还能体现同一级别水质间的差异和水质变化趋势，最能体现水源地水质的安全性，常常被用于饮用水水源地水质以及供水水质评价[5]。
水质评价采用水污染指数法(WPI)[6]，在对2010年涪江绵阳段水质的评价中选取具有代表性的pH 、高锰酸钾、氨氮、铜、锌、氟化物、硒、砷、汞、镉、铬、铅、氰化物、挥发酚、阴离子等15项进行评价，在确定各项水质单个指标浓度值对应的水质类别基础上，然后按照表1中水质类别与水污染指数值的对应关系，采用公式1计算得出断面(或测点)各指标的指数值。
表1 水质类别与水污染指数值对照表
| 水质类别 | Ⅰ类 | Ⅱ类 | Ⅲ类 | Ⅳ类 | Ⅴ类 | 劣Ⅴ类 |
| 水污染指数 | 0<WPI≤20 | 20<WPI≤40 | 40<WPI≤60 | 60<WPI≤80 | 860<WPI≤100 | ＞100 |
单个项目水污染指数数值计算公式：
....................................(1)
取区域内最大WPI(i)值作为该区域的整体WPI值，即：
WPI= max[WPI(i)]........................................(2).
其中：
WPI(i) :第i个水质指标所对应的指值;
WPIl(i) :第i个水质指标所在类别指标的下限浓度值所对应的指数值;
WPIh(i) :第i个水质指标所在类别指标的上限浓度值所对应的指数值;
C(i) :第i个水质指标的监测浓度值;
Ch(i) :第i个水质指标所在类别指标的上限浓度值;
Cl(i) :第i个水质指标所在类别指标的下限浓度值。
表2 绵阳水质评价结果
| 绵阳 | 年平均值（mg/L） | 水类等级 | WPI |
| pH | 8.06 | 20 | |
| 高锰酸钾 | 1.2 | Ⅰ | 12 |
| 氨氮 | 0.02 | Ⅱ | 20.21 |
| 铜 | 0.005 | Ⅰ | 10 |
| 锌 | 0.003 | Ⅰ | 1.2 |
| 氟化物 | 0.11 | Ⅰ | 2.2 |
| 硒 | 0.005 | Ⅰ | 10 |
| 砷 | 0.005 | Ⅰ | 2 |
| 汞 | 0.0005 | Ⅰ | 20 |
| 镉 | 0.003 | Ⅱ | 30 |
| 铬 | 0.005 | Ⅱ | 17.5 |
| 铅 | 0.03 | Ⅲ | 50 |
| 氰化物 | 0.004 | Ⅰ | 16 |
| 挥发酚 | 0.002 | Ⅱ | 40 |
| 阴离子 | 0.07 | Ⅰ | 7 |
绵阳市城市供水公司和绵阳市三水源供水公司的产水占到绵阳市城区供水的大部分，这两个水厂的原水都是取自涪江，表2为绵阳市涪江取水口原水的水质评价结果。从表中的评价结果可以看出其中铅的WPI值为50，为所有评价项目中WPI值的最大者。在所有项目中氨氮、镉、铬、挥发酚为Ⅱ类水质，其他的为Ⅰ类水质。根据最高评价原则，该水质整体评价为Ⅲ类水质。
3.结论与建议
结论：
(1)地震对当地及下游饮用水水质的影响主要是通过降雨、水库放水等方式。在涪江绵阳段原水水质受影响较大的有高锰酸盐指数、总磷、氯化物、重金属及粪大肠杆菌群，溶解氧、氨氮、氟化物等受地震影响较小。
(2)通过水污染指数法(WPI)对涪江绵阳段地震后第三年(2010)的饮用水原水进行了水质评价。评价结果表明该原水整体评价为Ⅲ类水质。
建议：
为保障地震灾区及灾区下游的饮用水安全，针对受地震影响较大的污染物质做好应急处理的工作。例如确保微生物安全性的强化消毒技术，细菌和病毒可以通过消毒工艺灭活。在水源水微生物浓度明显增加、出现较高微生物风险时，必须采取加大消毒剂投加量和延长消毒接触时间的方法来强化消毒效果。针对杀虫剂的应急处理技术，如敌敌畏等，须制定相应的应急技术，如投加粉末活性炭技术等。
参考文献
[1]洪阳.中国21世纪水安全[J].环境保护,1999,10:29-31.
[2]张晓健,陈超,,李,伟.汶川地震灾区城市供水的水质风险和应急处理技术与工艺[J]. 给水排水，2008(34)：7-13.
[3]贾绍凤，张军岩，张士锋.区域水资源压力指数与水资源安全评价指标体系[J].地理科学进展，2002(6):538-54.
[4]黄乾，彭世彰等.模糊物元模型在区域水安全评价中的应用[J].河海大学学报(自然科学版),2007,35(4):379-383.
[5]韩宇平，阮本清，解建仓.多层次多目标模糊优选模型在水安全评价中的应用[J].资源科学，2003,25:37-42.
[6]韩宇平,阮本清.区域水安全评价指标体系初步研究[J].环境科学学报，2003,23(2):267-272.
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