骆马湖采砂作业对水体影响分析及对策思考

2015-10-05 14:04叶慎忠
江苏水利 2015年7期
关键词:骆马湖氟化物采砂

王 飞 叶慎忠 朱 泉

(宿迁市水务局,江苏 宿迁 223700)

1 基本情况

骆马湖为浅水湖泊,年换水次数在10次左右,具有典型的过水性特征。湖底高程18~21 m,最大水深5.5 m,死水位20.33 m,相应水面积200 km2,库容 2.55 亿 m3;汛限水位 22.33 m,相应水面积282 km2,库容7.73亿m3;正常蓄水位22.83 m,相应水面积287 km2,库容 9.18 亿 m3;设计洪水位24.83 m,相应水面积 320 km2,库容15.95亿m3;校核洪水位25.83 m,相应水面积322 km2,库容 19.23亿m3。主要入湖河流为沂河和中运河,上游来水经骆马湖调蓄后,一路由嶂山闸经新沂河下泄入海,另一路由皂河闸及宿迁闸入中运河下泄。

骆马湖是南水北调的重要中转站,担负着重要的调蓄功能,2009年成为宿迁市区自来水的主要水源地。通过从2009年1月开始对骆马湖水质进行持续监测得出的结论是,由于受到调水、补水、养殖、旅游、采砂等因素的影响,骆马湖水体逐步富营养化,藻类数量逐年增加,个别时段少数指标出现超标现象(GB3838-2002,Ⅲ类)。

2 湖区采砂对水质的影响分析

近年来,由于受利益的驱使,骆马湖内采砂呈逐年增加趋势。2006年200多艘采砂船年采砂量达40多万吨[1]。经咨询骆马湖管理部门,目前骆马湖区有850多艘采砂船,采砂量超亿吨。查阅同期骆马湖水质监测数据,发现氟化物含量有明显的逐年升高趋势(如图1)。

图1 2009年以来骆马湖水质氟化物含量变化趋势

2015年,江苏省城市供水水质监测网宿迁监测站针对湖区采砂可能对骆马湖水质氟化物含量升高产生的影响,多次采样检测,结果如图2。

图2 砂矿周围氟化物含量分布

从检测结果来看,湖区采砂作业区氟化物含量明显高于其他地区,特别是距离采砂区5 km处的老矿区(往年采砂区)水质中氟化物含量也明显高于周围地区。这说明采砂作业对骆马湖水质氟化物含量升高有较大的影响,并且采砂结束后,这种影响仍然能够持续很长时间。另外,由于采砂对湖泊底质的扰动,湖水透明度持续下降,底栖生物和沉水植物破坏较为严重,大大降低了湖泊水质的自净能力。

有关研究表明[2],一般氟化物的富集与水化学特征关系密切,碱性水环境有利于氟化物的溶解与富集。影响原理的化学反应式为:碱性、弱碱性水使Ca2+的活度降低,有利于含氟矿物质溶解。

统计2009年以来骆马湖水体的年pH均值和氟化物含量,其相关系数为0.83,达到高度相关的程度(如图 3)。

综合2009年以来骆马湖水体的月pH均值和氟化物含量,其相关性大幅下降。

取骆马湖水样,调节水样pH值检测氟化物含量,结果如表1。

检测结果表明,短期pH值变化对氟化物含量影响不大,而骆马湖为过水性湖泊,每年水体置换多达10次以上,因此,骆马湖水体pH值升高等水化学环境的变化对氟化物含量升高的影响较小。2009年以来骆马湖水体年氟化物含量均值和pH值高度相关,可能是pH值升高和骆马湖采砂量变化恰好重合造成的。

由于上游微山湖近年天气干旱少雨,汇入骆马湖水量较少,因此,骆马湖主要补充水源为经中运河南水北调的长江水。查阅2009年以来的中运河水质检测数据(包括南水北调期间),氟化物含量基本稳定在0.6~0.8 mg/L水平。另外,排查骆马湖周边也没有污染源排污直接导致氟化物含量升高。

3 结论与对策思考

逐年增加的湖区采砂作业使湖底地质环境受到严重破坏,大量含氟较高的泥沙涌入骆马湖水中,引起水体氟化物含量升高,同时高pH值的水化学环境对氟化物含量升高也有一定的推动作用。

3.1 实施生态修复,控制PH变化

图3 氟化物含量和pH值相关性分析(年均值)

图4 氟化物含量和pH值相关性分析(月均值)

表1 不同PH值下氟化物含量

目前,骆马湖湖区优势沉水植物为麦黄草,该类水草生长速度快、死亡时间相对集中,是导致水体pH值升高的主要因素。近年来宿迁市已通过人为手段,减少麦黄草的总量,平衡麦黄草在湖区的分布。2015年3、4月间,宿迁市组织近400船次,在15 d内完成了对湖区近0.2万hm2麦黄草集中区域的捞割工作,集中清理了100余万吨麦黄草,有效预防了因麦黄草在湖中大范围扩散而造成的水体污染。同时,增加狐尾草、面条草等沉水植物的种群数量,以确保湖区生态良性发展。

3.2 科学调度管理,适当增加库容

根据水情,科学调度,提前补水,抬高水位,增加库容。2014年以来,沂沭泗上中游来水持续偏少,骆马湖蓄水长期不足。为保障沿线居民生产、生活用水需要,自2月底开始,江苏省防汛指挥部组织实施江水北调,通过中运河及徐洪河两条线路向骆马湖补水。截至目前,已累计补水约3.2亿m3,改善了春夏季节水资源短缺的状态。

3.3 全面实施禁采,维护河湖生态

按照全面禁采要求,切实加强骆马湖采砂管理,恢复骆马湖水域的正常秩序,保证骆马湖的防洪、供水、航运和生态安全。严厉打击非法采砂行为,切断湖区非法采砂运输通道,清理整治沿湖岸线及湖区堆放砂场,真正实现湖区彻底禁采,进一步改善骆马湖水质,有效维护骆马湖的生态健康。

[1]陆桂华.关于骆马湖水生态环境保护的调研与建议[J].江苏水利,2008(9).

[2]金琼,王元定.甘肃河西走廊地区水中氟的分布规律及环境特征[J].甘肃农业大学学报,2001(3):330~315.

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