南水北调东线工程黄河以南段输水干线水质状况前景分析
摘要：南水北调东线工程大多是利用现有的湖泊和河道进行调蓄和输水，目前这些湖泊和河道的水污染问题突出，社会各界对南水北调东线一期工程的治污及其未来效果极为关注。本文以2002－2003年东线工程输水干线水量、水质资料为依据，结合东线治污规划成果，比较分析了东线工程沿线特别是南四湖地区的治污前景，认为在切实保证东线治污规划有效发挥作用的前提下，东线工程的北调水质有望实现全线III类水质目标。
关键词：南水北调 东线 水质 治污
Water Quality in Main Canal Along the South Sections
of the Yellow River in the East Line of SNWT
Abstract：Many projects of the east line for SNWT use the existing lakes and river channels to regulate, store and transport water, but at present all these lakes and rivers are heavily polluted. Thus waste treatments of the water body cause much concerned by the various levels along the east lines. Based on the water volume and quality of the main canal, considering waste treatment plan of the east line, the paper analyzes the prospect treatments along the east line particularly in the south four-lake regions. As long as effectively implements the treatment plan, water quality surely can reach the grade 3 quality criterion in the east lines.
Keywords: SNWT; the east line; water quality; waste treatment
南水北调东线工程从江苏省扬州市附近的长江干流引水，利用京杭大运河以及与其平行的河道输水，建13级泵站逐级提水北送，为苏北、山东大部、河北东南部以及洪泽湖周边的安徽部分地区供水。工程是利用江苏省已建的江水北调工程，逐步扩大调水规模并延长输水线路。目前，江水北调工程已经具备了向南四湖下级湖输水30 m3/s的能力。
东线工程大多是利用现有的湖泊和河道进行调蓄和输水，而这些湖泊和河道当前的水污染问题较为突出。长期监测资料显示，目前江水北调线路沿线的水质状况基本良好，而南四湖以北输水线路水质较差，水污染问题突出。依据南水北调工程总体规划，东线工程黄河以北段输水干线都将采用立交方式与现有水系交叉，可有效保障该段水质不受现有水系水质状况的影响。因此，南四湖至东平湖段是东线治污的重点区域，其水质状况也是影响北调水质的主要因素。目前，社会各界对南水北调东线治污工作极为关注，部分专家学者对未来东线沿线尤其是南四湖及其周边地区的治污效果存在疑虑。为此，本文以2002-2003年东线工程输水干线的水量、水质资料为依据，分析说明东线工程沿线特别是南四湖地区的治污前景。
1. 2003年南水北调东线工程输水干线水质状况
淮河流域水环境监测中心2003年对南水北调东线工程输水干线的19个断面进行了11次水质监测。监测项目包括：水温、pH、溶解氧（DO）、高锰酸盐指数、化学需氧量(COD)、五日生化需氧量(BOD5)、氨氮(NH3-N)、总磷(TP)、铜(Cu)、锌(Zn)、氟化物(F-)、硒(Se)、砷(As)、汞(Hg)、镉(Cd)、六价铬(Cr6+)、铅(Pb)、氰化物(CN-)、挥发酚、阴离子表面活性剂等共21项。
在全年监测结果中，Ⅲ类水质断面占42.5%，Ⅳ类占18.7%，Ⅴ类占12.4%，劣Ⅴ类占26.4%。
从时间分布来看，2003年东线输水干线汛期水质略好于非汛期水质；汛期Ⅲ类水质断面占45.6%，Ⅳ类占21.1%，Ⅴ类占15.8%，劣Ⅴ类占17.5%；而非汛期Ⅲ类水质断面仅占41.2%，Ⅳ类占17.6%，Ⅴ类占11.0%，劣Ⅴ类占30.1%。
从空间分布来看，调水水源地长江三江营断面水质良好，监测指标全部达到III类水质标准；输水干线骆马湖以南，除淮阴断面外，其它断面水质状况较好；而骆马湖以北段水质状况相对较差，与往年相比南四湖湖区水质明显好转，但梁济运河的污染仍然较为严重。
2 与2002年比较输水干线水质变化情况
受监测资料的限制，对2002和2003年东线工程输水干线的水质状况进行比较，全线仅有中运河淮阴断面、中运河宿迁断面、不牢河解台闸、南四湖二级坝下和南四湖二级坝上5个断面具有全年可比性，各断面的水质变化情况分述如下：
（1）中运河淮阴断面：汛期水质达标率由2002年的33.3%下降为2003年的0，非汛期则由16.7%上升为25%；汛期水质恶化而非汛期水质略有好转。
（2）中运河宿迁断面：2002、2003年汛期水质达标率都为33.3%，而非汛期则由2002年的33.3%上升为2003年的37.5%；水质状况基本稳定。
（3）不牢河解台闸：汛期水质达标率由2002年的66.7%下降到2003年的0，非汛期由33.3%降至12.5%。该断面水质状况下降显著。
（4）南四湖二级坝下：2002年全年水质达标率为0，2003年水质明显好转，汛期水质达标率达到66.7%、非汛期为25%。
（5）南四湖二级坝上：2002年水质达标率为0，2003年水质也有明显好转，汛期水质达标率为33.3%，非汛期为25%。
由于全线仅有5个具有可比性的断面，对比结果不能全面代表东线输水干线的水质变化情况。但从现有监测资料的对比情况来看，与2002年相比，2003年南四湖水质有所好转，南四湖以南运河段水质略有下降，其他断面水质基本保持稳定。
3. 南四湖水质状况分析
2003年，南四湖上、下级湖总来水量约为56.51亿m3，其中上级湖来水量39.24亿m3，下级湖来水量17.27亿m3。2003年南四湖的水情监测资料表明，湖区主要来水集中于秋汛，秋汛后水位上涨明显。上级湖南阳站7月1日水位为31.89 m；9月1日上升至34.58 m，上级湖蓄水量达到10.2亿m3；12月1日南阳站水位仍保持在34.41 m，蓄水量为9.22亿m3。下级湖微山岛站2003年7月1日水位为30.89 m；9月1日升至33.18 m，蓄水量为12.3亿m3；到12月1日水位仍保持在33.1 m，蓄水量为11.7亿m3。
2003年秋汛的丰沛水量使得南四湖10-12月份的水质状况较同期明显好转。依据淮委对南四湖的水质监测结果，微山岛、二级坝闸下航道和二级坝闸上航道3个断面的高锰酸盐指数和氨氮10-12月份均达到III类水质标准，独山村断面9月份高锰酸盐指数超标0.12倍，10月份氨氮超标1.19倍，11月份氨氮超标0.38倍、高锰酸盐指数超标0.1倍。
与2002年同期相比，湖区各监测断面超标率、超标项目及超标倍数均显著下降，水质状况明显好转。虽然2003年入南四湖的污染物总量（COD）比2002年增加了6万余吨，但来水量也较2002年有大幅度增加，2002年南四湖的来水量约为2.27亿m3，只占多年平均总来水量（23.02亿m3）的9.9%。引起南四湖水质好转的主要因素是来水量的增加。这也就是说，在保持污染物负荷不变的情况下，影响水质好坏的决定性因素是水体容量的大小。
4 东线工程全线III类水质目标前景乐观4．1 党中央、国务院高度重视东线治污工作
为使通水之前东线工程全线输水水质达到国家地表水环境质量Ⅲ类标准，同时也使工程发挥更大的效益，在总体规划阶段，国家计委、部会同国家环保总局和建设部共同编制了东线工程治污规划，并随《南水北调工程总体规划》一并于2002年12月23日由国务院批复。规划提出一期工程中投资140亿元，建设135项城市污水处理工程、33项截污导流工程、38项调整工程、150项工业综合治理工程及13项流域综合整治工程等，共5类369项。为使东线工程治污规划得到有效落实，国务院于2003年10月2日批转了南水北调等6部门编制的《南水北调东线治污规划实施意见》。2003年10月15日，国务院南水北调建设委员会又分别与江苏、山东两省人民政府签订了东线治污责任书。
4．2 山东、江苏两省加大了东线工程沿线治污力度
按照东线一期工程的建设管理体制，东线一期将是由江苏公司向山东公司卖水，如果江苏段水质不达标，山东省不买水或低价买水，将影响江苏公司的利益；如果山东段治污不到位，势必会使花高价买来的水变成污水，显然也不会为山东省人民所接受。鉴于此，近几年来，苏、鲁两省尤其是山东省加大了输水干线沿线的治污力度，污染负荷大幅度下降。图1反映了南四湖流域1998-2002年接纳COD量的变化情况，1993年接纳量为41.27万t，到1998年下降到21.85万t，而2002年则下降到10.12万t；从图中可以看出COD量下降趋势明显，说明南四湖流域水污染防治工作已经取得了初步成效。
4．3 水质监测结果表明调水III类水质目标成为可能
图2―图7为2003年10―12月份东线黄河以南段输水干线高锰酸盐指数和氨氮的沿程变化情况。总体来看，本段时间内两项控制指标的达标情况较好，绝大多数断面都已达到地表水III类水质目标要求。
南水北调东线第一期工程规划调水89亿m3，二期工程建成后调水105亿m3，三期工程建成后调水148亿m3。一期工程入南四湖下级湖的多年平均北调水量为31.17亿m3，使得调程实施后南四湖上、下级湖的多年平均总来水量增加到54.19亿m3。这一数据与2003年南四湖上、下级湖总来水量相当。而从调水季节的水情条件来看，2003年10-12月份南四湖的水位状况与东线工程实施后的水位状况较为接近。依据东线第一期工程规划，南四湖上级湖输水水位34.2-33.0 m，下级湖输水水位32.0-31.2 m，基本于2003年12月份南四湖上、下级湖水位34.41 m和33.1 m持平。也就是说，在保持现有污染物负荷不增加的情况下，即使治污工程措施不能全部有效落实，东线沿线水质仍也有可能达到III类目标。
5 结语
基于以上分析，我们认为，应切实保证东线治污规划投资到位，尽量使沿线各项治污工程措施有效发挥作用，随着入河入湖污染物量排放量的大幅度削减，东线工程调水期间北调水质可以实现全线水质达Ⅲ类水的目标。