Science Bulletin:中国湖库饮用水安全的提升和未来挑战
确保所有人都能获得充足、安全、清洁和负担得起的饮用水是联合国17个可持续发展目标中的关键目标。中国拥有14亿庞大人口,由于人均水资源不足、水资源时空分配不均和广泛的水污染等问题,实现这一目标面临着重大挑战。近期,南京地理与湖泊研究所张运林研究员团队在国家重点研发计划等项目联合资助下,在国际著名刊物Science Bulletin发表研究论文,论述中国为实现可持续发展目标和提升饮用水安全,采取了一系列重大举措,旨在解决水资源时空分布不均,改善湖泊水环境质量,进而保障饮用水水源地安全。
论文从水资源管理和水质改善两个维度阐明了湖库在全国饮用水安全保障中的关键作用。研究发现,全国有面积1km2以上湖泊2670个、水库5156座(图1)。2000年以来全国水库总库容增加了4.704×1011 m3,水库修建、扩容以及南水北调中线调水、千岛湖引水等重大水利基础设施建设,显著增加了可用湖库淡水资源,提升了饮用水水源安全。与此同时,长时序卫星遥感和定位监测显示,全国湖库透明度明显上升(图2),氮磷营养盐和生化需氧量显著下降,溶解氧显著上升(图3),表明湖库水质持续改善。因此,越来越多的湖库被遴选作为市县级集中式饮用水水源地。2023年,全国3441个市县级集中式饮用水水源地中,40.8%来自湖库,32.6%来自河流,26.6%来自地下水。从2016年到2023年,全国29个省、自治区和直辖市湖库型水源地占比明显增加(图4),湖库作为集中式饮用水水源地作用更加凸显。
研究结果彰显水库建设、跨区域和跨流域调水以及湖库水质改善共同促进湖库成为最重要的集中式饮用水水源地。然而,从2000s年代到2010s年代湖库藻类水华发生率激增了113.7%,对饮用水源地安全构成了严峻挑战,但2020s以来全国湖库和太湖、巢湖等典型湖泊蓝藻水华明显缓解(图5)。因此,未来持续改善湖库水质,防范藻类水华发生,降低水生态环境灾害风险,对于实现饮用水安全供给等可持续发展目标和保护人民生命健康至关重要。
论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095927324004432
图1 全国1km2以上湖泊和水库空间分布
图2 2000-2021年全国1km2以上湖泊和水库透明度变化
图3 2005-2022年全国95湖泊和261水库关键水质长期变化趋势
图4 2016年和2023年湖库集中式饮用水源地占比对比
图5 湖泊藻类水华发生概率随年代际变化