官廳水庫水系水環(huán)境污染分析及對策(一)

1、官廳水庫水系水環(huán)境污染分析及對策(一)摘要：由于官廳水庫遭受污染日益嚴(yán)重，1997年退出飲用水體系。北京是水資源緊缺的城市，隨著首都經(jīng)濟(jì)和社會的快速發(fā)展，水供需矛盾越來越突出。市委、市政府決定改善官廳水庫水質(zhì)，恢復(fù)其為北京市第二飲用水源。本文根據(jù)飲用水水源水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，通過對 1995- 1999五年逐月實測水質(zhì)監(jiān)測資料的統(tǒng)計分析，研究官廳水庫上游、入庫、庫區(qū)及出庫水質(zhì)現(xiàn)狀、污染程度、發(fā)展趨勢和規(guī)律，分析解決官廳水庫水系水環(huán)境污染問題的對策，以利于官廳水庫流域水資源保護(hù)和水環(huán)境污染控制規(guī)劃，充分發(fā)揮水庫效益。一、官廳水庫水質(zhì)評價及趨勢分析（一）基本資料 官廳水庫是我國解放后修建的第一座大型水庫，位

2、于北京市西北90公里的永定河上，主要任務(wù)是防洪、供水、發(fā)電，是北京市重要的供水水源地之一。官廳水庫控制流域面積43402平方公里，占永定河流域面積的92.8，地跨山西省、河北省、北京市。有3條人庫河流，分別為桑干河、洋河、奶水河，本文采用琢鹿橋站、下花園站、延慶橋站作為其人庫代表站；八號橋站為桑十河與洋河匯人永定河后的入庫控制站；河口為河口區(qū)代表站；永 1008東、永 1000為永定河庫區(qū)（以下簡稱永庫）代表站；1。媯大橋站為媯水河庫區(qū)（以下簡稱媯庫）代表站，壩后為出庫控制站。各站分布如圖1所示。水質(zhì)趨勢線按算術(shù)平均值法計算，使污染物含量數(shù)值點(diǎn)均勻分布于趨勢線兩側(cè)。（二）飲用水水源水質(zhì)評價 評

3、價參數(shù)：根據(jù)飲用水水質(zhì)的要求，選擇大腸菌群、總硬度、氟化物、有機(jī)污染綜合值和汞、銅、鉛、砷等作為評價參數(shù)。 評價方法：根據(jù)上述選定的污染參數(shù)，采用單項參數(shù)評價和綜合評價相結(jié)合的方法。1有機(jī)污染評價 官廳水庫水體污染主要原因由有機(jī)物質(zhì)引起，因此采用有機(jī)污染綜合評價值進(jìn)行評價。ABODi/BODs+CODi/CODs+NH3-Ni/NH3-Ns-DOi/DOs (1) 式中BODi、CODi、NH3Ni、和DOi為實測值；BODs、CODs、NH3Ns、和DOs為標(biāo)準(zhǔn)值。各項標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定如下：BODs為4mg/L；CODs為6mgL；NH3Ns為lmg/L；DOs為4mgL 評價標(biāo)準(zhǔn)為：A0為良好水體

4、；04為嚴(yán)重污染水體。 評價結(jié)果：有機(jī)污染綜合值A(chǔ)統(tǒng)計分析如表1（略）。2大腸菌群分析 評價方法：采用單項參數(shù)評價。 評價結(jié)果：經(jīng)過統(tǒng)計可以看出，大腸菌群最大值集中在6-9月份。入庫站八號橋常年超標(biāo)，由于水庫水體的稀釋和水體的自凈作用，河口區(qū)小于入庫站，壩前永1000表（庫區(qū)代表站）和出庫站壩后大大小于河口區(qū)。壩前713的時間處于清潔水體狀態(tài)。壩后75的時間處于清潔水體狀態(tài)。統(tǒng)計結(jié)果見表2 表2 官廳水庫大腸自群統(tǒng)計分析結(jié)果 3毒性分析 參數(shù)：選取鋼、砷化物、總來、六價鉻、鉛等，即俗稱的五毒和揮發(fā)酚、氰化物共7項。評價方法：采用綜合污染指數(shù)K評價。式中，Ck為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，取 Ck=0.1； Co

5、i為各各污染物地面水最高允許標(biāo)準(zhǔn)； Ci為地面水中各種污染物的濃度。 評價標(biāo)準(zhǔn)：K0.1為一般污染水體；01K0.2為輕度污染水體；02K0.5為中度污染水體；K05則為嚴(yán)重污染水體。評價結(jié)果：綜合污染指數(shù)K統(tǒng)計分析見表3?？梢钥闯觯撼藥煜禄▓@站27.08、八號橋站1042、河口256屬于中度以上外。八號橋水質(zhì)最差，良好率僅為43.75，下花園至八號橋之間毒性污染物增加，水質(zhì)惡化。壩前、壩后水質(zhì)均較好，趨勢下降，水質(zhì)好轉(zhuǎn)。全庫區(qū)毒性污染均在輕度污染以下，庫區(qū)90以上屬于良好水體。4總硬度分析 評價結(jié)果：入庫站瀕鹿橋超標(biāo)9.27，下花園橋超標(biāo)667，八號橋水質(zhì)最差，超標(biāo)率為7917。但進(jìn)入庫區(qū)

6、后，硬度迅速減小，河口及水1008東表層未超標(biāo)，底層超標(biāo)79；永1000表超標(biāo)208，中層超標(biāo) 444，底層超標(biāo) 909；媯水河入庫站延慶橋未超標(biāo)，媯庫全部未超標(biāo)。出庫站壩后超標(biāo)率為 10. 42。各站每年冬季（ 12月至次年 2月）總硬度最高，夏季8月份達(dá)到最低點(diǎn)。水庫總硬度呈迅速上升趨勢，奶庫呈緩慢上升趨勢?？偟膩碚f，全庫區(qū)總硬度均較低，水質(zhì)較好，分層明顯，表層水質(zhì)優(yōu)于中、底層水質(zhì)。5氟化物分析 評價標(biāo)準(zhǔn)：采用GB383888 類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（含量大于10mgL即為超標(biāo)）。評價結(jié)果：敵鹿橋超標(biāo)率19.51，下花園625，八號橋水質(zhì)最差，超標(biāo)率為9744，進(jìn)入庫區(qū)有所降低，但永庫各站氟化物超標(biāo)率

7、幾乎都在50以上，其中河口 4615，永1008東表55，永1008東底60。壩前永1000表層水質(zhì)優(yōu)于中層，中層優(yōu)于底層，超標(biāo)率分別為表4583、中5111、底52. 27。由此可見此地屬于高氟地區(qū)。出庫站壩后超標(biāo)率為 5625，媯庫水質(zhì)基本良好，延慶橋全部未標(biāo)率，媯1018l表10.53，擁1018l底2.70，媯大橋表789，媯大橋底1143。各站表層水質(zhì)優(yōu)于底層，分層明顯。 （三）富營養(yǎng)化分析 評價參數(shù)：總磷（TP）、總氮（TN）、BOD、COD。 評價標(biāo)準(zhǔn)：水體富營養(yǎng)化評價目前尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，本文總磷、總氮評價標(biāo)準(zhǔn)采用GB383883，BOD、COD采用武昌東湖的富營養(yǎng)化分級標(biāo)準(zhǔn)。 評

8、價結(jié)果：經(jīng)過對官廳水庫各站COD、BOD、TN、TP統(tǒng)計后，得出分析結(jié)果表4。可以看出，全庫區(qū)水質(zhì)特點(diǎn)是富營養(yǎng)化，已不存在貧營養(yǎng)化狀態(tài)，都在中富以上。主要營養(yǎng)物質(zhì)為總氮，官廳水庫永庫及出庫站壩后總氮更是全年 975以上為富營養(yǎng)化狀態(tài)，媯庫情況稍好一些，但也在總富以上。全庫區(qū)總磷處于上升狀態(tài)，永庫及壩后總氮上升，水質(zhì)有所惡化。媯庫除總磷外，其他3項均下降，水質(zhì)持續(xù)好轉(zhuǎn)。二、綜合分析 官廳水庫存在的污染問題主要是有機(jī)污染和富營養(yǎng)化。官廳水庫庫區(qū)：入庫控制站八號橋站水質(zhì)最差。但在永定河入河時的河口區(qū)，由于庫區(qū)水的稀釋，河口較八號橋?qū)崪y污染物值大大降低。永庫有機(jī)污染持續(xù)增加，壩前底層污染嚴(yán)重，中層水質(zhì)

9、已趨接近底層。表層水質(zhì)有機(jī)污染綜合值A(chǔ)趨勢線方程：y=00009X31.728，如果以此趨勢發(fā)展下去，到2007年，有機(jī)污染綜合值A(chǔ)的平均值將達(dá)到20，水質(zhì)將全面惡化。從水庫地形來看，永定河入庫后，水流在永1008東斷面處拐了一個彎，且河水人庫后流速大大減緩，使污染物大量沉積、懸浮于此，造成全庫區(qū)永1008東水質(zhì)最差。大腸菌群明顯與水庫來水量有密切關(guān)系。來水量越大，大腸菌群數(shù)量越多。官廳水庫全庫區(qū)處于中富營養(yǎng)化狀態(tài)以上。全庫區(qū)總磷呈發(fā)展趨勢。永庫總氮呈發(fā)展趨勢。水庫的富營養(yǎng)化導(dǎo)致藻類的異常發(fā)展，庫區(qū)蘭、綠藻占優(yōu)勢，每年3月中旬出現(xiàn)少量條狀水帶。媯庫及壩前有機(jī)污染和富營養(yǎng)化均呈發(fā)展態(tài)勢。延慶橋及

10、媯庫水質(zhì)基本良好，為類水體，水庫水質(zhì)為類以上。桑干河涿鹿段：由于農(nóng)業(yè)灌溉引去絕大部分水沙，河道中水流量很小，水質(zhì)較好。對照斷面和混合斷面可以達(dá)到 至類水質(zhì)，但在消減斷面上，水量增大，各項污染物質(zhì)濃度陡增，水質(zhì)變化到 V類。分析其原因應(yīng)屬于農(nóng)田灌溉退水所致，這說明桑干河在與洋河匯流前已經(jīng)受到污染，水質(zhì)為V類。洋河宣化至下花園段：上游對照斷面上水質(zhì)清澈透明。根據(jù)定量分析，氨氮為0. 37毫克升，水質(zhì)達(dá)到類，其余項目均達(dá)到I類水質(zhì)，因此，評價結(jié)果為類；混合斷面上水質(zhì)呈現(xiàn)褐色、渾濁，略有氣味，評價結(jié)果為V類；消減斷面上水質(zhì)沒有好轉(zhuǎn)跡象，氨氮和 COD檢出值有增無減，評價結(jié)果仍為V類。永定河懷來段：河道

11、水質(zhì)渾濁，呈淺褐色，略有臭味。整個河段水質(zhì)評價結(jié)果均為V類。水質(zhì)趨于惡化。 從1999年人庫污水口調(diào)查可以看出，污染主要集中在洋河下花園至懷來段。而在洋河下花園橋以下至懷來段，由于春夏秋三季當(dāng)?shù)卮罅恳喔?，桑干河涿鹿橋段發(fā)生斷流，洋河水量大大減少甚至于斷流。由于農(nóng)田排水，到了夾河附近恢復(fù)水流，致使氨氮含量升高。氨氮與總氮呈良好的線性（正比）關(guān)系，說明氨氮占主導(dǎo)地位。隨著近年來水庫上游城市化進(jìn)程的加快，工業(yè)和城鄉(xiāng)生活污水量及農(nóng)田化肥農(nóng)藥使用量逐年增加，處理水平較低，污水自接流人上游河道，致使是水資源污染嚴(yán)重，整個河網(wǎng)已基本被污染。 三、解決官廳水庫水環(huán)境污染問題的對策 （一）改革現(xiàn)行的水務(wù)管理

12、體制，實現(xiàn)水務(wù)一體化管理 水資源統(tǒng)一管理體制必須盡快建立健全。與其他自然資源相比，水資源具有自身鮮明的特點(diǎn)：以流域為基本單元，相互轉(zhuǎn)化，相互補(bǔ)給。因此對地表地下、水量、城市與農(nóng)村水資源應(yīng)實行統(tǒng)一管理。因此必須首先強(qiáng)化流域機(jī)構(gòu)的執(zhí)法地位。按流域調(diào)配水資源，是目前國際公認(rèn)的科學(xué)原則。應(yīng)加強(qiáng)流域機(jī)構(gòu)的執(zhí)法地位，做好省際協(xié)調(diào)，保證水資源優(yōu)化配置和重要缺水地區(qū)的水資源供應(yīng)。其次應(yīng)在城市中建立統(tǒng)一管理水資源開發(fā)、利用、保護(hù)的水務(wù)局管理模式。城市是水資源短缺嚴(yán)重的地區(qū)，而且地形較小?；A(chǔ)設(shè)施較好，應(yīng)該建立從供水水源地到自來水廠，再到千家萬戶，再到海水處理廠的水務(wù)局統(tǒng)一管理體制。建立統(tǒng)一的水務(wù)管理體制，對官廳

13、水庫水系的防洪、除澇、蓄水、供水、節(jié)水、水資源保護(hù)、污水處理及其回用、地下水回灌等實行統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一取水許可、統(tǒng)一配置、統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一管理，實現(xiàn)水務(wù)一體化。只有這樣，才能保證實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用。（二）走可持續(xù)發(fā)展之路，以改善生態(tài)環(huán)境為根本和切入點(diǎn)，制定一個統(tǒng)一的流域水資源保護(hù)規(guī)劃 樹立水資源與水環(huán)境的憂患意識，走可持續(xù)發(fā)展之路，使經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與資源條件、環(huán)境狀況相適應(yīng)。經(jīng)濟(jì)建設(shè)要充分考慮水土資源條件和生態(tài)環(huán)境保護(hù)要求，合理確定與調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)布局，要在保護(hù)生態(tài)的前提下加快發(fā)展，根據(jù)水資源條件確定重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域和發(fā)展重點(diǎn)，實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，提高區(qū)域的資源環(huán)境承載能力。要把水資源的開發(fā)利用

14、與節(jié)約保護(hù)結(jié)合起來。對于污染嚴(yán)重地區(qū)，應(yīng)將改善水環(huán)境作為區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的首要目標(biāo)，果斷地關(guān)停嚴(yán)重污染環(huán)境的小企業(yè)，加大污染治理力度。抓好流域水資源、水環(huán)境容量的配置工作。根據(jù)河湖的現(xiàn)狀和用途，劃分水功能區(qū)劃，然后按水域功能、流量及水體自凈能力來確定水體水環(huán)境容量。建議按照城鎮(zhèn)工業(yè)企業(yè)實行清潔生產(chǎn)戰(zhàn)略，污水達(dá)標(biāo)排放和污染物總量控制；生活污水實行集中處理，并考慮脫氮工藝；農(nóng)村全面建設(shè)生態(tài)農(nóng)業(yè)的原則，由國務(wù)院牽頭協(xié)調(diào)，國家環(huán)?？偩帧⑺?、北京市、河北省共同研究制定一個各方、各部門都能接受的流域水資源合理配置、節(jié) 約利用、有效保護(hù)、科學(xué)管理的綜合方案。（三）健全流域水環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，實行動態(tài)監(jiān)測、區(qū)

15、域聯(lián)防。 在河流的行政區(qū)劃斷面處設(shè)置水量、水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備，嚴(yán)格分清污染責(zé)任，按零污染（上游不得對下游造成任何污染）的原則，對河流的污染實行有效的防治。加強(qiáng)現(xiàn)場測試能力與快速反應(yīng)能力，在有條件的地區(qū)建設(shè)自動測報與預(yù)警系統(tǒng)，對跨界河流與重大污染事故實行動態(tài)監(jiān)測，定期向社會公布水環(huán)境信息。加強(qiáng)省際水體監(jiān)測，積極開展跨省的污染聯(lián)防。（四）依法治水，進(jìn)一步加大對取水許可審批管理的力度，強(qiáng)化取水許可的管理 依法治水，是改善水環(huán)境的關(guān)鍵所在，各級水利部門要進(jìn)一步加大對取水許可審批管理的力度，強(qiáng)化取水許可的管理，嚴(yán)格控制取水量，限制耗水量大、污染嚴(yán)重的企業(yè)用水，還要對退水水質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格管理。對新申請取水許可證的單位，嚴(yán)格按照取水許可水質(zhì)管理規(guī)定，必須提