南水北調(diào)東線徐州段水質(zhì)監(jiān)測與評價分析

南水北調(diào)東線徐州段水質(zhì)監(jiān)測與評價分析

水城引水工程是解決中國北方水資源嚴重短缺問題的一項具有重要戰(zhàn)略意義的引水工程?，F(xiàn)有的京杭運河及其一條其他河流通過該河連接長江、淮河、黃河和清河的四個流域。南水北調(diào)東線工程的實施,對北方地區(qū)特別是黃淮海地區(qū)社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展將起到重要的支撐和保障作用。徐州市地處南水北調(diào)東線工程中段,蘇魯豫皖4省交界,擔負著南水北調(diào)調(diào)水和輸水的重大任務(wù)。按照“先節(jié)水、后調(diào)水,先治污、后通水,先環(huán)保、后用水”的原則,“十五”期間,國家加大了對重點流域水污染治理力度,開展了太湖、淮河及其南水北調(diào)水污染及其防治的研究。本文選擇對調(diào)水水質(zhì)有重要影響的南水北調(diào)東線徐州段作為研究對象,分析調(diào)水通道水質(zhì)污染狀況及其污染特征,探討水質(zhì)污染并造成超標的主要原因,在此基礎(chǔ)上,結(jié)合當?shù)貙嶋H,提出了污染防治的對策措施。1江蘇省第一大水利工程通道徐州是全國40個嚴重缺水的城市之一,年平均降雨量750~900mm,年均蒸發(fā)量1717.9mm。全市地表水以自然降雨為主要天然補給水源。境內(nèi)有京杭運河、徐洪河、房亭河等行洪、調(diào)水河道,特別是京杭運河貫穿東西,上接微山湖,下連駱馬湖,構(gòu)成了以蓄水、調(diào)水、行洪、航運為一體的綜合性水利工程體系。南水北調(diào)東線在徐州有兩條輸水通道。第一條通道為京杭運河徐州段,從駱馬湖引水進入微山湖,全程210km,可分為3個區(qū)段:從邳州市窯灣鎮(zhèn)到劉山閘為中運河區(qū)段,主要有邳州市的工業(yè)和生活廢水排入;從劉山閘到藺家壩為不牢河區(qū)段,沿途主要有徐州市區(qū)和賈汪區(qū)工業(yè)和生活污水、銅山縣柳新地區(qū)的造紙廢水排入;從運河藺家壩到豐縣復(fù)興河匯合處為微山湖湖西航道區(qū)段,其間有沛縣、豐縣的工業(yè)和生活廢水分別經(jīng)沛沿河和復(fù)興河進入調(diào)水廊道。第二條通道為徐洪河和房亭河,從洪澤湖引水送入京杭運河,沿途主要有睢寧縣的污水經(jīng)徐沙河進入徐洪河,以及銅山縣的部分工業(yè)和生活污水排入房亭河。南水北調(diào)東線徐州段設(shè)有劉山閘、解臺閘和藺家壩三級泵站,平時閉閘蓄水,河道呈滯留狀態(tài);汛期啟閘泄洪,水流方向由北向南;干旱季節(jié),啟動江蘇省江水北調(diào)工程,河流流向由南向北。河道水體全年絕大部分時間以滯留狀態(tài)為主。2學(xué)習(xí)方法2.1江蘇省內(nèi)水質(zhì)分布根據(jù)《南水北調(diào)東線工程治污規(guī)劃》的要求,在南水北調(diào)東線徐州段共布設(shè)水質(zhì)控制斷面7個(圖1),分別控制南水北調(diào)東線調(diào)水通道在徐州的進、出水水質(zhì)及其主要支流水質(zhì)。2.2錳酸鹽指數(shù)、化學(xué)需氧量、生化需氧量cocdr、石油類對7個水質(zhì)斷面每月采集水樣1次,分析項目有溶解氧(DO)、高錳酸鹽指數(shù)、化學(xué)需氧量(CODcr)、生化需氧量(BOD5)、氨氮、石油類。水樣采集采用《地表水和污水監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》規(guī)定的方法,項目分析方法采用《水和廢水監(jiān)測分析方法》(第4版)。2.3水質(zhì)單因子指數(shù)gb3-2002按照《南水北調(diào)東線工程治污規(guī)劃》規(guī)定的水質(zhì)控制目標,依據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838-2002),采用單因子指數(shù)評價法,對2004年南水北調(diào)東線徐州段水質(zhì)進行評價分析。評價斷面、評價項目平均值的單因子指數(shù)>1即為超標,所有評價項目平均值對應(yīng)的最低功能區(qū)類別,為現(xiàn)狀達到的水環(huán)境功能區(qū)類別。3結(jié)果與分析3.1水文污染源較多,總體污染程度較高2004年南水北調(diào)東線徐州段7個水質(zhì)控制斷面監(jiān)測結(jié)果見表1。由表1看出,7個水質(zhì)控制斷面中有張樓、藺家壩、沙集西閘3個斷面的年平均值達到了規(guī)定的Ⅲ類水質(zhì)標準,達標率僅為42.9%,且未達標的4個斷面中,復(fù)興河的沙莊橋和沛沿河的李集橋水質(zhì)達Ⅳ類;京杭運河解臺閘水質(zhì)為Ⅴ類;房亭河水質(zhì)最差,劣Ⅴ類,其中CODcr平均濃度高達101mg/L,超過標準值3倍。說明南水北調(diào)東線徐州段調(diào)水河道中,京杭運河下游和房亭河的水質(zhì)污染較為嚴重。對各斷面6個評價因子的超標率進行分析,盡管張樓、藺家壩、沙集西閘3個斷面的年平均值達到了控制目標,但各個指標仍有不同程度的超標,最高達到了41.6%,說明目前的達標是不穩(wěn)定的,隨著水文條件和污染源的變化,隨時都有超標的可能。在6個評價因子中,高錳酸鹽指數(shù)、CODcr、BOD5、氨氮4項因子的超標最為頻繁且超標率高,說明南水北調(diào)東線徐州段的水質(zhì)污染特征以有機污染為主,其中耗氧性污染物和氨氮的污染最為突出。3.2徐州河?xùn)|路水質(zhì)較差的主要原因3.2.1水體受污染嚴重徐州市轄區(qū)內(nèi)河流多為閘壩控制的蓄水性靜態(tài)河流與小型水體,除降雨外,沒有天然補給水源,水體滯流,環(huán)境自凈能力差,環(huán)境容量小。沿途接納的城市(城鎮(zhèn))工業(yè)和生活污水滯留在廢水入河口周圍水域,難以稀釋和擴散。3.2.2京杭運河沿線解臺閘排放污染物主要存在在廢氣自1996年以來,徐州市政府采取“關(guān)、停、并、轉(zhuǎn)”等措施,取締關(guān)停了一批污染嚴重的造紙等“十五小”企業(yè),投資3.7億元對水污染源進行了達標治理,污染物排放總量得到了大幅度的削減。但是京杭運河沿線仍分布有不少造紙企業(yè)?，F(xiàn)有的15家石灰法造紙企業(yè)中,有11家造紙廠的廢水進入該水域,COD入河量達8600t/年,占該水域工業(yè)污染物入河量的60%以上,而且主要分布在解臺閘斷面的上、下游,造成解臺閘斷面水質(zhì)嚴重超標。除此之外,釀造企業(yè)的排污對水質(zhì)的影響也較大,尤其是銅山縣房亭酒廠,污染物產(chǎn)生量大,污水難以治理,加之污水處理設(shè)施能力偏小,致使污水排放不穩(wěn)定,直接對位于其下游的房亭河單集閘斷面造成嚴重污染。3.2.3污水處理廠建設(shè)未同步建設(shè)城鎮(zhèn)生活污水處理廠建設(shè)和運行是解決城市生活污水污染的最有效措施。目前,徐州市除市區(qū)奎河、三八河、荊馬河污水處理廠運行正常外,南水北調(diào)沿線各市(縣)及賈汪區(qū)都應(yīng)建設(shè)城鎮(zhèn)生活污染處理廠。目前,邳州市、豐縣雖已建成了污水處理廠,但運行情況不好;沛縣、賈汪區(qū)的污水處理廠尚在建設(shè)之中,睢寧縣還沒有動工。而且,各地普遍存在截污管網(wǎng)建設(shè)滯后的現(xiàn)象。截污管網(wǎng)與污水處理廠建設(shè)不同步,造成污水處理廠建成后污水無法截入到污水處理廠進行處理,仍排入地表水體,造成縣城附近水域水質(zhì)污染,如復(fù)興河沙莊橋和沛沿河李集橋斷面水質(zhì)超標。據(jù)統(tǒng)計,徐州市生活污水COD排放總量占到全市排污總量的61.6%,生活污水污染比重在逐步增大。3.2.4污水存在污染水環(huán)境差近幾年來,雖然在市區(qū)河道兩岸鋪設(shè)了截污管網(wǎng),但由于目前徐州市排水系統(tǒng)是雨污合流制,加之地下管網(wǎng)年久失修,導(dǎo)致污水截流不徹底,尤其是在雨季,常因雨量偏大而發(fā)生污水溢管污染水體現(xiàn)象。除此之外,徐州市用、排水不分家,污水沒有合理去向造成水環(huán)境條件先天不足。京杭運河是徐州市的“母親河”,是徐州市重要的飲用、工業(yè)、農(nóng)業(yè)用水取水河道,但同時又是徐州市及其周邊地區(qū)生活和生產(chǎn)的排水水域,用水、排水均在同一水體、同一區(qū)段,用水功能始終受到排水的制約,用水安全得不到有效保障,致使污染事故時有發(fā)生。1998年和2000年魯南地區(qū)污水下泄污染京杭運河,造成徐州市地面水廠被迫停產(chǎn),全市40萬人居民吃水告急,部分廠礦停產(chǎn)、限產(chǎn),經(jīng)濟損失嚴重。3.3建立綠色環(huán)保聯(lián)動機制,全面推進水污染防治工作。在執(zhí)法以可持續(xù)發(fā)展為主題,以控制主要污染物排放總量為主線,以防治環(huán)境污染和遏制人為生態(tài)破壞為重點,以強化執(zhí)法監(jiān)督和提高環(huán)境管理能力為保障,以改善環(huán)境質(zhì)量和保護人民群眾健康為根本出發(fā)點,通過體制創(chuàng)新和政策創(chuàng)新,建立政府主導(dǎo)、市場推進、公眾參與的環(huán)境保護新機制,統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、綜合治理、突出重點、防治結(jié)合,全面推進水污染防治工作。3.3.1合理劃分保護區(qū),實現(xiàn)飲用水功能獨立水污染防治的根本任務(wù)之一是讓老百姓喝上干凈水。做好京杭運河飲用水源的保護,確保飲用水水質(zhì)達標,是構(gòu)建和諧社會,保障人民身體健康,實現(xiàn)廣大人們?nèi)罕娮罡纠娴淖钪苯芋w現(xiàn)。針對京杭運河目前用水功能混雜,排水系統(tǒng)不合理的現(xiàn)狀,合理劃分各級保護區(qū)范圍,修訂《徐州市集中式飲用水源污染防治管理規(guī)定》并嚴格實施,做到高級用水功能和低級用水功能相對分開,飲用水保護區(qū)與排水區(qū)域相對隔離。建立飲用水源地水質(zhì)保護環(huán)境監(jiān)察機構(gòu),對飲用水源地實施統(tǒng)一監(jiān)管,各有關(guān)部門加強配合和協(xié)調(diào),消除管理中的交叉及混亂。3.3.2提升水污染治理水平分3個層次有針對性地進行污染控制。(1)解決產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)污染突出問題,針對石灰法制漿造紙企業(yè)排污量大、污染難以控制的現(xiàn)狀,根據(jù)國家產(chǎn)業(yè)政策要求,全面淘汰石灰法制漿工藝和年產(chǎn)2萬t以下黃板紙、年產(chǎn)5萬t以下其他化學(xué)制漿生產(chǎn)企業(yè),大力發(fā)展科技先導(dǎo)型和資源節(jié)約型產(chǎn)業(yè),從根本上解決造紙行業(yè)結(jié)構(gòu)性污染問題。(2)消除對敏感水域、敏感斷面的影響。對主要河流、主要控制斷面水質(zhì)有直接影響的主要污染源如銅山房亭酒廠等企業(yè)實施停產(chǎn)、轉(zhuǎn)產(chǎn)或改變排污去向,徹底解決其對敏感水體的影響。(3)進一步提高工業(yè)企業(yè)水污染治理水平。對轄區(qū)內(nèi)不能做到穩(wěn)定達標排放或排污總量超過規(guī)定要求的企業(yè),實施污染治理再提高工程,優(yōu)化污染處理工藝,從整體上提高污染治理設(shè)施的效能。3.3.3金參與市政公用設(shè)施建設(shè)逐步建立符合市場經(jīng)濟規(guī)律的污水處理投融資體制和運營管理機制,把污水處理推向市場,改變政府包干、政企不分、封閉運營這種缺乏競爭意識的落后運營機制,鼓勵社會資金采用獨資、合資、合作等多種方式,參與市政公用設(shè)施建設(shè),拓寬投融資渠道,改善投融資環(huán)境,實現(xiàn)投資主體多元化、運營主體企業(yè)化、運行管理市場化,形成開放性、競爭性的建設(shè)運營格局,建立起規(guī)范有序的污水處理經(jīng)營市場,解決當前污水處理廠建設(shè)和運營經(jīng)費不足、管理水平不高的問題。同時,環(huán)保部門要將城鎮(zhèn)污水處理廠作為重點排污單位加強監(jiān)督和管理,實行排污總量控制,對擅自停運或運行不正常造成污染物超標、超總量排放的,依照有關(guān)規(guī)定,依法處罰或加倍征收排污費,確保城鎮(zhèn)污水處理廠正常運行。3.3.4大力開辟尾水通道按照《南水北調(diào)東線工程治污規(guī)劃》的要求,國家南水北調(diào)工程一旦運行,運河徐州段的工業(yè)和生活污水將不能排入運河。排水通道在一定程度上將成為徐州社會經(jīng)濟進一步發(fā)展的“瓶頸”,很多有水污染的建設(shè)項目有可能由于苛刻的污染治理要求不能落戶徐州,所以開辟尾水通道勢在必行。充分利用現(xiàn)有水利設(shè)施、灌溉河渠,把水利防洪與治污、尾水利用與農(nóng)業(yè)灌溉結(jié)合起來,輔以少量的改造工程,把現(xiàn)有的部分河流渠網(wǎng)、水利灌溉系統(tǒng)與京杭運河調(diào)水通道分開,實現(xiàn)污水歸槽,清水進河,清水和污水分道分流。通過“截、治、灌、導(dǎo)”等調(diào)控措施,將尾水在當?shù)氐玫阶畲蟪潭染C合利用,多余尾水進入總污水通道,經(jīng)沿途生物自凈作用進一步改善水質(zhì),作為農(nóng)灌、城市雜用水,多余尾水經(jīng)新沂河排入黃海。4水質(zhì)污染嚴重通過對南水北調(diào)東線工程徐州段7個斷面的水質(zhì)監(jiān)測和污染調(diào)查,可以得出如下幾點結(jié)論:(1)南水北調(diào)東線工程徐州