大兴区水环境评价与保护

1.大兴区基本概况
河流水系
大兴区河流分属永定河,北运河两大水系,这些河流再本区境内又分为七个流域;目前除凉水河、新风河、凤河有过境污水外,其他河流都基本干枯无水;各河流的总长度为,控制流域面积㎡,其中永定河为国家一级河流,凉水河为北京市管河流;
地质及水文地质条件
区域地质概况
大兴地处燕山与太行山交汇处东南侧的北东向构造带,西北部有南苑—通县北东向断裂,东南部有礼贤—牛堡屯北东向断裂,构成一地垒式构造,称为“大兴隆起”;“大兴隆起”轴部位于念坛水库北侧—黄村—德茂庄一带,呈NE—SW向,“大兴隆起”的西北侧与北京凹陷相连,东南侧与京津凹陷相接;
水文地质条件
1含水层分布特征
浅层含水层在垂直方向上的分布,主要可分为三层：第一层顶板埋深10—20m,岩性在北部地区以粗砂、中砂为主,局部为砂砾石层；南部地区以中砂、细砂为主,局部为粗砂;该含水层厚度在5-10m左右,为潜水含水层,由于接近地表,易受污染,水质较差;第二层在北部地区顶板含水层,夹有薄层隔水层,顶板埋深在30-40m,岩性以中粗砂或细砂为主,厚度在10-15m;第三层北部地区顶板埋深在40-50m,厚度10-15m,岩性以砾石、中粗砂为主,南部地区该层分为多层,主要为中粗砂和细砂层,厚度在10-15m;
2地下水补给、径流及排泄条件
大兴地区地下水的补给来源主要是大气降水入渗补给,其它还有上游的侧向补给及灌溉水田间和渠道的回归和地表水的入渗补给等;大气降水是浅层地下水的主要补给来源,降水与地下水水位回升句明显的相关性如图1-1为南各庄观测孔地下水水位与降水关系图;由于天堂河、龙河等河流从80年代至今基本干枯无水,因此大兴地区河流入渗补给主要是三条排污河道的入渗,即：新风河、凉水河及凤河;其中凤河的入渗补给比较明显,新风河和凉水河的补给不太明显;
大兴地区地下水的流向基本是由北西流向东南,地下水的侧向补给主要来自西北方向的侧向流入;西北部一带为浅水区,到黄村以南逐渐过渡到承压水区;地下水的排泄主要为
地下水的开采和东南部的侧向流出;
图1-1 南各庄观测孔地下水水位与降水关系图
地下水动态特征
大兴区地下水水位的年内变化,北部地区与南部地区的相差较大;地下水的年际变化,总的趋势是水位越来越低,水位埋深越来越大;
水利工程现状
主干排水工程：大兴区除永定河外,有主干排水河道、排水干沟共16条,分属于天堂河、龙河、凤河、凉水河四个水系,河道总长,控制全区㎡流域面积;蓄水工程主要有埝坛水
库、东大屯橡胶坝、河道阶梯闸;农业灌溉工程：全区骨干灌渠有永定河灌渠、中堡灌渠、凉凤灌渠、红凤灌渠、角门子引水渠、东南郊干渠等；井灌工程,近十年来,由于降水量减少,永定河不再向大兴供水,地表水可用资源锐减,全区普遍改用地下水灌溉；节水灌溉工程,大兴区近几年结合随灌溉发展迅速,目前全区节水灌溉面积达万亩,占总耕地面积的%;
2. 水质评价方法
地表水评价
．1工业污染源评价标准及方法
1评价标准
根据污水综合排放标准GB ,六价铬+6r C 属第一类污染物,最高允许排放浓度为l,悬浮
物SS 、化学耗氧量COD 属第二类污染物,三级标准最高允许排放浓度见下表2-1. 2评价方法
评价时,考虑排污量和污染物毒性两方面因素,采用等标污染负荷法,计算步骤如下： 第一步：计算该地区流域等标污染负荷P,设共有m 个污染源工厂,每个污染源分别需要评价n 种污染物,则第j 个污染源第i 种污染物的等标污染负荷按下式计算：
j oi ij
ij Q C C P = 2-1
其中：ij P ——第j 个污染源第i 种污染物的等标污染负荷吨/年；
ij C ——第j 个污染源第i 种某污染物实测浓度mg/l ； oi C ——某污染物允许排放标准mg/l ；
Q j ——第j 个污染源的废水排放量吨/年；
第j 个污染源n 种污染物的总等标污染负荷为：
∑==n
1i ij j P P 2-2
则第m 个污染源第i 种污染物的总等标负荷为：
∑==m
1
j ij i P P 2-3
m 个污染源等标污染负荷之和,即为该地区流域等标污染负荷P ：
∑∑====m
j j n i i P P P 1
1 2-4
第二步：为找出地区内的主要污染源,计算污染负荷比;某工厂污染源在某地区或流域内的污染负荷比为：
%100*j
j P P K = 2-5
某污染物在全地区或流域内的污染负荷比：
%100*i i P
P K = 2-6 表2-1 第二类污染物三级标准最高允许排放浓度
3评价结果
由该评价方法可得,大兴区主要污染源为北京市铝业公司,其次为大兴磷肥厂;该地区的主要污染物为COD,次要污染物为SS;主要污染源的主要污染物为COD,与该地区的主要污染物是一致的;
通过大兴区主要污染源分布图可以看出,绝大多数污染源都集中在该区的西北部;在各乡镇生活污水排放比例中,黄村镇最高,占到了%;
．2过境水水质水量
1基本情况
2000年大兴区的过境污水主要是经凉水河和新风河的污水;其经小红门进入凉水河万方,自李营闸进入新风河的污水为2073万方;新风河入境处水质未有监测数据,且过境流量极小,可以忽略不计;凉水河在小红门设监测断面对过境污水进行监测,水质分析结果和凉水河过境污染物量见下表2-2,过境污染物总量为万吨;
表2-2 过境污水水质监测结果及污染物总量
2结果分析
通过过境水的水质水量分析可以得到凉水河的污染状况重于新凤河,且两条河流的污染都有加重的趋势;若分析单个污染物,两条河流氨氮的污染指数都不断增加,COD和BOD都增长了一个阶段时候开始下降;凉水河中六价铬离子的污染指数下降;
河流底质污染现状评价
对于大兴区污染较严重的河流进行底质监测,结果分析如下表所示：
地下水水质评价
地下水评价方法
依据102眼监测井2002年的水质监测资料,采用舒卡列夫化学分类法,对大兴地区地下水的水化学类型及分布状况进行评价;
地下水化学类型舒卡列夫化学分类法是依据地下水中6种主要离子
++-++++a l g a a -24322N K C SO HCO M C N 合并于，、、、、、中含量大于25%毫克当量的阴离子和
阳离子进行组合,分为49型水,每型水用一个阿拉伯数字作为代号;
根据矿化度M 的大小将每个监测点划分为四个组,具体如下：
A 组——M ≤L ；
B 组——＜M ≤10 g/L ；
C 组——10＜M ≤40 g/L ；
D 组——M ＞40g/L;
用阴离子和阳离子组合得到的代号与矿化度分组A 、B 、C 或D 组合的表达式来表示观
测点的化学类型分类;
大兴地区浅层地下水化学类型主要为重碳酸钠钙型,矿化度小于L；深层承压水化学类型主要为重碳酸钙镁型,矿化度小于L;
评价结果
以GB/T 14848-93地下水质量标准所列Ⅲ类水的上限值为控制标准,计算个监测项目的超标率及最大超标倍数,见表2-3、2-4;
表2-3 大兴区2002年浅层地下水水质检测项目超标率统计表
表2-4 大兴区2002深层承压水水质监测项目超标率统计表由以上两表可以看出,浅层地下水中总硬度、锰、硝酸盐氮、氧化物、氨氮、铁及总大肠杆菌数、细菌总数等指标严重超标;超标倍数最大的为总大肠杆菌,达107倍;超标率最大的为总硬度,达到%,深层地下水水质检测项目超标不严重;
大兴区浅层地下水水质总体状况较差,基本为Ⅳ类水;Ⅱ类水零星分布于数十个镇;Ⅴ类水分布于两处,瀛海镇的太和庄和青云店镇的尚庄;无Ⅰ、Ⅲ类水;深层承压水水质良好,绝大部分是Ⅱ类水,局部地区有Ⅲ、Ⅳ类水,无Ⅰ、Ⅴ类水;
3.治理措施及建议
地表水治理措施
①人工打捞藻类、漂浮物和水草,能够很好的净化水质；
②生态方法维护水质:通过养殖鱼、水葫芦等水生动植物的方法来治理水藻和水草,该种方法是民心河水质维护较理想的方；
③化学方法维护水质:可以有效氧化、降解水中污染物和一些有机物质,能够有效的杀灭藻类；
④建立城市污水处理系统：为了控制水污染的发展,工业企业还必须积极治理水污染,尤其是有毒污染物的排放必须单独处理或预处理；
⑤加强水资源的规划管理：水资源规划是区域规划、城市规划、工农业发展规划的主要组成部分,应与其他规划同时进行;
地下水治理措施
①实行排污总量控制,减少污染物的排放总量；
②防止地下水污染途径；
③加强节水管理,建立高效用水机制；
④根据当地的实际情况,建立污水处理项目；
⑤植树造林,涵养水源
⑥采取地下水人工补给的方法,以缓和地下水供需矛盾；
⑦合理调配地表水;
4.参考文献
1 水资源评价与管理王树谦、陈南祥水利水电出版社, 1996;
2 环境评价概论丁桑岚化学工业出版社, 2001;
3 环境影响评价赵毅电力工业出版社, 1996;
4 水资源管理赵宝璋中国水利水电出版社,1997;
5 水资源评价论文集水利部水文司编水利电力出版社, 1989;
6 水资源管理概论贾泽民等编着山西人民出版社 1990;
7 中国人水资源评价水利电力部水文局水利电力出版社 1987;
8 Gregory S V, Swanson F J, Mckee W A ,et al. An ecosystem perspective of riparian zones, Bioscience,1991；41:540-551。