水环境污染情况及解决措施

水环境污染情况及解决措施

摘要:由于官厅水库遭受污染日益严重,1997年退出饮用水体系。北京是水资源紧缺的城市,随着首都经济和社会的快速发展,水供需矛盾越来越突出。市委、市政府决定改善官厅水库水质,恢复其为北京市第二饮用水源。本文根据饮用水水源水质标准,通过对1995-1999五年逐月实测水质监测资料的统计分析,研究官厅水库上游、入库、库区及出库水质现状、污染程度、发展趋势和规律,分析解决官厅水库水系水环境污染问题的对策,以利于官厅水库流域水资源保护和水环境污染控制规划,充分发挥水库效益。

一、官厅水库水质评价及趋势分析

(一)基本资料官厅水库是我国解放后修建的第一座大型水库,位于北京市西北90公里的永定河上,主要任务是防洪、供水、发电,是北京市重要的供水水源地之一。官厅水库控制流域面积43402平方公里,占永定河流域面积的%,地跨山西省、河北省、北京市。有3条人库河流,分别为桑干河、洋河、奶水河,本文采用琢鹿桥站、下花园站、延庆桥站作为其人库代表站;八号桥站为桑十河与洋河汇人永定河后的入库控制站;河口为河口区代表站;永1008东、永1000为永定河库区(以下简称永库)代表站;

1。妫大桥站为妫水河库区(以下简称妫库)代表站,坝后为出库控制站。各站分布如图1所示。水质趋势线按算术平均值法计算,使污染物含量数值点均匀分布于趋势线两侧。

(二)饮用水水源水质评价评价参数:根据饮用水水质的要求,选择大肠菌群、总硬度、氟化物、有机污染综合值和汞、铜、铅、砷等作为评价参数。评价方法:根据上述选定的污染参数,采用单项参数评价和综合评价相结合的方法。

1.有机污染评价官厅水库水体污染主要原因由有机物质引起,因此采用\有机污染综合评价值\进行评价。

A=BODi/BODs+CODi/CODs+NH3-Ni/NH3-Ns-DOi/DOs(1)式中BODi、CODi、NH3-Ni、和DOi为实测值;BODs、CODs、NH3-Ns、和DOs为标准值。各项标准规定如下:BODs为4mg/L;CODs为6mg/L;NH3-Ns为lmg/L;DOs为4mg/L.评价标准为:A4为严重污染水体。评价结果:有机污染综合值A统计分析如表1(略)。

2.大肠菌群分析评价方法:采用单项参数评价。评价结果:经过统计可以看出,大肠菌群最大值集中在6-9月份。入库站八号桥常年超标,由于水库水体的

稀释和水体的自净作用,河口区小于入库站,坝前永1000表(库区代表站)和出库站坝后大大小于河口区。坝前%的时间处于清洁水体状态。坝后75%的时间处于清洁水体状态。统计结果见表2表2官厅水库大肠自群统计分析结果3.毒性分析参数:选取钢、砷化物、总来、六价铬、铅等,即俗称的\五毒\和挥发酚、氰化物共7项。

评价方法:采用综合污染指数K评价。

式中,Ck为统一标准,取Ck=;Coi为各各污染物地面水最高允许标准;Ci 为地面水中各种污染物的浓度。评价标准:K则为严重污染水体。

评价结果:综合污染指数K统计分析见表3。可以看出:除人库下花园站%、八号桥站%、河口%属于中度以上外。八号桥水质最差,良好率仅为%,下花园至八号桥之间毒性污染物增加,水质恶化。坝前、坝后水质均较好,趋势下降,水质好转。全库区毒性污染均在轻度污染以下,库区90%以上属于良好水体。

4.总硬度分析评价结果:入库站濒鹿桥超标%,下花园桥超标%,八号桥水质最差,超标率为%。但进入库区后,硬度迅速减小,河口及水1008东表层未超标,底层超标%;永1000表超标%,中层超标%,底层超标%;妫水河入库站延庆桥未超标,妫库全部未超标。出库站坝后超标率为%。各站每年冬季(12月至次年2月)总硬度最高,夏季8月份达到最低点。水库总硬度呈迅速上升趋势,奶库呈缓慢上升趋势。总的来说,全库区总硬度均较低,水质较好,分层明显,表层水质优于中、底层水质。

5.氟化物分析评价标准:采用GB3838-88Ⅲ类水质标准(含量大于/L即为超标)。

评价结果:敌鹿桥超标率%,下花园%,八号桥水质最差,超标率为%,进入库区有所降低,但永库各站氟化物超标率几乎都在50%以上,其中河口%,永1008东表55%,永1008东底60%。坝前永1000表层水质优于中层,中层优于底层,超标率分别为表%、中%、底%。由此可见此地属于高氟地区。出库站坝后超标率为%,妫库水质基本良好,延庆桥全部未标率,妫1018+l表%,拥1018+l底%,妫大桥表%,妫大桥底%。各站表层水质优于底层,分层明显。

(三)富营养化分析评价参数:总磷(TP)、总氮(TN)、BOD、COD。评价标准:水体富营养化评价目前尚无统一标准,本文总磷、总氮评价标准采用GB3838-83,BOD、COD采用武昌东湖的富营养化分级标准。评价结果:经过对官厅水库各站COD、BOD、TN、TP统计后,得出分析结果表4。可以看出,全库区水质特点是富营养化,已不存在贫营养化状态,都在中富以上。主要营养物质为总氮,官厅水库永库及出库站坝后总氮更是全年%以上为富营养化状态,妫库情况稍好一些,但也在总富以上。全库区总磷处于上升状态,永库及坝后总氮上升,水质有

所恶化。妫库除总磷外,其他3项均下降,水质持续好转。

二、综合分析官厅水库存在的污染问题主要是有机污染和富营养化。

官厅水库库区:入库控制站八号桥站水质最差。但在永定河入河时的河口区,由于库区水的稀释,河口较八号桥实测污染物值大大降低。永库有机污染持续增加,坝前底层污染严重,中层水质已趋接近底层。表层水质有机污染综合值A 趋势线方程:y=,如果以此趋势发展下去,到20XX年,有机污染综合值A的平均值将达到,水质将全面恶化。从水库地形来看,永定河入库后,水流在永1008东断面处拐了一个弯,且河水人库后流速大大减缓,使污染物大量沉积、悬浮于此,造成全库区永1008东水质最差。大肠菌群明显与水库来水量有密切关系。来水量越大,大肠菌群数量越多。官厅水库全库区处于中富营养化状态以上。全库区总磷呈发展趋势。永库总氮呈发展趋势。水库的富营养化导致藻类的异常发展,库区兰、绿藻占优势,每年3月中旬出现少量条状水带。妫库及坝前有机污染和富营养化均呈发展态势。延庆桥及妫库水质基本良好,为Ⅱ类水体,水库水质为Ⅲ类以上。

桑干河涿鹿段:由于农业灌溉引去绝大部分水沙,河道中水流量很小,水质较好。对照断面和混合断面可以达到Ⅱ至Ⅲ类水质,但在消减断面上,水量增大,各项污染物质浓度陡增,水质变化到V类。分析其原因应属于农田灌溉退水所致,这说明桑干河在与洋河汇流前已经受到污染,水质为V类。

洋河宣化至下花园段:上游对照断面上水质清澈透明。根据定量分析,氨氮为毫克/升,水质达到Ⅲ类,其余项目均达到I类水质,因此,评价结果为Ⅲ类;混合断面上水质呈现褐色、浑浊,略有气味,评价结果为V类;消减断面上水质没有好转迹象,氨氮和COD检出值有增无减,评价结果仍为V类。

永定河怀来段:河道水质浑浊,呈浅褐色,略有臭味。整个河段水质评价结果均为V类。水质趋于恶化。从1999年人库污水口调查可以看出,污染主要集中在洋河下花园至怀来段。而在洋河下花园桥以下至怀来段,由于春夏秋三季当地大量引水灌溉,桑干河涿鹿桥段发生断流,洋河水量大大减少甚至于断流。由于农田排水,到了夹河附近恢复水流,致使氨氮含量升高。氨氮与总氮呈良好的线性(正比)关系,说明氨氮占主导地位。

随着近年来水库上游城市化进程的加快,工业和城乡生活污水量及农田化肥农药使用量逐年增加,处理水平较低,污水自接流人上游河道,致使是水资源污染严重,整个河已基本被污染。

三、解决官厅水库水环境污染问题的对策

(一)改革现行的水务管理体制,实现水务一体化管理水资源统一管理体制必须尽快建立健全。与其他自然资源相比,水资源具有自身鲜明的特点:以流域