官厅水库水系水环境污染分析及对策.doc

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1、书山有路勤为径，学海无涯苦作舟。官厅水库水系水环境污染分析及对策 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

2、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92.8，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

3、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。 abodi/bodscodi/codsnh3-ni/nh3-ns-doi/dos（1）式中bodi、codi、nh3ni、和doi为实测值；bods、cods、nh3ns、和dos为标准值。各项标准规定如下：bods为4mg/l；cods为6mgl；nh3ns为lmg/l；dos为4mgl.

4、评价标准为：a0为良好水体；0a2为一般值体；2a3为轻度污染水体；3a4为中度污染水体；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71.3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

5、。 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=0.1；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：k0.1为一般污染水体；0.1k0.2为轻度污染水体；0.2k0.5为中度污染水体；k0.5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27.08、八号桥站10.42、河口2.56属于中度以上外。八号桥水质最差，良好率仅为43.75，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

6、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9.27，下花园桥超标66.7，八号桥水质最差，超标率为79.17。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7.9；永1000表超标2.08，中层超标4.44，底层超标9.09；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10.42。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gb383888类水质标

7、准（含量大于1.0mgl即为超标）。 评价结果。敌鹿桥超标率19.51，下花园62.5，八号桥水质最差，超标率为97.44，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46.15，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45.83、中51.11、底52.27。由此可见此地属于高氟地区。出库站坝后超标率为56.25，妫库水质基本良好，延庆桥全部未标率，妫1018l表10.53，拥1018l底2.70，妫大桥表7.89，妫大桥底11.43。各站表层水质优于底层，分层明显。 （三）富营养

8、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gb383883，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97.5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

9、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=0.0009x31.728，如果以此趋势发展下去，到2021年，有机污染综合值a的平均值将达到2.0，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

10、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，为类水体，水库水质为类以上。 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至类水质，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0.3

11、7毫克升，水质达到类，其余项目均达到i类水质，因此，评价结果为类；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

12、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，整个河网已基本被污染。 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：以流域为基本单元，相互转化，相互补给。因此对地表地下、水量、城市与农村水资源应实行统一管理。因此必须首先强化流域机构的执法地位。按流域调配水资源，是目前国际公认的科学原则。应加强流域机构的执法地位，做好省际协调，保证水资源优化配置和重要缺水地区的水资源供应。其次应在城市中建立统

13、一管理水资源开发、利用、保护的水务局管理模式。城市是水资源短缺严重的地区，而且地形较小。基础设施较好，应该建立从供水水源地到自来水厂，再到千家万户，再到海水处理厂的水务局统一管理体制。建立统一的水务管理体制，对官厅水库水系的防洪、除涝、蓄水、供水、节水、水资源保护、污水处理及其回用、地下水回灌等实行统一规划、统一取水许可、统一配置、统一调度、统一管理，实现水务一体化。只有这样，才能保证实现水资源的可持续利用。 （二）走可持续发展之路，以改善生态环境为根本和切入点，制定一个统一的流域水资源保护规划树立水资源与水环境的忧患意识，走可持续发展之路，使经济发展水平与资源条件、环境状况相适应。经济建设要

14、充分考虑水土资源条件和生态环境保护要求，合理确定与调整经济结构和产业布局，要在保护生态的前提下加快发展，根据水资源条件确定重点发展区域和发展重点，实现资源的优化配置，提高区域的资源环境承载能力。要把水资源的开发利用与节约保护结合起来。对于污染严重地区，应将改善水环境作为区域社会经济发展的首要目标，果断地关停严重污染环境的小企业，加大污染治理力度。抓好流域水资源、水环境容量的配置工作。根据河湖的现状和用途，划分水功能区划，然后按水域功能、流量及水体自净能力来确定水体水环境容量。建议按照城镇工业企业实行清洁生产战略，污水达标排放和污染物总量控制；生活污水实行集中处理，并考虑脱氮工艺；农村全面建设生

15、态农业的原则，由国务院牵头协调，国家环保总局、水利部、北京市、河北省共同研究制定一个各方、各部门都能接受的流域水资源合理配置、节约利用、有效保护、科学管理的综合方案。 （三）健全流域水环境监测网络，实行动态监测、区域联防。在河流的行政区划断面处设置水量、水质监测设备，严格分清污染责任，按零污染（上游不得对下游造成任何污染）的原则，对河流的污染实行有效的防治。加强现场测试能力与快速反应能力，在有条件的地区建设自动测报与预警系统，对跨界河流与重大污染事故实行动态监测，定期向社会公布水环境信息。加强省际水体监测，积极开展跨省的污染联防。 （四）依法治水，进一步加大对取水许可审批管理的力度，强化取水许

16、可的管理依法治水，是改善水环境的关键所在，各级水利部门要进一步加大对取水许可审批管理的力度，强化取水许可的管理，严格控制取水量，限制耗水量大、污染严重的企业用水，还要对退水水质进行严格管理。对新申请取水许可证的单位，严格按照取水许可水质管理规定，必须提交取水和退水对环境影响的分析报告，方可办理取水许可申请审批手续。对逾期仍超标排污的单位和企业，要坚决依法吊销其取水许可证。官厅水库作为首都饮用水源，水体功能要求高，对排污量大的用户，就不能发放取水许可证，不能配给水资源。严格加强水资源保护和水污染治理工作。尽快建立全新的水资源补偿机制：谁耗费水量谁补偿，谁污染水质谁补偿，谁破坏水生态环境谁补偿。做

17、到有法对依，有法必依，有法能依；执法必严，违法必究，究办必力。 （五）系统分析、统一治污谁污染，谁治理，在防治污染初期起过积极作用，然而科学治污应该是在适当的大系统内做科学分析，统一治污。生活污水实行集中处理，并考虑脱氮工艺，建议在张家口、宣化、下花园、怀来、八号桥建造污水处理厂。 （六）利用生物措施，科学投放鱼苗富营养化水体大量繁殖各种藻类，对水体的危害及对自来水厂取水的危害十分严重。根据生态平衡食物链中fltonian金字塔给高一层次的轮虫（类）创造一个繁殖生长的地方和吃掉藻类的时间，并且自己又被更高一层次生物吃掉的良性循环。最终达到去除藻类，降低dod、cod含量，增加水中溶解氧含量，改

18、善富营养化水体水质。除带来环境效益外还可带来渔业上的经济效益。水产养殖要求有效氮浓度应保持在0.3mgl以上，官厅水库有效氮年均含量2.1mgl，对水产养殖十分有利。 （七）实施河口拦门沙坎开挖及有机底泥定期疏浚由于泥沙淤积，永定河口口门处形成拦沙坎。目前坎顶高程已达474米，把官厅水库自然拦隔成她库、永库两个库区。如前所述，她库水质较好。永库污染比较严重，而永库水体就在坝前，直接影响出库供水水质。实施河口拦门沙坎开挖后，可促进购、永两库区水体交融，稀释永库水体，改善出库水质。对水库有机底泥要考虑定期疏浚措施，考虑实施环境清淤计划。 （八）开辟新的活水源头增加清水引入量，考虑从白河堡水库引水，增加水库进水量，加快水库换水周期，加快库水净化速度，提高水体自净能力，改善水库水质。 （九）走生态经济型环境水利模式北京市委提出还北京一片蓝天，建设绿色家园的号召。水利一定要和环境结合起来，坚持不懈地做好官厅水库流域植树造林绿化美化工作，退耕还林还草，防风固沙，涵养水源，保存生物多样性，维护生态平衡，保护环境资源，构筑首都周围绿色生态屏障，战胜荒漠化，还北京市碧水蓝天。 参考文献 1方子云主编水资源保护工作工作手册，河海大学出版社，1998年7月第1版； 2马才开发水产资源改善水质的研究，北京水利，1995年第4期。 第 10 页 共 10 页