李长虹
(新疆塔城水文水资源勘测局水环境监测分中心,新疆 塔城834700)
新疆塔城地区乌苏市位于新疆北部准噶尔盆地的西南缘,天山支脉婆罗科努山和依连哈比尔尕山北麓。四季分明,夏季炎热,冬季严寒,降水较少,空气干燥,温度年、日变化较大,光照充足,是北疆热量丰富、无霜期较长的地区之一。乌苏市2000年市区总人口为6.11万人,年生活用地下水总量为343万 m3,年生活污水排放量为256万 m3。主要污染物为 CODCr、BOD5、磷、氮等。市内主要三家医疗单位(市医院、市中医院、解放军第十五医院)年污水排放量为23.7万 m3。主要污染物为BOD5、氨氮等。
乌苏市有东、西两个工业园区入住企业众多,分别为乌苏啤酒厂、番茄酱厂、热电厂、永达造纸厂、奶粉厂和四棵树煤矿等等,年CODCr、BOD5排放量约为800 t和400 t。重点污染企业乌苏啤酒厂和永达造纸厂的废污水经厂内处理后已能达标排放。
乌苏市在奎屯河流域,根据辖区内所收集到的水质分析数据,分别对奎屯河,四棵树河和泉沟水库、柳沟水库、黄沟水库进行评价(详见表1~表2)。
(1)四棵树河:四棵树河上游水质良好,检测因子除镉为Ⅱ类外,其他均达到Ⅰ类水质标准。四棵树河下游水体(灌区内)氟化物超标严重,属于Ⅴ类,汞含量检测值为 <0.000 1 mg/L,列入Ⅲ类。评价结果为:四棵树河上游水质良好,适于各类用水要求,下游水质受土壤所含因子的影响,部分检测因子含量已劣于Ⅴ类,达不到农业灌溉用水的要求。
(2)水库水:泉沟水库受城镇生活及工业污水排入的影响,其水体总磷、氨氮均已达到或超过地表水Ⅴ类水质要求。从1996-2000年5年的水质监测结果来看,生化需氧量也有超标检出,其他指标均可达到Ⅰ类水质要求,总体评价为:基本适用于农业用水要求。在柳沟水库所有监测项目中,除氟化物为Ⅳ类、总磷为Ⅲ类外,均达到地面水环境质量标准的Ⅰ、Ⅱ类水质要求,评价结果为:适用于农业用水要求。黄沟水库为拦河水库,所有监测指标均符合Ⅲ类水质要求,说明黄沟水库目前水质优于其它两座水库。
乌苏市地下水资源评价结果详见表3。
根据现状水质评价结果,流域内灌区以上地表水体基本没有受到人类活动的影响,水质可达到地表水环境质量标准Ⅲ类以上要求,可认为中上游地表水质处于天然背景值。地表水体进入灌区中、下游后,河道水和水库水受土壤本底值含量的影响,加上农业灌溉回归水、排碱水和城镇排污水体所含污染物的进入,部分区域水质急剧恶化,矿化度、氟化物、氨氮等指标的含量严重超标,有些地表水体已不能满足灌溉用水功能,从总磷含量上看,泉沟水库已处于富营养化状态。
规划实施后,山区(丘陵区)调节水库的建设,是对地表水体在时空上进行重新分配,而梯级电站是对水能的利用,它们并不对水质本身产生污染影响。水体进入水库,特别是丘陵区水库后,由于流速减小、水深增加等原因,将会对水库水质产生诸如污染物扩散能力减弱、复氧能力降低,藻类生长、底层溶解氧减少、出现异味甚至富营养化等不利影响,而同时也可产生污染物浓度减小、生物和营养盐类降解加快、大肠杆菌自然死亡率高等有利影响。上述对水质的影响程度,由于水库水体的不断循环,是微乎其微的。
规划的实施,灌区中下游的地表水体水质将会有较大的改善。首先,新鲜水体的增加,将会稀释原水体,降低污染物的浓度,流量和流速的加大,增强了水体本身的自净能力。其次,排水出路的畅通和地下水位的降低,减少了排碱水和土壤中所含污染物质进入地表水体的可能性。第三,城镇污水处理系统和管网化的完善,杜绝了污水直接排入河道或水库中,而全部有序地排入下游河流故道、干沟和沙漠中。因此,在现状水质基础上,灌区中下游地表水体水质将会有较大的改观,特别是超标严重的污染因子,其含量将会大大的降低。
表1 奎屯河流域地表水水质监测结果统计表 mg/L
表2 奎屯河流域地表水水质评价结果表
现状承压水体水质的评价结论是良好的各业用水,而潜层水体受各种污染源的影响,部分区域水质极差,多个因子污染严重,已不能满足最基本的生态灌溉要求。
流域规划实施后,对承压含水层水质的改善作用不明显,但对流域内潜水含水层水质的改善将会起到极大的促进作用。潜水位的下降,减少了地表土壤中污染物对水体的补给,同时农业排水、城镇排污水等水体中的污染物渗入潜水中的量也大量减少。由此降低潜水中的硫酸盐、氯化物、氟化物等超标因子的污染负荷。
污(废)水量预测
根据各规划水平年城镇人口、工业的发展目标,分别对城镇生活污水和工业废水排放量进行预测。
生活污水排放量预测
Q污=0.365×α×R×F
式中:Q污为生活污水年排放量(万m3);α为污水排放系数,取0.70;R为城镇人口总数(万人);F为人均日生活用水量,取330~360L/人·日。
各水平年奎屯市、乌苏市、独山子区及各乡、镇、团场的生活、工业污水排放量详见表4。
表3 乌苏地下水水质监测结果、评价结果统计表
表4 奎屯河流域城市污水排放量计算表
(1)建立完善城镇生活污水和工业废水的处理系统,优化布设排污口位置,以减少废污水对水体的污染程度。在达标排放的同时,严格控制废污水的排放总量。
(2)大力推广高新和常规节水灌溉技术,发展生态农业,减少农田排碱水量。增加进入下游甘家湖自然生态保护区和艾比湖的生态环境用水量,改善甘家湖区和艾比湖水质。
(3)采取净、污分流方式,杜绝污水直排河道和水库。城市生活污水、工业废水通过排污管道排入奎屯河下游,乡、镇及团场生活污水、工业废水可通过管道与城市排污管道相连,也可通过河流故道或自然沟排入下游沙漠或荒漠区。
(4)加快流域水资源的开发利用,兴建山区调节水库和实施跨流域调水工程。
(1)建立健全水资源保护和水污染管理办法,加大执法力度,充分发挥水行政主管部门在防治水污染工作中的作用,同时作好宣传教育工作,提高全民的水资源保护意识。
(2)建立健全水质、水量监测系统。实现对流域内地表水、地下水、库水、湖水和废污水水质的全年监测,掌握其变化动态。
(3)加强农业管理,控制化肥、农药、地膜等具有污染因素物资的使用量,减少流域内面污染源的污染程度。
(4)禁止在库区周边和河道附近建设有废水排放的企业,特别是对源头水资源应加以重点保护。
为保障奎屯市、乌苏市和独山子区城镇饮用水源区不受人为污染,确保广大人民群众的身心健康,必须对此区水质重点加以保护,具体实施意见如下:
(1)严禁在奎屯河、四棵树河上游建设可能对地表水造成污染的工矿企业,确保在地表水转化为地下水过程中城镇集中饮用水源区不受污染。对于已建企业(如四棵树河源流上的煤矿),必须建立水质净化处理设施,做到达标排放并控制排放总量。对矿区产生的工业废渣、生活垃圾等合理堆放,并建立拦护设施。
(2)对于城镇生活污水和工业废水,除做到达标排放外,必须建立畅通的排水系统和合理的排水出路,对排污管线和渠系进行高标准防渗并定期检修,严禁采用渗井、渗坑等形式排放污水,以免造成地下水的垂向污染。
(3)建立有效的城镇集中饮用水源区的水质监测站网系统,密切注意地下水水质的变化趋势和动态。监测的频率应不少于一年两次,监测项目应以本区主要污染因子为主。
奎屯河新老龙口区间河段,是为独山子区供水的第一水源地。在此河段及以上区域人类活动较少,除畜牧业和少量农业种植外,基本上无其他污染源。现状水质良好,矿化度仅0.18 g/L、符合生活和工业用水水质标准。为保障城市有良好的供水水质,此河段应予于重点保护。
(1)严禁在此河段周边及其上游区域内新建可造成地表水污染的工矿企业,禁止向此河段及以上河道排放任何污水。
(2)在此河段两侧建立绿化带和有效的隔离带,防止人畜的侵入造成水体污染。
(3)定期进行水质分析,掌握其变化动态。
总之,水质做为水资源的一个重要属性,其优劣对流域的社会和国民经济发展起到至关重要的作用。因此,在流域规划中既要做到水量的合理分配与利用,又要做到对水质的充分改善与保护,这样才能保护当代和后代赖于生存的水环境,维持水资源的永续利用,促进社会经济的可持续发展。
随着人口的增长和工业的发展,城镇规模在迅速的扩大,随之而来的是城镇污废水的排放量也在急速增加。如何对这些污废水进行处理,使之达到国家规定的排放标准,并合理安排其排污出路,是关系到流域内人类生存环境的重大问题。因此,必须进行城镇污废水的处理规划。
流域内各乡、镇、团场现状受人口数量、工(副)业发展程度的影响,排污水量较少,也无有效的污水处理系统和排污管网。随着社会的进步和经济的发展,必须根据各乡、镇、团场生活、工(副)业污水排放量,建立相适应的污水处理系统和排污管网,以保证流域内生态环境的良性循环。
对污水的处理,除要达到相应的规模外,还必须满足排放标准的要求,既按《污水综合排放标准》(GB8978-1996)和相应的行业标准执行。根据企业建设的时间和污水排放去向,参照《污水综合排放标准》(GB8978-1996),各排污企业直接排入《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中Ⅳ、Ⅴ类水域的污水,执行二级标准;排入设置二级污水处理厂的城镇排水系统的污水,执行三级标准。
控制流域内各污染源的污水排放总量和浓度,特别是城镇、大型工业、重点污染企业的污水排放量和排放水质,应以不使现状水质恶化为前提。流域内不同功能水体应符合其主导功能的用水标准,各污染源应做到达标排放。开发利用区地表径流水质达到Ⅳ类标准,水库水质达到Ⅲ类标准,城镇集中饮用水源地(地下水)达到Ⅲ类标准。
(1)依据《水法》、《水污染防治法》等有关法律法规,加强地下水资源保护方面的法律、法规建设,依法治水。加大宣传力度,增强群众保护谁资源的意识,让人们群众认识到水污染的严重性和危害性,促进水环境保护盒生态建设决策的科学化、民主化。利用各种媒体,加强水资源保护的宣传,加大监督力度,保证水资源保护工作健康发展。
(2)加强水资源保护,对污染地下水的企业要严格治理,推广废物无害化处理;控制农药、化肥施用量,禁用剧毒农药。
(3)建立和完善地下水资源及开发利用调查评价机制,根据经济社会发展和生态与环境保护的要求,完善开发利用和保护的规划体系,建立健全取水总量控制、水量分配和水位控制为核心,以水文地质单元与行政区域管理相结合的地下水资源管理体系,制定地下水功能区保护指标体系,建立起全国地下水功能区划体系,合理安排地下水的开发利用与保护。
[1]朱党生,王超,程晓冰.水资源保护规划理论及技术.中国水利水电出版社.2001.1.第一版.
[2]新疆塔城水文水资源勘测局.塔城入河排污口调查报告[R].2007.
[3]新疆塔城水文水资源勘测局.2005-2010年水质监测成果表[R].2010.
[4]GB/T14848-93.地下水质量标准[S].
[5]新疆塔城水文水资源勘测局.塔城水资源公报.2005-2010.
[6]新疆塔城水文水资源勘测局.新疆水资源保护规划(塔城部分)2013.