晉城市水環(huán)境狀況及治理措施探討

劉愛萍

（山西省晉城市水務(wù)局，048000，晉城）

晉城市位于山西省東南部，總面積9 490 km2，轄 1市1區(qū)4縣。全市多年平均水資源總量為13.17億m3，人均占有量626m3，僅為全國人均水資源占有量的28%。境內(nèi)河流分屬黃河與海河兩大流域，東部為海河流域的衛(wèi)河各支流，西部為黃河流域的沁河水系。

一、地表水環(huán)境質(zhì)量狀況及污染原因分析

1.地表水水質(zhì)現(xiàn)狀

晉城市工礦企業(yè)和城鎮(zhèn)集中分布在黃河流域的沁河、丹河（沁河支流）及其支流一帶。隨著城市發(fā)展和工業(yè)化進(jìn)程的加快，城市生活污水和工業(yè)廢水的排放量日益增長，地表水環(huán)境惡化問題日益突出。根據(jù)晉城市水務(wù)局對2014年5月份枯水期全市的主要河流26個(gè)監(jiān)測斷面水質(zhì)的監(jiān)測，可以看出沁河總體水質(zhì)優(yōu)于丹河。

沁河干流除潤城鎮(zhèn)下河橋斷面水質(zhì)為劣Ⅴ類水（超標(biāo)項(xiàng)目主要為總氮，評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838—2002），下同）外，其余斷面水質(zhì)均達(dá)《山西省地表水水環(huán)境功能區(qū)劃》（DB 14/67—2014）（下同）所規(guī)定的水質(zhì)目標(biāo)要求。沁河支流水質(zhì)不達(dá)標(biāo)河段主要有獲澤河中游陽城縣城段、蘆葦河出口、長河雙河底村西南等監(jiān)測斷面，其水質(zhì)均為劣Ⅴ類水質(zhì)，超標(biāo)項(xiàng)目主要為氨氮、化學(xué)耗氧量、總磷和總氮。

丹河干流河源—北王莊段水質(zhì)滿足水功能區(qū)Ⅲ類水質(zhì)目標(biāo)；北王莊—韓莊—任莊水庫—東焦河村丹河橋下各斷面水質(zhì)均為劣Ⅴ類水質(zhì)，不達(dá)水功能區(qū)水質(zhì)目標(biāo)，超標(biāo)項(xiàng)目主要有氨氮、總磷；丹河支流許河入丹河斷面、巴公河泊村斷面、北石店河劉家川斷面以及白水河河西部隊(duì)斷面，水質(zhì)均為劣Ⅴ類水質(zhì)，超標(biāo)項(xiàng)目主要為氨氮、化學(xué)耗氧量、氟化物、總磷和總氮；丹河干流郭壁主壩以下、支流白洋泉河由于水體的凈化作用及遠(yuǎn)離工業(yè)和城鎮(zhèn)生活污水排放區(qū)，水質(zhì)均滿足地表水Ⅳ類水質(zhì)目標(biāo)要求。海河流域諸小河地處人口稀少的邊遠(yuǎn)山區(qū)，水質(zhì)較好。

2.地表水污染原因分析

（1）廢污水排放量影響

晉城市2014年廢污水排放總量為12 124.62萬m3，其中工業(yè)廢水排放量為8 850.42萬m3，生活污水排放量為3274.20萬m3。未經(jīng)處理或水質(zhì)處理標(biāo)準(zhǔn)過低的工業(yè)廢水和生活污水排入河流，首先對地表水造成污染，然后隨著地表水滲漏污染地下水。

（2）污水處理設(shè)施能力不足

為避免污水直接排入河道對水環(huán)境造成污染，近年晉城市相繼建成了8座污水處理廠，但污水收集范圍尚不能覆蓋所有的工業(yè)園區(qū)和城鎮(zhèn)生活區(qū)。比如，目前沁河、丹河的較大支流蘆葦河、長河、許河等均沒有建設(shè)污水處理設(shè)施，這些河段現(xiàn)狀水質(zhì)均較差。此外，快速發(fā)展的小城鎮(zhèn)和分散的農(nóng)村均沒有集中的污水收集系統(tǒng)，生活廢污水隨意潑灑，有的直接進(jìn)入河道，對地表水造成直接污染。已建污水處理廠由于種種原因，大多不能正常運(yùn)行，也是導(dǎo)致境內(nèi)地表水水質(zhì)較差的原因之一。

二、地下水環(huán)境狀況及污染原因分析

1.地下水生態(tài)環(huán)境

（1）地下水超采和水位下降情況

晉城市地下水主要含水層是淺中層孔、裂隙水和深層巖溶水。自20世紀(jì)80年代以來，受當(dāng)?shù)孛旱V、鐵礦的開采以及近年煤層氣開發(fā)的影響，目前境內(nèi)淺、中層含水層的水文地質(zhì)條件基本上均已遭受破壞，小泉小水枯竭，淺、中層水井大多已干枯報(bào)廢，僅在河流谷地還賦存一些出水量不大的水井工程。為了解決用水問題，井孔越鉆越深，如今深層巖溶水已成為當(dāng)?shù)爻青l(xiāng)居民生活及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水的主要供水水源。由于地下水開采量過大，加之受降雨量減少的影響，原有的水文地質(zhì)條件被改變，區(qū)域地下水水位急劇下降。

根據(jù)《晉城市地下水超采區(qū)評價(jià)報(bào)告》（2012年），受過量開采地下水的影響，晉城市三姑泉域澤州盆地（該區(qū)域?yàn)楫?dāng)?shù)爻鞘屑肮さV企業(yè)主要聚集地）已形成了2個(gè)巖溶地下水超采區(qū)（見圖1）：一是高平巖溶水超采區(qū)，面積 35 km2，該區(qū) 1980—2010 年巖溶地下水水位累計(jì)下降51.4 m，年平均下降速率為1.71m；二是晉城城郊巖溶水超采區(qū)，面積178 km2（包括3個(gè)超采亞區(qū)，分別是巴公巖溶水超采亞區(qū)、北石店巖溶水超采亞區(qū)、市區(qū)巖溶水超采亞區(qū)），3個(gè)亞區(qū)1980—2010年巖溶地下水水位累計(jì)下降分別為39.9 m、36.7 m和23.5 m，年平均下降速率分別為1.33 m、1.22 m和0.78m。

（2）地下水水質(zhì)狀況

受河流水源污染以及采煤排水等因素的影響，晉城市境內(nèi)淺、中層地下水已受到不同程度的污染，距離污染河道較近的一些農(nóng)村水井已喪失飲用功能。隨著淺、中層地下水的污染加重，深層巖溶水也已受到點(diǎn)狀污染，直接影響人們的飲水安全。據(jù)晉城市2014年枯水期（4月份）地下水水質(zhì)監(jiān)測資料，按照《地下水質(zhì)量評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 14848—93），采用加附注的評分法，所監(jiān)測的40個(gè)巖溶水樣中良好29個(gè)、較差9個(gè)、極差2個(gè)，水質(zhì)較差和極差的水井占評價(jià)水樣的27.5%，主要超標(biāo)項(xiàng)目為總硬度、礦化度、硫酸鹽、硝酸鹽氮和鐵等。地下水一旦被污染，很難治理，所以應(yīng)引起高度重視。

2.地下水污染原因分析

（1）地表水污染下滲等影響

河流滲漏補(bǔ)給是地下水的主要補(bǔ)給渠道之一，但目前晉城市一些河道水質(zhì)差，其下滲會(huì)污染地下水，如丹河中游兩岸，淺層地下水在間接受到河水下滲污染后已不能飲用。另外，目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)普遍使用化肥、農(nóng)藥、除草劑等，有些地方還利用污水進(jìn)行灌溉。在降水和灌溉入滲淋濾作用下，化肥、農(nóng)藥的施用造成淺層水中的NH4-N、NO3-N等有機(jī)污染物增加，引起水質(zhì)惡化。

（2）采煤和煤層氣開采影響

采煤對地下水污染的影響表現(xiàn)在煤炭開采形成垮落帶和導(dǎo)水裂隙帶。受垮落帶和導(dǎo)水裂隙帶的影響，上覆地下含水層與開采煤層之間的隔水層被破壞，水質(zhì)較差的淺、中層地下水漏失，進(jìn)而下滲污染深層地下水，如高平北部望云煤礦深井和羊頭山深井硫酸鹽等項(xiàng)目超標(biāo)。

沁水、陽城一帶大量的煤層氣開采井在煤層氣抽采過程中，排出一定量的廢水，基本上未經(jīng)處理就近排入滲坑或直接排入河道。采氣排水中的礦化度、氟化物、氨氮及六價(jià)鉻等嚴(yán)重超標(biāo)，對地下水環(huán)境造成影響，導(dǎo)致淺、中層地下水中的氟化物、氨氮等超標(biāo)。

（3）地下水超采影響

圖1 晉城市地下水超采區(qū)分布圖

三姑泉域巖溶地下水作為晉城市市區(qū)及周邊地區(qū)生產(chǎn)生活的主要供水水源，長期處于超采狀態(tài)，有效補(bǔ)給減少，導(dǎo)致區(qū)域巖溶地下水得不到有效循環(huán)，水中部分污染指標(biāo)濃度逐年升高，巖溶水水質(zhì)出現(xiàn)了點(diǎn)狀污染。如位于城區(qū)的二化水井近年檢出了總硬度和硝酸鹽氮等超標(biāo)。

（4）其他因素

除上述因素外，當(dāng)?shù)貛r溶地下水污染還表現(xiàn)在3個(gè)方面：一是受原生水文地質(zhì)條件的影響，如位于延河泉域北部邊界巖溶水滯留區(qū)的沁水岳城煤礦深井；二是在河道滲漏段，受污水下滲影響引起巖溶深井點(diǎn)狀污染，如位于白水河邊的東坡車站、晉普山礦、北留供水公司等深井；三是部分巖溶井由于成井質(zhì)量較差，水井上部的淺、中層含水層封閉止水不好，導(dǎo)致上部淺層地下水和煤系地層水流入巖溶含水層，巖溶水水質(zhì)遭受污染。

三、水污染防治措施

1.科學(xué)控制污水排放總量

污水排放總量控制是改善水環(huán)境質(zhì)量的根本措施。由于種種原因，晉城市目前尚無各河流排污量限制及水功能目標(biāo)區(qū)劃，城市和工業(yè)廢污水隨意排放，導(dǎo)致部分河段水質(zhì)嚴(yán)重超標(biāo)。因此，必須盡快編制出臺“晉城市地表水水環(huán)境功能區(qū)劃”“晉城市水功能區(qū)納污能力及限制排污總量控制方案”，從嚴(yán)核定晉城市各水域的納污能力，為保護(hù)和改善當(dāng)?shù)厮h(huán)境質(zhì)量提供科學(xué)依據(jù)。

2.加強(qiáng)重點(diǎn)行業(yè)廢污水排放監(jiān)管

針對晉城市煤炭、化工、金屬冶煉及煤層氣等重點(diǎn)行業(yè)廢污水排放相對集中的特點(diǎn)，水務(wù)、環(huán)保部門要加大對各企業(yè)污水排放水質(zhì)的監(jiān)督性監(jiān)測和執(zhí)法檢查頻次，適當(dāng)增加污染源自動(dòng)監(jiān)測項(xiàng)目，加強(qiáng)污染源自動(dòng)監(jiān)測設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)，確保企業(yè)污水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。對于水質(zhì)不達(dá)標(biāo)排放的企業(yè)，政府應(yīng)出臺行之有效的管理辦法，加大超標(biāo)排放整治和處罰力度，廢水排放不達(dá)標(biāo)企業(yè)對此要付出代價(jià)并承擔(dān)法律責(zé)任，促使排污企業(yè)改進(jìn)廢污水處理工藝，逐步改善水環(huán)境。

3.加快污水處理廠建設(shè)步伐，確保污水處理設(shè)施正常運(yùn)轉(zhuǎn)

針對晉城市現(xiàn)有污水處理廠覆蓋面較小的狀況，“十三五”期間，除完善、建設(shè)現(xiàn)有及新建企業(yè)內(nèi)部污水處理設(shè)施外，還應(yīng)在已有的工業(yè)園區(qū)下游集中建設(shè)污水深度處理工程，充分收集工業(yè)廢水和城鎮(zhèn)生活廢污水；對新建工業(yè)園區(qū)，必須實(shí)行污水處理廠與工業(yè)園區(qū)同步建設(shè)。同時(shí)，在境內(nèi)主要河流的適當(dāng)?shù)囟谓ㄔO(shè)濕地工程，以降解河道水中污染物，提高地表水水質(zhì)；對于市區(qū)及縣域城鎮(zhèn)，則必須全部實(shí)施雨污分流措施。

對于境內(nèi)已建成的8座污水處理廠，針對其出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)低的現(xiàn)狀，必須改進(jìn)水處理工藝；同時(shí)政府可給予適當(dāng)?shù)呢?cái)政補(bǔ)貼，確保污水處理設(shè)施正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

4.嚴(yán)格控制地下水開采量，推進(jìn)水生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)與修復(fù)

針對晉城市區(qū)域性巖溶地下水超采引起的水環(huán)境問題，首先要嚴(yán)格實(shí)施關(guān)井壓采措施，充分利用現(xiàn)有水利工程以地表水置換地下水，實(shí)現(xiàn)超采區(qū)地下水采補(bǔ)平衡；其次開展三姑泉域地下水生態(tài)保護(hù)與修復(fù)研究，實(shí)施地表水回灌地下水等工程措施，增加地下水入滲量，有效改善三姑泉域地下水環(huán)境。

5.嚴(yán)格水環(huán)境影響評價(jià)工作

按照《山西省泉域水資源管理?xiàng)l例》的規(guī)定，對新建、改建及擴(kuò)建的建設(shè)項(xiàng)目，必須進(jìn)行建設(shè)項(xiàng)目水環(huán)境影響評價(jià)工作，建立對水資源環(huán)境影響的評估制度，從源頭上防止破壞水資源；并按照水功能區(qū)劃的目標(biāo)，嚴(yán)格要求企業(yè)廢水達(dá)標(biāo)排放。

6.加強(qiáng)對煤層氣開采行業(yè)管理

煤層氣開發(fā)在當(dāng)?shù)厥且粋€(gè)新興產(chǎn)業(yè)，相關(guān)的監(jiān)督和管理機(jī)制尚不健全。煤層氣井密度大、廢污水直接入滲和隨意排放已經(jīng)給當(dāng)?shù)厮h(huán)境造成了一定影響。因此，政府相關(guān)部門應(yīng)盡快建立相關(guān)管理機(jī)制，出臺相應(yīng)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范監(jiān)督煤層氣產(chǎn)業(yè)，確保煤層氣開發(fā)及水資源保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展。

7.加強(qiáng)飲用水水源地及周邊區(qū)域水環(huán)境綜合整治

水務(wù)、環(huán)保部門要加強(qiáng)對企業(yè)的排污監(jiān)管，對城市及鄉(xiāng)村主要飲用水水源地周邊區(qū)域水污染源要進(jìn)行定期排查，防止飲用水水源地及周邊河流受到污染。對飲用水水源地及附近水域內(nèi)過度生長的水生植物進(jìn)行定期收割，減少生物量，降低水生植物光合作用對pH值的影響；加強(qiáng)飲用水水源地的物理隔離或護(hù)網(wǎng)、護(hù)坡工作。嚴(yán)格控制水產(chǎn)養(yǎng)殖規(guī)模，優(yōu)化水產(chǎn)養(yǎng)殖方式，減少水產(chǎn)養(yǎng)殖污染。

8.健全水環(huán)境監(jiān)測體系

目前晉城市水環(huán)境監(jiān)測主要由人工監(jiān)測，監(jiān)測項(xiàng)目、監(jiān)測斷面雖較多，但監(jiān)測頻率較低，一般在每年枯水期進(jìn)行一次監(jiān)測，對本地特征污染物關(guān)注還不夠。因此，需要根據(jù)污染源、污染物種類和濃度等狀況，有選擇地對某些重要斷面適當(dāng)增加監(jiān)測頻次，監(jiān)測手段逐步從手工監(jiān)測向自動(dòng)監(jiān)測發(fā)展。此外，在飲用水水源地附近以及重要斷面建立水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測預(yù)警點(diǎn)，安裝流速儀，實(shí)時(shí)監(jiān)測河流水質(zhì)情況。

9.建立水環(huán)境保護(hù)信息共享平臺

目前，晉城市進(jìn)行水環(huán)境監(jiān)測信息的部門多，但監(jiān)測信息資源較為分散，各相關(guān)部門獲取監(jiān)測信息渠道不夠暢通，信息資源沒有實(shí)現(xiàn)充分共享。因此，需要建立水環(huán)境保護(hù)的多部門數(shù)據(jù)集成、分析、共享綜合平臺，將各相關(guān)部門監(jiān)測產(chǎn)生的水質(zhì)、水量、水位、氣象和污染源數(shù)據(jù)統(tǒng)一集成起來，各相關(guān)部門能方便、充分共享信息資源，全面掌握水環(huán)境質(zhì)量狀況及動(dòng)態(tài)，實(shí)現(xiàn)水環(huán)境保護(hù)相關(guān)部門的信息化、科學(xué)化聯(lián)動(dòng)管理，為提高水環(huán)境保護(hù)多部門協(xié)同管理水平提供技術(shù)支撐。