丹江口水庫及入庫河流水質(zhì)影響因素研究

孫志偉 卓海華 吳云麗

【摘要】水環(huán)境調(diào)查是開展污染控制的基礎(chǔ)。本文通過對南水北調(diào)中線工程水源地丹江口庫區(qū)及其主要入庫河流水質(zhì)進行調(diào)查研究。研究表明，丹江口水庫庫內(nèi)水質(zhì)總體良好，庫內(nèi)各監(jiān)測斷面水質(zhì)無明顯空間分布差異；納入研究的大部分入庫河流水質(zhì)較好，少部分河流水質(zhì)較差，特別是犟河、神定河、泗河等河流，氨氮、總磷、化學(xué)需氧量和五日生化需氧量等水化學(xué)污染指標(biāo)是主要超標(biāo)因子。與相關(guān)水質(zhì)管理目標(biāo)相比，大部分入庫河流水質(zhì)與管理目標(biāo)尚有一定差距。水源區(qū)只有不斷加大治污力度，扎實推進各項防污工作，才能確保水源區(qū)水質(zhì)安全。

【關(guān)鍵詞】水環(huán)境；污染控制；水化學(xué)

前言

南水北調(diào)中線工程是解決我國北方地區(qū)缺水、優(yōu)化水資源配置的一項重大戰(zhàn)略舉措，是中央決策的重大工程。丹江口庫區(qū)及上游地區(qū)是南水北調(diào)中線工程的水源區(qū)，流域面積9.52萬km2。區(qū)域內(nèi)主要河流為漢江、堵河和丹江，流域面積在1000 km2以上的河流21條，100km2以上的河流約220條。

作為南水北調(diào)中線工程的水源地，丹江口水庫承擔(dān)著向京津及華北地區(qū)130多個城市供水、同時兼顧農(nóng)業(yè)和生態(tài)用水的任務(wù)，其水質(zhì)狀況不僅直接影響中線工程的效率和效益，而且密切關(guān)系到廣大人民群眾的飲水安全。在國務(wù)院南水北調(diào)工程建設(shè)委員會辦公室發(fā)布的《丹江口庫區(qū)及上游水污染防治和水土保持“十二五”規(guī)劃》中明確確定了水源區(qū)水質(zhì)保護目標(biāo)，即：（1）2014年中線通水前：丹江口水庫陶岔取水口水質(zhì)達到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）II類要求（總氮保持穩(wěn)定）；主要入庫支流水質(zhì)符合水功能區(qū)要求；漢江干流省界斷面水質(zhì)達到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）II類要求；（2）2015年末：丹江口水庫水質(zhì)穩(wěn)定達到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）II類要求（總氮保持穩(wěn)定）；直接匯入丹江口水庫的各主要支流水質(zhì)不低于III類（現(xiàn)狀優(yōu)于III類水質(zhì)的入庫河流，以現(xiàn)狀水質(zhì)類別為目標(biāo)，不得降類），入庫河流全部達到水功能區(qū)劃目標(biāo)要求。漢江干流省界斷面水質(zhì)達到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）II類要求。

但近年來的監(jiān)測資料表明，庫區(qū)主要入庫河流水質(zhì)距離目標(biāo)還有一定的差距，對水源區(qū)水質(zhì)安全造成了潛在威脅。本文結(jié)合2013年-2014年度丹江口水庫和主要入庫支流的監(jiān)測成果對丹江口水源區(qū)水環(huán)境質(zhì)量進行了評價和分析，找出了水源區(qū)主要污染因子，并將評價成果與《丹江口庫區(qū)及上游水污染防治和水土保持“十二五”規(guī)劃》水質(zhì)要求進行了對別，提出了水源區(qū)污染控制的重點水域和主要控制因子，為丹江口庫區(qū)及入庫河流水污染控制奠定了基礎(chǔ)。

1、調(diào)查監(jiān)測概況

1.1 監(jiān)測斷面設(shè)置

根據(jù)丹江口水源區(qū)水資源分布情況以及掌握的歷史資料進行分析，選取流量較大的河流及污染較重的河流開展調(diào)查監(jiān)測。按照這一原則，本文選取丹江口水庫16條主要匯入河流漢江、將軍河、天河、犟河、堵河、曲遠河、神定河、泗河、淘溝河、官山河、劍河、浪河、丹江、淇河、滔河、老鸛河（所選取河流具體情況見表1）以及庫內(nèi)進行了調(diào)查監(jiān)測。入庫河流在入庫河口處設(shè)置監(jiān)測斷面，庫內(nèi)則設(shè)置白渡灘、太平洋、臺子山、壩上、浪河口下等水域設(shè)置若干個監(jiān)測斷面。

采樣垂線及測點按照《水環(huán)境監(jiān)測規(guī)范》（SL219-2013）要求進行設(shè)置，入庫河流根據(jù)河寬設(shè)置1～2條垂線，只取表層水樣開展監(jiān)測；庫內(nèi)斷面則根據(jù)斷面所在位置庫寬度，設(shè)置1～3條垂線，每條垂線依據(jù)水深設(shè)置1～3個測點。

1.2 監(jiān)測頻次、項目及方法

本課題選取的監(jiān)測時段為近年連續(xù)的12個月。主要入庫河流按月開展監(jiān)測，每月上、下半月各采樣監(jiān)測1次；庫區(qū)全年則只開展1次調(diào)查監(jiān)測。監(jiān)測項目《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838-2002）中水溫、pH、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、化學(xué)需氧量、五日生化需氧量、氨氮、總磷、總氮、銅、鋅、氟化物、硒、砷、汞、鎘、六價鉻、鉛、氰化物、揮發(fā)酚、石油類、陰離子表面活性劑、硫化物和糞大腸菌群等24項基本項目。檢測方法采用《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838-2002）推薦的方法或相應(yīng)的國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

2、監(jiān)測結(jié)果分析與討論

庫體和主要入庫河流水質(zhì)監(jiān)測成果參照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838-2002），采用單因子評價方法進行評價。評價項目選取 pH、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、化學(xué)需氧量、五日生化需氧量、氨氮、總磷、銅、鋅、氟化物、硒、砷、汞、鎘、六價鉻、鉛、氰化物、揮發(fā)酚、石油類、陰離子表面活性劑和硫化物等21項。

2.1 庫內(nèi)水環(huán)境狀況

評價結(jié)果表明，丹江口水庫庫內(nèi)水質(zhì)總體良好，以優(yōu)于Ⅱ類為主。在庫內(nèi)開展監(jiān)測的斷面中，其中太平洋、太平洋、臺子山、壩上、浪河口、浪河口下等斷面水質(zhì)評價結(jié)果為Ⅰ類，龍口斷面水質(zhì)評價結(jié)果為Ⅱ類，只有白渡灘斷面和莫家河斷面水質(zhì)劣于Ⅲ類，總磷略有超標(biāo)。丹江口水庫各監(jiān)測斷面各監(jiān)測參數(shù)濃度空間分布無明顯差異。

2.2 入庫主要支流水質(zhì)狀況

丹江口庫區(qū)主要入庫河流水質(zhì)狀況如圖1所示，具體為：

（1）漢江、將軍河、堵河、曲遠河、淘溝河、丹江、淇河和滔河水質(zhì)較好，符合或優(yōu)于Ⅲ類水的比例均高于80%，其中漢江、滔河和淘溝河的各次水質(zhì)監(jiān)測評價結(jié)果均為Ⅰ～Ⅲ類，且以Ⅰ～Ⅱ類為主。

（2）天河、官山河和浪河水質(zhì)較不穩(wěn)定，符合或優(yōu)于Ⅲ類水的比例均在50%～80%之間。

（3）犟河、神定河、泗河、劍河和老鸛河水質(zhì)較差，符合或優(yōu)于Ⅲ類水的比例均低于50%，且神定河和泗河的各次水質(zhì)監(jiān)測評價結(jié)果均劣于Ⅲ類。

（4）氨氮、總磷、化學(xué)需氧量和五日生化需氧量是丹江口庫區(qū)入庫河流的主要超標(biāo)因子。

若僅選取化學(xué)需氧量和氨氮等2項參數(shù)，采用單因子評價法，對丹江口庫區(qū)重點入庫河流水質(zhì)狀況進行評價，在實施監(jiān)測的16條入庫河流中，天河、犟河、堵河、神定河、泗河、官山河、劍河、浪河、丹江和老鸛河出現(xiàn)過水質(zhì)劣于Ⅲ類的現(xiàn)象；其余入庫河流的各次水質(zhì)評價結(jié)果均在Ⅰ～Ⅲ類之間。

2.3 與水質(zhì)管理目標(biāo)的對比分析

將丹江口水庫主要入庫河流水質(zhì)評價成果與《丹江口庫區(qū)及上游水污染防治和水土保持“十二五”規(guī)劃》中確定水質(zhì)目標(biāo)對比分析，具體情況為：

1、漢江、將軍河、淘溝河、淇河和滔河等5條重點入庫河流水質(zhì)達標(biāo)情況較好，達標(biāo)時段比例均高于80%，其中滔河水質(zhì)達標(biāo)情況最好、達標(biāo)時段比例為100%。

2、天河、堵河、曲遠河和丹江等4條重點入庫河流水質(zhì)達標(biāo)情況較不穩(wěn)定，達標(biāo)時段比例在50%～80%之間。

3、犟河、神定河、泗河、官山河、劍河、浪河和老鸛河等7條重點入庫河流水質(zhì)達標(biāo)情況較差，達標(biāo)時段比例均低于50%，其中神定河和泗河水質(zhì)達標(biāo)情況最差、不達標(biāo)時段比例均為100%。

2.4 主要污染河流超標(biāo)情況分析

結(jié)合評價成果，以丹江口水庫河流中達標(biāo)率最低的犟河、神定河和泗河等河流進行分析，該三條河流主要超標(biāo)因子均為氨氮、總磷、化學(xué)需氧量和五日生化需氧量等。犟河、神定河、泗河等三條河流主要污染物濃度隨時間變化規(guī)律不顯著，總磷、氨氮與化學(xué)需氧量（或五日生化需氧量）變化趨勢并不同步。這說明這三條入庫河流污染物濃度變化有較強的隨機性。該三條河流，均承接了大量十堰市城鎮(zhèn)生活污水，污水經(jīng)河道在直接或間接進入水源區(qū)，特別是神定河和泗河，污水直接進入庫內(nèi)核心區(qū)域，使水源區(qū)水環(huán)境受到巨大的威脅。

2.5 主要污染支流超標(biāo)原因分析

由于丹江口庫區(qū)周邊近幾年來鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)發(fā)展很快，點源污染增多，加上一些河流徑流量小，自凈能力差，納污能力低，造成局部支流和次級河流及主要城市江段下游不同程度存在污染物超標(biāo)現(xiàn)象，典型代表即為神定河、泗河、犟河以及老灌河。神定河、老灌河等由于工業(yè)和生活廢污水的排入，入庫水質(zhì)較差，多為Ⅴ類、劣Ⅴ類。其他支流水質(zhì)也受到不同程度的污染，一般為Ⅲ～Ⅳ類水。

漢江水質(zhì)雖然也會受到沿途城鎮(zhèn)的影響，但由于其水量較大，自凈能力強，水質(zhì)總體良好。相關(guān)監(jiān)測成果表明，其上游洋縣等河段部分時段出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象，主要污染物為氨氮和石油類，但總體可控。水庫另外一條支流丹江受沿途城鎮(zhèn)排污影響，因其來水量遠小于漢江，部分時段水質(zhì)也較差。

此外，庫區(qū)上游支流受采礦業(yè)和交通運輸業(yè)發(fā)展影響，水質(zhì)污染事件時有發(fā)生，對庫區(qū)水質(zhì)安全造成嚴(yán)重威脅，近年來發(fā)生過多起涉水污染實踐，如：泗河重大水污染事件、陜西山陽縣漢江支流金錢河“2.15”鹽酸泄漏水污染事件、陜西省鎮(zhèn)安縣米糧鎮(zhèn)黃金礦業(yè)“4.30”尾礦壩潰壩水污染事件、陜西省山陽縣中村鎮(zhèn)恒源釩礦“4.11”尾礦庫泄漏水污染事件、陜西省山陽縣王閆鄉(xiāng)雙河釩礦“7.22”尾礦庫泄漏水污染事件等，對庫區(qū)水質(zhì)安全造成嚴(yán)重威脅，必須引起足夠的關(guān)注。

丹江口庫區(qū)水質(zhì)總體上良好，但是由于上述這些入庫河流污染物的輸入，也存在局部水域水質(zhì)變差的風(fēng)險。因此，我們一方面要加強入庫河流的管理，強化河流沿岸排污管理，積極治理已受污染河道，爭取入庫河流盡早達到《丹江口庫區(qū)及上游水污染防治和水土保持“十二五”規(guī)劃》設(shè)定的水質(zhì)目標(biāo)；另一方面，加強丹江口庫區(qū)水環(huán)境監(jiān)測預(yù)警預(yù)報能力建設(shè)，為防控水污染打造一雙雪亮的眼睛。

結(jié)語

研究表明，丹江口水庫庫內(nèi)水質(zhì)總體良好，以優(yōu)于Ⅱ類為主。丹江口水庫各監(jiān)測斷面各監(jiān)測參數(shù)濃度空間分布無明顯差異。丹江口庫區(qū)納入研究的大部分入庫河流水質(zhì)較好，符合或優(yōu)于Ⅲ類水的比例均高于80%；少部分河流水質(zhì)較差，特別是犟河、神定河、泗河等河流，其劣于Ⅲ類水的比例均高于50%，氨氮、總磷、化學(xué)需氧量和五日生化需氧量等水化學(xué)污染指標(biāo)是主要超標(biāo)因子。

與《丹江口庫區(qū)及上游水污染防治和水土保持“十二五”規(guī)劃》中確定的水質(zhì)管理目標(biāo)相比，漢江、將軍河、淘溝河、淇河和滔河等河流基本可以達到管理目標(biāo)要求，但研究范圍內(nèi)大部分入庫河流水質(zhì)與管理目標(biāo)尚有不小差距。

南水北調(diào)中線工程不僅僅是大規(guī)?？缌饔蛘{(diào)水的水利工程，更是一項宏偉的生態(tài)環(huán)境工程、經(jīng)濟工程和社會工程。丹江口水庫周邊城鎮(zhèn)治污工作應(yīng)按照國家統(tǒng)一部署，圍繞《丹江口庫區(qū)及上游水污染防治和水土保持“十二五”規(guī)劃》中的水質(zhì)目標(biāo)，不斷加大治污力度，扎實推進各項防污工作，在目前水污染防治與治理工作的基礎(chǔ)上，確保水源區(qū)水質(zhì)安全。

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