关于渭河水质污染情况的调查报告

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关于渭河水质污染情况的调查报告
摘要：渭河是陕西省的第一大河,是黄河最大的一级支流,是中国政治、经济和文化的中心.然而近年来渭河水体污染严重,水质严重恶化,基本丧失了生态功能,严重阻碍了区域经济的发展.因此针对渭河流域水质现状,寻根溯源并探讨解决问题的途径,具有重要的现实意义.本文根据2007年陕西省渭河流域水质监测资料对渭河流域水质现状进行了评价,并分析了污染产生的主要原因,同时提出了切实可行的渭河流域水质污染控制对策.
　　关键词： 渭河流域 水质现状 保护对策
　　1 概况
　　1.1 渭河基本情况
　　渭河发源于甘肃省渭源县的乌鼠山,流经陇东高原、天水盆地、关中平原（宝鸡、咸阳、西安、铜川、渭南等重要城市和杨陵区）,至潼关港口入黄河,共经甘肃、宁夏、山西三省（区）26个县（市、区）,干流全长818 km,流域面积134766km2,其中陕西境内河长502.2 km,西起宝鸡,东到潼关,南依秦岭,北至黄龙山,流域面积67059 km2.
　　1.2 渭河水系特征
　　渭河北岸支流源远流长,但数量较少,主要有金陵河、千河、漆水河、泾河、石川河和北洛河等；南岸支流均发源于秦岭北坡,比降大,流程短,流域而积小,由西向东主要有清姜河、石头河、黑河、涝河、沣河、灞河、尤河等.
　　泾河是渭河最大的支流,发源于宁夏回族自治区泾源县,流经宁夏、甘肃、陕西三省,至陕西省高陵县的泾渭堡汇入渭河.泾河全长455km,流域而积4.54万km2.陕西段河长275km,流域面积0.94万km2,仅占总流域面积的21%.省内支流有黑河、三水河和泔河等.
　　北洛河是渭河第二大支流,发源于陕北吴旗白于山区的草梁山,流经延安地区,穿越渭北高原东部至大荔县朝邑入渭,全长680.3km,区内长145km,全流域面积26905km2,区内面积3813km2,河系不发育,仅有石堡川、白水河、大峪河等短小支流.
　　1.3渭河流域社会经济概况
　　渭河流域地处陕西中部,包括宝鸡、咸阳、西安、杨凌、铜川、渭南等6个地市,工业集中,人口密集,农业发达,旅游资源丰富,科技、教育实力雄厚,是陕西省政治、经济、文化、金融及信息中心.2007年区内总人口2340万人,集中了陕西省62.7%的人口,85%的工业,81%的国民生产总值,是陕西省经济最发达的地区,全区社会经济概况详见下表.
　　表1 渭河流域2007年社会经济概况
　　分类 单位 西安 铜川 宝鸡 咸阳 杨凌 渭南
　　总人口 万人 822.52 83.19 375.86 497.44 15.68 545.65
　　耕地面积 千公顷 263.86 64.50 306.62 358.52 4.35 513.09
　　国内生产总值 亿元 1450.02 83.63 476.93 483.97 19.58 350.07
　　工业总产值 亿元 948.87 69.20 364.80 320.79 8.43 277.79
　　农业总产值 亿元 69.5 8.47 45.1 124.4 1.77 76.6
　　注：资料来源于《陕西省统计年鉴2007》.
　　1.4污水排放现状
　　渭河横贯关中地区,已经成为关中地区的排污河,大量未经处理的工业废水和生活污水的直接排入,使渭河深受其害.从2007年监测资料来看,渭河水不仅作为饮用水源己经不可能,作为农业灌溉用水也受到严重的威胁,而且干流水体鱼类等水生生物已经基本绝迹.渭河不仅基本丧失了它原有的功能,还影响到黄河的水质.关中地区入渭排污口及排污状况统计结果见表2.
　　表2 渭河流域关中地区排污口及排污状况统计表
　　排污口 指标及单位 西安 咸阳 宝鸡 渭南 铜川 杨凌 合计
　　排污口总计 污水量（108?m3/a） 4.46 1.03 0.94 1.028 0.167 0.080 7.71
　　COD（104?t/a） 9.35 2.90 1.993 2.52 0.334 2.52 17.12
　　NH3—N（104?t/a） 0.832 0.217 0.205 0.174 0.023 0.009 1.46
　　排污口数量（个） 117 11 101 13 67 3 312
　　1.5面源污染
　　区域非点源污染的产生主要是降雨径流过程,土地利用类型、植被情况及人类活动等因素共同作用的结果.研究表明,渭河水系水质污染主要来自点源污染,即城镇工业及生活废污水的大量排放所致.由于没有对河流面源污染状况做详细调查监测,在此仅对能够产生面污染的主要影响因素作些分析.区域面源污染的发生
　　(1)与该区的水土流失密切相关,经多年治理后,1995年度关中地区尚有水土流失面积1.63万km2,占关中总土地面积的29.5%,占全省的流失面积26.9%.年产沙量5529万t,占全省7.4%,多年平均侵蚀模数为998t/ km2.
　　(2)与土壤背景值有关,渭河流域耕层土壤的有机质、全氮、速效氮、速效磷及速效钾的平均含量分别为1.11%、0.08%、49PPM、7.4PPM、155PPM,含量都稍高于全省的平均值,西安市耕层土壤的有机质含量为最高,依次是宝鸡、铜川、咸阳、渭南等市.在自然区域上的分布呈现出关中平原腹地土壤有机质含量高于渭北原区.
　　(3)与农药化肥的使用状况有关,据统计,渭河流域农药年总使用量为4728t,亩均使用量0.279kg,高于全省亩均使用量的81.2%；化肥年总使用量341.5万t,亩均使用量128kg,高于全省亩均使用量70.2%.农药亩均使用量西安市为最高（0.348kg）,依次是渭南、咸阳、宝鸡、铜川.农药亩均使用量超过0.5kg的有西安的四个郊县及渭河两岸的部分县.西安市莲湖区高达0.761kg/亩.咸阳市的化肥亩均使用量超过150kg,其中有10个县超过200kg/亩.
　　（4）与大气污染与酸雨有关,据监测,1995年渭河流域7个市县二氧化硫年均值为0.085mg/m3,日均值范围为0.003—1.130,超标率14.1%,超过国家二级标准的只有铜川市,出现在冬季；7个县市氮氧化物年均值为0.042 mg/m3,未超过国家二级标准.日均值范围为0.002—1.000,超标率9.8%；总悬浮颗粒年日均值为0.618 mg/m3,日均值范围为0.063—2.439,超标率为70.6%,7个县市年日均值全部超标；自然降尘年平均为24.51t/km2.月,超过我省暂行标准（18.0 t/km2.月）的0.36倍.年平均降尘量范围为12.26—41.46 t/km2.月；1995年关中地区降水PH值范围为4.35—9.35,全年采集酸雨总量占采水总量的2.75%,酸雨样品占总雨量的2.0%.关中仅在西安和渭南两市出现酸雨.
　　（5）与土地资源的不合理利用状况有关,根据陕西省土地管理局土地面积调查结果,渭河流域总土地面积5558.7千公顷,占全省总土地面积26.7%,其中耕地面积2162.26千公顷,占渭河流域总面积的38.9%,占全省耕地面积的40.1%.园地面积107.89千公顷,占渭河流域总面积的0.01%.林地面积1850.45千公顷,占渭河流域总面积的33.3%.牧草地面积256千公顷占渭河流域总面积的4.6%居民及工矿地面积375.98千公顷,占渭河流域总面积的6.8%.交通用地面积74.28千公顷,占总面积1.3%.水域面积168.51千公顷占总面积的3.0%.未利用土地面积562.59千公顷,占总面积的10.1%.研究表明：土地资源的不合理利用,如陡坡地的增加,森林覆盖率的降低,人类活动的加剧等,都会使面源污染负荷量增大,目前渭河流域地区土地资源利用中存在的问题有：首先是有林地和草地的总面积也是呈锐减的趋势,由于耕地的减少,引起乱垦荒地,关中地区大于25°陡坡耕地有124.94公顷,占到耕地面积5.8%,其中宝鸡地区陡坡耕地占到17.1%,这些都是造成水土流失,破坏生态环境的隐患所在；其次是渭河水系水质的恶化,带来的是渭河流域广大灌区土壤作物的严重污染,渭河流域环境保护形势十分严峻,加强水资源保护已刻不容缓.
　　2 渭河流域水质现状
　　2.1河流水质现状
　　2.1.1 断面选择与评价标准
　　1.1 断面选择
　　选择了渭河干流陕西段的6个监测断面（拓石、林家村、咸阳公路桥、耿镇、华县、潼关吊桥）、支流8个监测断面（黑河黑峪口、沣河入渭口、灞河马渡王、泾河张家山、景村、北洛河吴旗、交口、状头）作为评价断面,控制河长493公里.
　　1.2 评价指标、评价标准、评价方法
　　评价指标和标准：根据地面水环境质量标准GB3838-2002表1中的24个指标.
　　1.3评价结果：
　　北洛河水系
　　北洛河水系评价河长541.4公里.全年平均、非汛期水质评价结果相同：Ⅳ类水质河长占评价河长的比例为58.8%,劣Ⅴ类水质河长占评价河长的比例为41.2%；汛期全部为劣Ⅴ类水质.主要超标项目氨氮、生化需氧量、化学需氧量等.
　　泾河水系
　　泾河水系评价河长为222.5公里,汛期和全年平均水质评价结果相同：Ⅴ类水质河长占评价河长的比例为72.6%,劣Ⅴ类水质河长占评价河长的比例为27.4%；汛期Ⅳ类水质河长占评价河长的比例为72.6%,劣Ⅴ类水质河长占评价河长的比例为27.4%.主要超标项目生化需氧量、化学需氧量等.
　　渭河水系
　　渭河水系干、支流评价河长总计524.7公里.汛期：Ⅱ类水质河长占评价河长的比例为31.6%,Ⅲ类水质河长占评价河长的比例为12.2%,Ⅳ类水质河长占评价河长的比例为20.6%,劣Ⅴ类水质河长占评价河长的比例为35.6%；Ⅰ～Ⅲ类的水质河长占评价河长的比例为43.8%；Ⅳ～Ⅴ类的水质河长占评价河长的比例为20.6%；主要超标项目为氨氮、化学需氧量、生化需氧量.
　　非汛期：Ⅱ类水质河长占评价河长的22.8%、Ⅳ类水质河长26.0%、劣Ⅴ类水质河长51.2%；Ⅰ～Ⅲ类的水质河长占评价河长的比例为22.8%；Ⅳ～Ⅴ类的水质河长占评价河长的比例为26.0%；主要超标项目为氨氮、化学需氧量、生化需氧量.
　　全年平均：Ⅱ类水质河长占评价河长的比例为22.8%,Ⅲ类水质河长占评价河长的比例为12.2%,Ⅳ类水质河长占评价河长的比例为29.4%,劣Ⅴ类水质河长占评价河长的比例为35.6%；Ⅰ～Ⅲ类的水质河长占评价河长的比例为35.0%；Ⅳ～Ⅴ类的水质河长占评价河长的比例为29.4%；主要超标项目为氨氮、化学需氧量、生化需氧量.
　　2.2功能区达标评价
　　渭河流域： 2007年参加评价的水功能区仅22段,评价河长1288.6公里.按个数评价达标率全年平均31.8%；累计河长达标率全年平均14.3%.
　　表3 渭河流域按功能区评价统计表
　　水功能区 按个数达标评价 按河流长度达标评价
　　区划个数 评价个数 达标个数 个数达标率(%) 评价河长(km) 达标河长(km) 河长达标率(%)
　　一级区 36 6 1 16.7 527.6 71.7 13.6
　　二级区 116 16 4 25.0 761.0 112.0 14.7
　　水功能区 152 22 7 31.8 1288.6 183.7 14.3
　　在评价的22段水功能区中一级区6段,河长527.6公里.按个数评价达标率全年平均和16.7%；累计河长达标率全年平均13.6%.超标项目为氨氮、化学需氧量、生化需氧量.
　　在评价的22段水功能区中二级区16段,河长761.0公里.按个数评价达标率全年平均25.0%；累计河长达标率全年平均14.7%；超标项目为氨氮、化学需氧量、生化需氧量.
　　3 污染原因分析
　　3.1 河道生态水量不足
　　渭河流域降水多集中在夏秋两季,年内6~10月可得60%的降水和70%的径流.渭河流域关中地区自产径流约70亿m3／a,扣除汛期水量,仅余20亿-30亿m3／a水量,从渭河年取地表水约20亿-25亿m3,其中,渭河宝鸡峡林家村引渭工程近10年平均年取水量4.83亿m3,占河道水量的49.07%（见表3）.因此平时河道生态水量甚少,河流稀释净化能力很低.
　　从表4看出：1995年以后,尽管年径流量逐年减少,但年引水量并没有因此减少,且有加重的趋势,造成河道的生态水量大幅下降,致使水体中的污染物浓度得不到稀释和降解,从而说明河道生态水量的不足是1995年以后污染居高不下的重要原因.
　　表4 渭河林家村引渭工程近10年引水量
　　*年引水量＝年径流量-断面下游实测年径流量.
　　年份 年径 流量/亿m3 断面下游实测径流量/亿m3 年引水量/亿m3 年引水量/年径流量（%）
　　1990 25.82 21.63 4.19 16.23
　　1991 12.65 6.36 6.29 49.72
　　1992 22.84 17.91 4.93 21.58
　　1993 19.72 15.65 4.07 20.64
　　1994 10.74 5.94 4.80 44.69
　　1995 6.66 2.28 4.38 65.77
　　1996 7.66 3.25 4.41 57.57
　　1997 4.02 0.84 3.18 79.10
　　1998 9.43 4.08 5.35 56.73
　　1999 9.45 4.07 5.38 56.93
　　2000 8.74 2.55 6.19 70.82
　　平均 12.52 7.69 4.83 49.07
　　3.2化肥和农药使用不合理
　　据资料报道,宝鸡市土壤养分失衡的问题一直比较突出,有机肥施用量偏低,而超高量使用氮磷肥料,使土壤结构遭到破坏,土壤板结、耕层变浅、保水保肥性能差等现象日趋严重[7]；且由于大量使用廉价低质的氮肥和农药,以及氮、磷、钾肥施用不成比例,因而使氮肥溶解而被冲人水体中造成污染[7].这也是宝鸡市区附近的卧龙寺桥、虢镇桥断面NH3-N污染的主要原因之一.
　　3.3经济发展与环境保护不协调是造成水质恶化的重要因素
　　在生产活动中,只注重对环境的索取,过分强调人在环境中的主宰,割裂了与环境的对立统一关系,片面地认识和利用整体性的“人类—环境”系统,则是产生渭河水污染的根源所在.只注重开发、不注重保护、浪费资源、破坏环境等,从宏观到微观对环境的认识和相互矛盾的决策,则是造成渭河水污染的重要认识根源.
　　3.4用水量加大造成污染型缺水,加剧了水环境问题
　　由于用水量加大而污水处理能力严重不足,造成水质型缺水.
　　随着经济的发展以及用水量的增大,排入江河的废污水量不断增加.据《陕西省黄河流域入河排污口普查登记报告》资料,渭河废污水年排放量达7.05亿吨,是水体的主要污染源.
　　渭河水资源严重不足,污径比不断增大,自净能力下降,同时,由于上游筑坝拦水使渭河水量巨减.沿岸大量未经任何处理的城市生活污水和工业废水排入渭河,且远大于渭河本身的环境容量,使得渭河几乎丧失了自然稀释净化的功能.
　　3.5水土流失问题
　　渭河流域多年平均输沙量达4.58亿吨,严重的水土流失造成面污染加剧.日趋严重的水污染不仅降低了水体的使用功能,进一步加剧了水资源短缺的矛盾,对正在实施的可持续发展战略带来了严重的负面影响,而且还严重地威胁到城乡居民的饮水安全和人民群众的健康.
　　4 保护对策
　　环境保护是可持续发展战略的重要组成部分,因此环境保护法制在实现持续发展进程中具有举足轻重的地位.我国实行的“预防为主,防治结合”、“谁污染谁治理”和“强化环境管理”的三大政策,确立了我国环境立法的基本原则.强化政府职能.建议成立由一位省级领导负责,相关部门参加的统一协调机构,加大对综合治理、生态环境保护以及区域水体功能及产业布局等方面的研究和监管力度,提高科学治污的能力和水平.
　　4.1 保证河道生态需水量
　　从分析可知,渭河宝鸡林家村断面以上引水量占断面下游河流径流量的百分比由1991年的16%提高到2000年的71%,致使渭河径流量大为减少,环境容量丧失殆尽,污染严重加剧.因此通过农业节水灌溉技术,降低农业灌溉用水量,以减少引水量,提高河流径流量,在近期内使该断面下游（渭河中下游,渭河污染最严重的河段）的河流径流量提高2-3倍,以改善渭河中下游的水质,减轻中下游城市的治污压力.
　　同时,关中平原赖以生存和发展的水资源,主要来源于南北山地森林、丘陵的补给.因此加强生态环境建设,营造水源涵养林以增加渭河流域的地表水和地下水资源量,从而保证河道生态需水量 .
　　4.2 大力进行产业结构调整及其污染控制
　　通过分析可知,渭河流域造纸企业数量多,规模小,分布广,是造成COD污染的一个主要原因. 因此：
　　1) 通过工业布局, 产业结构, 产品结构的调整, 淘汰排污量大的重点污染企业和产品.结合企业的技术改造, 推行清洁生产工艺技术.
　　2) 结合城市环境综合治理和流域治理, 关闭、搬迁一批污染严重而效益差的小造纸厂、小炼油厂等"五小企业", 使流域水环境污染得到缓解.
　　3) 对重大工业污染户严格实行限期治理.对机械、电力和造纸工业等, 其污水必须治理达标后才允许排放.
　　4.3 加强面源污染控制
　　1) 推广、采用各种类型的"持续农业"耕作法,减少土壤侵蚀,使排入渭河的泥沙沉积物减少,从而减少化肥中N、P流入水体的量,防止渭河水体富营养化.
　　2) 完善农田灌溉方式,采用喷灌、滴灌、渗灌等新技术以及肥料与水混合的灌溉技术,节约灌溉用水,节省肥料,防止水体污染.
　　3) 改善施肥方式,减少肥料流失.
　　4) 加强土壤和化肥的化验和检测, 科学定量施肥.
　　5) 调整化肥品种结构, 加强开发生态肥料与农药,开发和推广土壤及作物的固氮、固磷技术,鼓励使用有机肥,减少常规化肥、农药的使用量.
　　6) 加强植树造林,退耕还林,增加地表覆盖,实施湿地恢复工程,保护生态环境,避免水土流失及肥料流入水体.
　　4.4 实施生物生态治理
　　渭河沿岸的中小城镇和农村排放的城镇生活污水,也是渭河污染的一个重要方面.因此根据中小城镇和农村的基本现状,首先考虑采用荒地、废地、劣地以及坑、塘、洼,建一废水土地处理系统和废水稳定塘系统等多种形式的处理系统,以低成本、有效的控制水质.这种经济、简易、节能的处理技术,如果与当地的生态农业相结合,形成污水回收与再用的生态农业就可以实现污水的无害化和资源化,达到生态治理的目的.
　　4.5 以防为主,防治结合
　　如果水体污染后再治理,要使水域生态系统恢复到原有的良性循环是非常困难的.所以保护水环境应贯彻以防为主,防治结合,综合治理,综合利用方针.对于将来可能产生新污染的新工业,首先要严格控制兴建,污染不重的要从预防为主,是工业污染物要在生产过程中解决；其次对污染物进行综合利用；再次就是进行污水处理,根据河段和行政区域情况把污水处理到一定程度后才排放.
　　4.6 总量控制
　　采取综合防治措施,既污水处理设施、生物措施和水利措施等有机的结合起来,并合理利用各种水环境的稀释自净能力,将过去的排放浓度控制改为总量控制.结合各水功能区、各行政区,及时对流域内的各种水体进行监测,逐渐做到从根本上解决污染.
　　4.7 严格生产管理,开展清洁生产
　　严格生产管理可以减少或降低生产过程中水、能资源和原材料的浪费,从而减少向水环境的排污；开展清洁生产除了加强生产管理外,还包括开发合理使用自然资源,保护自然环境的实用技术、方法和措施.其目的是将污染消灭在生产过程中,它于污染的末端治理相比,效果更佳,因为前者不仅排污,还具有相当的经济效益,从而使保护环境和发展经济在最大程度上得到了统一.
　　4.8 经济手段
　　利用经济手段使污染者对其造成的污染损失进行赔偿,即使社会净损失为零.
　　要改变原有的水资源无偿使用的局面和观念,明确水资源的产权,建立起一个合理的水资源价格体系,逐步推行排污总量控制,应用市场机制,有偿使用环境容量.
　　污水经过处理变成可利用的水资源,具有双重意义,既减轻了污染又增加了水资源.为此,应制定和颁布一系列有关污水资源化方面的法规、政策和奖励制度,实行按质供水.