杜　穎

(河北省張家口水文水資源勘測局，河北 張家口 075000)

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張家口市清水河流域水環(huán)境質(zhì)量評價及前景預測

杜穎

(河北省張家口水文水資源勘測局，河北 張家口 075000)

摘要:通過對張家口市清水河流域進行實地考察與采樣，分析了清水河流域水環(huán)境存在的基本問題，選取PH值、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、五日生化需氧量(BOD5)、氨氮(NH3-N)、總磷(TP)、氰化物、砷、鉛、六價鉻10個項目作為清水河流域水環(huán)境質(zhì)量的主要評價指標，依據(jù)國家《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》對原始水樣進行了檢測分析.檢測結果表明，清水河水源地毒性指標較低，重金屬污染指數(shù)較??；水體中氨氮(NH3-N)、總磷(TP)的含量相對較高，水源地水質(zhì)趨于富營養(yǎng)化水平；綜合分析顯示清水河地表水水源地水質(zhì)符合國家Ⅲ類水質(zhì)要求.針對官廳水庫永定河流域清水河水源涵養(yǎng)地保護中存在的問題，提出了相關建議并對其可持續(xù)發(fā)展前景進行了預測分析.

關鍵詞:清水河；存在問題；水環(huán)境質(zhì)量評價；措施及預測

0引言

清水河為海河流域永定河水系洋河支流，其東、正、西三大源流發(fā)源于河北省崇禮縣樺皮嶺南麓，途中接納黃土窯溝、小西溝等，于張家口市大境門外與元寶山西溝匯合，穿越張家口市區(qū)和宣化，在清水河村西南方的沙嶺子注入洋河，是官廳水庫的重要水源涵養(yǎng)地.

官廳水庫曾是北京的重要供水水源地之一，由于水質(zhì)污染問題，1997年被迫退出城市生活飲用水體系.而北京又一個是水資源短缺的城市，隨著現(xiàn)代經(jīng)濟社會的飛速發(fā)展，人民生活的日益，水資源供需矛盾越來越突出.為保障北京市的供水安全，恢復官廳水庫的飲用水源功能已迫在眉睫[1-2].與此同時，張家口與北京成功申辦2022年冬奧會，改善流域生態(tài)環(huán)境對樹立國家形象有著重要意義.為此，張家口市水文水資源勘測局對官廳水庫上游洋河支流清水河進行了實地考察及水樣采集工作，并對其水質(zhì)進行檢測，得出了水質(zhì)分析結果，旨在為清水河流域地表水水源的可持續(xù)利用提供參考.

1清水河流域概況

清水河流域全在張家口市境內(nèi)，干流全長109 km，多年平均徑流量1.06億m3，流域面積2 380 km2，河道縱坡4%～10%.西溝流域植被稀少，大部分為荒山禿嶺，常年巖石裸露，水土流失嚴重，枯水季節(jié)斷流現(xiàn)象嚴重；東溝和正溝流域植被較好，森林覆蓋率大，生物多樣性良好，涵養(yǎng)水源的能力也比較高[3-4].

2流域水質(zhì)現(xiàn)狀及原因分析

曾經(jīng)的清水河，河水清清，猶如母親般哺育著勤勞的山城人民.近年來，隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展，人民的生活條件得到了極大的改善，清水河也流淌了大量的工業(yè)和生活排放的廢水，凸顯出許多環(huán)保性問題，究其原因，主要為以下四方面.

2.1上游來水量減少及時空分布不均

近幾年，清水河上游地區(qū)氣候條件發(fā)生變化，經(jīng)濟發(fā)展占用了大量的水資源，加之降雨量偏少，入境水量呈逐年減少的趨勢，水量減少導致水體更新的速度減緩，水體的納污容量也隨之大幅度下降，自凈能力的降低加劇了水質(zhì)的惡化.

而清水河又是一條季節(jié)性較強的山溪河流，降雨時空分布不均，80%的水量主要集中在豐水期的6～9月，其余8個月基本處于河床裸露的狀態(tài)，枯水期排污不力現(xiàn)象十分嚴重.

2.2城市點源污染與農(nóng)村面源污染并存

產(chǎn)業(yè)結構布局不合理是造成城市點源污染嚴重的主要原因.張家口市是河北省的老牌工業(yè)城市，高新技術產(chǎn)業(yè)較少，污染嚴重的能源消耗型企業(yè)在經(jīng)濟中占有很大的比重，城市人口的增加也產(chǎn)生了更多的生活污水，大量工業(yè)、生活污水從大大小小的排污口不斷排入清水河，造成市區(qū)環(huán)境污染，近幾年雖通過治理獲得一定改善，但治理力度仍需加強.

上游山區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的化肥、農(nóng)藥以及其他有機或無機污染物質(zhì)，通過地表徑流、地下滲漏等途徑對流域造成污染.另外，農(nóng)民生活水平的不斷提高必然會導致越來越嚴重的農(nóng)村生活垃圾問題，這無疑給上游水源地的生態(tài)環(huán)境帶來了巨大的壓力.近幾年畜禽業(yè)興起，家家戶戶都飼養(yǎng)了數(shù)量不等的豬、牛、羊等，規(guī)?；B(yǎng)殖也初見起色，產(chǎn)生了大量的畜禽排泄物和各種廢棄物，對水體造成了一定污染.

2.3污水處理技術落后

清水河流域內(nèi)的主要工礦企業(yè)雖已配套廢水處理設施，但大多數(shù)企業(yè)的廢水處理設備陳舊落后，污水處理速度趕不上企業(yè)生產(chǎn)能力的提高，排污量日益增加；城市污水處理廠資金投入不足、處理能力較低，總的來說，滯后于城市發(fā)展的需要.

2.4流域水環(huán)境管理有待提高

一個合理的流域水環(huán)境管理體制尚處于摸索階段，整個流域段上、中、下游一盤棋管理的機制還未成形，機制建設跟不上也是水污染問題的主要原因之一.雖然國家已設立了相關法律加強流域水環(huán)境的管理，但相關法律及地方性法規(guī)并未普及到上游山區(qū)的各村各戶，一些居住較為偏遠的山民水源保護意識相對薄弱.

圖1　清水河流域水系及水質(zhì)監(jiān)測斷面布設圖

3水質(zhì)評價方法及檢測結果

3.1水樣采集斷面的布設

清水河上游崇禮縣高家營鎮(zhèn)設有啕來廟站水質(zhì)監(jiān)測斷面，清水河流經(jīng)張家口市區(qū)8 km范圍，順水流方向，有入市口的張家口站水質(zhì)監(jiān)測斷面和出市口的高家屯站水質(zhì)監(jiān)測斷面，通過三個斷面水質(zhì)評價因子的變化可以反映清水河流域的水質(zhì)狀況.采樣深度在水面以下100 mm處，使用玻璃瓶采集水樣，水樣采集前注意記錄采樣時間、天氣狀況，水溫在現(xiàn)場測定，水樣采集回實驗室后立即進行分析.水樣采集后自然沉降30 min，選取上層非沉降部分進行測定分析.水質(zhì)監(jiān)測斷站的詳細情況見表1.

表1　清水河流域水環(huán)境監(jiān)測斷面情況表

3.2評價標準

清水河地表水匯入洋河后注入官廳水庫，是北京市的重要水源涵養(yǎng)地.因而，選取國家環(huán)保總局指定的《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838-2002)作為評價標準[5].

3.3評價指標及方法

根據(jù)國家《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838-2002)，本次調(diào)研重點選取對水體生態(tài)環(huán)境及人類危害較大的水質(zhì)分析指標，包括：PH值、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、五日生化需氧量(BOD5)、氨氮(NH3-N)、總磷(TP)、氰化物、砷、鉛、六價鉻等10個項目作為主要評價指標[6].具體分析方法見表2.

表2　各水質(zhì)評價指標項目分析方法

4檢測結果分析

4.1水環(huán)境質(zhì)量評價結果

采用單因子評價法對清水河流域2014年的水質(zhì)進行評價分析，得出結果見表3.從表中可以看出清水河上游水質(zhì)較好，到下游逐漸惡化.評價項目中毒性指標類評價因子氰化物、砷、鉛、六價鉻均小于《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》中的Ⅰ類標準限值，評價結果為Ⅰ類水質(zhì).易凈化類污染指標PH值、溶解氧也達到Ⅰ類水質(zhì)；高錳酸鹽指數(shù)、五日生化需氧量(BOD5)兩指標滿足地表水Ⅱ類標準值，氨氮(NH3-N)值較高，僅符合Ⅲ類水源地水質(zhì)要求.不易凈化總磷(TP)值為0.10，滿足Ⅱ類水質(zhì)要求，并接近Ⅲ類水質(zhì).綜合評價清水河地表水水源地水質(zhì)為Ⅲ類水質(zhì).

由以上檢測結果可以得出，清水河流域上游水質(zhì)基本良好，達到了國家地表水環(huán)境質(zhì)量標準中規(guī)定的Ⅲ類及以上水質(zhì)，可作為地表水供水水源，尤其是毒性指標檢測結果較低，經(jīng)過處理后流入官廳水庫可作為北京市人民的生活飲用水使用.但氨氮(NH3-N)、總磷(TP)值較高，說明人為活動、作物種植及畜禽養(yǎng)殖對水體中N、P的含量造成了一定影響，值得引起社會的高度重視.

表3　清水河流域水質(zhì)2014年檢測結果

注：以上監(jiān)測結果均為年均值

4.2清水河流域水質(zhì)年際變化趨勢分析

2010年至2014年，清水河各斷面水質(zhì)類別變化情況見表4.從表4中可以看出，這五年間，清水河水質(zhì)總體呈略有好轉的趨勢.啕來廟斷面水質(zhì)較好能夠達到Ⅰ類、Ⅱ類水質(zhì)要求；張家口斷面水質(zhì)較差，為Ⅲ類；高家屯斷面水質(zhì)情況更為惡化，2010～2012年間為Ⅳ類水平，近兩年經(jīng)過治理有一定改善.

表4　清水河流域水質(zhì)檢測結果

注：以上監(jiān)測結果均為年均值

以清水河流域的主要污染項目高錳酸鉀指數(shù)和氨氮為例分析2010～2015年的變化趨勢，見圖2.結果表明啕來廟站水質(zhì)最好，張家口站次之，高家屯站污染較為嚴重，說明水質(zhì)污染主要發(fā)生在清水河下游，尤以張家口市區(qū)最為嚴重，從圖中連線的趨勢變化可以看出，近幾年水質(zhì)在一定程度上有好轉.

圖2　清水河流域主要污染項目變化趨勢

5清水河流域保護措施及前景預測

5.1保護措施

鑒于清水河流域存在的主要問題及其水環(huán)境質(zhì)量評價結果，對該地地表水水資源的可持續(xù)發(fā)展利用，提出以下保護措施：

(1)對張家口市清水河流域工業(yè)發(fā)展做出規(guī)劃調(diào)整：優(yōu)先發(fā)展高新科技產(chǎn)業(yè)，并給與政策扶持；限制發(fā)展高耗能、重污染企業(yè)，并按照國家規(guī)定對相關企業(yè)予以停關；治理改進污水處理工藝，增加污水處理的資金投入；

(2)建議在清水河流域推廣普及節(jié)水灌溉，減少農(nóng)業(yè)用水量，減少農(nóng)業(yè)用水產(chǎn)生的地表徑流和地下滲漏；

(3)在清水河上游按照相關規(guī)定劃定水源保護區(qū)，并設立水源保護標志及統(tǒng)一的垃圾回收站，防止垃圾糞便等污染上游水源；同時加強上游山區(qū)水源保護知識的普及，對于破壞、污染飲用水源的現(xiàn)象，應及時制止并向當?shù)卣爸鞴懿块T報告；

(4)健全流域水環(huán)境保護相關機制體系，完善流域水質(zhì)保護政策；

(5)定期對流域水質(zhì)進行全面檢測，作好記錄，并分析其水質(zhì)變化規(guī)律；建立清水河流域水質(zhì)管理信息系統(tǒng)；

(6)加強對流域水質(zhì)的科學研究，促進水資源的可持續(xù)發(fā)展利用.

5.2前景預測

綜合來看，清水河流域水質(zhì)歷經(jīng)幾年的治理得到了一些改善，但水體污染仍不可忽視.近幾年隨著厄爾尼諾現(xiàn)象的影響，上游水源地富水性也呈逐漸減少的規(guī)律.通過采取綜合性措施加強對清水河流域水質(zhì)的治理，清水河必將河清水清，成為名副其實的“清水”河，為恢復官廳水庫的飲用水源功能做出貢獻.

參考文獻

[1]潘術香.北京市地表水環(huán)境質(zhì)量評價[D].北京：中國農(nóng)業(yè)大學，2004

[2]李靖潔.官廳水庫流域水污染控制對策研究[D].石家莊：河北科技大學，2011

[3]張步峰，張良，原彪.張家口市清水河流域綜合治理研究[J].河北建筑工程學院院報，2010，28(2):67～69

[4]韓廣宗，倪鳳英.改善張家口市區(qū)清水河環(huán)境的建議[J].河北水利科技，1998，19(3):35～37

[5]國家環(huán)境保護總局.地表水環(huán)境質(zhì)量標準[M].北京，2002

[6]鄭國璋.西安市黑河地表水源地水環(huán)境質(zhì)量評價及可持續(xù)利用對策[J].安徽農(nóng)業(yè)科學，2011，39(19):11671～11673

Evaluation and Prospect of Qingshui River river water environment quality in Zhangjiakou City

DU Ying

(Hebei province Zhangjiakou hydrology and Water Resources Survey Bureau,Hebei Zhangjiakou 075000)

Abstract：according to field investigation and sampling in the Qingshui River Valley of Zhangjiakou City,analyzes the Qingshui River Basin water environment are the basic problems,selection of pH value,dissolved oxygen,permanganate index,five day biochemical oxygen demand amount (BOD5),ammonia nitrogen (NH3-N),total phosphorus(TP),cyanide,arsenic,lead,hexavalent chromium 10 project as the main evaluation index of the Qingshui River Basin water environment quality,according to the national“surface water environment quality standard”of the original water were analysis and detection.Test results show that the Qingshui River water toxicity index is low,heavy metal pollution index is small;water ammonia nitrogen(NH3-N),total phosphorus(TP)content is relatively high,water source water quality tends to eutrophication level;comprehensive analysis shows Qingshui River surface water source to water quality compliance with the third class of the national water quality requirements.In view of the problems existing in the Guanting reservoir and Yongding River Basin Qingshuijiang River source contains nourishing protection,and puts forward the relevant suggestions and analysis and forecast of the prospects for sustainable development.

Key words：Qingshui River;problems;water quality evaluation;measure and forecast

收稿日期：2015-11-20

作者簡介：杜穎(1986-)，女，助理工程師，學士學位，主要從事水質(zhì)化驗方面的工作.

中圖分類號:X 131.2

文獻標識碼：A