南水北调中线水源地污染问题研究

2020-07-18 11:28陈飞鸣
科学大众 2020年5期
关键词:面源污染

摘 要:2014年12月,南水北调中线工程正式运行通水,北京、天津主城区的自来水供给紧张问题基本上得到了缓解,河南、河北两省也受到了普惠,整个南水北调工程直接受益人口达到5 300万人之多。南水北调涉及河南、河北、天津、北京4个省市,沿途面临着各种点源、面源的污染风险,文章以南水北调所贯穿的4个省市为中轴线,分析近年来南水北调水源所面临的污染问题,以供相关人员参考,从而制定出防止水源地污染的有效、得力的措施。

关键词:南水北调中线;水源地污染;点源污染;面源污染。

作为全球最大的跨流域调水工程,南水北调承担着缓解北方水资源短缺的重任,运行5年以来,给沿途流经的省市带来富足的饮用水源,有效地解决了南北水资源不均衡的问题,但同时也遭受到了严重的污染和破坏。因此,保护好南水北调中线工程水源地的水质安全,已经成为保障河南、河北、北京、天津4个省市饮用水安全的重要举措。

1    南水北调中线工程的水源现状

南水北调中线工程的水源主要取自丹江口水库,位于长江最大支流的汉江中上游。作为南水北调的源头,丹江口水库在南阳方城的垭口开始挖掘渠道,在郑州荥阳使用专业隧道从黄河底部穿过,再沿京广铁路西侧北上,直至北京颐和园团城湖以及天津地区。沿线过长,涉及的移民众多,沿岸两侧有农业用地,而且使用明渠传输,因此,给南水北调的水质带来严重的挑战。

早在南水北调通水之前,国务院南水北调办公室及环保部门已经着手关注水源地及水源流经地的水质保护问题,保证库区内和入库支流的水质达到二类优良的标准。尽管国内的最低标准是三类,但是南水北调的水质要求更高,尽管汇入南水北调总干渠的各支流河流所占入库总水量的比例很低,但是也必须进行整治并达到标准,方才符合入库的条件。

近来年,随着南水北调工程的日常运作,出现了各种各样的水源问题。比如,水产养殖污染问题,主要集中在西峡、淅川和十堰等重点库区;土地化肥造成的污染也比较严重;丹江库区的各港口进出船只带来的交通事故污染、危险品泄露污染也存在巨大的安全隐患;遍布南水北调沿线的生活污水、垃圾丢弃物、畜禽养殖造成的污染给水质安全带来了重大的威胁,综合以上因素,造成南水北调水质最终出现氮含量、磷含量超标现象。

2    南水北调中线工程的水源污染

2.1  点源污染

点源污染可以近似成一点,其产生主要来自工业废水和生活污水,污染源有固定的排污点,有可遵循规律,有的季节性较强,有的随机性较强,因此,其治理相对来说比较容易。点源的水污染可以通过污水处理厂进行排污净化处理,对不能净化处理的企业,可以通过关停来解决。陕西境内的安康市,作为承担南水北调中线工程70%调水量的汉江安康段水资源,就曾出现多次点源污染的事件,比如,中心城区的大量污水、生活垃圾填埋后的渗滤液直接排入了汉江或其他排洪渠。再加上沿江生活居民过多,而垃圾处理厂过少,污水处理厂不够,不能及时得到有效的处理。除此以外,沿江周边还分布着众多农家乐等餐饮企业,其排放的污水及垃圾都不能得到安全、有效的处理,给点源污染带来了巨大的隐患。

2.2  面源污染

非点源污染基本上都属于面源污染,治理难度较大,不像点源污染只要控制好污水及垃圾的排放就行,面源污染具有随机性、广泛性、模糊性以及潜伏性等明显特征,治理控制起来非常困难。土地种植过程中使用的农药、化肥、秸秆农膜以及氮磷等超标,畜牧养殖排放的粪便污水、水产养殖的饲料和其他含有化学成份的污水,通过地表径流、渗透、土地侵蚀、浇地排水等进入地表或地下水体系统,最终形成面源的水污染,同时,大量降雨冲刷地表、汇入汉江或其他支流排洪渠等,都是形成面源水污染的重要因素。最难解决的面源污染分布在整个南水北调中线工程中,所以,此项工作的难度最大,但也是最为关键的,直接影响着南水北调水源的质量,特别是在南水北调的水源地,绝对要保证水源的质量没有问题。

3    解决南水北调中线工程水源污染问题的措施

3.1  加强水源污染的实时监测溯源功能

随着科学技术的迅速发展,各种各样的溯源系统功能日益强大,可以开发一套实时水质分析溯源系统,对南水北调不同地段的水质进行检测、分析,找到水质发生变化的区域,并进行追踪溯源,最终找出被污染的原因,并进行整改和治理。目前,国内相关的研究文献越来越多,如由清华大学环境学院吴静等研究的水污染预警溯源技术,已经构建了分类齐全的水纹数据库,实用程度已经达到了比较理想的状态。被称为“水质指纹”的三维荧光光谱可以实现与污染源的一一对应,已经开始应用在工业废水、地表水以及水源地水质的检测和溯源上。

3.2  采用多种水质检测方法

目前,可以采取多种方法检测水质,包括:(1)单种检测方法,如单因子评价法,检测方法简单、易用,可以非常直观地分辨出水质是否被污染,常常用来判定水质环境较差的水,但评价结果存在一定的片面性。(2)综合污染指数法,比较科学、合理,采用数据定量的方法对水质进行检测,为不同的水质对比提供了很好的数据,但是不能直观地看到实际污染物。目前,神经网络法比较流行,利用计算机相关技术来实现的检测方法,数据更为精确,也更为客观,但弊端是难度较大,不易掌握。

3.3  系统深入地开展面源污染的治理

由于面源污染具有特殊性,治理难度异常高,对污水处理厂来讲,需要提高治理标准,特别是升级污水脱氮的处理工艺,最好是研制出適合本地氮肥工业废水脱氮的关键技术,减少脱氮技术的成本,提高效率。对城市面源来讲,需要从源头开始控制,同时,面源污染的传输途径也要得到相应控制,再进行末端的综合治理。目前,部分城市提倡海绵型城市建设标准,就是一种很好的建设方案。农业面源的治理难度最高,应该从农业的产业结构调整开始,倡导生态农业、绿色农业以及循环经济的生产模式,降低氮肥的施用量,减少水源地氮的超标排放。

4    结语

综上所述,目前,虽然南水北调中线工程尽管还存在污染问题,特别是面源污染存在不可预料的随机性问题,但是总体上水质较好。这不仅得益于前期点源污染的整治效果,还得益于面源污染处理的日益加强,更得益于国家相关部门对此项工作的重视和督导。南水北调中线工程的正常运作极大地缓解了我国北方水资源短缺的问题。本文分析了点源、面源两个方面的污染问题,比较浅显,日后有时间和精力一定会继续研究,争取为有效治理水源地污染做出自己应做的贡献。

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[6]孟令广,徐森,朱明远,等.南水北调中线水源区氮磷面源污染负荷计算[J].人民长江,2017(20):10-15.

作者简介:陈飞鸣(1984— ),男,浙江诸暨人,工程师,硕士;研究方向:环境工程。

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