张雄坤+郭灵辉+崔明洁+赵令福+熊璇+马守臣

摘要：南水北调中线工程战略的实施，有效地缓解了华北地区的水资源危机。南水北调中线工程在长距离输水过程中存在水质风险，为确保“一泓清水永续北上”，本文以南水北调中线工程焦作段为例，对总干渠流经焦作区域的农业区、矿区、市区以及其他局部地区如河流交汇处、桥梁横跨处等可能出现水质安全风险进行分析，并根据焦作市的实际情况提出保障水质安全的应对策略。

关键词：南水北调；焦作段；潜在风险分析；应对策略

1引言

南水北调中线工程是一项惠及民生的重大工程，也是缓解华北地区水资源短缺、改善水资源配置、促进华北地区并带动全国经济社会持续发展的战略决策。南水北调中线工程全长1432，从长江最大支流汉江中上游的丹江口水库引水，途径河南、河北两省和北京、天津两个直辖市，分别穿越长江、淮河、黄河和海河四大流域一路北上，给华北地区带去清冽的长江水。

水质安全是南水北调中线工程总干渠发挥输水供水的前提，关系着我国北方地区的生态环境的安全和经济的发展。国务院在关于落实科学发展观，加强环境保护的决定中明确提出要将“南水北调水源地及沿线”作为水污染防治和国家饮水安全的重要部分。加强南水北调干渠水污染的风险管理，无论是保证总干渠安全输水，还是减少水质污染带来的损失等都具有非常重要的意义。

南水北调中线工程焦作段干渠总长76.67，跨越焦作市三县、四区、15个乡镇，98个行政村。干渠穿过焦作的地段按土地利用类型大致可分为四大类一农业区、工矿区、市区以及其他局部地区如河流交汇处和桥梁横跨处等，这几个区域都有可能对干渠中的水质带来污染风险。虽然有的区域有保护措施，比如在南水北调总干渠在城区段的两侧规划建设有100宽绿化带，但是这些措施仍远远不够，要想真正达到保护干渠水质的目的，还需综合分析，从各个方面采取措施对其进行预防。近年来很多专家对南水北调可能出现的水质污染风险进行了相关研究，并提出不少预防措施，但是他们的研究往往从具有区域性。焦作市是南水北调中线工程唯一从城市中心穿越的城市。本文以南水北调中线工程焦作段为例，对总干渠穿过焦作的农业区、矿区、市区以及河流交汇处、桥梁横跨处可能带来的水污染风险进行分析，并对焦作市的实际情况提出水质安全潜在风险的应对策略，对于保证南水北调水质安全具有重要战略意义。

2潜在污染风险分析

2.1农业区潜在污染分析

农业区常发生的污染是面源污染，面源污染又叫非点源污染，是相对于点源污染而言的。按照1972年美国联邦水污染控制法对非点源污染的解释：非点源污染是在不确定的时间段，通过不确定的排放方式，向水体中排放不定量的污染物。农业的面源污染一般由农田大量使用化肥农药、养殖业污水、以及农村生活污水垃圾等引起的。与点源污染不同，非点源污染具有分散性、隐蔽性、随机性、潜伏性、累积性和模糊性等特点，因此不容易监测、难以量化，研究和防控的难度都比较大。

据统计，我国每年的化肥平均利用率仅有30%左右，这就意味着每年施肥的70%会以各种形式从农田被带走。我国每年由农田径流带入水体中的氮有1500万，占总氮排放量的51%；每年由农田径流带入水体中的磷占人类活动排入水体中磷的8%。如若农业区的面源污染不加以控制，当多雨季节到来之际，这些农药、化肥以及生活污水中的污染物很有可能随雨水以地表径流形式的流进总干渠。当流入的量到一定程度后极易发生水体富营养化，影响正常使用。

2.2市区潜在的污染分析

焦作市是南水北调中线工程唯一从城市中心穿越的城市，总干渠城区段总长16.7，中心城区段长8.4。为了保证南水北调穿越焦作市城区段的水质安全，在南水北调总干渠在城区段的两侧规划建设有100宽绿化带，但是这还远远不够，100宽的绿化带阻拦地表径流中的污染物有限。

市区段的污染主要是工业废水和生活污水，流动形式以地表径流和地下径流为主。地表径流随沟壑流动，在一般情况下不会进入总干渠，但当出现洪涝灾害时，就有可能进入干渠。根据气象水文统计的资料，降水量主要发生在夏季，6、7月份出现洪涝的几率很高。例如2016年的汛情为南水北调中线工程通水以来的首次大汛，沿线共发生5次大暴雨，在豫西北地区的有四次，分别为6月5日河南省郑州市的局部大暴雨，6月23日河南省宝丰县的局部特大暴雨，7月9日河南省新乡市、焦作市、鹤壁市范围内的特大暴雨，7月19日全线范围内的特大暴雨。如果暴雨时雨水来不及排出，沟壑水满，污染物很可能随雨水径流进入总干渠，污染干渠水。

2.3工矿区潜在的污染分析

焦作市是因煤矿而兴起的城市，在煤矿业发展的过程中，煤炭开采和运输也会对输水工程带来污染风险。此外，煤矿开采过程中外排的矿井水、洗煤水、矿区生活污水和工厂废水也会对输水工程带来污染。如焦作市区周围建有大量化工厂、水泥厂以及石料厂，且大都位于渠北部低山丘陵区，污染物很容易随着风和雨水向干渠里扩散，从而对干渠带来污染风险。

此外，而南水北调中线总干渠在焦作段属于内排段，即地下水位高于渠底标高，存在着污染的地下水进入总干渠的风险。据有关研究，在污染物现状分布的基础上，利用建立污染物运移模型得出的数值模拟结果表明，矿区地下水中硫酸盐污染物已经超标，在总干渠内排段处对南水北调中线总干渠两侧地下水造成了污染风险；氯离子运移12年就会到达南水北调中线总干渠处，在内排段处对总干渠两侧地下水造成污染风险；六价铬离子现在离总干渠不足1km，在运移20年后到达南水北调总干渠处，到达时的浓度值为0.055，已经超出三类水标准限值的1.1倍。

2.4其他局部地区潜在的污染分析

焦作的其他局部地区也有很多可能影响南水北调中线总干渠水质安全的因素，下面就以河流交汇处和桥梁横跨干渠处兩个典型的地段进行分析。

2.4.1河流交汇处

南水北调中线工程在焦作段穿越三条主要河流：先穿过黄河进入焦作境内、在沁河徐堡桥东穿越沁河、于博爱聂村穿过大沙河，其中以穿越黄河的倒虹吸最受关注。倒虹吸其实是利用连通器原理，干渠在河床底部穿过时时，进口处水位高于出口处水位，这样就使干渠水流顺利从河流南岸到达北岸。如果黄河污染物超标，污染物很有可能随河水渗透到干渠，从而污染干渠水。endprint

2.4.2桥梁横跨处

南水北调中线工程在焦作段穿越公路达数十条，在河流和桥梁交汇处由于车流频繁很容易对水质带来污染风险。此外，大型交通车辆流经桥梁时，遇到不良天气还易发生突发性翻车事件从而对输水水质带来严重的污染风险。据统计，2002-2005年我国就发生突发性水污染3988起，平均每年约100起。突发性污染主要由化學药物泄露、人为恶意破坏等因素引起的。如2005年11月中石油吉林省硝基苯大量泄漏造成松花江流域大面积水污染。2012年12月的山西潞安发生苯胺泄漏事故导致浊漳河水质受到污染。

3应对策略

在对南水北调穿越焦作段的农业区、矿区、市区以及河流交汇处和桥梁交汇处可能存在的污染风险进行分析的基础上分别提出以下水污染预防措施：

3.1完善法律制度和监管体系

法律是一种行为规范，具有约束和强制效应。完善法律制度，对干渠沿线的地区加强立法，依法严厉查处包括农业区、市区、矿区在内的各类违法排污行为和案件，切实做到有法必依、有法可依、执法必严、违法必究，确保污染防治设施正常稳定运行，污染物稳定达标排放。

完善监管体系包括对地区污染的监管和干渠水质的检测两个方面的内容。国外很多国家为了有效遏制农业污染问题，都设立了专门机构来管理农业污染问题，而我国的农业污染的监管在环境管理中还处于薄弱环节。基于此，焦作市相关部门应当意识到这方面的不足，加强对工、农、矿业生产各个环节的监控；水质监测是水资源保护工作前线的“岗哨”和“眼睛”，是南水北调中线工程实现安全供水的基本保障之一。焦作市在设站检测干渠水水质的基础上，可利用遥感影像等技术对干渠水进行辅助监控，与其他地区实现水质监测数据信息共享，做到水污染的早期预警。

3.2建立生态农业

农业面源污染的本质是农业生态系统的严重失衡，对南水北调中线工程焦作段干渠经过的农业区建立生态农业体系，运用生态工程措施调控农业生态系统的物质循环和能量流动从而控制和消减污染物的目的，是目前较为实用的农业面源污染防治方法。焦作市农业区应在经济、科技等方面大力支持，以确保农业区生态农业能够成功实施，从而保证农业区不会对南水北调中线干渠水质造成污染。

3.3实行绩效考核一票否决制

南水北调是民生工程，国之大计，投资和建设规模之大前所未有，对优化我国水资源时空配置、解决我国北方水资源严重短缺问题具有重要意义。国家在对地方进行考核时，应当把南水北调水质情况纳入考核范围内，实施南水北调水污染一票否决制。这样地方政府就不会一味强调经济发展，追求高速度、“GDP”，不惜以牺牲环境为代价，成为“经济的巨人，环境的矮子”。

3.4完善城市排水系统和污水处理系统

近几年来，我国的城市化水平高速发展，然而，城市的污水排水系统却不尽人意，大雨之后的城市内涝现象时有发生。焦作市作为南水北调中线唯一一个经过市区的城市，焦作市政府和相关部门必须加强对其的重视，同时加强相关规划的建设，确保在内涝时污水不进入干渠，以保证南水北调水质安全。

完善污水处理系统不仅表现在对市区污染水的处理，还应加强对农业区、矿区的污水处理。完善污水处理系统需要科技支撑，政府应加大这方面的投入，尽快解决处理厂污水输送问题，抓紧完成各项污水输送配套工程，保证污水处理厂的处理能力，以减少区域污水排放对输水工程的带来的污染风险。

3.5扩展绿化带的规模

南水北调中线工程总干渠穿过的焦作市区段建设了100宽的绿化带，这一措施也可以运用到农业区、矿区等。关于植被的宽度，有研究表明，3m宽的植被过虑带对地表径流沉积物的消减效果比较明显，但建议植被过虑带最小应为9m宽。植被过虑带在10m左右对氮磷阻挡效果比较明显；对于过虑带植被的类型，复合植被过虑带具有更好的污染物去除效果，可利用当地的草种与木本植物相结合的植被过虑带对污染物进行拦截。因此，可在南水北调流经的农业区，建立10m左右植被过虑带拦截农田面源污染。在输水工程流经矿区地段应在干渠两侧建立生态防护林和污染物拦截措施，防止矿区污染进入干渠以保证南水北调水质安全。

3.6坚持预防与应急并重原则防范水污染

对于易发生突发性污染的地段，要坚持预防与应急并重原则防范水污染，不仅要做好突发性水污染事件的指挥应对和事后补救措施，还应该居安思危，提前做好预防工作。只有强化突发性污染前的准备工作，未雨绸缪，提前预警并制定应对方案，防患于未然，才能从整体上提高干渠水的防护水平。endprint