沙颍河区域面源污染防治及对策

2016-03-11张小娟王亚峰许昌水文水资源勘测局偃师市水利局

河南水利与南水北调 2016年10期

□张小娟□王亚峰（许昌水文水资源勘测局;偃师市水利局）

沙颍河区域面源污染防治及对策

□张小娟1□王亚峰2
（1许昌水文水资源勘测局;2偃师市水利局）

水环境污染是当前普遍存在的问题，文章通过面源污染和点源污染对沙颍河区域造成的污染进行分析，认识到本区域污染物质的分布特点及其运动变化规律，根据流域水环境与生态问题的现状及发展趋势以及水利部关于“变工程水利为现代水利”的精神，为提高沙颍河流域水环境质量，避免水污染事故的发生，提出了相应的防治措施及对策。

沙颍河区域；面源污染；对策

0 前言

河南省所辖沙颍河纵贯河南中部，途经许昌、平顶山、漯河、周口等重要城镇和国家粮棉基地，近年来随着工业化、现代化水平的提高及当地经济的快速发展，污水排放量与日俱增，河水水质恶化日益严重，不仅制约了工农业的发展，而且下游人民的生活用水也受到了严重的影响。

水环境污染已是当前世界上普遍存在的问题。造成水污染的途径有两种：点源污染和面源污染。点源污染主要是由工业废水和城市污水集中排放至水体造成的；而面源污染是地表的各种污染物质随降雨产生的径流汇入水体后造成的，其主要特点是污染物质呈放射状分布于整个区域，而后汇集在区域出口处并沿河槽输移至下游，也称之为非点源污染或降雨径流污染。

面源污染途径较多，主要有建筑施工工地、农业土地和矿山开采的水土流失、城市径流、以及森林砍伐等，其中最主要的就是农业土地的面源污染。农业面源污染可使水库淤积，河道堵塞，土壤和肥料流失，使土地贫瘠，水质恶化或发生富营养化等严重后果。农药流失，造成鱼类中毒，通过食物链影响到人类的身体健康。

1 区域概况

沙颍河地处河南省中部，是淮河流域重要支流之一，它发源于河南省西部山区的阳乾山、外方山及伏牛山山脉，在安徽省正阳关附近进入淮河，横跨河南省的洛阳、许昌、郑州、平顶山、漯河、周口等地市。按流域地形分，以京广铁路为界，铁路以西为沙颍河山丘区，铁路以东为沙颖河平原区。

沙颍河区域属暖温带大陆性季风气候，“春旱多风，夏热多雨，秋晴日照长，冬寒少雨雪”。沙颍河水系所固有的气候特征及地形特征，使本区域年降水量在地理分布上有着明显差别。总体的降水分布是南部大于北部，西部山区大于东部平原区。

沙颍河是淮河流域的主要水系。荡泽河、北汝河、澧河是沙河的主要支流。沙河、清潩河是颍河主要支流。建有白沙、白龟山、昭平台、孤石滩等大型水库，控制面积4128 km2，总库容量17.36亿m3。中型水库20多座，总库容量2.70亿m3。大型拦河闸有化行、大陈、马湾等。本区域洪水基本上是降雨洪水类型，洪水一般发生在5-8月份，有7下8上之说（即洪水常出现在7月下旬和8月上旬）。由于冬季降雨少，且区域上游有水库、闸坝拦截，造成枯水期河道经常出现断流现象。

2 水环境现状及污染源评价

沙颍河水环境质量状况不仅影响着河南省的工农业生产，而且直接威胁着淮河干流的水质。为此，从1978年开始至今，河南省水文水资源局及所辖沿沙颍河的水文水资源勘测局，对其地表水和地下水进行定点、定时的水量、水质监测，共布设监测断面147个，其中地表水103个，地下水44个，并对水系内水资源作出如下评价：

本区域水质主要受点、面污染源及河槽径流的影响，汛期水量丰富，因此具有较大的稀释能力，枯水期水量较小且历时长，一些中小河道主要污废水，尤其是流经城镇的河道，每天接纳大量含有机物质的工业废水及生活污水，导致生化需氧量（BOD）和化学耗氧量COD指标大幅度提高。

颍河干流白沙水库以上水质较好，符合地表水环境质量标准Ⅲ类。禹州至周口槐店闸，因受禹州市、临颖、周口等排污影响，水质较差，符合地表水环境质量标准Ⅳ类，在平水期和枯水期部分河段超过Ⅴ类，主要是色度、氨氮、有机污染、化学耗氧量、挥发酚等。

沙河是颍河最大的支流，其上游山区白龟山水库、昭平台水库以上水质较好，符合地表水环境质量标准Ⅱ类；接纳平顶山湛河的污水后，水质严重恶化，符合地表水环境质量标准Ⅳ、Ⅴ类，主要是挥发酚、化学耗氧量污染；流经郾城、漯河市等地，又汇入污水，水质仍是Ⅳ类；贾鲁河上游尖岗水库水质较好，符合地表水环境质量标准Ⅱ类，接纳郑州市金水河污水后，水质急剧恶化，符合地表水环境质量标准Ⅴ类；接纳中牟造纸厂等污水，水质进一步恶化，其中五日生化需氧量、化学耗氧量、氨氮、挥发酚、铜、镉等项目均已超过地表水环境质量标准。

清潩河上游水质较好，符合地表水环境质量标准Ⅱ类；流经长葛、许昌后，污染特别严重，超过地表水环境质量标准Ⅴ类，主要是pH值、挥发酚、化学耗氧量、氨氮等项，主要是有机污染。

3 区域水污染预防及防治措施

新的世纪，流域内人口将持续增长，对水的需求也将进一步增加。21世纪水资源最基本的矛盾将是水资源短缺及其引起的生态失衡以及在相当长时期内的洪涝灾害和水环境污染。研究控制水环境污染，首先应该具有生态观点及系统观点。河流、湖泊和流域都是生态系统。在规划发展区域经济时，水环境与生态问题是全球面临的大问题，它不仅关系到社会经济的可持续发展，而且关系到人类生存的基本权利。我们应该清醒地认识到沙颍河的水资源总量是有限的，水资源短缺将是一个长期的过程。因此，防治水污染，必须意识到流域地区内现有的生态系统作用，识别和维护现有的生态系统。生态系统方法是全面的、完整的、符合实际的，它要求对自然界中诸系统的运行和相互关系有丰富的认识；用一个整体的、正确的观点和分析事物的方法，来计算诸系统的影响；并运用生态知识和观察事物的方法进行生态预测，并事先采取措施，防患于未然。

通过对沙颍河水环境的系统分析，认识到本区域污染物质的分布特点及其运动变化规律，根据流域水环境与生态问题的现状及发展趋势、借鉴国外发达国家水环境污染问题的有关经验教训以及水利部关于“变工程水利为现代水利”的精神，在新世纪为提高沙颍河流域水环境质量，避免水污染事故的发生，提出以下防治措施：

3.1 设立动态水环境监测站

传统的水质监测工作是水文部门在监测水位流量时附带取水样，然后送至水质监测室进行水质分析，这种观测具有定时的特点。虽然方便管理、节约经费，但时效性极差，不能及时有效地掌握区域突发性污染团的动态。若能及时了解区域污染团的发生状态，并采取适当措施，则完全能够辟免恶性水污染事故的发生。为使决策部门及时了解区域水质状况，应根据区域特点，将基本的水质分析与水文站网相结合，建立动态监测站，使监测人员初步了解所辖区域污染物的迁移变化，明白污染物的输出与区域水文、气象等要素的相关关系，从而对污染物的发生、迁移具有一定的预测性。根据水质情况，将信息传到监测中心。在污染物团突发性输移时，监测中心能快速出击，及时赶到现场进行全方位监测，然后把监测到的水质情势传递到主管部门进行决策，以防止水污染事故的发生。动态监测站的建立不仅是水质预报、措施规划的第一步，也是水污染宏观控制的前提，更是防止水污染事故的有效保证。

3.2 建立区域水质信息网络，做好水质信息传递工作

目前水质监测化验的模式对于区域短期水质情势的变化预测几乎没有多大价值。其根本原因在于这种常规水质信息的传递时间延续太长，而短期预警要求水质信息快速准确。只有下游地区及时准确掌握了上游水质信息才能充分做好准备，采取预防措施，对即将到达的污染团有所治理和防范，避免恶劣的水质造成巨大的经济损失。根据沙颍河区域特点，选择在区域各水质控制断面处，建立信息通讯网络，区域中任何一个节点出现故障，立即把信息传递到水质中心，水质中心再把相关信息反馈到下游及上游各节点，根据实践，监测站最好具备有监测和信息传递两种职能，有了这两种职能，整个区域上水环境监测、信息传递便形成一个灵活的网络系统，而灵活的信息快速反应系统是进行全局宏观水质管理和控制的基本条件。

3.3 清污分流及人工植草水道

沙颍河区域地势东低西高，由西向东沿主河道分布着一些近似平行的支流，由于主河道上建有许多节制闸，节制闸完全控制着这些支流水体的流向，当支流水位低于闸前水位时，水流便由主河道流向支流，若能利用节制闸对污水进行调度，能在一定程度上缓解主河道下游沿岸地区人民的生活用水和生产用水，经过实地勘察，主河道北岸，从马湾闸到贾鲁河入颍河处的地形有利于开挖污水河道，有的地方对原有旧河道稍加改造即可。

第二种措施是在河道内种植水草。水草利用光能不但把二氧化碳合成有机物，而且同时释放出氧气，这样可以使水体溶解氧含量间接得以提高，为污染物的降解提供必要条件，枯萎期收割水草，以防其腐烂于河道内造成二次污染。种植水草能够最大限度的降低河流的含沙量，从而有效地减少有机污染物的含量，因为这些有机污染物是以泥沙颗粒为主要载体的。河槽中的水草能够减小水流流速，而减小流速则是防止流沙的关键措施。但是这种生态措施的实施，必须选择那些耐污性强、吸收污染物量大且抗冲刷能力强的水草。目前最廉价最有效的输水措施是植草水道，它能有效地阻拦泥沙，吸收有机污染物及某种重金属，起到很好的防治污染的功效。

除了以上的措施外，还应该从土地利用方面采取以下几项措施：①对危险的土地及土地利用作污染源控制，制订相关法规，禁止在危险性土地上进行土地利用活动。②采取侵蚀控制措施，防止有价值的表层土流失。③采取增强下渗措施和地表水存贮措施，以减少径流和侵蚀。④对土地进行分区规划、种植草皮或树木。⑤采用保护性耕作、草地轮作制，冬季作物覆盖，选择田间耕作时间，斜坡引作等，以减少农田降雨径流污染。