石羊河流域地下水水质变化及污染防治对策研究

2017-08-28李亮

地下水 2017年4期

关键词：石羊河流域水资源

李亮

(甘肃省武威水文水资源勘测局，甘肃武威 733000)

石羊河流域地下水水质变化及污染防治对策研究

李亮

(甘肃省武威水文水资源勘测局，甘肃武威 733000)

随着社会工业、农业经济的迅猛发展导致地表水骤然减少，地下水水位急剧降低，对于地区的生态平衡和稳定发展造成极大的不利影响。本文通过数据分析、汇总统计等方法对2011年-2015年地下水监测数据进行研究，确定了地下水水质超标指标由四个变化为八个，并根据实际调研和数据分析确定了指标超标的原因；通过对地下水水质污染的原因进行分析，提出了“宣传→监督→管理”，“细化→控制→技术推广”的污染物关键控制措施，为类似地区地下水污染控制和治理提供借鉴，同时也为我国大流域水资源污染控制提供指导。

地下水；水质变化；水质监测；生态措施；策略研究；石羊河流域

我国对于水资源方面的重要政策：合理开发和有效保护地下水资源，促进水资源可持续利用，改善和保护生态环境[1]，这表明地下水资源的合理利用和保护已然成为在新世纪我国水资源方面的重要发展方向。针对于我国的地下水资源情况方面的研究包括：郑洋[2]根据地下水质量标准和相关规范，对石羊河流域地下水质量进行了分析，通过十年的监测数据对水质情况进行了分类；张永勇，张士锋，翟晓燕[3]等通过构建SWAT模型模拟了该流域的水文变化情况，研究了在气候变化条件下流域水资源规划和治理，为其提供了数据支撑；郭小芹，刘明春，曾婷[4]等结合五个气象点30年气象监测数据及其十年的监测统计数据，对石羊河主干流径流量变化趋势进行了分析，揭示了降水和温度的敏感性程度和变化规律；朱金花[5]通过针对石羊河流域下游的水质状况进行分析，揭示了河水的自净规律，提出了水污染的治理和控制措施；吕丽霞[6]等通过对石羊河水质监测资料进行分析，研究了2010年以来的河水水质情况，分析了河水污染变化规律，通过对污染物的排放量进行统计和分析，结果证明流域的污染治理取得了较好的成效。此外，朱金花[7]，侯慧敏，Hou Huimin，严维，Yan Wei[8]，石岩，张芮，董平国[9]等也对石羊河流域水资源情况进行了深入的研究，并取得了一定的研究成果。

但是，各位专家学者针对于石羊河流域的水质监测及其评价研究的内容较多，特别是监测数据的统计较为深入，但是对石羊河流域水质指标超标及原因、防治恶化的策略和关键措施的研究尚有值得商榷的地方，目前为止尚未有真正适合的地下水资源流失的控制措施。因此，本文你针对于2011年至2015年最新的监测数据，对石羊河流域的地下水指标超标情况进行了分析，并根据超标的地下水指标分析了原因并提出了具体的水资源控制措施。

1 流域概况

石羊河全长179.6 km，流域总面积达到4.16×104km2，是甘肃省河西走廊三大水系之一。该流域主要包括四大地貌单元：低山丘陵区(北部)、祁连山地(南部)、河西走廊平原区(中部)和荒漠区。多年平均降水量达到222 mm，流域自产水资源总量达到1.66×1010m3，主要通过高山冰雪融水、山区大气降水进行水量补给，产流面积1.1×104km2。

但是，由于经济发展过程中，由于用水方式陈旧、浪费污染严重等，据最新统计可知，该流域用水总量已经超过2.84×1010m3。其次，上下游地下水的超采导致流域的水资源开发利用达到172%，消耗率率达125%，造成地下水年超采量达到5.6×109m3，直接导致其生态水环境的严重失衡。此外，由于地下水量的加速开采和利用，水位下降间接导致水中矿物度快速增大，水质恶化情况较为严重，造成流域水质超标。

2 流域地下水水质变化趋势分析

2.1 地下水水质监测

2.1.1 监测项目情况

根据GB/T14848-93《地下水质量标准》对地下水监测项目的相关规定，确定监测项目为21项：水温、pH、总硬度、矿化度、总碱度、硫酸盐、碳酸盐、重碳酸盐、亚硝酸盐、高锰酸盐指数、氨氮、氯化物、氰化物、氟化物、砷、汞、铬、铁、钙、镁、总大肠菌群等[10]。

2.1.2 监测要求

根据省地下水监测规定，在地下水监测范围内各监测点按季度需监测一次，由于地下水位下降严重及其他导致无法正常采集水样的监测点，需指明原因，并上报相关部门。

2.2 水质变化分析

通过对石羊河流域60眼地下水监测井点近五年的监测数据，水质类别及其所占的比例见表1。水质超标项目监测最大值见表2。

通过表1可知：根据石羊河流域近五年的监测数据可知，石羊河流域地下水质量状况，无 Ⅰ 类水质，平均 Ⅱ 类水质占8.3%，平均 Ⅲ 类水质占26.7%，平均 Ⅳ 类水质占4.7%，平均 Ⅴ 类水质占60.3%。其中，通过监测发现：超标项目已经由原来的等4项的基础上增加成为8项。由表2分析可知：近五年八项超标项目超标倍数最大值达到32.5倍。其中，硫酸盐为3 664 mg/L，超标13.69倍；氯化物为4 146 mg/L，超标15.74倍；总硬度为1 830 mg/L，超标3.21倍；矿化度为12 685 mg/L，超标11.77倍；氨氮为2.85 mg/L，超标13.20倍；亚硝酸盐氮为0.670 mg/L，超标32.50倍；铁为4.55 mg/L，超标14.20倍；氟化物为1.10 mg/L，超标1.10倍。通过以上数据分析可知：流域水质类别所占比例随着年变化情况变动较小，这说明水质污染等情况逐步得到改善并进行控制，但好转的幅度变化不明显。针对于确定的超标指标，对当地的工业、农业、生活用水情况等进行实地考察得出原因：人类活动，特别是工业废水、污水等的排放，农作物化学肥料的过量使用是造成这一现象的主要原因。

表1 水质分类及其比例情况统计表 %

表2 水质分类及其比例情况统计表

3 地下水水质污染控制关键措施

3.1 加强宣传，明确责任

地下水资源关系到地区发展和社会的进步，因此，各地区必须联合大力宣传，树立“关心水、珍惜水、保护水环境”的意识，利用交流会、群众会、节约用水宣传册等形式，逐门、逐村、逐镇等宣讲宣传，同时加强水资源利用监督、公共媒体、舆论监督力度，为石羊河地下水资源的合理使用提供重要保障[11]。结合石羊河流域具体情况，针对于低山丘陵区(北部)、祁连山地(南部)、河西走廊平原区(中部)和荒漠区四大地貌建立专门的地下水资源利用监管办公室，确定主体责任，监管办公室下设各地貌工作专项小组，特别是针对于河西走廊平原区等人口众多的地区进行重点治理和管理，，形成水电使用部门、责任监管部门、乡镇管理部门等综合管理机制体系，制定领导责任制、各级政府考核办法和流域治理细则。

3.2 细化水权，轮次配水

坚决执行“四严格、一重点”政策。石羊河流域用水方式陈旧、浪费污染严重，再加上地下水量的加速开采和利用，水位下降间接导致水中矿物度快速增大，因此，必须对地下水资源进行轮次、计划配水。一是对于低山丘陵区(北部)、河西走廊平原区(中部)严格初始水权分配，健全完善县、镇、村、户四级水权台账，确定每级的水量控制指标和参数；二是对于祁连山地(南部)和荒漠区严格配水面积监管，因地制宜，针对当地的用水及其灌溉情况，对县、镇、村、户等各级的水权进一步确认和细化；三是严格审批轮次水权，对水量、水面、电量等逐步核实，对轮次、机井、地块等逐步落实到位；四是严格逐井定额管理，确保定额水量和轮次水量不超标；重点强化水权水量监管，保证“公开、公正、公平”。针对于超采、水质恶化等情况，必须加大监管和惩罚力度，严格依法执行，违法必究，过程控制。

3.3 加强污染源控制，发展污水灌溉技术

针对石羊河流域地下水污染源情况，对硫酸盐、氯化物、总硬度、矿物度、氨氮、氟化物等八项指标加强监测力度和频率，增设监测点，形成“监测点布设→监测数据分析→信息反馈→预警控制”监测预警机制，加强对各指标超标的监测力度；各个区域加强污染源控制，对生活污水、工业废水、石油类污染等主要污染源必须严格控制，务必达标排放；加大力度兴建污水处理厂等，积极引进污水处理新技术、新设备，健全建设污水管网处理，提高污水综合处理能力；对于不含影响植物生长物质的污水，适时进行“污灌”利用，进一步提高了水的利用率。此外，应及时加强与高校、科研院所的沟通和交流，研发新型污染源处理技术和工艺，发展新型灌溉技术；对于石油类、烃基类等水资源化学污染，可通过引入可分解石油类、烃基类污染物的微生物净化水体，解决水污染问题[12]。

3.4 加强水利科研，重视生态技术推广

加大推广高产灌溉制度、先进灌水技术，引导农民通过减少灌水次数、降低灌水定额等措施，计划好生育期灌水，力求使有限水量获得更大的经济效益；加快滴灌为重点的节水工程建设，强化工程运行管理，逐步提高水资源的高效利用率；积极推荐机井智能化设备的使用、维护、运行管理流程，促进生态技术的适时推广。

4 结语

地下水资源对于地区的社会发展具有重要作用，同时也是制约地区工业、农业经济发展的重要因素。本文通过对石羊河流域地下水水质情况进行研究，针对2011年至2015年地下水监测数据，确定了地下水水质超标的8个指标：，计算得出了指标超标倍数；通过实地考察、研究地下水水质矿化、污染等原因，提出了石羊河流域针对性的水质污染防治策略和措施，从宣传到监督，从细化到控制，从加强污染控制到生态技术推广，为类似石羊河流域地下水水质污染控制工程提供技术借鉴和指导。随着科技的不断进步和发展，越来越多的新技术和新设备不断研发，对于节水、控污、生态防护等仍存在更深入的研究和探索。

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[3]郑洋.近10年石羊河流域地下水质量分析评价[J].甘肃水利水电技术.2016.52(08): 4-7.

[4]张永勇，等.气候变化下石羊河流域径流模拟与影响量化[J].资源科学.2013.35(03): 601-609.

[5]郭小芹，等.气候变化下石羊河流域水资源特征分析[J].安徽农业科学.2014.42(5): 1385-1387+1426.

[6]朱金花.浅析石羊河下游水质状况及污染控制措施[J]. 甘肃水利水电技术.2014.48(11): 18-19.

[7]吕丽霞.石羊河流域地表水水质评价分析[J]. 甘肃水利水电技术.2013.49(06): 04-06.

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