秃尾河水质污染情况的调查与分析

惠 璠，郭雅妮，崔双科，郭战英，韩丹丹，王志刚

（1.西安工程大学 环境与化学工程学院，陕西 西安710048；2.陕西省现代建筑设计研究院，陕西 西安710048；3.西安工程大学 科技处，陕西 西安710048）

陕北能源化工区是一个极度缺水的地区，秃尾河是该地区最重要的工业用水来源之一.国内很多研究人员都对该河流的水资源的利用及环境影响做了调查和研究.黄月琴［1］对秃尾河流域水资源环境进行分析指出，秃尾河水资源总量为3.705×108m3，可利用水资源总量为2.245×108m3，地表水水质（除锦界工业园区外）总体较好，都在Ⅲ类水标准范围内；孙天青等［2］对秃尾河径流特性及人类活动对径流量的影响进行分析；李占斌等［3］对秃尾河流域的暴雨洪水产沙特性进行了研究等.但对该流域污染源的调查分析研究较少.为了更加客观实际地对该流域污染源进行分析，通过实地调查和资料收集，采用目前比较实用的方法——等标污染负荷法对秃尾河流域污染物进行评价，通过分析比较，确定主要污染物，为该地区污染源的防治对策提供科学依据［4］.

1 现状调查

1.1 流域生态环境

秃尾河位于陕西省榆林市境内，河源至枣稍沟段，主要流径沙漠区，河道比降较小，其中圪丑沟以上比降为3.47‰.枣梢沟至高家堡段，沿岸多沙丘和黄土，河床不定，水流分散，地形上类似一个小盆地，河漫滩及一级阶地发育.高家堡至红花渠段，以砂岸为主，部分河段切入基岩40～60m，一束一放的形势比较明显，为宽缓平直河道与曲流岩岸的过渡河段.红花渠至河口段，以岩岸为主，河谷深切，河道变窄，曲流发育，河漫滩及阶地不发育［5］.秃尾河水系结构简单，呈树枝状分布，且西南岸支流较发育.流域主要天然植被类型为沙生植被和沼泽性植被，土壤类型以风沙土、黄绵土、黑垆土、新积土为主.生态环境容易被破环，而且自恢复能力极差，水土流失严重.

1.2 水资源利用情况

秃尾河水资源目前没有大规模的开发利用，仅在河谷地带傍河修建引水渠进行农业灌溉，而且季节性很强，主要集中在每年的农作物生长期.表1为秃尾河各支流的水资源情况.在沙母河沟和枣稍沟农业用水较集中，多以渠道引水自流灌溉，水利化程度较低.在大保当河谷地带现状开采量仅占地表水总量的7%.喇嘛河村南筑有溢流坝，居民就近利用沟水灌溉庄稼.神木煤液化基地的锦界工业园区的供水依赖秃尾河上的瑶镇水库，供水量为0.547 5亿m3/a.目前，已形成30万m3/d供水能力的工程，现供水量为15万m3/d.同时，在野鸡河上游修筑高羔兔和野鸡河两座季节性水库用以储存水.秃尾河上的彩兔沟水库，目的是为神木煤液化基地的大保当工业园区供水，工程设计供水量为5 700万m3/a，库容量为7 300万 m3［6－8］.

表1 秃尾河支流长度、流域面积及年平均径流量Table 1 Tuwei River′s tributary area，length and the average annual runoff

1.3 水功能区划分

根据陕西省水功能区划划分，地表水环境质量按照《陕西省人民政府办公厅关于调整榆林市秃尾河水功能区划的复函》（陕政办函〔2010〕140号）规定，秃尾河一级水功能区划分3个河段，神木源头保护区（源头至瑶镇段，河长31.4km）水质目标为ⅱ类，神木开发利用区（瑶镇至高家堡段，河长38.8km）水质目标为ⅲ～ⅳ类，神木保留区（高家堡至入黄口段，河长69.4km）水质目标为ⅲ类.在神木开发利用区划定二级水功能区2处，神木饮用及农业用水区（瑶镇至采兔沟水库大坝段，河长13km）水质目标为ⅲ类，排污控制区（采兔沟水库大坝至高家堡段，河长25.8km）水质目标为ⅳ类.

2 污染源调查

此次调查的目的主要是以秃尾河流域的地表水为对象，对该区域的点源和非点源污染源进行调查，主要涉及内容包括：污染源所在单位周围的环境情况，污染治理情况，废污水量及其所含污染物量，废、污水排放方式与方向，污染物危害及其发展趋势等.

2.1 点源污染源

点源污染源主要是指如工业废水之类可以集中处理的污染源.对于这种污染源，一般采用详细的工业流程调查和污水排放量调查.包括各工业生产产生的污水废水量、所含污染物量、污水处理方式与去向等.

秃尾河流域工业区主要有现有的锦界工业园区和未来的大堡当工业园区，其中锦界工业园区对秃尾河的污染影响较大，因此以锦界工业园区为主要调查对象，对此工业园区的工业分布、主要产品、污染源等进行了详细的调查.锦界工业园区有许多工厂，例如天元化工、北元化工、金联建材、东风镁业、锦龙水泥、瑞诚玻璃、恒益建材、神华神木化工、锦界煤矿、国华电厂、亚华电厂、锦兴化工等.锦界工业园区不同行业水污染调查情况如表2所示.

表2 园区现有行业水污染源调查结果一览表Table 2 List of the park′s existing industry water pollution source survey

2.2 非点源污染源

非点源污染源主要指农业、畜牧业、医院、交通及日常生活等产生的污染.秃尾河流域城镇生活用水指标为28L/（人·d），农村生活用水指标为15L/（人·d），这些水除了少量作为饮用水外，大部分用于厨房洗涤、淋浴、厕所冲洗等，最终以污水的形式排放［9－10］.生活污水中含有一定量的悬浮物、有机物、氨氮、合成洗涤剂以及细菌等，一般悬浮物浓度为100～350mg/L，生物需氧量为300～500mg/L，而每人每天带入污水的氨氮量约为50g.城镇医院在门诊、住院治疗中要排出相当量的医院用水，这种污水中，除含悬浮物、有机物外，主要含有病菌、病毒、寄生虫卵和一些有毒物质，是较为严重的一种生活水污染源.污水中含污染物实际浓度与耗水多少有关，水量越大，浓度越低.

目前农村人数相对较少，日常生活对河流的影响很小.但在锦界工业园区，流动人口相对较多，常住人口也随着锦界工业园区建设的规模增加而越来越多，人类所产生的生活污水也越来越多，园区产生的生活污水对秃尾河的影响也就越来越大.由于园区的建设没有完善，工厂、生活区、医疗所、医院、学校都在相继建立，园区的城市排水管网还没有建成，因此除了企业内部的工人生活污水和工业废水通过管道送进污水处理厂处理外，其他的生活污水基本都是直接排放，对秃尾河水质的影响很大，严重影响园区的发展和当地经济的增长.

农业生产是秃尾河流域经济支柱中不可或缺的一部分，大量使用农业化肥和农药是该地区粮食种植或是树苗栽培的必要途径.大量使用农药会造成秃尾河中有毒化学成分及有机元素增加，可能会导致水体富营养化，影响水质工业废水、废弃物进入农田，导致土壤重金属超标，再由水土流失进入河流，继而进入食物链，严重影响水环境生态和人类的身体健康.秃尾河上没有大型的运输船只，所以交通污染源对秃尾河没有影响.

2.3 计算方法

等标污染负荷法是一种比较专业的方法，在环境影响评价中多用于对污染源的评价［11－12］.等标污染负荷法，是把排放介质稀释（或浓缩）到排放标准时的体积，目的是使各种污染物具有可比性.其计算公式是

式中，Pi为第i污染物的等标污染负荷，m3/h；qi为第i污染物绝对排放量，t/a；Ci为第i污染物的实测浓度，mg/L；Coi为第i污染物的排放标准，mg/L；Qi为含i污染物的介质排放量，t/a.

污染物负荷比：某污染物的等标污染负荷占总污染物等标污染负荷Pn（m3/h）的百分比，称为该污染物的等标污染负荷比Ki，Kn为该污染物的总污染负荷比，计算公式为

2.4 主要污染物的确定

按调查区域内污染物等标污染负荷的大小排列，分别计算百分比及累计百分比，计算结果如表3所示.将累计百分比大于80%的污染物列为该区域的主要污染物［13］.

表3 特征污染物等标污染负荷及等标污染负荷比Table 3 Equal standard pollution load and equiscalar pollution loading ratio of the key pollutant

3 结果与分析

如表2，3所示，秃尾河流域的主要污染源是来自锦界工业园区的各化工厂废水，主要有氯碱工业废水（主要污染物为氨氮）、煤化工废水（主要污染物为煤制品废水）、建材企业废水、能源电厂废水、镁金属冶炼废水（轻有色金属废水）、煤焦油生产废水（芳香烃类污染废水），其污染废水排放总量为5 519 997t/a.其中COD排放量达407.8t/a，氨氮排放量为7.30t/a（其他污染物年排放量很少，对河流的影响可以忽略）.污染物总等标污染负荷为19.093m3/h（其中COD、氨氮分别为13.593m3/h和4.867m3/h，其他污染物为0.633m3/h）；COD总污染负荷比为71.20%，氨氮总污染负荷比为25.49%，其他污染物总污染负荷为3.31%.

分析结果可知，秃尾河流域水质总体较好，基本在国家水质三类标准范围内.锦界工业园区的烟煤和无烟煤开采洗选工业、有机化学原料制造业、其他基础化学制造业和火力发电是该园区产生高COD废水的主要来源，COD总污染负荷比为71.20%，已经接近80%的临界线；有机化学原料制造业是氨氮废水的主要来源，其等标污染累计排放率为25.49%，因此COD和氨氮是该园区影响秃尾河水质的主要污染物.同时，该园区很大一部分的企业没有集中的污水处理排放口，居民生活区产生的大量生活污水未进入城市管网，缺少具体的数据说明，因此园区废水对秃尾河的实际污染程度大于此次调查的计算值.

4 结束语

本文针对锦界工业园这一特定区域用等标污染负荷法较准确地反映出园区的主要污染物，并结合实际调查分析目前影响秃尾河水质的实际污染情况.同时，从锦界工业园区及秃尾河流域可持续发展角度建议对锦界工业园区污染物的排放进行综合治理，规范对河流排放污水的排放口及固体废物贮存、堆放场的管理，按污染源的负荷比实施分步骤治理，使该工业园对秃尾河水质的影响降到最低.

［1］ 黄月琴.陕西省榆神矿区秃尾河流域水资源环境分析［D］.西安科技大学，2008：35－48.HUANG Yueqin.The water resource environment analyses of the Tuwei River Drainage area in the Yu Shen Mining Area in Shaanxi Province［D］.Xi′an University of Science and Technology，2008：35－48.

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