咸阳市地表水水质现状与对策研究*

侯党社，高 燕，张 婧，2，高掌乾

(1 咸阳职业技术学院能源化工研究所，陕西 咸阳 712000；2 陕西科技大学化工学院，陕西 西安 710021)

咸阳属于关中平原中心地带，处于干旱半干旱地区。关中腹地人口多，用水量又比较大[1]。咸阳市内有 纵横交错的8条主要河流。它们为人们的生活、农田灌溉提供便利的水源。这些大大小小的支流最终都会汇入渭河。大部分河流常年有水，小部分河流会出现季节性断流或者流量小等问题。咸阳的工业走廊又分布于渭河沿线，从地理位置上看，咸阳西接宝鸡，东南临西安，初步判断导致渭河污染加重的原因除了有来自上游的污水，还有大量城市工业污水、居民生活污水排入河流[2]。随着城市经济的快速发展，这个问题越来越突出。渭河流域水环境的质量密切关系到当地居民的生存质量，关系到整个关中经济圈发展状况，可谓十分重要。[3]因此，有必要对咸阳市域内水质状况进行调查和分析。咸阳市渭河流域内8条主要河流的13个断面，4个地表水饮用水水源地，14家县(镇)级污水处理厂总排口水质进行现场考察和取样检测。通过结果观测咸阳地区污染物排放对域内水质所造成的影响，分析该流域范围内影响水质质量的因素，为进一步治理咸阳市渭河流域水污染防治工作提供决策依据。

1 数据与方法

1.1 数据来源

水质状况会受到很多因素的影响，除了常见的废水、污水、垃圾污染外，与水资源的初始状况、面源污染情况、处理后的污水循环利用情况、污染物的降解程度等都有很大的关系[4]。结合当地工业发展特点，分析渭河水体的主要污染源，选取部分点位水质作为此次的检测对象，如，咸阳市域内13个县市区集中式饮用水水源地、河流断面、污水处理厂(站)排水口等。

图1 咸阳市渭河流域采样点布设示意图Fig.1 Schematic diagram of sampling points layout in Weihe River Basin of Xianyang City

1.2 评价方法

本研究将单因子评价法作为断面水质评价法[5]，《地表水环境质量标准》主要评判河流断面、水源地水质的现状[6]，《城镇污水处理厂污染物排放标准》主要评判污水处理厂排污口水质改善情况[7]。按所评指标中最差项目的类别确定河流水质类别，检测指标包括pH值、化学需氧量、总氮、氨氮、总磷、粪大肠菌群等[8]，并结合国家、省、市相关政策文件，得出合适治理对策。

1.3 水质分析方法

水质分析所测指标参照《地表水环境质量标准》中规定的方法进行检测。

2 结果与讨论

2.1 集中式饮用水水源地水质现状

本次采集了长武县黑河饮用水水源地、旬邑县柏岭寺水库饮用水水源地、彬州市太峪河饮用水水源地、淳化县北关水厂饮用水水源地等4个饮用水水源地的水质样本。通过与国家标准对比，4个饮用水水源地水质pH值都处于允许范围内(见图2a)；氨氮指标符合II类水质标准要求(见图2c)；化学需氧量和总磷指标符合III类水质标准要求(见图2b、图2d)。综合评判所测指标，长武县黑河饮用水水源地、旬邑县柏岭寺水库饮用水水源地、淳化县北关水厂饮用水水源地符合III类水质标准，彬州市太峪河饮用水水源地符合II类水质标准。结果表明，4个地表水饮用水水源地达到或优于2020年水质目标[9]。

图2 饮用水水源地水质指标Fig.2 Water quality indicators of drinking water sources

2.2 断面水质现状

对咸阳市内8条主要河流部分断面进行水样采集，水质分析结果见表1所示。由表1可知，泾河长武县亭口镇断面、泾河彬州市香庙乡断面所测指标符合II类水质标准，渭河秦都区铁桥断面、渭河兴平断面、渭河渭城区玻璃钢自动站断面所测指标符合III类水质标准，优于2020年水质目标；小黑河长武县张家桥断面、三水河旬邑县芦村河断面、冶峪河淳化县枣园村断面所测指标符合III类水质标准，泔河永寿县泗沟断面所测指标符合V类水质标准，达到2020年水质目标。泔河乾县屈家咀断面、泔河礼泉县北屯桥断面以及武功县漆水河上游断面水质未达到咸阳市2020年水质目标要求。

表1 咸阳市主要河流水质评价表Table 1 Water quality evaluation table of main rivers in xianyang city

续表1

2.3 河流水质现状

对咸阳市8条主要河流的13个断面进行现场考察和水质采集，经检测发现整体水质状况良好，多数河流水质达到III类水质。但仍存在少许问题，清河三原县李家桥断面有季节性断流情况，其余12个河流断面水质总氮含量较高，呈现轻度富营养状况。

表2 抽检各流域断面总氮指标Table 2 Total nitrogen index of each basin cross section

2.4 城镇污水处理厂水质现状

选取咸阳市内14家县(镇)级污水处理厂总排口水质进行检测，结果如图3所示。由图可知，12家县(区)级污水处理厂总排口水质中符合一级A标准[10]是化学需氧量、氨氮、总氮和悬浮物指标(见图3a、图3b、图3c、图3e)，总排口粪大肠菌群超标的有长武县、彬州市、旬邑县、兴平市、武功县、乾县、永寿县、渭城区东郊污水处理厂，超标率占检测县(区)级厂家总数的66.7%(见图3f)。从数值上看，超过50%的县级生活污水处理厂粪大肠菌群实测值超出其最大限值的24倍以上(见图3f)。此外，礼泉县和兴平市污水处理厂存在总磷超标排放现象(见图3d)。三原县西阳镇、泾阳县王桥镇2家镇级污水处理厂总排口水质指标中多项指标不符合规定，氨氮、总氮、总磷、悬浮物和粪大肠菌群等5项目指标均超标，其中悬浮物超标达7倍以上，粪大肠菌群超标达24倍以上(见图3b、图3c、图3e、图3f)。

图3 抽检各县市城镇污水处理厂出水指标Fig.3 The effluent index of urban sewage treatment plants in each county and city which is sampled

3 原因分析

(1)河流、断面水质污染不易控制指标常为氨氮、总磷和总氮，最难控制的是总氮含量[11]。在调查中发现，除了工业污水、生活污水排放过多等因素外，还与咸阳土壤背景有关。渭河流域耕层土壤有机质含量和氮平均含量都高于全省的平均值[12]，当遇到大暴雨天气，农田退水后会将有机质带入河流中。除此以外，农药化肥大面积使用也会影响水体中有机质的含量。

(2)水资源的严重缺乏导致了河流水质的恶化，水生态环境遭到破坏。当河流出现季节性断流或上游灌溉截流使得下游水量巨减时，如果不能满足生态基流，多项监测指标就容易超标，会造成河流纳污能力和稀释自净降低[13]。

(3)城市雨污分流管网不完善。老旧城区大多采取雨污合流的方式，当大雨、暴雨等恶劣气候发生时，雨水与生活污水混合通过管网排入城镇污水处理厂，因入水量猛增，污水处理厂无法及时处理，只能将其排入河中[14]。这些因素都会引起水质波动，影响进、出厂水质。

(4)污水处理厂镇级控制指标效果明显低于市区或县区，这与县镇两级从业人员水平、经费投资、管理方式等很多因素有关。

(5)粪大肠菌群超标是多数污水处理厂共同存在的问题。市域内消毒主要是氯消毒和紫外线消毒。水流快慢、水层薄厚、照射长短、照射面积大小、浊度大小等都会影响到紫外线的消毒效果。通过实地考察发现，多数污水处理厂消毒处水流速度过快，照射面积有限，这直接影响消毒的效果。污水处理厂投放消毒剂量不够也使得粪大肠菌群指标超标。

4 结 论

咸阳市域内断面水质达到或优于2020年水质目标，总体污染趋势逐步减轻，但部分断面水质目标属于IV类、V类水质。根据原因分析，现提出几点建议：

(1)提高工业废水处理水平，充分发挥涉水企业污染物处理设施的效能，鼓励涉水企业采用水循环技术、零排放技术等减少用水量，降低污染物排放量。

(2)减少农药化肥使用量，大力推广平衡施肥技术、生物和综合防治技术，提高施肥、施药效果，鼓励使用缓释肥料，逐步减轻农田退水污染。

(3)健全市政管网系统，积极开展雨污分流管网改造，最大限度收集污水。避免采集管网覆盖不完全影响污水收集率；还可采取加强污水管道检修、疏通和修复的办法确保污水可以集中处理；未建的新项目应该合理规划管网建设方案，避免上述情况发生；个别污水进水量接近或超过污水处理能力的地方，要着手规划建设新的污水处理厂。

(4)引入水污染控制新技术，提高水处理水平。为了提高污水处理工艺水平应优先选取有技术优势、经济合算、运行稳定的设备。所有新建、在建污水处理厂要达到2018版新黄标的要求，已建成的污水处理厂尽快自查，不达标的应启动并完成提标升级改造任务。

(5)加强从业人员培训，强化从业专项技能，提高污水处理工作水平，为污水处理设备效能的充分发挥提供保障。