渭河天水流域水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀及主要污染物來(lái)源分析＊

唐紅梅，胡曉暉，劉 軍，魏錄平

（甘肅省天水生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，甘肅 天水 741000）

渭河是黃河最大最重要的一條支流，2019 年9月習(xí)近平總書記在黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展座談會(huì)并發(fā)表重要講話，提出“黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展”的重大國(guó)家戰(zhàn)略，渭河天水段是黃河中上游重要的水資源補(bǔ)給區(qū)，水環(huán)境質(zhì)量?jī)?yōu)劣直接關(guān)系到黃河中上游流域水環(huán)境容量。近年來(lái)，隨著天水市城鄉(xiāng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人居條件改善，生活水平提高，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式改變，流域內(nèi)大量的生活污水、工業(yè)廢水和灌溉尾水排入渭河及支流，造成渭河及支流出現(xiàn)主要污染物超標(biāo)現(xiàn)象。因此，調(diào)查渭河天水流域水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀，分析其主要污染物來(lái)源，才能抓住重點(diǎn)，更好地做好流域內(nèi)水環(huán)境質(zhì)量保護(hù)，更好地保護(hù)渭河。

1 流域概況

渭河在天水市境內(nèi)，干流流經(jīng)武山縣、甘谷縣和麥積區(qū)，天水流域全長(zhǎng)270km，流域面積11695km2，流域內(nèi)聚集了天水市92%的人口、97%的灌溉面積，占天水市總面積的81.7%，是天水市工農(nóng)業(yè)重要生產(chǎn)區(qū)。渭河天水流域降雨量在400～600mm，主要集中在每年7 月、8 月和9 月，由東向西降雨量逐漸減小，流域南岸為西秦嶺及余脈，植被較好，降雨量較多，流域北岸是黃土高原向秦嶺山地的過(guò)渡地帶，為黃土梁峁溝壑區(qū)，屬于半干旱區(qū)。因此，流域內(nèi)河流流量季節(jié)性變化較大，豐水期集中在每年的集中降雨時(shí)期。渭河天水境內(nèi)武山縣一級(jí)支流有榜沙河、大南河，甘谷境內(nèi)一級(jí)支流有散渡河，麥積區(qū)境內(nèi)一級(jí)支流有葫蘆河、藉河、潁川河、牛頭河和東柯河。

2 流域水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀

2.1 渭河支流水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀

經(jīng)過(guò)對(duì)2017-2019 年渭河天水流域8 條一級(jí)支流歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，主要超標(biāo)污染物為CODcr、氨氮、總磷，月監(jiān)測(cè)結(jié)果變化趨勢(shì)（如圖1～圖3 所示)。

圖1 渭河天水流域一級(jí)支流CODcr 變化趨勢(shì)

圖2 渭河天水流域一級(jí)支流氨氮變化趨勢(shì)

圖3 渭河天水流域一級(jí)支流總磷變化趨勢(shì)

對(duì)月監(jiān)測(cè)結(jié)果變化趨勢(shì)圖1～圖3 分析，渭河一級(jí)支流主要污染物CODcr、氨氮和總磷呈現(xiàn)出明顯的季節(jié)性變化，在每年的枯水期（每年11 月～次年4月）污染物濃度明顯高于豐水期（每年8～10 月）。2017-2019 年，各條支流CODcr 呈現(xiàn)出明顯的逐年降低趨勢(shì)，2019 年基本上達(dá)到了地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)。支流散渡河、潁川河、藉河為超標(biāo)最嚴(yán)重；在連續(xù)3 年的監(jiān)測(cè)中，散渡河、葫蘆河、藉河、潁川河氨氮指標(biāo)全年在豐水期偶爾達(dá)到Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)外，基本上處于超標(biāo)狀態(tài)，枯水期屬于劣Ⅴ類水質(zhì)，而榜沙河、大南河、牛頭河、東柯河氨氮達(dá)到Ⅲ類限值；分析圖3，在2017-2018 總磷有時(shí)超過(guò)Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，主要有散渡河、葫蘆河、藉河和潁川河，2019 年8 條支流監(jiān)測(cè)結(jié)果全部地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)。在對(duì)渭河8 條支流連年3 年主要污染物監(jiān)測(cè)趨勢(shì)分析，污染物濃度呈現(xiàn)明顯的季節(jié)性變化，枯水期污染物濃度高、水質(zhì)差，其中散渡河、藉河、葫蘆河、潁川河污染嚴(yán)重，氨氮為首要污染物，榜沙河、大南河、牛頭河和東柯河達(dá)到地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 渭河干流水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀

對(duì)渭河天水流域干流7 個(gè)監(jiān)測(cè)斷面歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，主要污染物CODcr、氨氮、總磷沿流向自西向東由土店子斷面（天水入境斷面）入境、經(jīng)清池村、磐安大橋、渭水峪橋、北道橋、伯陽(yáng)橋和葡萄園斷面（天水出境斷面）出境，呈明顯的變化。2017-2019 年渭河天水流域干流7 個(gè)監(jiān)測(cè)斷面主要污染物CODcr、氨氮和總磷月變化趨勢(shì)圖及主要污染物沿干流監(jiān)測(cè)斷面變化趨勢(shì)（如圖4～圖9 所示）。

圖4 渭河天水流域干流CODcr 月流向變化趨勢(shì)圖

圖5 渭河干流監(jiān)測(cè)斷面氨氮月變化趨勢(shì)圖

圖6 渭河天水流域干流氨氮月流向變化趨勢(shì)

圖7 渭河干流監(jiān)測(cè)斷面總磷月變化趨勢(shì)

圖8 渭河干流監(jiān)測(cè)斷面總磷月變化趨勢(shì)

圖9 渭河天水流域干流總磷月流向變化趨勢(shì)

對(duì)圖4、圖6、圖8 分析發(fā)現(xiàn)，渭河天水流域干流主要污染物為氨氮。2017 年渭河天水入境斷面水質(zhì)較差，主要污染物CODcr、氨氮和總磷在枯水期均出現(xiàn)超標(biāo)，水質(zhì)類別為劣Ⅴ類，而在2018-2019 年，渭河入境斷面氨氮在枯水期超標(biāo)，CODcr 和總磷達(dá)到Ⅲ水質(zhì)要求，超標(biāo)污染物類別減少。在2017-2019年，渭河干流出現(xiàn)超標(biāo)的斷面為渭河土店子斷面（入境斷面），渭河北道橋斷面，渭河伯陽(yáng)橋斷面，主要超標(biāo)污染物為CODcr、氨氮和總磷。分析，渭河土店子斷面超標(biāo)屬于輸入性污染造成，首要污染物為氨氮，渭河北道橋斷面和伯陽(yáng)橋斷面超標(biāo)污染物為氨氮，為天水境內(nèi)污染物排入造成，呈現(xiàn)出明顯的季節(jié)性超標(biāo)，主要集中在每年的枯水期。

對(duì)圖5、圖7、圖9 分析發(fā)現(xiàn)，2017-2019 年，沿著渭河干流流向，主要污染物濃度呈現(xiàn)出明顯的由入境較高—急劇下降—逐漸升高—再下降的變化趨勢(shì)，這是由于入境斷面污染物濃度較高，進(jìn)入天水后由于支流匯入，支流水質(zhì)較好，對(duì)主要污染物自然稀釋后水質(zhì)明顯改善，因此在清池村斷面監(jiān)測(cè)污染物濃度最低，而隨著渭河流過(guò)武山后，隨著流域沿岸人口、企業(yè)數(shù)量增加，排入渭河的污染物逐漸增多，在北道橋斷面監(jiān)測(cè)出現(xiàn)污染物濃度最高值，隨后又呈現(xiàn)緩慢的下降趨勢(shì)，其中主要污染物氨氮的變化趨勢(shì)尤為明顯，隨著流向主要污染物濃度變化較大，而CODcr 和總磷變化幅度較小，趨勢(shì)相對(duì)平緩，分析可知，渭河天水流域氮的排放量與沿線流域內(nèi)工農(nóng)業(yè)社會(huì)更加密切，成為流域內(nèi)首要污染物。

3 流域內(nèi)主要污染物排放量及來(lái)源分析

3.1 主要排污口類別及數(shù)量調(diào)查

2020 年對(duì)渭河天水流域進(jìn)行排污調(diào)查，統(tǒng)計(jì)有廢水排放的排污口數(shù)573 個(gè)，其中工業(yè)企業(yè)排污口77 個(gè)，生活污水集中處理設(shè)施排口11 個(gè)，其他生活污水排口57 個(gè)，農(nóng)村混合型排污口400 個(gè)，雨洪徑流排口28 個(gè)。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，農(nóng)村混合型排污口占入河總排污口的69.8%，而農(nóng)村混合型排污口主要包括畜禽養(yǎng)殖廢水、漁業(yè)養(yǎng)殖廢水、農(nóng)田灌溉尾水、農(nóng)村生活污水、農(nóng)村手工作坊、小企業(yè)廢水等混合型廢水排污口，如圖10 所示。

圖10 渭河天水流域各類廢水排口占比

3.2 主要污染物排放量及來(lái)源分析

通過(guò)對(duì)渭河天水流域排污口廢水排放量及主要污染物CODcr、氨氮、總磷和總氮濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過(guò)分類、歸納、統(tǒng)計(jì)核算，主要污染物排放量（見(jiàn)表1、表2），主要污染物排放量及分布特點(diǎn)（如圖11和圖12 所示）。

表1 排口類型主要污染物排放量統(tǒng)計(jì)表 單位：t/a

表2 行政區(qū)主要污染物排放量統(tǒng)計(jì)表 單位：t/a

圖11 主要污染物排放量行政區(qū)分布圖

圖12 排口類型及主要污染物排放量行政區(qū)分布圖

以行政區(qū)劃分析主要污染物排放量，渭河天水流域主要污染物排放集中在工農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)、人口集中的秦州區(qū)和麥積區(qū)，其主要污染物排放量占比：CODcr 為82.3%，氨氮為95.9%，總磷為85.5%，總氮為85.9%，其中秦州區(qū)主要污染物排放量占比最大，CODcr 為60.4%，氨氮為83.2%，總磷為68.4%，總氮為72.1%。以排口類型分析主要污染物排放，生活污水排口、生活污水集中處理設(shè)施排口和農(nóng)村混合型排口主要污染物排放量之和占總排污量的99%以上，其中農(nóng)村混合型排口主要污染物排放量占比：CODcr 為43.3%，氨氮為8.6%，總磷為39%，總氮為30.9%，成為主要的主要污染物排放來(lái)源。

調(diào)查結(jié)果可知，渭河天水流域主要污染物排放主要集中在秦州區(qū)和麥積區(qū)，99%的主要污染物來(lái)源于生活污水排口、生活污水集中處理設(shè)施排口和農(nóng)村混合型廢水排口。由于農(nóng)村混合型廢水排放，沒(méi)有經(jīng)過(guò)收集凈化處理，已成為主要的污染物排放來(lái)源。