丹江口水庫及入庫河流水質影響因素研究

孫志偉 卓海華 吳云麗

【摘要】水環境調查是開展污染控制的基礎。本文通過對南水北調中線工程水源地丹江口庫區及其主要入庫河流水質進行調查研究。研究表明，丹江口水庫庫內水質總體良好，庫內各監測斷面水質無明顯空間分布差異；納入研究的大部分入庫河流水質較好，少部分河流水質較差，特別是犟河、神定河、泗河等河流，氨氮、總磷、化學需氧量和五日生化需氧量等水化學污染指標是主要超標因子。與相關水質管理目標相比，大部分入庫河流水質與管理目標尚有一定差距。水源區只有不斷加大治污力度，扎實推進各項防污工作，才能確保水源區水質安全。

【關鍵詞】水環境；污染控制；水化學

前言

南水北調中線工程是解決我國北方地區缺水、優化水資源配置的一項重大戰略舉措，是中央決策的重大工程。丹江口庫區及上游地區是南水北調中線工程的水源區，流域面積9.52萬km2。區域內主要河流為漢江、堵河和丹江，流域面積在1000 km2以上的河流21條，100km2以上的河流約220條。

作為南水北調中線工程的水源地，丹江口水庫承擔著向京津及華北地區130多個城市供水、同時兼顧農業和生態用水的任務，其水質狀況不僅直接影響中線工程的效率和效益，而且密切關系到廣大人民群眾的飲水安全。在國務院南水北調工程建設委員會辦公室發布的《丹江口庫區及上游水污染防治和水土保持“十二五”規劃》中明確確定了水源區水質保護目標，即：（1）2014年中線通水前：丹江口水庫陶岔取水口水質達到《地表水環境質量標準》（GB3838-2002）II類要求（總氮保持穩定）；主要入庫支流水質符合水功能區要求；漢江干流省界斷面水質達到《地表水環境質量標準》（GB3838-2002）II類要求；（2）2015年末：丹江口水庫水質穩定達到《地表水環境質量標準》（GB3838-2002）II類要求（總氮保持穩定）；直接匯入丹江口水庫的各主要支流水質不低于III類（現狀優于III類水質的入庫河流，以現狀水質類別為目標，不得降類），入庫河流全部達到水功能區劃目標要求。漢江干流省界斷面水質達到《地表水環境質量標準》（GB3838-2002）II類要求。

但近年來的監測資料表明，庫區主要入庫河流水質距離目標還有一定的差距，對水源區水質安全造成了潛在威脅。本文結合2013年-2014年度丹江口水庫和主要入庫支流的監測成果對丹江口水源區水環境質量進行了評價和分析，找出了水源區主要污染因子，并將評價成果與《丹江口庫區及上游水污染防治和水土保持“十二五”規劃》水質要求進行了對別，提出了水源區污染控制的重點水域和主要控制因子，為丹江口庫區及入庫河流水污染控制奠定了基礎。

1、調查監測概況

1.1 監測斷面設置

根據丹江口水源區水資源分布情況以及掌握的歷史資料進行分析，選取流量較大的河流及污染較重的河流開展調查監測。按照這一原則，本文選取丹江口水庫16條主要匯入河流漢江、將軍河、天河、犟河、堵河、曲遠河、神定河、泗河、淘溝河、官山河、劍河、浪河、丹江、淇河、滔河、老鸛河（所選取河流具體情況見表1）以及庫內進行了調查監測。入庫河流在入庫河口處設置監測斷面，庫內則設置白渡灘、太平洋、臺子山、壩上、浪河口下等水域設置若干個監測斷面。

采樣垂線及測點按照《水環境監測規范》（SL219-2013）要求進行設置，入庫河流根據河寬設置1～2條垂線，只取表層水樣開展監測；庫內斷面則根據斷面所在位置庫寬度，設置1～3條垂線，每條垂線依據水深設置1～3個測點。

1.2 監測頻次、項目及方法

本課題選取的監測時段為近年連續的12個月。主要入庫河流按月開展監測，每月上、下半月各采樣監測1次；庫區全年則只開展1次調查監測。監測項目《地表水環境質量標準》（GB 3838-2002）中水溫、pH、溶解氧、高錳酸鹽指數、化學需氧量、五日生化需氧量、氨氮、總磷、總氮、銅、鋅、氟化物、硒、砷、汞、鎘、六價鉻、鉛、氰化物、揮發酚、石油類、陰離子表面活性劑、硫化物和糞大腸菌群等24項基本項目。檢測方法采用《地表水環境質量標準》（GB 3838-2002）推薦的方法或相應的國家、行業標準。

2、監測結果分析與討論

庫體和主要入庫河流水質監測成果參照《地表水環境質量標準》（GB 3838-2002），采用單因子評價方法進行評價。評價項目選取 pH、溶解氧、高錳酸鹽指數、化學需氧量、五日生化需氧量、氨氮、總磷、銅、鋅、氟化物、硒、砷、汞、鎘、六價鉻、鉛、氰化物、揮發酚、石油類、陰離子表面活性劑和硫化物等21項。

2.1 庫內水環境狀況

評價結果表明，丹江口水庫庫內水質總體良好，以優于Ⅱ類為主。在庫內開展監測的斷面中，其中太平洋、太平洋、臺子山、壩上、浪河口、浪河口下等斷面水質評價結果為Ⅰ類，龍口斷面水質評價結果為Ⅱ類，只有白渡灘斷面和莫家河斷面水質劣于Ⅲ類，總磷略有超標。丹江口水庫各監測斷面各監測參數濃度空間分布無明顯差異。

2.2 入庫主要支流水質狀況

丹江口庫區主要入庫河流水質狀況如圖1所示，具體為：

（1）漢江、將軍河、堵河、曲遠河、淘溝河、丹江、淇河和滔河水質較好，符合或優于Ⅲ類水的比例均高于80%，其中漢江、滔河和淘溝河的各次水質監測評價結果均為Ⅰ～Ⅲ類，且以Ⅰ～Ⅱ類為主。

（2）天河、官山河和浪河水質較不穩定，符合或優于Ⅲ類水的比例均在50%～80%之間。

（3）犟河、神定河、泗河、劍河和老鸛河水質較差，符合或優于Ⅲ類水的比例均低于50%，且神定河和泗河的各次水質監測評價結果均劣于Ⅲ類。

（4）氨氮、總磷、化學需氧量和五日生化需氧量是丹江口庫區入庫河流的主要超標因子。

若僅選取化學需氧量和氨氮等2項參數，采用單因子評價法，對丹江口庫區重點入庫河流水質狀況進行評價，在實施監測的16條入庫河流中，天河、犟河、堵河、神定河、泗河、官山河、劍河、浪河、丹江和老鸛河出現過水質劣于Ⅲ類的現象；其余入庫河流的各次水質評價結果均在Ⅰ～Ⅲ類之間。

2.3 與水質管理目標的對比分析

將丹江口水庫主要入庫河流水質評價成果與《丹江口庫區及上游水污染防治和水土保持“十二五”規劃》中確定水質目標對比分析，具體情況為：

1、漢江、將軍河、淘溝河、淇河和滔河等5條重點入庫河流水質達標情況較好，達標時段比例均高于80%，其中滔河水質達標情況最好、達標時段比例為100%。

2、天河、堵河、曲遠河和丹江等4條重點入庫河流水質達標情況較不穩定，達標時段比例在50%～80%之間。

3、犟河、神定河、泗河、官山河、劍河、浪河和老鸛河等7條重點入庫河流水質達標情況較差，達標時段比例均低于50%，其中神定河和泗河水質達標情況最差、不達標時段比例均為100%。

2.4 主要污染河流超標情況分析

結合評價成果，以丹江口水庫河流中達標率最低的犟河、神定河和泗河等河流進行分析，該三條河流主要超標因子均為氨氮、總磷、化學需氧量和五日生化需氧量等。犟河、神定河、泗河等三條河流主要污染物濃度隨時間變化規律不顯著，總磷、氨氮與化學需氧量（或五日生化需氧量）變化趨勢并不同步。這說明這三條入庫河流污染物濃度變化有較強的隨機性。該三條河流，均承接了大量十堰市城鎮生活污水，污水經河道在直接或間接進入水源區，特別是神定河和泗河，污水直接進入庫內核心區域，使水源區水環境受到巨大的威脅。

2.5 主要污染支流超標原因分析

由于丹江口庫區周邊近幾年來鄉鎮企業發展很快，點源污染增多，加上一些河流徑流量小，自凈能力差，納污能力低，造成局部支流和次級河流及主要城市江段下游不同程度存在污染物超標現象，典型代表即為神定河、泗河、犟河以及老灌河。神定河、老灌河等由于工業和生活廢污水的排入，入庫水質較差，多為Ⅴ類、劣Ⅴ類。其他支流水質也受到不同程度的污染，一般為Ⅲ～Ⅳ類水。

漢江水質雖然也會受到沿途城鎮的影響，但由于其水量較大，自凈能力強，水質總體良好。相關監測成果表明，其上游洋縣等河段部分時段出現超標現象，主要污染物為氨氮和石油類，但總體可控。水庫另外一條支流丹江受沿途城鎮排污影響，因其來水量遠小于漢江，部分時段水質也較差。

此外，庫區上游支流受采礦業和交通運輸業發展影響，水質污染事件時有發生，對庫區水質安全造成嚴重威脅，近年來發生過多起涉水污染實踐，如：泗河重大水污染事件、陜西山陽縣漢江支流金錢河“2.15”鹽酸泄漏水污染事件、陜西省鎮安縣米糧鎮黃金礦業“4.30”尾礦壩潰壩水污染事件、陜西省山陽縣中村鎮恒源釩礦“4.11”尾礦庫泄漏水污染事件、陜西省山陽縣王閆鄉雙河釩礦“7.22”尾礦庫泄漏水污染事件等，對庫區水質安全造成嚴重威脅，必須引起足夠的關注。

丹江口庫區水質總體上良好，但是由于上述這些入庫河流污染物的輸入，也存在局部水域水質變差的風險。因此，我們一方面要加強入庫河流的管理，強化河流沿岸排污管理，積極治理已受污染河道，爭取入庫河流盡早達到《丹江口庫區及上游水污染防治和水土保持“十二五”規劃》設定的水質目標；另一方面，加強丹江口庫區水環境監測預警預報能力建設，為防控水污染打造一雙雪亮的眼睛。

結語

研究表明，丹江口水庫庫內水質總體良好，以優于Ⅱ類為主。丹江口水庫各監測斷面各監測參數濃度空間分布無明顯差異。丹江口庫區納入研究的大部分入庫河流水質較好，符合或優于Ⅲ類水的比例均高于80%；少部分河流水質較差，特別是犟河、神定河、泗河等河流，其劣于Ⅲ類水的比例均高于50%，氨氮、總磷、化學需氧量和五日生化需氧量等水化學污染指標是主要超標因子。

與《丹江口庫區及上游水污染防治和水土保持“十二五”規劃》中確定的水質管理目標相比，漢江、將軍河、淘溝河、淇河和滔河等河流基本可以達到管理目標要求，但研究范圍內大部分入庫河流水質與管理目標尚有不小差距。

南水北調中線工程不僅僅是大規模跨流域調水的水利工程，更是一項宏偉的生態環境工程、經濟工程和社會工程。丹江口水庫周邊城鎮治污工作應按照國家統一部署，圍繞《丹江口庫區及上游水污染防治和水土保持“十二五”規劃》中的水質目標，不斷加大治污力度，扎實推進各項防污工作，在目前水污染防治與治理工作的基礎上，確保水源區水質安全。

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