咸陽市地表水水質現狀與對策研究*

侯黨社，高 燕，張 婧，2，高掌乾

(1 咸陽職業技術學院能源化工研究所，陜西 咸陽 712000；2 陜西科技大學化工學院，陜西 西安 710021)

咸陽屬于關中平原中心地帶，處于干旱半干旱地區。關中腹地人口多，用水量又比較大[1]。咸陽市內有 縱橫交錯的8條主要河流。它們為人們的生活、農田灌溉提供便利的水源。這些大大小小的支流最終都會匯入渭河。大部分河流常年有水，小部分河流會出現季節性斷流或者流量小等問題。咸陽的工業走廊又分布于渭河沿線，從地理位置上看，咸陽西接寶雞，東南臨西安，初步判斷導致渭河污染加重的原因除了有來自上游的污水，還有大量城市工業污水、居民生活污水排入河流[2]。隨著城市經濟的快速發展，這個問題越來越突出。渭河流域水環境的質量密切關系到當地居民的生存質量，關系到整個關中經濟圈發展狀況，可謂十分重要。[3]因此，有必要對咸陽市域內水質狀況進行調查和分析。咸陽市渭河流域內8條主要河流的13個斷面，4個地表水飲用水水源地，14家縣(鎮)級污水處理廠總排口水質進行現場考察和取樣檢測。通過結果觀測咸陽地區污染物排放對域內水質所造成的影響，分析該流域范圍內影響水質質量的因素，為進一步治理咸陽市渭河流域水污染防治工作提供決策依據。

1 數據與方法

1.1 數據來源

水質狀況會受到很多因素的影響，除了常見的廢水、污水、垃圾污染外，與水資源的初始狀況、面源污染情況、處理后的污水循環利用情況、污染物的降解程度等都有很大的關系[4]。結合當地工業發展特點，分析渭河水體的主要污染源，選取部分點位水質作為此次的檢測對象，如，咸陽市域內13個縣市區集中式飲用水水源地、河流斷面、污水處理廠(站)排水口等。

圖1 咸陽市渭河流域采樣點布設示意圖Fig.1 Schematic diagram of sampling points layout in Weihe River Basin of Xianyang City

1.2 評價方法

本研究將單因子評價法作為斷面水質評價法[5]，《地表水環境質量標準》主要評判河流斷面、水源地水質的現狀[6]，《城鎮污水處理廠污染物排放標準》主要評判污水處理廠排污口水質改善情況[7]。按所評指標中最差項目的類別確定河流水質類別，檢測指標包括pH值、化學需氧量、總氮、氨氮、總磷、糞大腸菌群等[8]，并結合國家、省、市相關政策文件，得出合適治理對策。

1.3 水質分析方法

水質分析所測指標參照《地表水環境質量標準》中規定的方法進行檢測。

2 結果與討論

2.1 集中式飲用水水源地水質現狀

本次采集了長武縣黑河飲用水水源地、旬邑縣柏嶺寺水庫飲用水水源地、彬州市太峪河飲用水水源地、淳化縣北關水廠飲用水水源地等4個飲用水水源地的水質樣本。通過與國家標準對比，4個飲用水水源地水質pH值都處于允許范圍內(見圖2a)；氨氮指標符合II類水質標準要求(見圖2c)；化學需氧量和總磷指標符合III類水質標準要求(見圖2b、圖2d)。綜合評判所測指標，長武縣黑河飲用水水源地、旬邑縣柏嶺寺水庫飲用水水源地、淳化縣北關水廠飲用水水源地符合III類水質標準，彬州市太峪河飲用水水源地符合II類水質標準。結果表明，4個地表水飲用水水源地達到或優于2020年水質目標[9]。

圖2 飲用水水源地水質指標Fig.2 Water quality indicators of drinking water sources

2.2 斷面水質現狀

對咸陽市內8條主要河流部分斷面進行水樣采集，水質分析結果見表1所示。由表1可知，涇河長武縣亭口鎮斷面、涇河彬州市香廟鄉斷面所測指標符合II類水質標準，渭河秦都區鐵橋斷面、渭河興平斷面、渭河渭城區玻璃鋼自動站斷面所測指標符合III類水質標準，優于2020年水質目標；小黑河長武縣張家橋斷面、三水河旬邑縣蘆村河斷面、冶峪河淳化縣棗園村斷面所測指標符合III類水質標準，泔河永壽縣泗溝斷面所測指標符合V類水質標準，達到2020年水質目標。泔河乾縣屈家咀斷面、泔河禮泉縣北屯橋斷面以及武功縣漆水河上游斷面水質未達到咸陽市2020年水質目標要求。

表1 咸陽市主要河流水質評價表Table 1 Water quality evaluation table of main rivers in xianyang city

續表1

2.3 河流水質現狀

對咸陽市8條主要河流的13個斷面進行現場考察和水質采集，經檢測發現整體水質狀況良好，多數河流水質達到III類水質。但仍存在少許問題，清河三原縣李家橋斷面有季節性斷流情況，其余12個河流斷面水質總氮含量較高，呈現輕度富營養狀況。

表2 抽檢各流域斷面總氮指標Table 2 Total nitrogen index of each basin cross section

2.4 城鎮污水處理廠水質現狀

選取咸陽市內14家縣(鎮)級污水處理廠總排口水質進行檢測，結果如圖3所示。由圖可知，12家縣(區)級污水處理廠總排口水質中符合一級A標準[10]是化學需氧量、氨氮、總氮和懸浮物指標(見圖3a、圖3b、圖3c、圖3e)，總排口糞大腸菌群超標的有長武縣、彬州市、旬邑縣、興平市、武功縣、乾縣、永壽縣、渭城區東郊污水處理廠，超標率占檢測縣(區)級廠家總數的66.7%(見圖3f)。從數值上看，超過50%的縣級生活污水處理廠糞大腸菌群實測值超出其最大限值的24倍以上(見圖3f)。此外，禮泉縣和興平市污水處理廠存在總磷超標排放現象(見圖3d)。三原縣西陽鎮、涇陽縣王橋鎮2家鎮級污水處理廠總排口水質指標中多項指標不符合規定，氨氮、總氮、總磷、懸浮物和糞大腸菌群等5項目指標均超標，其中懸浮物超標達7倍以上，糞大腸菌群超標達24倍以上(見圖3b、圖3c、圖3e、圖3f)。

圖3 抽檢各縣市城鎮污水處理廠出水指標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、斷面水質污染不易控制指標常為氨氮、總磷和總氮，最難控制的是總氮含量[11]。在調查中發現，除了工業污水、生活污水排放過多等因素外，還與咸陽土壤背景有關。渭河流域耕層土壤有機質含量和氮平均含量都高于全省的平均值[12]，當遇到大暴雨天氣，農田退水后會將有機質帶入河流中。除此以外，農藥化肥大面積使用也會影響水體中有機質的含量。

(2)水資源的嚴重缺乏導致了河流水質的惡化，水生態環境遭到破壞。當河流出現季節性斷流或上游灌溉截流使得下游水量巨減時，如果不能滿足生態基流，多項監測指標就容易超標，會造成河流納污能力和稀釋自凈降低[13]。

(3)城市雨污分流管網不完善。老舊城區大多采取雨污合流的方式，當大雨、暴雨等惡劣氣候發生時，雨水與生活污水混合通過管網排入城鎮污水處理廠，因入水量猛增，污水處理廠無法及時處理，只能將其排入河中[14]。這些因素都會引起水質波動，影響進、出廠水質。

(4)污水處理廠鎮級控制指標效果明顯低于市區或縣區，這與縣鎮兩級從業人員水平、經費投資、管理方式等很多因素有關。

(5)糞大腸菌群超標是多數污水處理廠共同存在的問題。市域內消毒主要是氯消毒和紫外線消毒。水流快慢、水層薄厚、照射長短、照射面積大小、濁度大小等都會影響到紫外線的消毒效果。通過實地考察發現，多數污水處理廠消毒處水流速度過快，照射面積有限，這直接影響消毒的效果。污水處理廠投放消毒劑量不夠也使得糞大腸菌群指標超標。

4 結 論

咸陽市域內斷面水質達到或優于2020年水質目標，總體污染趨勢逐步減輕，但部分斷面水質目標屬于IV類、V類水質。根據原因分析，現提出幾點建議：

(1)提高工業廢水處理水平，充分發揮涉水企業污染物處理設施的效能，鼓勵涉水企業采用水循環技術、零排放技術等減少用水量，降低污染物排放量。

(2)減少農藥化肥使用量，大力推廣平衡施肥技術、生物和綜合防治技術，提高施肥、施藥效果，鼓勵使用緩釋肥料，逐步減輕農田退水污染。

(3)健全市政管網系統，積極開展雨污分流管網改造，最大限度收集污水。避免采集管網覆蓋不完全影響污水收集率；還可采取加強污水管道檢修、疏通和修復的辦法確保污水可以集中處理；未建的新項目應該合理規劃管網建設方案，避免上述情況發生；個別污水進水量接近或超過污水處理能力的地方，要著手規劃建設新的污水處理廠。

(4)引入水污染控制新技術，提高水處理水平。為了提高污水處理工藝水平應優先選取有技術優勢、經濟合算、運行穩定的設備。所有新建、在建污水處理廠要達到2018版新黃標的要求，已建成的污水處理廠盡快自查，不達標的應啟動并完成提標升級改造任務。

(5)加強從業人員培訓，強化從業專項技能，提高污水處理工作水平，為污水處理設備效能的充分發揮提供保障。