崔秀平,侯思琰,姚文良,韓偉
(1.海河水利委員會水資源保護科學研究所,天津 300170;2.永定河流域投資有限公司廊坊分公司,河北 廊坊 065000)
南水北調工程是國家重大戰略性基礎設施。2021年5月14日,習近平總書記主持召開推進南水北調后續工程高質量發展座談會,明確指出南水北調后續工程建設要“嚴守水環境質量底線,必須堅持先治污后通水、先環保后用水的原則,消除調水區和工程沿線劣質化水環境,嚴格遵守執行水環境質量‘只能更好、不能變壞’的基本要求”。目前,南水北調東線后續工程正在積極推進,黃河以北輸水干線規劃線路現有河湖包括小運河、七一河、六五河、大屯水庫、清涼江、江江河、清江渠、惠民渠、惠江渠、玉泉莊渠、南運河、好漢墳渠、黑龍港河、幸福河、馬廠減河和馬圈引河。南水北調東線工程輸水關鍵在水質,而針對現有河道污染源分布情況未曾有系統研究報道。基于此,本文分段對河道污染情況進行了調查分析,并提出相應的污染防治措施,以期為一期工程的治污管理提供支撐,為東線后續工程選線提供參考。
東線后續工程黃河以北規劃輸水線路利用現有河道可分為四段:①一期已有線路包括小運河、七一河、六五河、大屯水庫;②清涼江—入南運河段包括清涼江、江江河、清江渠、惠民渠、惠江渠、玉泉莊渠;③南運河及繞城段包括南運河、好漢墳渠、黑龍港河、幸福渠;④九宣閘以北包括馬廠減河和馬圈引河。污染源調查包括直排點源和周邊面源。
圖1為一期輸水河道小運河、七一河、六五河和大屯水庫污染源概化圖。由圖1可以看出,小運河倒虹吸穿越徒駭河、馬頰河,原占用趙王河、周公河河段新建渠道做到全立交。故小運河污染源主要是陽谷、江北水城旅游度假區和金堤河灌溉尾水和澇水;七一河河段右岸未征地無堤,汛期澇水和農田退水會對河道水質產生影響;六五河除右岸汛期澇水及農田退水影響外,一期截污導流工程按年輸水4個月進行設計,夏津縣、武城縣、平原縣中水分別蓄存在青年河和城北改堿溝及支渠、辛莊溝、利民河東支及支渠以及馬堿豎河內,非輸水季節進入六五河。東線后續工程若輸水期延長,將存在中水無處可存、無河可蓄問題。

圖1 一期已有輸水河道污染源概化
清涼江現有聯接支渠均有旁開閘控制,正常情況下可保證輸水期間支渠污水不排入清涼江。棗強縣大營和故城縣營東污水處理廠尾水分別進入營南干渠和辛堤干渠,渠道雖與清涼江相連,但均相距10 km以上。因當地水資源緊缺,大部分溝渠水均用于灌溉、景觀等,在沿途流經的河道下滲和蒸發的作用下,未匯入清涼江即已經干涸,且有閘壩控制,故清涼江污染源主要為汛期雨水沖刷面源隨支渠澇水進入河道。
江江河、清江渠、惠民渠、惠江渠、玉泉莊渠非引黃輸水期各河道多為干涸狀態。惠民渠承接了故城夏莊污水處理廠和留置廟鎮污水處理廠尾水,上述污水處理廠位于輸水河段上游,且各自排污口距離惠民渠較遠,尾水在沿途流經的河道下滲和蒸發的作用下,基本不能到達惠民渠即已干涸,故此段基本為農業面源影響。清江渠至入南運河輸水河道污染源概化,如圖2所示。

圖2 清江渠至入南運河輸水河道污染源概化
南運河為半地上河,相連支渠為單向引水渠道。污染源主要為南運河污水處理廠尾水,華能德州電廠一、二、三期直接排污口以及南周莊村、東王家村疑似排污口。南運河滄州繞城段的主要河道好漢墳渠、黑龍港河和幸福渠無直排點源,周邊農業面源會隨著澇水排入河道。南運河及繞城段輸水河道污染源概化,如圖3所示。

圖3 南運河及繞城段輸水河道污染源概化
2.3.1 南運河污水處理廠尾水
南運河污水處理廠尾水去向包括岔河和南運河,出水水質指標氟化物滿足《流域水污染物綜合排放標準 第4部分:海河流域》(DB37/3416.4-2018)的要求,其他指標滿足《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)的要求。
排入岔河的尾水由污水處理廠自建閘控制;排入南運河的尾水首先通過環島濕地凈化,再流入二屯鎮農灌渠,進南運河之前有兩道閘控制。第一道閘為德州環保部門建設,環保部門監測水質滿足要求時才可以向南運河排水;第二道閘是二屯鎮政府自建閘,在第三店斷面處,該閘是鎮政府用以保證二屯鎮灌溉用水,灌溉水量足時才開啟閘,尾水經泵站提水排入南運河。
2019年排入南運河廢水量為98.82萬t,COD、氨氮、總磷、總氮入河排放量分別為19.75、0.11、0.17、1.57 t。
2.3.2 華能德州電廠排污口
華能德州電廠一、二、三期排污口于2017年獲得德州市環境保護局頒發的排污許可證,在南運河排污口為該廠的合法排污口。經德州市污水管網改造,三期排水可納入截污管網。南運河調水期間,該廠控制一、二期污水至三期,通過減少一、二期排水量做到不向南運河排污水。
2020年4 月,該廠平均每日產生廢水多于2 900 m3,廢水間斷排入南運河。2020年7月,該廠實施節水與廢水治理改造項目,項目投產后具備每日回收處理12 000 m3污水的能力,可消化掉一、二、三期的污水,屆時不再向南運河排污。
2.3.3 南周莊村、東王家村疑似排污口
經調研查勘,南周莊村有取水口,村里自建揚水站從南運河抽水至南周莊村大坑,為當地村民灌溉所用,村內澇水排入惠民渠,南運河上無排污口;東王家村支渠被封堵,渠內水不進入南運河。
九宣閘以北現有河道主要為馬廠減河和馬圈引河。經查勘,馬廠減河和馬圈引河多斷流,河道內有水也為死水或排澇水。河道兩岸堤防較高,沒有污水排入,污染源主要為農業面源污染。
結合現狀調研查勘結果,針對各河段污染源分布情況,分別采取有針對性的污染防治措施。
此段污染源主要為灌溉尾水、澇水和農田退水,河道所在城市夏津、武城、臨清可實施灌排影響處理工程、邊界溝工程解決上述水污染問題,同時結合水生態環境保護“十四五”規劃解決農業農村面源污染問題。
針對一期截污導流能力不足問題,可新建節制閘攔蓄中水并新建提水泵站等中水回用配套建筑物。同時,結合夏津市政雨污分流改造項目,將現狀六五河城區段河道內污水管線遷移出河道范圍,拆除原河道內污水管道。
此段主要為周邊農業面源污染,應加大面源污染治理力度。實施農村生活污水集中收集處理,減少化肥農藥使用量和利用率;科學劃定畜禽禁養區、限養區,妥善處理養殖污廢水,減少面源污染物入河量。
南運河直排點源排污口包括南運河污水處理廠尾水排污口,華能德州電廠一、二期排污口和三期排污口。南運河污水處理廠尾水排污口應實施封堵,尾水改排至岔河,引黃輸水期間該排污口嚴格停排且尾水入岔河,故實施封堵不存在技術問題。華能德州電廠實施節水與廢水治理改造后不再向南運河排污。
該段應嚴格控制面源污染??刂妻r業用水總量,大力發展節水農業,提高農業灌溉水有效利用系數;減少化肥和農藥使用量,實施化肥、農藥零增長行動,以產業結構調整為帶動;加強畜禽糞便、農作物秸稈、農膜基本資源化利用,大力推進農業廢棄物的回收利用。依據各城市水生態環境保護“十四五”規劃,解決農業農村面源污染問題。
嚴格管理馬廠減河、馬圈引河的揚水泵站,可控制汛期雨水夾帶農業面源入河,新建泵站或閘將雨水排入獨流減河。
推進南水北調東線后續工程高質量發展,須堅決守住安全底線,確保東線后續工程供水安全和水質安全。借鑒東線一期治污經驗,構建后續工程水環境保護體系,加強水源保護和管理,實施輸水線路隔離防護、截污導流工程提升改造、輸水河湖周邊水環境整治、人工濕地建設等工程,加強輸水水質動態監控與預警,制定突發水污染事件應急預案等,確保供水安全。
針對黃河以北輸水干線所在區域、流域污染治理現狀及工程主要受水區水環境保護要求,應編制和實施東線后續工程治污規劃,提出輸水沿線區域污染綜合治理、污水處理回用與風險防控措施,明確實施計劃和實施責任主體,確保后續工程水質安全。