黄河兰州段水质污染状况分析和防治对策

张淑英1，王彦斌2，孟亚峰1
(1.兰州铁道学院环境工程系，甘肃兰州730070；2.铁道部第三勘测设计院，天津300142)

　　摘　要：黄河是流经兰州市的唯一地表河流，是甘肃省兰州市、白银市、临夏州等地工农业用水和人畜饮用水的主要水源。针对黄河兰州段污染严重的现状，就其水质状况进行了分析和评价，并提出了防治污染的相关对策。
　　关键词：水质污染；防治对策；综合指数；黄河兰州段
　　中图分类号：X505
　　文献标识码：B
　　文章编号：1000-4602(2001)06-0030-03

　　根据对兰州市区用水情况统计，全市年耗水量的80%取自黄河水，其余的用水量取自地下水，如亚洲最大的地表水净水厂——兰州西固水厂取用黄河水，另有较大的地下水水源地崔家大滩、马滩、迎门滩和雁伏滩等，其沿河井群也均由黄河水补给。因此从某种意义上讲，黄河是兰州市经济发展和人民生活的命脉。
　　黄河兰州段位于黄河上游，西起永靖县境内的刘家峡水库，东至景泰县的五佛寺，全长358km，兰州市位于本段中部的河谷盆地中。黄河市区段从西固的新桥到市区东部的包兰桥，东西长达42 km。兰州市区分布呈狭长带状，各行政区基本上依黄河两岸自西向东顺序排列，位于河段上游的西固区是工业集中的主要排污地区，位于市区东部的城关区是人口密集地区，两区的污水排放量占全市排放量的80%以上。近20年来，黄河水污染严重，水质下降，直接影响兰州、白银、临夏三市、州以及黄河中、下游各省区城乡经济和人民生活水平的持续、稳定发展。

1　黄河兰州段水质状况

　　根据1991年—1998年间黄河兰州段污染综合指数的分析，可以看出总体污染水平呈下降趋势(见表1)。
　　黄河兰州段1995年—1997年间水质监测结果见表2，总监测项目共24项，严重超标的有COD、酚、石油、非离子氮和总大肠杆菌。石油类呈下降趋势，而挥发酚和COD呈上升趋势。总大肠杆菌是造成污染的主要指标，三年间超标率均在90%以上，1997年的总大肠菌群在黄河包兰桥断面形成峰值(超标近124倍)。

表1　黄河兰州段污染综合指数分析 表 年份 综合污染指数 实测水质类别 主要污染物 1991 0.44 　 石油类、氨氮、挥发酚 1992 0.78 　 石油类、氨氮、挥发酚 1993 0.59 　 石油类、氨氮、挥发酚 1994 0.36 　 石油类、氨氮、挥发酚 1995 0.39 Ⅳ Ⅳ石油类、氨氮、挥发酚 1996 0.37 Ⅳ Ⅳ挥发酚、石油类、总大肠杆菌 1997 0.29 Ⅳ Ⅳ挥发酚、总大肠杆菌 1998 　 Ⅳ Ⅳ挥发酚、总大肠杆菌

表2　黄河兰州段水质监测结果 表 年份 项目 CODMn 非离子氮 挥发酚 石油类 总大肠菌群(万个/L) 1995 平均值(mg/L)
超标率(%) 16.39
38.9 0.34
22.2 0.004
25.9 0.057
39.50 52.749 2
93.2 1996 平均值(mg/L)
超标率(%) 14.72
43.8 0.015
29.0 0.009
27.8 0.051
48.1 68.107 2
94.4 1997 平均值(mg/L)
超标率(%) 12.81
17.9 0.019
50.6 0.010
53.1 0.031
5.6 67.164 8
93.1

　　兰州市区的主要水源地在黄河上游的西柳沟，向市区进行长距离输水，供水的安全可靠程度低。预计2000年兰州市将缺水20×10⁴ t/d(主要缺水为东市区)，要解决东市区用水量增加的问题，理想的方案是就近选择取水口。但由于污染，黄河水体水质属Ⅳ类，目前要在黄河兰州段再找一个完全符合饮用水卫生标准的水源地是很困难的。为了解决东市区缺水问题，兰州市自来水公司只得考虑西水东调方案，扩建西固水厂，铺设长达40 km的输水管线，而水体污染使新水厂必须增加深度处理，方能满足供水要求。又如兰州铁路局在中山桥与包兰桥之间的雁滩尖子扩建一座3×10⁴ m3/d的水厂，除一般净化水处理构筑物外，增加了臭氧接触氧化池及活性炭吸附滤池等深度净化处理构筑物，以去除水中的有机污染物和重金属元素，耗资数百万元。
2黄河兰州段的主要污染源黄河兰州段大的污染源有108个，排入黄河的污水量见表3。

表3　兰州市区废水排放总量 表 项目 1990年 2000年 万元产值工业的废水排放量(10⁴ t/万元) 0.0215476 0.0200932 市区工业总产值(万元/a) 699899 1399775 市区工业废水总量(10⁴t/a) 15081.1 28125.96 人均生活耗水量［L/(人·d)］ 146.65 157.18 市区人口总数(万人) 115.4944 150.1629 市区生活耗水总量(10⁴ t/a) 6182.1 8615 市区生活废水总量(10⁴ t/a) 4018.36 5600 市区废水排放总量(104 t/a) 19099.5 33725.96

　　兰州化学工业公司(兰化)、兰州炼油厂(兰炼)的工业废水中排出的三项主要污染物中，酚年排放量占全市总排放量的93.22%，油年排放量占全市总排放量的66.37%，COD年排放量占全市总排放量的41.75%。由此可见，这两个厂是黄河兰州段的主要点污染源。
　　黄河兰州段的面污染源主要是市区的道路、地面、绿地等，在降水的淋洗和冲刷作用下，使地表的各种污染物流入水体。这种地面径流污染对水体COD浓度影响十分巨大，例如，据中山桥断面1985年监测资料，河水枯水期的COD平均浓度为2.39 mg/L，而丰水期的COD平均浓度为9.78 mg/L；据1996年黄河不同时期水质情况显示，COD在丰水期超标率为100%，而在枯水期与平水期不超标。今后几年，COD、酚、油仍然是黄河兰州段的主要污染物，而且呈增加的趋势。

3　防治对策

　　①根据《中华人民共和国水法》和《水污染防治法》，应尽快建立地表水水源保护区，加强对工业废水排放量及废水浓度的监测及管理。
　　②建议成立由省市政府有关部门、环保、给水、企业用水单位代表及熟悉水污染控制技术的研究机构、大专院校等组成的“黄河兰州段综合研究委员会”，该委员会的任务是提出一个投资少、收益大、技术合理和切实可行的方案，针对六种主要的污染物，确定水质控制目标，经过系统综合，选择实现水质目标的办法，运行费用效益分析，建立反映排污量和水质之间的定量关系和水质数学模型，用数学规划方法求得总费用最小时的允许排污量，改浓度控制为总量控制。根据确定的水质标准，对各排放口(特别是排放大户)规定每天最大允许排污总量，在任何时候都不准超标。
　　③建造污水处理厂处理工业废水和生活污水，是防治黄河兰州段水体污染的重要措施之一。根据兰州市总体规划，兰州市区按污水系统应建造七个污水厂，其建设方案如表4所示。全市七个污水厂共需新建及扩建40×10⁴m³/d的处理能力(不包括已建成的兰化、兰炼污水厂及雁儿湾污水厂的9.68×10⁴m³/d污水处理能力)，其中二级处理厂26×10⁴ m³/d，二级半处理厂14×10⁴m³/d，实施规划方案后，黄河兰州段水质就能达到国家地面水二级标准。

表4　污水处理厂建设方案 污水厂名称 处理规模(10⁴m³/d) 处理级别 基建投资(百万元) 兰炼 3 二级半 西固 12 二级半 51 兰化 5 二级 安宁 4 二级 19.2 雁伏滩 12 二级 51 雁儿湾 16 二级 红柳滩 4 二级 19.2 合计 56

　　④封闭系统是把有可能造成污染的物质封闭在生产系统内，不排出污染物，又称无废水系统工艺，这是合理用水、节约用水、减少污染的发展方向。如兰州的纺织行业就可采用封闭系统，另外在电镀行业采用干法镀膜工艺不需漂洗，是一种无废水的新工艺。在企业内部还可通过清洁生产和工艺改革、技术改造、节能降耗进行污染治理。据甘肃全省统计，1995年与1990年相比，每万元产值工业的废水排放量由267 t下降到122 t，排放量减少了54%。
　　⑤统计资料表明，黄河兰州段工业年用水总量为生活用水量的2倍，因此要考虑节约工业用水，提高工业用水的重复利用率。目前，美、俄、日等经济发达国家，都把提高水的重复利用率和循环回用作为保护水源、控制污染的重要技术措施，并投入了相当可观的资金。国外先进企业水的重复利用率达到80%，若干主要工业领域内可达到95%。兰州地区水重复利用率除几个大型骨干企业搞的较好以外，一般企业重复率很低，因此应该把提高工业用水重复利用率作为节约用水、控制污染的重要措施。
　　⑥建立节水型经济，在企业技术改造和新建企业时，把降低排污系数作为控制指标之一，如能致力于扩大内涵再生产，把我国目前的工业产品排污系数降低到1/2～1/4，那将对减少黄河兰州段的污染、改善水环境有重要意义。对农业、生活用水也应研究合理使用和节约用水的方案和措施。例如，城市生活用水的重复利用问题，在日本已普遍推广中水道，兰州应该抓紧这方面的试验和研究工作，为全面推广作技术上的准备。

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　　收稿日期：2000-12-29