三姑泉域水环境质量评价及水污染控制对策

许志峰，张志祥，刘晓霞

(1.山西省临汾市汾西水利管理局，山西 临汾041000;2.太原理工大学，山西 太原030024 3.山西财经大学，山西太原030001)

三姑泉域水环境质量评价及水污染控制对策

许志峰1，张志祥2，刘晓霞3

(1.山西省临汾市汾西水利管理局，山西 临汾041000;2.太原理工大学，山西 太原030024 3.山西财经大学，山西太原030001)

为确保三姑泉域水资源的可持续开发利用，采用常规方法对泉域水环境质量进行了评价。结果表明:三姑泉域的地表水和地下水已不同程度遭受污染，水环境的污染与煤矿开采以及工业废水和生活污水的不合理排放有关。结合当地实际提出水污染控制对策。研究成果为三姑泉域水资源管理和保护提供科学依据。

三姑泉域;水环境质量;评价;水污染控制

我国是世界上13个水资源最贫乏国家之一，多年的水资源开发利用在我国经济和社会的发展中做出来巨大贡献。然而，在我国很多地区，由于片面追求经济的发展，忽视了对水资源的保护，造成水污染问题日趋严重。近年来，水污染问题在我国受到了广泛的关注，国家投入了大量资金对污染水进行治理，取得了一定成效。同时，许多学者针对水污染进行了分析研究［1－6］，并取得了有意义的研究成果，为指导水污染防治等提供了科学依据。尽管如此，中国目前面临的水污染问题依然相当严峻，如果不采取有效控制对策保护我国宝贵而有限的水资源，必将会产生严重的社会问题。三姑泉域是山西省重要泉域之一，由于自然及人为因素的影响，三姑泉流量衰减［7］，地下水位大幅度下降，并产生水污染等问题。随着泉域经济的转型发展，对作为主要供水水源的岩溶水需求会进一步增大，而泉域岩溶水天然资源量［8］和可开采资源量［9］是有一定限度的，其水环境质量的好坏直接关系到泉域的用水安全及人民生活质量的提高。为确保三姑泉域水资源的可持续开发利用，对泉域水环境质量进行评价是非常必要的，其意义重大。基于此，采用常规方法对三姑泉域水环境质量进行评价，并结合当地实际提出泉域水污染控制对策，以期为泉域水资源管理和保护提供科学依据。

1 泉域概况

三姑泉出露于晋城市泽州县河西乡孔庄村东北5 km处的丹河河谷两岸，成股状集中涌出，为非全1排型泉水，出露层位为寒武系中统灰岩，现已被青天河水库淹没。泉域范围包括晋城市城区、泽州县、高平市和陵川县大部，总面积2 571 km2。总体地势是四面环山，中部低且地形较平坦开阔。地貌类型为中山区、低中山区、低山区、丘陵区及山间河谷区。泉域属暖温带大陆性季风气候，降水量集中于6～8月，多年平均降水量为609 mm。区内主要河流为丹河，其主要支流有长河、巴公河和北石店河等。出露的地层有寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系及第四系，对泉域地层分布和水文地质条件起控制作用的主要构造体系有晋获褶断带和丹河小“山”字型构造。泉域含水岩组分为松散岩类孔隙含水岩组、碎屑岩类裂隙含水岩组、碎屑岩夹碳酸盐类裂隙岩溶含水岩组及碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩组。

2 水环境质量评价

2.1 地表水环境质量评价

三姑泉域地表水环境质量评价采用地表水水质监测资料，选择 pH、总硬度、溶解氧、高锰酸盐指数、COD、BOD、总磷、氨氮、铜、锌、氟化物、总砷、总汞、总镉、六价铬、铅、氰化物、挥发酚共18项指标，采用《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)，以单项因子“就高不就低、从优不从劣”原则进行评价，以标准中的Ш类标准计算超标倍数。评价结果见表1。

表1 地表水环境质量评价结果

由表1可以看出，长河符合Ⅲ类水质的地段在上游的河源至成庄段，川底至河口段由于其上游的成庄煤矿等工业废水排入，水质下降为Ⅳ类，但是汛期因河水量较大，能稀释和冲刷污染物，加快水的流动，所以汛期该河段水质仍为Ⅲ类;丹河符合II类水质的地段在上游的河源至赵庄段，劣Ⅴ类水质的河段在寺庄至任庄水库河段、高都至小东河段，寺庄至任庄河段主要是接纳了高平市沿河各企业的工业废水及高平市城市生活污水，高都至小东河段主要是接纳了巴公河、北石店河的废污水所致，这些河段的水质已丧失了所有功能;巴公河和北石店河均为劣V水，这些地区受到煤矿和工业企业排放的废污水污染，河流全年为劣V类水质。

以上情况说明，泉域地表水已经不同程度遭受污染质的污染，而且部分河段的污染已经相当严重。

2.2 地下水环境质量评价

三姑泉域地下水环境质量评价分为单项组分评价和综合评价两种。单项组分评价按《地下水质量评价标准》(GB/T14848－93)所列分类指标划分为五类，代号与类别代号相同，不同类别标准值相同时，从优不从劣。综合评价采用加附注的评分法。评价结果见表2。

表2 地下水环境质量评价结果

由表2可以看出，在36个地下水水样中，按单项组分评价全部属于Ⅰ类水;按综合评价，水环境质量良好的有21个，较差的有15个，分别占总水样数的58.33%和41.47%。泉域浅、中层孔隙水和裂隙水水环境质量普遍较差，说明浅、中层水具有埋藏浅、容易被污染的特点。深层岩溶水大部分水环境质量良好，说明深层水总体上具有埋藏深、不易被污染的特点，但个别深水井已遭受污染，水环境质量较差。

2.3 水污染原因分析

三姑泉域存在大量的煤炭开采区，由于煤水共生的特点，在采煤过程中必然会对地下水造成污染，主要是在采煤过程中产生的矿坑排水，其pH值大多超标且为酸性水，SO42－含量偏高，硬度偏大，矿化度高，而且矿坑排出的污水常常混有大量煤尘、机械油脂等严重污染物，排入地表后直接污染河流水质，受污染的地表水经过水文循环，补给河道周围的松散层孔隙水，导致浅层孔隙水水质间接受到污染，矿化度、氨氮、COD、BOD、硫酸盐等严重超标。同时煤矿区内的煤矸石及其它固体废弃物未经防渗处理而在矿区内长期堆放，在大气降水的淋滤作用下，硫化物、氨氮等随雨水的汇流下泄和渗入地下，又加剧了地下水水质的污染。另外，三姑泉域内经济的快速发展，工业企业和人口较多，许多工业废水和生活污水未经采取任何处理措施直接向附近河道排放，致使河流中的COD、氨氮等严重超标，地表水遭受污染，随着污染地表水对地下水的补给，造成地下水水质恶化，特别是对于埋藏浅、易遭受污染的浅、中层水井来说，当河水通过地下水孔隙、裂隙渗漏段时，受污染的河水入渗补给地下水，造成孔隙水、裂隙水的污染，这就是大多数浅 、中层水井水环境质量较差的原因。对于岩溶水来说，一方面当污染河水通过灰岩渗漏段时，河水入渗补给地下水，造成岩溶水的污染，另一方面当污染的孔隙水、裂隙水与岩溶水有水力联系时，通过越流方式污染岩溶水，这就是个别深水井水环境质量较差的原因。

由此可知，三姑泉域的水污染主要是由于泉域内的煤矿开采以及工业废水和生活污水的不合理排放引起的，必须采取措施加强水污染控制。

3 水污染控制对策

3.1 加强矿坑水和固体废弃物的管理

对煤矿矿坑排水进行收集处理，达标后用于井下洒水除尘及消防，多余的可用于地面洒水或浇灌。对堆积煤矸石及炉渣等固体废弃物的矸石场按《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》进行处理，避免煤矸石遭受淋滤后污水下渗对地表、地下水造成不同程度的污染。

3.2 工业废水控制

3.2.1 系统规划，综合管理

重点保护好丹河、巴公河及北石店河的水资源，严格控制好有机污染源，特别是对COD、BOD这两个参数应重点控制。另外，还应控制好氨氮排放及氟水源的监测。突出重点，加强排污总量控制的检测与管理，加大对总量控制断面的监督检测的频次，运用先进的科学技术手段，开展污染点源的总量控制检测与论证，督促泉域内所有企业加强污水处理设施的管理。

3.2.2 确保工业废水排放达标

首先各企业要搞好废水治理方案的论证和筛选，选择科技含量高、运转费用低、工程投资少、运行管理方便、设备寿命长、占地面积少的废水治理技术。其次把废水治理和生产、经营放在同等位置，严格实施检测与管理，通过建立自动监测体系和建立人工检查监测制度，有效地控制偷排、超排现象，促进泉域水环境质量逐步改善。各工业企业要落实废水治理、水资源循环利用的综合治污思路。

3.2.3 把住新污染源生产关

严密监控重点企业、严厉查处环境违法行为、严格审批建设项目环评、严肃追究环境违法责任。切实把转变经营增长方式、产业结构调整与解决结构性污染结合起来，优化资源配置，避免低水平重复发展，从源头上治理新污染源生产关。为避免建设项目在建设及运营过程中对泉域水环境造成影响，必须严格进行建设项目对三姑泉域水环境影响评价，在泉域范围内新建、改建、扩建工程项目，建设单位须持有环境保护行政主管部门和主管该泉域的水行政主管部门批准的对泉域水环境影响的评价报告，计划部门方可立项。

3.2.4 提高废水处理技术水平

近年来广泛发展起来的气浮、高梯度电磁过滤、臭氧氧化、离子交换等技术，都为工业废水处理提供了新的方法。有关部门应加大对各工矿企业的管理，促使其提高污水处理技术水平，确保废水处理的高效性，达标排放或回用。

3.3 居民生活污水控制

3.3.1 加强对城镇生活污水的管理

对城镇生活污水进行收集，综合考虑投资、占地、运行维护和水质要求，采用与当地经济水平相适应的处理工艺对污水进行处理。逐步完善脱氮、除磷工艺，提高氮和磷等营养物质的去除率。建议在泉域人口相对密集的城镇，建设生活污水收集管网和污水处理厂。

3.3.2 严禁垃圾乱堆乱放，建设城市垃圾卫生填埋场

严禁泉域居民对生活垃圾进行乱堆乱放，可在人烟稀少、地层不漏水的地区建设城市垃圾卫生填埋场，进行生活垃圾封闭堆存，并要远离地表水体。

综上所述，三姑泉域水污染控制是一项复杂的系统工程，不能单靠某一个方面和环保部门一家，必须齐抓共管，形成合力。在水资源管理部门的高度重视下，通过各级部门的共同努力，各司其责，全力推动泉域的水污染控制。

4 结语

1)三姑泉域地表水和地下水已经不同程度遭受污染，必须引起水资源管理部门的重视。

2)三姑泉域水环境的污染主要与煤矿开采以及工业废水和生活污水的不合理排放有关。

3)本文提出的水污染控制对策可有效保护三姑泉域水资源。

4)研究成果为三姑泉域水资源管理和保护提供科学依据。

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Water Environmental Quality Assessment and Strategy for Water Pollution Control in Sangu Spring Basin

XU Zhi－ feng1，ZHANG Zhi－ xiang2，LIU Xiao － xia3
(1.FenXi Water Resources Management Bureau of LinFen City，LinFen 041000;2.Taiyuan University of Technology，Taiyuan 030024;3.Shanxi University of Finance and Economics，Taiyuan 030001)

In order to guarantee the sustainable development of water resources in Sangu spring basin，water environmental quality was assessed by the routine methods in the paper.The results indicate that the surface water and groundwater of Sangu spring basin is polluted in varying degrees.The water environment pollution is related with coal mining and irrational discharge of industrial wastewater and domestic sewage.It puts forward water pollution control according to local conditions.It can provide scientific basis for water resources management and protection in Sangun spring basin.

Sangu spring basin;water environmental quality;assessment and water pollution control

X52

A

1004－1184(2012)04－0087－04

2012－04－06

山西省软科学基金资助项目(2011041045－02)

许志峰(1970－)，男，山西襄汾人，高级工程师，主要从事水资源评价及管理工作。