張淑英1，王彥斌2，孟亞峰1
(1.蘭州鐵道學(xué)院環(huán)境工程系，甘肅蘭州730070；2.鐵道部第三勘測設(shè)計院，天津300142)

　　摘　要：黃河是流經(jīng)蘭州市的唯一地表河流，是甘肅省蘭州市、白銀市、臨夏州等地工農(nóng)業(yè)用水和人畜飲用水的主要水源。針對黃河蘭州段污染嚴(yán)重的現(xiàn)狀，就其水質(zhì)狀況進(jìn)行了分析和評價，并提出了防治污染的相關(guān)對策。
　　關(guān)鍵詞：水質(zhì)污染；防治對策；綜合指數(shù)；黃河蘭州段
　　中圖分類號：X505
　　文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B
　　文章編號：1000-4602(2001)06-0030-03

　　根據(jù)對蘭州市區(qū)用水情況統(tǒng)計，全市年耗水量的80%取自黃河水，其余的用水量取自地下水，如亞洲最大的地表水凈水廠——蘭州西固水廠取用黃河水，另有較大的地下水水源地崔家大灘、馬灘、迎門灘和雁伏灘等，其沿河井群也均由黃河水補給。因此從某種意義上講，黃河是蘭州市經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活的命脈。
　　黃河蘭州段位于黃河上游，西起永靖縣境內(nèi)的劉家峽水庫，東至景泰縣的五佛寺，全長358km，蘭州市位于本段中部的河谷盆地中。黃河市區(qū)段從西固的新橋到市區(qū)東部的包蘭橋，東西長達(dá)42 km。蘭州市區(qū)分布呈狹長帶狀，各行政區(qū)基本上依黃河兩岸自西向東順序排列，位于河段上游的西固區(qū)是工業(yè)集中的主要排污地區(qū)，位于市區(qū)東部的城關(guān)區(qū)是人口密集地區(qū)，兩區(qū)的污水排放量占全市排放量的80%以上。近20年來，黃河水污染嚴(yán)重，水質(zhì)下降，直接影響蘭州、白銀、臨夏三市、州以及黃河中、下游各省區(qū)城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)和人民生活水平的持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展。

1　黃河蘭州段水質(zhì)狀況

　　根據(jù)1991年—1998年間黃河蘭州段污染綜合指數(shù)的分析，可以看出總體污染水平呈下降趨勢(見表1)。
　　黃河蘭州段1995年—1997年間水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果見表2，總監(jiān)測項目共24項，嚴(yán)重超標(biāo)的有COD、酚、石油、非離子氮和總大腸桿菌。石油類呈下降趨勢，而揮發(fā)酚和COD呈上升趨勢。總大腸桿菌是造成污染的主要指標(biāo)，三年間超標(biāo)率均在90%以上，1997年的總大腸菌群在黃河包蘭橋斷面形成峰值(超標(biāo)近124倍)。

表1　黃河蘭州段污染綜合指數(shù)分析 表 年份 綜合污染指數(shù) 實測水質(zhì)類別 主要污染物 1991 0.44 　 石油類、氨氮、揮發(fā)酚 1992 0.78 　 石油類、氨氮、揮發(fā)酚 1993 0.59 　 石油類、氨氮、揮發(fā)酚 1994 0.36 　 石油類、氨氮、揮發(fā)酚 1995 0.39 Ⅳ Ⅳ石油類、氨氮、揮發(fā)酚 1996 0.37 Ⅳ Ⅳ揮發(fā)酚、石油類、總大腸桿菌 1997 0.29 Ⅳ Ⅳ揮發(fā)酚、總大腸桿菌 1998 　 Ⅳ Ⅳ揮發(fā)酚、總大腸桿菌

表2　黃河蘭州段水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果 表 年份 項目 CODMn 非離子氮 揮發(fā)酚 石油類 總大腸菌群(萬個/L) 1995 平均值(mg/L)
超標(biāo)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)
超標(biāo)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)
超標(biāo)率(%) 12.81
17.9 0.019
50.6 0.010
53.1 0.031
5.6 67.164 8
93.1

　　蘭州市區(qū)的主要水源地在黃河上游的西柳溝，向市區(qū)進(jìn)行長距離輸水，供水的安全可靠程度低。預(yù)計2000年蘭州市將缺水20×10⁴ t/d(主要缺水為東市區(qū))，要解決東市區(qū)用水量增加的問題，理想的方案是就近選擇取水口。但由于污染，黃河水體水質(zhì)屬Ⅳ類，目前要在黃河蘭州段再找一個完全符合飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的水源地是很困難的。為了解決東市區(qū)缺水問題，蘭州市自來水公司只得考慮西水東調(diào)方案，擴(kuò)建西固水廠，鋪設(shè)長達(dá)40 km的輸水管線，而水體污染使新水廠必須增加深度處理，方能滿足供水要求。又如蘭州鐵路局在中山橋與包蘭橋之間的雁灘尖子擴(kuò)建一座3×10⁴ m3/d的水廠，除一般凈化水處理構(gòu)筑物外，增加了臭氧接觸氧化池及活性炭吸附濾池等深度凈化處理構(gòu)筑物，以去除水中的有機(jī)污染物和重金屬元素，耗資數(shù)百萬元。
2黃河蘭州段的主要污染源黃河蘭州段大的污染源有108個，排入黃河的污水量見表3。

表3　蘭州市區(qū)廢水排放總量 表 項目 1990年 2000年 萬元產(chǎn)值工業(yè)的廢水排放量(10⁴ t/萬元) 0.0215476 0.0200932 市區(qū)工業(yè)總產(chǎn)值(萬元/a) 699899 1399775 市區(qū)工業(yè)廢水總量(10⁴t/a) 15081.1 28125.96 人均生活耗水量［L/(人·d)］ 146.65 157.18 市區(qū)人口總數(shù)(萬人) 115.4944 150.1629 市區(qū)生活耗水總量(10⁴ t/a) 6182.1 8615 市區(qū)生活廢水總量(10⁴ t/a) 4018.36 5600 市區(qū)廢水排放總量(104 t/a) 19099.5 33725.96

　　蘭州化學(xué)工業(yè)公司(蘭化)、蘭州煉油廠(蘭煉)的工業(yè)廢水中排出的三項主要污染物中，酚年排放量占全市總排放量的93.22%，油年排放量占全市總排放量的66.37%，COD年排放量占全市總排放量的41.75%。由此可見，這兩個廠是黃河蘭州段的主要點污染源。
　　黃河蘭州段的面污染源主要是市區(qū)的道路、地面、綠地等，在降水的淋洗和沖刷作用下，使地表的各種污染物流入水體。這種地面徑流污染對水體COD濃度影響十分巨大，例如，據(jù)中山橋斷面1985年監(jiān)測資料，河水枯水期的COD平均濃度為2.39 mg/L，而豐水期的COD平均濃度為9.78 mg/L；據(jù)1996年黃河不同時期水質(zhì)情況顯示，COD在豐水期超標(biāo)率為100%，而在枯水期與平水期不超標(biāo)。今后幾年，COD、酚、油仍然是黃河蘭州段的主要污染物，而且呈增加的趨勢。

3　防治對策

　　①根據(jù)《中華人民共和國水法》和《水污染防治法》，應(yīng)盡快建立地表水水源保護(hù)區(qū)，加強對工業(yè)廢水排放量及廢水濃度的監(jiān)測及管理。
　　②建議成立由省市政府有關(guān)部門、環(huán)保、給水、企業(yè)用水單位代表及熟悉水污染控制技術(shù)的研究機(jī)構(gòu)、大專院校等組成的“黃河蘭州段綜合研究委員會”，該委員會的任務(wù)是提出一個投資少、收益大、技術(shù)合理和切實可行的方案，針對六種主要的污染物，確定水質(zhì)控制目標(biāo)，經(jīng)過系統(tǒng)綜合，選擇實現(xiàn)水質(zhì)目標(biāo)的辦法，運行費用效益分析，建立反映排污量和水質(zhì)之間的定量關(guān)系和水質(zhì)數(shù)學(xué)模型，用數(shù)學(xué)規(guī)劃方法求得總費用最小時的允許排污量，改濃度控制為總量控制。根據(jù)確定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，對各排放口(特別是排放大戶)規(guī)定每天最大允許排污總量，在任何時候都不準(zhǔn)超標(biāo)。
　　③建造污水處理廠處理工業(yè)廢水和生活污水，是防治黃河蘭州段水體污染的重要措施之一。根據(jù)蘭州市總體規(guī)劃，蘭州市區(qū)按污水系統(tǒng)應(yīng)建造七個污水廠，其建設(shè)方案如表4所示。全市七個污水廠共需新建及擴(kuò)建40×10⁴m³/d的處理能力(不包括已建成的蘭化、蘭煉污水廠及雁兒灣污水廠的9.68×10⁴m³/d污水處理能力)，其中二級處理廠26×10⁴ m³/d，二級半處理廠14×10⁴m³/d，實施規(guī)劃方案后，黃河蘭州段水質(zhì)就能達(dá)到國家地面水二級標(biāo)準(zhǔn)。

表4　污水處理廠建設(shè)方案 污水廠名稱 處理規(guī)模(10⁴m³/d) 處理級別 基建投資(百萬元) 蘭煉 3 二級半 西固 12 二級半 51 蘭化 5 二級 安寧 4 二級 19.2 雁伏灘 12 二級 51 雁兒灣 16 二級 紅柳灘 4 二級 19.2 合計 56

　　④封閉系統(tǒng)是把有可能造成污染的物質(zhì)封閉在生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)，不排出污染物，又稱無廢水系統(tǒng)工藝，這是合理用水、節(jié)約用水、減少污染的發(fā)展方向。如蘭州的紡織行業(yè)就可采用封閉系統(tǒng)，另外在電鍍行業(yè)采用干法鍍膜工藝不需漂洗，是一種無廢水的新工藝。在企業(yè)內(nèi)部還可通過清潔生產(chǎn)和工藝改革、技術(shù)改造、節(jié)能降耗進(jìn)行污染治理。據(jù)甘肅全省統(tǒng)計，1995年與1990年相比，每萬元產(chǎn)值工業(yè)的廢水排放量由267 t下降到122 t，排放量減少了54%。
　　⑤統(tǒng)計資料表明，黃河蘭州段工業(yè)年用水總量為生活用水量的2倍，因此要考慮節(jié)約工業(yè)用水，提高工業(yè)用水的重復(fù)利用率。目前，美、俄、日等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家，都把提高水的重復(fù)利用率和循環(huán)回用作為保護(hù)水源、控制污染的重要技術(shù)措施，并投入了相當(dāng)可觀的資金。國外先進(jìn)企業(yè)水的重復(fù)利用率達(dá)到80%，若干主要工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)可達(dá)到95%。蘭州地區(qū)水重復(fù)利用率除幾個大型骨干企業(yè)搞的較好以外，一般企業(yè)重復(fù)率很低，因此應(yīng)該把提高工業(yè)用水重復(fù)利用率作為節(jié)約用水、控制污染的重要措施。
　　⑥建立節(jié)水型經(jīng)濟(jì)，在企業(yè)技術(shù)改造和新建企業(yè)時，把降低排污系數(shù)作為控制指標(biāo)之一，如能致力于擴(kuò)大內(nèi)涵再生產(chǎn)，把我國目前的工業(yè)產(chǎn)品排污系數(shù)降低到1/2～1/4，那將對減少黃河蘭州段的污染、改善水環(huán)境有重要意義。對農(nóng)業(yè)、生活用水也應(yīng)研究合理使用和節(jié)約用水的方案和措施。例如，城市生活用水的重復(fù)利用問題，在日本已普遍推廣中水道，蘭州應(yīng)該抓緊這方面的試驗和研究工作，為全面推廣作技術(shù)上的準(zhǔn)備。

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　　收稿日期：2000-12-29