（环境科学专业论文）嫩江干流水环境质量与保护对策研究.pdf

经济的可持续发展提供环境支撑。、 论文的创新主要体现在以下四个方面：在水质评价手段上，结合 水功能区划来进行功能区水质达标状况分析与评价，更具有实际意义； 提出引齐齐哈尔氧化塘污水补给扎龙湿地的污水资源化方案；全面 一一，。- j j 阐述与分析了嫩江流域面源污染状况，并全新引用国外治理农业面源污 - - ，_ _ _ _ _ 一 染的生态措施；重点突出加强流域管理的必要性。 关键词：嫩江水环境质量保护对策 ， a b s t r a c t t h en e nr i v e r ，t h en o r t h e r ns o u r c eo ft h es o n g h u ar i v e r ，i st h ei m p o r t a n t r i v e ro fn o r t h e a s tr e g i o n b e i n go n eo ft h em a j o rm a r k e t a b l eg r a i nb a s e si n c h i n a ，t h en e nr i v e rb a s i np l a y sav e r yi m p o n a n tr o l ei nt h en a t i o n a l e c o n o m y i nt h en o r t h e a s t r e g i o n i n r e c e n t y e a r s ，w i t h t h e r a p i d d e v e l o p m e n to ft h eb a s i ne c o n o m ya n du r b a n i z a t i o n ，t h ep r o b l e m so f f r e q u e n tn a t u r a lc a l a m i t y ，w a t e rs h o r t a g e ，w a t e rp o l l u t i o na n ds o i le r o s i o n a r es t i c k i n go u ti n c r e a s i n g l y t h ed i r e c td i s c h a r g eo fam a s so fs e w a g ei n t o t h er i v e rl e a d st ot h el o s so ft h ep r i s t i n ef u n c t i o no fr i v e r ，w h i c hc o n t r i b u t e s t on o to n l yt h es e r i o u ss h o r t a g eo f w a t e r , b u ta l s ot h ed i r e c tt h r e a tt oh u m a n h e a l t h t h ew a t e rq u a l i t yo fd r i n k i n gw a t e rs o u r c ei np a r t i a lr i v e rs e c t i o n si s b e y o n dn a t i o n a ls u r f a c ew a t e rs t a n d a r d e s p e c i a l l y ，f l o o d sb e c o m eourm a i n c o n c e ma f t e rt h eb i gf l o o d ，w h i c hs t r u c kt h en e n j i a n gr i v e ri n19 9 8 r e c e n t l y , a l o n gw i t hf i r s t c o n t r o lp r o j e c t n i e r j iw a t e rc o n s e r v a n c y p r o j e c tb e i n gi nt h ep r o c e s so ff u n c t i o n i n g ，t h en e n j i a n gr i v e rh a s i n c r e a s i n g l ya r r a c t e dw o r l d w i d ea t t e n t i o n i ti si n d i s p e n s a b l et h a tw eh a v e a nf u r t h e ru n d e r s t a n d i n ga n dt a k ea g r a s po ft h ew a t e rq u a l i t ya n dq u a n t i t y , m a k eac o m p r e h e n s i v ea n a l y s i so nt h ee x i s t i n gm a j o rp r o b l e m s ，t a k e p r a c t i c a la n df e a s i b l em e a s u r e st oc o n s e r v ew a t e rr e s o u r c e s ，a n dh o l db a c k e f f i c i e n t l yt h ew o r s e n i n ge n v i r o n m e n t a l lt h i sw i l l e x e r t f a r r e a c h i n g i n f l u e n c eo np r o m o t i n gt h es u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n to ft h ev a l l e ys o c i a l e c o n o m y w i t ht h ea p p l i c a t i o no fe n v i r o n m e n ts c i e n c ep r i n c i p l e ，e c o l o g yp r i n c i p l e ， w a t e rr e s o u r c e s ，a n dt h et e c h n i q u e so fs y s t e m a t i ca n a l y s i s ，t h i sp a p e r a p p r a i s e si naa l l r o u n dw a y st h ee n v i r o n m e n t a ls i t u a t i o no f t h em a i ns t r e u m o fn e nr i v e r ，a n a l y z e ss y s t e m a t i c a l l yv a l - i o u st e a s o n sf o rw a t e rp o l l u t i o n a n dd i s c u s s e st h em a j o rw a t e re n v i r o n m e n tp r o b l e m si nt h eb a s i n f u r t h e r m o r e ，i nc o m b i n a t i o nw i t ht h eb l u e p r i n to fe c o n o m i cd e v e l o p m e n t ， t h ec o u n t e r m e a s u r e sf o rw a t e re n v i r o n m e n tp r o t e c t i o na n dm a n a g e m e n ti n t h ev a l l e yh a v e b e e ne s t a b l i s h e da n dd e v e l o p e ds h a r p l yi nt h ep a p e r t h e n e wp i l o tr e s e a r c ht e c h n i q u eo nw h i c ht h ep a p e ri sb a s e di st oc o m b i n e 3 t h ep r e s e n ts i t u a t i o no ft h en e np o l l u t i o nc a r r y i n g ，c o l l e c tp l e n t yo f f i r s t h a n di n f o r m a t i o nb ym e a n so fo n t h e s p o ti n v e s t i g a t i o n ，c a r r yo u td a t a g r a p hp r o c e s s i n gw i t hc o m p u t e r ，s i n g l ei n d e xm e t h o di su s e dt oa s s e s st h e s i t u a t i o no fw a t e rq u a l i t yo ft h en e nf i v e r ，a n dp o l h i t i o nl o a d i n gm e t h o df o r a s s e s s m e n to f w a t e rp o l l u t i o nt oi d e n t i f ym a j o rp o l l u t i o ns o u r c e s a c c o r d i n g t ow a t e rf u n c t i o nd i v i s i o n ，w a t e rq u a l i t ya tm o n i t o r i n gs i t e sw a sa s s e s s e d t h r o u g ht h ec a l c u l a t i o no fp o l l u t i o nc a r r y i n gq u a n t i t y ，t h er e a s o n a b l e s c h e m et or e d u c ec o n t a m i n a n ti se s t a b l i s h e di no r d e rt or e a l i z ec o m p l e t e c o n t r o lo ft h ec o n t a m i n a n ta m o u n ti nt h ew h o l ev a l l e y i nl i n ew i t hl a y i n g e q u a la t t e n t i o nt oi n c r e a s i n gi n c o m ea n dr e d u c i n ge x p e n d i t u r e ，b a s e do nt h e p r i n c i p l eo fc o m b i n i n gt h ep r e v e n t i o no fp o l l u t i o nw i t ht h er e c y c l e ds e w a g e r e s o u r c e s ，t h ec o u n t e r m e a s u r e sa r ep r e s e n t e di nt h ep a p e rw i t ht h ep u r p o s e o fr e i n f o r c i n gt h ef i v e r se n v i r o n m e n tm a n a g e m e n ta n di m p r o v i n gt h ew a t e r s i t u a t i o ni nv i e wo ft h ep r e s e n tw a t e re n v i r o n m e n ts i t u a t i o na n dt h e a d j u s t i n gs t a t e o ft h er i v e ra f t e rt h ef u n c t i o n i n go fn i e r j iw a t e r c o n s e r v a n c yp r o j e c t t h i sw i l ls e c u r et h ed r i n k i n gw a t e r , m e e tt h en e e d so f b o t hi n d u s t r ya n da g r i c u l t u r ew i t h i nt h ev a l l e ya n dp r o m p tt h es u s t a i n a b l e d e v e l o p m e n to ft h es o c i a le c o n o m yi nt h e a r e a t h e o r i g i n a l i t yo f t h ep a p e r i sp r e s e n t e df r o m4a s p e c t sa sf o l l o w ： 1 t h ei m p r o v e dt e c h n i q u e si na p p r a i s i n gw a t e rq u a l i t y i ti sp r a c t i c a l s i g n i f i c a n c eo fu s i n gw a t e rf u n c t i o n d i v i s i o nt oa s s e s sw a t e rq u a l i t y s i t u a t i o n 2 t h es c h e m et od i v e r tt h es e w a g ef r o mt h ee c o l o g i c a ll a g o o n p o o li n q i q i h a e rt os u p p l yt h ez h a l o n gw e t l a n di sp r e s e n t e d 3 t h e a l l s i d e de l a b o r a t i o na n da n a l y s i so nt h ep o l l u t i o ns i t u a t i o ni nt h e n e nr i v e rv a l l e ya n dab r a n d n e wi n t r o d u c t i o nt ot h eo v e r s e a se c o l o g i c a l m e a s u r e st op r e v e n tp o l l u t i o ni na g r i c u l t u r e 4 g r e a ti m p o r t a n c eb e i n ga t t a c h e dt ot h en e c e s s i t yo fs t r e n g t h e n i n gt h e b a s i nm a n a g e m e n t k e yw o r d s ：t h en e nr i v e rt h ew a t e re n v i r o n m e n tq u a l i t ya n dq u a n t i t y c o u n t e r m e a s u r e 4 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地 方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含 为获得东北师范大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名： 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解东北师范大学有关保留、使用学位论文 的规定，即：东北师范大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学 位论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权东北师范 大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可 以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 靴敝储鹤：巍幽黼蝴酩：凌垒盎 日舰塑! ：型日觌 l 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 电话： 邮编： 第一章引言 水是生命之源，是人类生存与发展的命脉。水资源问题关系到供水、 防洪和粮食安全，关系到经济社会发展和生态系统的改善，关系到能否 开创生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路。目前，随着我国 经济社会的快速发展，有关水的问题目益突出，水资源己和粮食、石油 一样成为关系国家经济安全的重要战略资源。 2 1 世纪，威胁人类的洪涝灾害、干旱缺水、水环境恶化三大水问 题已成为全球性最为敏感的问题。由于我国的资源状况，决定了在水问 题上将面临严竣的挑战。为缓解由于水问题所造成的对我国经济社会发 展的制约，国家实施“以水资源可持续利用保障经济社会可持续发展” 和“人口资源环境协调发展”的战略，并做为新世纪的国家治水思路。 从这样一个高度来审视，无论是当代还是未来，水作为可持续发展的基 础资源，作为维护生命赖以生存的自然生态系统和良好生态环境的条 件，其优化配置和质量保障问题将成为人们的关注热点。因此，防治水 污染，保护水资源，改善水环境，修复水生态必将成为人类生存与发展 的永恒主题。 1 1 关于水环境 水环境一词是在7 0 年代出现的，目前还没有明确的定义。中国环 境状况公报将水环境与大气环境、声环境等并列，主要指各种水体的 水质及污染等问题。中国水利百科全书( 第一版) 无此条目，只在环 境水利分支的环境水利条目中列出：“水环境广义指水圈，而通常则 指江、河、湖、海地下水等自然环境，以及水库、运河、渠系等人工环 境。”而在环境科学大辞典中则包涵较广泛，指地球上分布的各种 水体以及与其密切相连的各要素如河床、海岸、植被、土壤等。它的独 特涵义是：水环境是构成环境的基本要素之一，是人类赖以生存和发展 的重要场所，也是受人类干扰和破坏最严重的地区。水环境可根据其范 1 围的大小分为区域水环境( 如流域水环境、城市水环境等) 、全球水环境。 区域水环境又可分为地表水环境和地下水环境。地表水环境包括河流、 湖泊、水库、池塘、沼泽等；地下水环境包括泉水、浅层地下水和滦层 地下水等。 笔者认为，水环境不是一个单一的只与水有关的水体，从环境水利 学科看，从现在的要求看，它是一个与水、水生生物和污染等有关的综 合体，是一个生态系统，同其他环境要素如土壤环境、生物环境、大气 环境等构成了一个有机的综合体，它们之间彼此联系、相互影响、相互 制约。水环境是传输、储存和提供水资源的水体；是水生生物生存、繁 衍的栖息地；是纳入的水、陆、大气污染物组成的系统，具有易被破坏、 易污染的特点。水环境的污染和破坏已成为当今的主要环境问题之一。 水环境问题是由于自然因素和人为影响，使水体的水文、资源与环境特 征向不利于人类利用方向演变而产生的。我国水环境领域主要面临以下 问题： ( 一) 洪涝灾害频繁。上个世纪9 0 年代的1 0 年中，主要江河流域有 6 年发生大洪水，局部地区的洪水每年都会发生；平均每年有7 个台风 在中国大陆登陆；因暴雨引发的泥石流、滑坡等突发性山洪灾害也很突 出。 ( 二) 水资源短缺突出。按正常需要和不超采地下水，年缺水总量约 为3 0 0 - - 4 0 0 亿m 3 。每年农田受旱面积7 0 0 - - 2 0 0 0 万h m 2 。全国6 6 9 座城 市中有4 0 0 座供水不足，1 1 0 座严重缺水。水资源短缺已经成为我国尤 其是北方地区经济社会发展的严重制约因素。 ( 三1 水土流失严重。目前我国水土流失面积3 5 6 万k m 2 ，占国土总 面积3 7 ，每年流失的土壤总量达5 0 亿t 。严重的水土流失，导致土地 退化、草场沙化、生态恶化，造成河道、湖泊泥沙淤积，加剧了江河下 游地区的洪涝灾害。 ( 四1 水污染尚未得到有效控制。根据中国2 0 0 1 年水质评价结果， 2 在调查评价的1 2 1 万k m 河长中，类水河长占1 4 2 ，v 类或劣v 类 水河长仍占2 4 4 。 此外，我国的水环境还存在地下水位持续下降、海咸水入侵、管理 体制不顺、建设资金不足等诸多问题。因此，加强对水环境的保护，是 环境保护和研究的主要内容之一。本文所研究的是地表水环境，重点论 述水环境中水质方面的内容。 1 2 国内外研究现状 1 2 1 国外研究现状 上个世纪九十年代初期召开的联合国环境与发展大会，极大地提高 了全球的环境意识，保护生态环境，实现可持续发展已成为全世界紧迫 而艰巨的任务。环境问题成为全球关注的焦点，世界各国为了提高其在 国际政治经济舞台上的地位和竞争能力，努力采取措施，积极鼓励一切 有利于环境保护的技术革新、开发与应用，提高污染防治水平和环境管 理能力。特别是在发展环境保护技术方法方面，世界许多先进国家都有 了长足的进步，带动了技术“绿化”。 环境保护技术方法的开发与发展是可持续发展战略中的重要内容， 为确保可持续发展战略的顺利实施，各国政府都在加大对环境保护技术 方法开发的支持力度。在美国，把专门处理环境污染问题的技术称为“深 绿色技术”，如专门去除水中铅和碳氧化合物的过滤器，工业废水和城 市污水处理工艺等。而把并非以保护环境为直接目标具有多重目的的技 术称为“淡绿色技术”。美国政府设立了联邦科学、工程和技术协调委 员会环境技术分会，并在白宫科技政策办公室( o s t p ) 设立环境与自然资 源研究委员会，协调各方，力争开发深绿色技术。美国在环境科技整体 水平居世界领先地位。1 9 9 4 年7 月，美国政府发布了面向可持续发 展的未来的技术报告，为进一步推进环境技术及有利于环境保护的技 术开发与应用构造了整体性框架。 德国政府历来重视环境科学技术的发展，作为德国科技政策的重点 之一，联邦政府用于环境领域的科研经费在逐年增加，每年达到l o 亿 多马克，这些经费的分配，特别强调支持开发与生产过程一体化的整体 环境保护技术，即不但注重“尾端治理”技术，更要在产品的设计、生 产、使用、回收再利用这一个循环过程的各个环节，自始至终把环境生 态保护的意识贯穿其中。 日本将环境技术视为开拓未来市场的主要手段，全国上下非常重视 这一领域的技术开发，成果十分显著。近年来开发的水质净化与再生利 用技术居世界领先位置。日本环境厅决定从1 9 9 3 年开始通过现场调查 和实验，着手研究面源污染的影响评价方法，还制定出利用生物技术净 化环境的方针。 同样，世界上其他许多国家都在努力采取措施，加速本国环境技术 的开发与发展，法国的环境科学一直被列为特别优先领域，其项目信贷 的年增长幅度高达1 8 8 。在这方面，法国政府努力支持国立环境与风 险研究所的研究活动，并重点支持土地污染的防治技术开发。其环境监 测技术居世界领先水平；加拿大联邦政府于1 9 9 1 年出台了环境科技发 展的国家计划一绿色计划( g r e e np l a n ) ，该计划历时7 年，耗资3 0 亿加 元。主要目的是发展环保技术，改善环境质量，控制污染，改善五大湖 区及劳伦斯河系水质：韩国决定在近1 0 年每年拿出l 亿美元专款用于 支持环境技术开发，新加坡国家科技局把环境技术列入国家发展的重点 技术领域。 近十多年来，环境与发展逐步走向国际化，环境保护已成为当今国 际科技合作的热点。为促进环境信息交流和环境技术开发，分享更广泛 环境研究人员的技术知识，保证欧洲环保产品和技术执行统一的标准， 欧共体6 个成员国( 西班牙、爱尔兰、法国、德国、荷兰、英国) 专门从 事环境研究的国家实验室，自1 9 9 3 年3 月起联合建立欧洲环境研究组 织网( e 卜r e r o ) ，此种形式己得到联合国环境规划署( u n e p ) 的赞同与支 持。日本政府制定的旨在把能源利用技术和地球环境问题结合起来研究 的新阳光计划中，专门制订了不同层次的国际科技合作方针；对全球共 同关注的重大课题，以日本为主，开展大型国际科技合作研究，对于基 础技术已经解决的问题，则与发展中国家合作共同开发感兴趣的适用技 术。随着环保市场的不断发展与壮大，环境科学领域的国际科技合作已 逐步从认识世界的基础研究合作，扩大到为开拓市场进行的技术开发合 作。美国、德国、日本、加拿大等国瞄准发展中国家的环境市场，加强 与发展中国家的环境科技合作，力图通过科技合作，为其产品和技术打 入对方市场开辟“绿色”通道。我国政府十分重视环境科技领域的国际 合作，力求通过科技合作，为积极有效改善我国的环境质量状况提供支 持。从上个世纪8 0 年代初开始，我国先后与美国、日本、法国、德国 等十多个国家建立了环境科技合作关系，从国外引进了先进技术和设 备，提高了我国环境保护技术与管理水平。 环境保护科学是一门新兴的综合性、边缘性学科，它不仅包含自然 科学与技术的多个领域，而且涉及社会科学许多方面。近年来，随着人 类社会的高速发展，特别是生产工业化和信息技术的进程加快，环境保 护技术方法研究领域不断拓展，研究深度日益加强，技术方法方面更加 先进。 在可持续发展理论的指导下，不少发达国家在环境资源保护方面， 形成了一整套的环境资源管理的技术方法体系。一些国家正在建立和完 善自然资源的核算体系，例如水资源及绿色环境核算体系，以正确估量 经济发展的实际状况和未来的发展潜力。在可持续发展指标体系方面， 研究方法已从单项、单属性或单一学科探索逐步向社会、经济、生态环 境的多维、多层次、多学科的系统综合探讨发展，评价方法已从传统的 环境监测与评价向多方面、多尺度整合的生态评价转变。研究人员充分 考虑到资源、经济、社会及生态环境诸要素之间的关系，借助于现代科 学技术的发展，综合多学科的知识和评价技术方法，努力制定出可变量 的可持续发展指标体系，并给出具体的可操作和可监测的衡量手段。例 如：战略环境影响评价体系、流域生态系统综合评价系统等。目前和今 后一段时间环境技术方法研究的主要问题包括，自然资源的测量和定值 方法，资源持续利用的生态经济系统的模拟，生态价值定量化评估，资 源核算指标体系的动态监控方法等。 在水环境保护管理及改善方面，目前国际上采用的较先进的手段 有：利用生物技术处理废水，在传统生化处理技术上发展起来的纯氧( 富 氧) 曝气法、生物流化床及z _ a ( z u r na t t i s h o l zp r o c e s s ) i 艺开发与应 用，大大提高处理效率和耐负荷冲击能力。因生物处理技术与其它处理 技术结合开发出一些新的处理工艺，如生物一活性炭工艺、生物一膜反 应器、微生物降解等，大大提高净化能力，是废水处理技术近期发展的 特点。近年来，一些新型的膜材料的开发与应用，为膜分离技术的发展 注入新的活力，市政供水及饮用水处理中广泛应用的反渗透、超滤、微 滤、离子交换膜、电渗析等占据了膜技术的中心位置。由此，使饮用水 净化技术水平大大提高。 在流域管理上，国际先进的管理方法采用分水岭管理体系来管理广 大区域的水和水生态体系。 在预防面源污染方面，国际上较先进的方法有土地处理技术及河流 廊道的人工湿地等方法；在地下水保护方面，主要采用生化氧氧复合物 生物处理技术，原位微生物化学治理技术，来清理地下水的污染。 在工业污染源治理方面，除采用污水集中处理技术外，一个重要的 手段是推行清洁生产技术，这是一种集新的生产技术和新的管理模式于 一体的全新的环境保护手段。在环境监测方面，主要致力于遥感限s ) 、 地理信息系统( g i s ) 及全球定位系统( g p s ) 的结合，为管理提供全面、动 态、实时及大范围监测技术手段。 除上述几种技术外，国外活性碳技术、等离子技术、环境网络及材 料科学的发展及其在环境保护中的应用也相当活跃，可以说全球环境科 技的发展方兴未艾。 1 2 2 国内研究现状 我国的水资源保护工作始于上世纪7 0 年代初，1 9 7 2 年，按照国务 院要求，中科院等3 8 个单位，几百名科研人员开展了北京官厅水库污 染问题研究，这是我国明确以水环境问题为目的第一次开展的大型科研 活动。1 9 7 3 年8 月召开了全国第一次环境保护会议，明确提出“要把 保护环境、消除污染作为科学实验的一个重要内容”。1 9 7 9 年，全国人 大颁布了中华人民共和国环境保护法( 试行) 、1 9 8 4 年颁布了中华 人民共和国水污染防治法、1 9 8 8 年颁布了中华人民共和国水法、 1 9 8 5 年由国家环保局制定，国务院办公厅颁布了我国第一部环境保 护技术政策要点；为了适应国民经济和社会发展的需要，合理开发、 利用、节约和保护水资源，防治水害，实现水资源的可持续利用，2 0 0 2 年，全国人大又重新颁布了中华人民共和国水法，新水法对流 域管理机构的职责作了比较全面具体的规定，并且具有较强的可操作 性，便于流域管理机构依据流域实际行使水行政管理职责，促进流域内 经济社会的发展。 在水资源保护研究方面，上世纪7 0 年代初便开始进行工业“三废” 治理技术、点源治理技术、区域水污染综合防治技术的研究工作。自 8 0 年代以来，在全国范围内组织的“六五”、“七五”、“八五”国家科 技攻关计划，集中开展了区域水环境污染综合防治、水环境背景值和水 环境容量及全球水环境问题研究等。1 9 8 8 年开展了“中国甲基汞污染 防治与标准研究”( 刘永懋，1 9 8 8 ) ：1 9 9 2 年开展了“淮河流域综合整治 研究”f 国家环保总局，1 9 9 5 ) ；1 9 9 6 年开展了“松花江有机毒物污染防 治研究”( 李青山，1 9 9 9 ) 等。我国的面源污染研究始于8 0 年代初，主要 开展了湖泊、水库的富营养化调查和河流水质规划( 夏青等，1 9 8 5 ；鲍 全盛等，1 9 9 6 ) ，研究的内容多为径流与n p s 污染间关系的探讨及n p s 污染对地表水质的影响。9 0 年代，在于桥水库、沱江、三峡库区也开 7 展了农田非点源污染的研究，提出了一些以水文数学模型为基础的非点 源污染模型，如蓄满产流、超渗产流及综合产流等理论模型，也利用改 进的国外模型对一些小流域的非点源污染负荷进行了研究。 在水环境管理研究方面，从基础的水污染调查登记与监测，扩展到 水环境预测、规划、标准、法规和各项管理制度的研究建立。国家环保 总局1 9 8 5 年颁布了生活饮用水卫生标准、1 9 8 3 年颁布了地面水 环境质量标准( g b 3 8 3 8 8 3 ) 、1 9 9 2 年颁布了江河流域规划环境评价 规范、2 0 0 2 年又重新颁布了地表水环境质量标准( g b 3 8 3 8 2 0 0 2 ) ： 水利部于1 9 9 0 年组织全国七个流域机构同时开展了“流域水资源保护 规划”的编制工作。国家环保总局于1 9 9 8 年开始积极推进排污申报与 排污许可证制度，以改善水环境质量为目标，以水污染物总量控制为基 础，规定排污单位许可排放的污染物和排放量以及排放去向，并在科学 研究的基础上，提出了申报登记的指标体系、实施程序、计算机数据库 管理软件及监督管理办法。 在水环境监测方面，研究开发了水环境质量和污染源统一监测方法， 制定了水环境监测技术规范，研制开发了水环境标准物质、网络优化组 合和优化布点技术等，有力地支持了水环境监测网络的建立和发展。 从总体上看，我国在水环境保护与管理对策方面开展的工作并不 多，以借鉴欧美经验为主，在流域水资源保护、管理对策方面的研究更 少。 一 l - 3 研究的内容及实用价值 本文的主要研究内容概括如下： ( 1 ) 全面地分析嫩江干流的纳污情况； ( 2 ) 结合水功能区划，对嫩江各监测断面进行功能区水质评价； ( 3 ) 系统地分析嫩江流域面源污染状况； ( 4 ) 阐述嫩江流域存在的主要水环境问题； r ( 5 ) 预测水污染趋势并计算污染物削减量； ( 6 ) 制定合理的嫩江水环境保护对策。 愿此成果能为遏制嫩江水环境恶化，改善流域生态环境，保障流域 内用水安全，为流域社会经济的可持续发展提供科学依据和技术支撑等 方面有所贡献。 1 4 拟解决的问题 在广泛开展嫩江干流水环境现状调查工作的基础上，论述嫩江水质 污染现状，剖析污染原因，确定重点污染源，结合流域经济发展规划， 制定切实可行的治污对策，提出有效的水环境保护与管理措施，以解决 流域存在的主要水环境问题。 2 1 流域概况 第二章水环境特征 嫩江是松花江的北源，发源于大兴安岭伊勒呼里山南麓，其正源称 南瓮河( 又称南北河) ，河源海拔1 0 3 0 m ，其地理坐标为东经1 2 4 。2 5 7 3 3 ”，北纬5 1 a2 0 7 4 0 ”，河源由西北向东南流经1 7 2 k m 处，与二根 河汇合后称嫩江干流。自此，水流由北向南，流经鄂伦春自治旗、齐齐 哈尔市、大安市等1 5 个市、县( 旗) ，在吉林省松原市三岔河口与发源于 长白山天池的第二松花江汇合后，始称松花江。嫩江全长1 3 7 0 k m ，流 域面积2 9 7 x 1 0 4 k m 2 。 嫩江流域形状呈长条型，西部以大兴安岭为分水岭，东北部财以小 兴安岭为分水岭，东南及南部分水岭不显著，多以平原及平原中闭流区 与其它水系相分。 嫩江，依其地形、地貌和河谷特征，分为上游、中游、下游三段。 自嫩江河源到嫩江县城为上游段，河长6 1 k m ，集水面积4 0 8 x1 0 k m 2 。 河源区为著名的大兴安岭山地林区，森林密布，沼泽众多，河谷狭窄， 河道比降1 4 2 ，水流湍急，河宽1 0 0 2 0 0 m ，水深1 2 m ，为石砾底质， 水质清澈；由嫩江县到莫力达瓦达斡尔族自治旗的尼尔基为中游段，河 长1 2 2 k m ，区间集水面积2 5 6 1 0 4 k m 2 。中段是山地到平原的过渡地带， 两岸多低山丘陵，河宽5 0 - - 4 5 0 m ，水深2 - - , 4 m ，为砂砾底质；从尼尔基 到三岔河口为下游段，河长5 8 7 k m ，区间集水面积2 3 0 6 1 0 4 k m 2 。此 段进入广阔的松嫩平原地带，河道平缓宽阔，蜿蜒曲折，沙滩、沙洲、 江汉多，两岸滩地延展很宽，沼泽密布，牛轭湖众多，最大水深7 4 m ， 为砂泥底质。 嫩江水系呈扇形分布，右岸支流众多，坡陡流急，水量丰富。从上 1 0 到下的主要支流依次为多布库尔河、甘河、诺敏河、阿伦河、雅鲁河、 绰尔河、洮儿河等；左岸支流相对较少，坡度较缓，水量也较少，主要 支流有门鲁河、科洛河、讷谟尔河、乌裕尔河、双阳河等。其中，乌裕 尔河与双阳河消失于沼泽湿地( 扎龙湿地) ，形成无尾河流。嫩江河曲发 达，古河道、牛轭湖众多，形成了大小不等、星罗棋布的湖泡洼地，湖 泡及其周围滩地分布着大面积芦苇群落，从而形成了大面积的沼泽、湿 地，其中有三块重要湿地，即扎龙国家级自然保护区、向海国家级自然 保护区和莫莫格国家自然保护区，扎龙湿地、向海湿地已被列入国际重 要湿地名录。 流域内森林茂密、土地肥沃，嫩江两岸灌区广泛分布，矿藏丰富， 工业基础雄厚。沿岸有大庆、齐齐哈尔等工业城市，机械、石油、石化 工业发达，交通便利，铁路、公路路网密布，是东北地区重要的工农业 生产基地。但流域内降水时空分布不匀。流域内旱涝灾害时有发生，水 资源供需矛盾突出，成为制约工农业发展的制约因素。 嫩江流域概况详见附图1 。 2 2 自然概况 2 2 1 地质地貌 2 2 1 1 地质 本区在大地构造上，位于内蒙兴安华力西地槽褶皱带的大兴安岭 中期华力西褶皱带与松辽中断陷的过渡带。主要断裂有： ( 1 ) 东西向的博尔气一嫩江断裂、霍日河断裂、讷谟尔河断裂。 ( 2 ) 北北东向的嫩江深大断裂( 大至经甘南一莫旗额尔河乡，延伸至 大杨树) 、嫩江河谷断裂。 ( 3 ) 北西向的沿多布库尔河、甘河、奎勒河、诺敏河发育的一组河 谷断裂。 上述的嫩江深大断裂带为本区的控制构造。 2 2 1 2 地貌 嫩江流域西侧为大兴安岭山脉，海拔1 0 0 0 - 1 4 0 0 m ，东侧为小兴安 岭山脉，海拔6 0 0 1 0 0 0 m ，东南侧为松嫩平原，海拔1 1 0 1 6 0 m ，流域 由西北向东南倾斜。本流域内，大小兴安岭山地、丘陵面积1 9 3 1 1 0 4 k r n 2 ，占嫩江流域总面积的6 5 ，大小兴安岭山前台地面积2 9 2 l o 1 n z ，占流域总面积的1 0 ，嫩江冲积洪积平原面积7 4 2 l o r n 2 ， 占流域总面积的2 5 。 2 2 2 气象与气候 嫩江流域主要地处中温带大陆性季风气候区，冬季寒冷于燥，长达 半年；春季干燥多风；夏季温湿多雨；秋季凉爽。流域内多年平均气温 变化在一1 3 c ，极端最高气温3 9 5 ，极端最低气温4 0 4 c ；年内1 月温度最低，平均为2 2 0 7 c ；7 月温度最高，平均为2 1 4 c ；降水由南 向北逐渐增加( 北部靠近大兴安岭山脉，因气流抬升作用，故降水增多) ， 多年平均降水量4 7 5 m m ，汛期6 - - 9 月份降水量多年平均3 9 2 9 m m ，约 占全年降水量的8 2 ；多年平均蒸发量8 4 3 3 m m ；多年平均风速为 3 3 m s ，最大风速2 5m s ；多年平均无霜期1 3 4 d ，最大冻土深2 5 1 m 。 年兰i o c 积温为2 2 0 8 6 c 2 4 3 6 7 c 。 2 2 3 水文、泥沙 2 2 3 1 年径流 嫩江流域多年平均径流量2 2 8 亿m 3 ，年内分配不均匀，主要集中 在6 9 月，占年径流量的8 2 以上，另外，嫩江流域径流年际分布也极 不均匀，多年平均流量6 8 2 m 3 s ，年平均最大流量1 5 8 0 m 3 s ，年平均最 小流量仅1 8 8m 3 s 。历史上曾经出现过1 1 1 3 年的连续枯水年，也出现 过7 - 9 年的连续丰水年，经常造成水旱灾害频繁。嫩江流域径流补给主 要来自降水补给。 1 2 2 2 3 2 洪水 嫩江流域的洪水多出现在6 9 月，多半由连续几场暴雨或强度更大 的集中暴雨后而形成。嫩江流域洪水较频繁，历史洪水以1 7 9 4 年为最 大，发生在嫩江干流中上游及下游部分河段，洪峰流量为q 7 0 0 0 m 3 s 。 解放后，嫩江流域于1 9 5 3 年、1 9 5 5 年、1 9 5 6 年、1 9 5 7 年、1 9 6 9 年、 1 9 8 8 年、1 9 9 8 年都发生过大洪水。1 9 9 8 年洪水是以嫩江右侧支流来水 为主的嫩江及松花江干流特大洪水的典型，在松花江流域是历史洪水调 查考证及实测系列中最大的一次洪水，其峰量值均超过1 7 9 4 年洪水， 在江桥站洪峰流量达到2 6 4 0 0m 3 s ，相当于4 8 0 年一遇。 2 2 3 3 泥沙 嫩江为少泥沙河流。据阿彦浅站实测泥沙资料统计分析，多年平均 输沙量为4 7 1 0 4 t 。其中，悬移质输沙量4 2 7 x1 0 4 t ，推移质输沙量为 4 2 7 x1 0 4 t 。 2 2 4 水资源概况 根据嫩江流域1 9 5 1 1 9 8 2 年3 2 年水文系列资料和地下水普查资料 统计得知，嫩江在与第二松花江汇合河口前，嫩江河川径流总量为 2 1 8 3 0 1 0 8 m 3 ，嫩江总地表水资源量为2 2 7 2 0 1 0 8 m 3 ，地下水资源量 为9 1 5 0 x1 0 8 m 3 ，其中，地下水可开采水量为6 8 5 0 1 0 8 m 3 。 2 2 4 1 水资源利用现状 嫩江水资源的利用现状，作为河道外用水，一是为工业及城镇供水， 二是作为农业灌溉水源，三是作为渔苇养殖业( 兼顾湿地) 的水源；作为 河道内用水，主要用于航运和城市环境用水。 ( 1 ) 嫩江干流工业及城镇生活用水 嫩江主要供水城镇有黑龙江省的齐齐哈尔市与大庆市、吉林省的大 安市；而哈尔滨市的供水由嫩江、第二松花江及拉林河来水共同承担， 通过松花江干流供给。据对现状用水量进调查，近年上述四座城市的工 业与城镇生活用水量为1 6 0 0 1 0 8 m 3 a 。其中，工业用水量为1 2 3 0x 13 1 0 8 m 3 a ，城镇生活用水量为3 6 7 1 0 8 m 3 a 。各市用水现状见表2 1 。 表2 - 1嫩江主要供水城镇工业及生活现状用水统计表单位：1 0 8 m 3 城镇工业 城镇生活用水量其中 城市 供水人口 合计 用水量 用水定额( l d 人用水量 地表水地下水 ( 1 0 4 人) 齐齐哈尔35 0 81 1 22 3 l o 9 4 5 4 4 5 32 3 2 42 1 2 9 大庆市57 9 1 0 371 8 20 6 968 12 4 14 4 0 大安市 00 2 01 075 90 0 2 30 0 4 300 0 4 3 哈尔滨市29 82 5 871 8 01 6 9 64 6 82 9 21 7 6 合计1 2 2 9 8 4 8 5 11 8 93 3 5 41 5 9 8 67 6 5 4 8 3 3 2 ( 2 ) 灌溉 嫩江流域面积2 9 7 1 0 4 k m 2 ，现有耕地面积4 8 8x1 0 4 h r n 2 ，约占嫩 江流域面积的1 6 4 3 ，其中灌溉水田面积7 7 9 2 x1 0 a h m 2 ，旱灌面积 o 4 1 7 1 0 4 1 1 1 1 1 2 。嫩江流域耕地自然地理条件优越，水土资源丰富，是东 北地区主要产粮区和畜牧业及渔、苇养殖业基地。嫩江是松嫩平原各业 的主要水源。 ( 3 ) 湿地