南水北调东线工程水污染处理概述.doc

南水北调东线工程水质现状及水污染处理概述南水北调东线工程水质现状及水污染处理概述 摘要本文主要分析了南水北调东线工程中输水路线中水质及排污的现状，水受污染的严重程度，根据情况提出水质目标，根据目标提出相应的污染防以及处理措施。关键词 南水北调 东线 水质 污染 排污 措施目录1工程概况1.1概述1.2工程线路1.3南水北调东线工程的意义1.4南水北调东线工程存在的主要问题2 南水北调东线工程的水质及排污2.1水质现状2.2排污现状2.3输水水质目标3 水质污染的防治及保护措施3.1污染源分析3.2水质污染的防治措施3.3水质的保护措施4 结语南水北调东线工程水质现状及水污染处理概述1工程概况1.1 概述南水北调是缓解中国北方水资源严重短缺局面的重大战略性工程。我国南涝北旱，南水北调工程通过跨流域的水资源合理配置，大大缓解我国北方水资源严重短缺问题，促进南北方经济、社会与人口、资源、环境的协调发展。南水北调总体规划推荐东线、中线和西线三条调水线路。通过三条调水线路与长江、黄河、淮河和海河四大江河的联系，构成以“四横三纵”为主体的总体布局，以利于实现我国水资源南北调配、东西互济的合理配置格局。其中，东线工程的总体规划是利用江苏省已有的江水北调工程，逐步扩大调水规模并延长输水线路。东线工程从长江下游扬州抽引长江水，利用京杭大运河及与其平行的河道逐级提水北送，并连接起调蓄作用的洪泽湖、骆马湖、南四湖、东平湖。出东平湖后分两路输水：一路向北，在位山附近经隧洞穿过黄河；另一路向东，通过胶东地区输水干线经济南输水到烟台、威海。 东线工程开工最早，并且有现成输水道。1.2 工程线路 东线工程利用江苏省江水北调工程，扩大规模，向北延伸。规划从江苏省扬州附近的长江干流引水，利用京杭大运河以及与其平行的河道输水，连通洪泽湖、骆马湖、南四湖、东平湖，并作为调蓄水库，经泵站逐级提水进入东平湖后，分水两路，一路向北穿黄河后自流到天津；另一路向东经新辟的胶东地区输水干线接引黄济青渠道，向胶东地区供水。从长江至东平湖设13个梯级抽水站，总扬程65m。 东线工程从长江引水，有三江营和高港2个引水口门，三江营是主要引水口门。高港在冬春季节长江低潮位时，承担经三阳河向宝应站加力补水任务。 从长江至洪泽湖，由三江营抽引江水，分运东和运西两线，分别利用里运河、三阳河、苏北灌溉总渠和淮河入江水道送水。 洪泽湖至骆马湖，采用中运河和徐洪河双线输水。新开成子新河和利用二河从洪泽湖引水送入中运河。 骆马湖至南四湖，有三条输水线：中运河韩庄运河、中运河不牢河和房亭河。 南四湖内除利用湖西输水外，须在部分湖段开挖深槽，并在二级坝建泵站抽水入上级湖。 南四湖以北至东平湖，利用梁济运河输水至邓楼，建泵站抽水入东平湖新湖区，沿柳长河输水送至八里湾，再由泵站抽水入东平湖老湖区。 穿黄位置选在解山和位山之间，包括南岸输水渠、穿黄枢纽和北岸出口穿位山引黄渠三部分。穿黄隧洞设计流量200m3s，需在黄河河底以下70m打通一条直径93m的倒虹隧洞。 江水过黄河后，接小运河至临清，立交穿过卫运河，经临吴渠在吴桥城北入南运河送水到九宣闸，再由马厂减河送水到天津北大港。 从长江到天津北大港水库输水主干线长约1156km，其中黄河以南646km，穿黄段17km，黄河以北493km。 胶东地区输水干线工程西起东平湖，东至威海市米山水库，全长701km。自西向东可分为西、中、东三段，西段即西水东调工程；中段利用引黄济青渠段；东段为引黄济青渠道以东至威海市米山水库。东线工程规划只包括兴建西段工程，即东平湖至引黄济青段240km河道，建成后与山东省胶东地区应急调水工程衔接，可替代部分引黄水量。1.3 南水北调东线工程的意义 东线供水区人口密集，城市集中，交通便利，地势较平坦，矿产资源丰富，是我国重要的能源化工生产基地和粮食等农产品主要产区。经济增长潜力巨大，但水资源供需矛盾日益突出，缺水制约了经济社会的发展并对生态环境产生严重影响。黄河以北供水区处于海河流域下游，大部分河流已经干涸，可利用的地表水日益减少。由于长期超采深层地下水，引发了水质恶化、地面沉降等多种地质灾害。 海河地表水已高度开发，地下水又严重超采，已到了仅仅依靠当地水资源难以解决缺水问题的程度。胶东地区是沿海经济发达地区，也是我国严重缺水的地区之一，干旱连年出现，经济损失严重。各城市供水普遍紧张，地下水持续超采，烟台、龙口、莱州等地海水入侵。当地水资源已难以解决缺水问题。南四湖地区在偏旱年份已无法维持供需平衡，生活和工业供水也无法保持稳定。黄河持续断流和引黄泥沙堆积的严重环境后效，使引黄供水受到威胁，必须补充新水源。 如不抓紧实施东线工程，在黄河水资源及其利用状况发生变化时，供水区内将产生无法解决的严重后果。而实施东线调水的优点在于：一由于气候变暖, 两极冰山融化, 海平面上升很快, 而天津、沧州、济南地区严重缺水, 地下水超采, 东线调水可以防止海水入浸造成大面积盐渍化; 二是对抗旱防洪、促进工农业生产、航运和改善生态环境将起到重要作用; 三是利用旧运河输水, 占用耕地和移民少, 工程量小。1.4 南水北调东线工程存在的主要问题一是逐级提水运营成本高, 每吨水提13 次需耗电13 度, 价值5. 72 元。二是水质差, 京杭大运河沿线人口密度大, 工业发达, 几十个城镇的污水都排入运河, 污染严重, 并有血吸虫隐患, 每吨水的治污费需2 元,加上工程投资, 每吨水的成本接近10 元, 工农业产品将失去市场竞争力。三是干旱年份和用水高峰季节又不能满足要求，急需扩大引江和向北调水的规模。东线供水区面临着地表水过度开发、地下水严重超采、水体污染、环境恶化的严峻形势。 而其中调水水质的好坏直接影响到水资源的使用价值和沿线地区经济社会的发展，决定着调水工程的实际效益，同时也将对输水沿线水环境产生重要的影响。本文下面将重点讨论上文中提及的后两个问题。2 南水北调东线工程的水质及排污目前，长江流域的水质污染情况相当严重。在废、污水的排放中，工业废水和生活污水分别占75和25，废、污水中主要污染物为悬浮物、有机物、石油类、挥发酚、氰化物、硫化物、汞、镉、铬、铅、砷等。由于污染严重，给下游人民群众的生产和生活的水处理带来很大的压力。2.1 水质现状按照国家地表水环境质量标准的31项指标，对东线黄河以南段影响调水区域的水质进行单因子评价，共有溶解氧（Do)、氨氮(NH3一N)、亚硝酸盐氮(NQN)、五日生化需氧量(B()慨)、高锰酸盐指数(C()D)、挥发酚和石油类7项指标存在超类标准的断面。其中，卫运河河南段有溶解氧、高锰酸盐指数、石油类、氨氮四项指标超V类标准。入洪泽湖支流高锰酸盐指数超V类，沫河口氨氮超V类。输水干线规划区47个控制断面中，新通扬运河、北澄子河，大运河淮阴段等36个控制断面氨氮浓度超标；不牢河、洗府河等26个断面高锰酸盐指数超标。不牢河、洗府河等23个单元高锰酸盐指数和氨氮同时超标。韩庄运河、梁济运河、南运河天津段、南运河河北段、卫运河山东段等2个单元石油类超标。大运河邳州段等24个单元生化需氧量超标。大运河淮阴段等17个单元挥发酚超标。洗府河等14个单元溶解氧超标。不牢河等9个单元亚硝酸盐超标。总体来看，骆马湖以南，以氨氮超标为主；骆马湖以北至东平湖水质多项超标，为超类；海河流域全部为超V类。2.2 排污现状南水北调东线工程黄河以南段是治污的重点，涉及到江苏、山东、河南3省所流经的区域。3省所排的废水中COD、氨氮分别占到了排污总和的8115和7861。尤以山东段为重，这两项指标分别占到了排污总和的4037和4652，见下表1。表1 南水北调东线主要污染物排放情况地区 氨氮/t名称总计工业生活总计工业生活天津15181564595361555571984河北626383191430724693030473883江苏962303326162969902119237098安徽10280152087601076541022山东1886386409312454520784671814066河南943537419220161531930272292合计467320210625256695446831533929344 该段遇到的水质污染主要包括沿线的工业污染、城镇生活污染、农业化肥、渔业过度投放饵料和船舶污染等方面。2.3 输水水质目标根据南水北调东线工程确定的输水水质要求，输水干渠的水质要求稳定达到类水质。目前江苏省内已实现类水质目标，南四湖、东平湖水质基本达到类标准。到2007年，要求山东、江苏两省水质断面达到规划目标。工程项目建设后，江苏省13个控制断面中，可保证不牢河蔺家坝等4个断面实现对输水干渠的污水零排入，另外9个控制断面排污量控制在17万t，小于南水北调江苏省的水环境容量；山东省26个控制断面中，可保证西支河鱼台、城河滕州等13个断面实现对输水干渠的污水零排人，另外13个控制断面入湖排污总量控制在3万t，小于南四湖和东平湖47万t的水环境容量。3 水质污染的防治及保护措施3.1 污染源分析 调水沿线水污染物的主要来源按空间分布特征可分为点源、面源和内源。点源主要来自城镇生活污水和工业废水；面源主要来自降水形成的地表径流冲刷作用下带入水体的污染物，包括农田化肥、农药，农村居民生活污水、固体废物，畜牧养殖产生的污水和废物，以及水土流失等；内源主要来自船舶、码头以及湖区水养殖排放的污废水和河湖底泥释放的污染物等.3.1-1 点源在南水北调东线一期工程规划范围内的78个城镇,2000年废水排放量为23.83亿t，废水入河量为16.70 亿t，其中输水干线规划区、江苏山东用水规划区、安徽河南规划区废水入河量分别占50.2%,8.9%,40.9%。2000年Cr 排放量为万，OCr入河量为万，其中输水干线规划区、江苏山东用水规划区、安徽河南规划区入河量分别， 排放总量为万，年入河量为万，其中输水干线规划区、江苏山东用水规划区、安徽河南规划区NH3-N入河量分别占45%，8%，47%。输水干线规划区内，氵光府河、不牢河、大汶河、房亭河、东鱼河、洙赵新河、大运河淮阴段、城郭河、北排河、卫运河山东段、泗河和东平湖12个控制单元2000年CODCr入河量为29万t，占输水干线规划区排污总量的63%，是输水干线规划区污染控制重点区。3.1-2 面源南水北调东线一期工程实施后，黄河以北全部实施清污分流，只有黄河以南存在面污染问题黄河以南段面源污染问题主要在汛期，主要影响区域为南四湖、东平湖和洪泽湖流域，只要汛初第一场洪水不北调，骆马湖以南输水干线（含洪泽湖）受面源的影响就较小- 按照典型的非点源污染负荷模型（包括水文模型、侵蚀模型和污染物迁移转化模型）计算，主要污染物CODCr排放总量约为10.13万t/a，NH3-N约为1.43万t/a。3.1-3 内源南水北调东线工程输水干线是一条重要的航道，根据对输水干线上船舶、码头和湖区渔民所排放的污废水及主要污染物调查结果，充分考虑船舶的数量、种类、行船路径以及单位船舶排放的负荷等因素，进行污染负荷的定量评估：货运船舶（含生活）污废水排放量约为295.7万t/a,CODCr 排放量为524.3t/a；码头污废水排放量296.5万t/a，石油类1037t/a；渔民生活污水排放量365万t / a，CODCr排放量为730t/a。 下表2是2002年输水干线如何排污量统计表。表2 2002年输水干线点源、面源、内源入河排污量统计表污染源类型废水入河量（亿t）CODCr氨氮入河量（t）负荷比（%）入河量（t）负荷比（%）点源11.2532180766.926544.089.9面源15802032.82784.09.4内源0.0814050.3190.40.7合计11.33481232100.029518.4100.0 综上，城镇点源和面源污染是影响输水河道水质的主要污染源，所以是南水北调东线工程水污染防治的重点。3.2 水污染防治措施3.2-1方案设计原则（1） 满足调水工程方案分期水质要求；（2） 全线重点控制工业和城市污染源，局部区域注意面污染源影响；（3） 输水与防洪、排涝兼顾；（5）治、截结合，实现污水资源化；（5）实施清水廊道、用水保障、水质改善三大工程。3.2-2 防治具体措施(1) 城镇污水处理工程。包括新建污水处理厂、已有污水处理厂扩建相关管网配套工程以及污水回用配套设施建设等内容。(2)截污导流工程。为使黄河以南的部分污水不再进人输水河湖河以北清污分流，形成清水廊道，确保所有污染物不再进入输水河道。(3)工业结构调整。通过对某些污染严重的企业或者生产线进行停产整顿或者关闭的方式来减少污染源的排放，对污染严重的造纸和酒精制造企业或者生产线进行了调整。(4)工业综合治理工程项目。对污染比较严重的工业企业进行技术改造，从而减少污染物排放，主要的类型有清洁生产项目、工业废水处理工程、深度处理工程、工业废水回用工程等。(5)流域综合治理工程。计划在控制单元中共实施流域综合治理工程，主要类型包括生态农业基地建设、有机食品生产基地建设、运输船舶石油污染控制、垃圾无害化处理等。以上治污工程项目的实施，是南水北调东线工程输水水质的重要。3.2-3 实现措施的保障（1） 加大治理资金投入 可靠的资金投入是目标保证的基础。查资料得：南水北调东线治污工程2010年前总投资为2384亿元，输水干线规划区、山东、天津用水规划区、河南安徽规划区分别需投资1664亿元、356亿元、364亿元。山东、江苏、河南、安徽、河北、天津6省、直辖市规划投资分别为869亿元、49O亿元、198亿元、166亿元、353亿元、308亿元(不包括河南、安徽两省的工业污染治理项目投资)。近几年来，山东省已累计投资146亿元，对调水沿线37条河流进行了综合治理，南水北调东线工程山东段沿线的水质已有所改善。（2） 制定污染防控制度 制定严格的污水排放标准是目标保证的技术措施。查资料得：山东省将实施最严格的污染物总量控制，在调水沿线10个城市先行实施禁止、限制发展产业名录制度，严禁新上草浆、淀粉、酿造、化工、印染等污染严重的项目，关停调水沿线汇水区内不能稳定达标排放的1万t及以下酒精生产线、2万t及以下淀粉生产线和废纸生产线；山东省政府还与沿线10个市政府签订了治污目标责任书。同时，江苏省列入南水北调治污规划的5个工业结构调整项目和4个整合治理项目已全部完成，对徐州等地的造纸行业进行全面整顿，关停生产规模在2万t以下的14家造纸企业的生产线。（3）加快产业结构的调整步伐由于农业过度施放无机化肥和高残留农药，造成地表径流中总氮、总磷和有毒重金属的浓度急剧增加；渔业过度投放饵料造成水体的富营养化和生化需氧量的激增；而航道中船舶所带来的酚等化学物质和石油类的二次污染也给水质造成极大的影响。因此，加快输水干渠周边农业、渔业和航运业等相关产业结构的调整速度也是迫在眉睫。（4） 加快污水处理厂的建设 加快污水处理厂的建设，使污废水达标排放，从根本上解决污染问题，实现清洁生产的目标，从而达到环境，经济和谐发展的目标。3.3 水质保护措施3.3-1工程措施(1)按照南水北调东线工程治污规划和南水北调东线工程江苏段控制单元治污实施方案的要求，全面完成所确定的355项治污项目建设并保证其正常运行。(2)建立一个覆盖南水北调东线工程输水干线河道、调蓄湖泊、入干线河湖的一级支流河口以及各控制单元城镇入河排污口等