丹河流域生态环境治理修复与保护工程可行性研究报告(煤炭开采区生态环境保护项目)

1、丹河流域生态环境治理修复与保护丹河流域生态环境治理修复与保护 工程可行性研究报告工程可行性研究报告 目目 录录 1 概述.1 1.1 项目概况.1 1.2 项目背景.1 1.2.1 项目的提出.1 1.2.2 任务由来.3 1.3 项目编制依据.4 1.3.1 编制依据.4 1.3.2 基础资料.6 1.3.3 采用的主要规范和标准.6 1.4 编制范围.8 1.5 编制原则.9 1.6 主要研究结论.10 1.6.1 工程主体方案.10 1.6.2 工程建设目标.11 1.6.3 主要技术经济指标.12 2 建设项目的必要性.13 3 丹河流域概况及其污染现状.20 3.1 丹河水系及其流域

2、概况.20 3.2 社会经济概况.23 - 3.3 气候气象.24 3.4 丹河流域水污染现状及其发展趋势.24 3.4.1 丹河流域污染现状.24 3.4.2 丹河流域水污染发展趋势.28 4 技术方案分析.29 4.1 水体功能指标的确定.29 4.1.1 水体功能指标依据.29 4.1.2 各水体功能指标.30 4.2 技术方案分析.31 4.2.1 任庄水库人工强化自净生态工程技术方案分析.31 4.2.2 污水处理厂回用工程技术方案分析.32 4.2.3 河道生态修复工程技术方案分析.42 4.3 结论.48 5 工程方案.48 5.1 人工湿地处理工程.48 5.1.1 工艺概况.

3、49 5.1.2 处理水量.49 5.1.3 处理水质.49 5.1.4 工程区位置.50 5.2 任庄水库人工强化自净生态工程.50 5.3 污水处理厂回用工程.51 5.3.1 高平市生活污水处理厂和巴公工业污水处理厂回用工程.52 5.3.2 生活污水处理厂中水回用工程.57 5.4 河道生态修复工程.61 5.4.1 许河河道生态修复工程.62 5.4.2 巴公河河道生态修复工程.68 - 5.4.3 北石店河河道生态修复工程.75 6 投资估算和资金筹措.87 6.1 投资估算.87 6.1.1 工程费用投资估算依据及说明.87 6.1.2 工程建设其他费用的估算依据及说明.88 6

4、.1.3 分项投资估算.89 6.1.4 工程总投资估算.96 6.1.4 建设期利息.96 6.1.5 铺底流动资金估算.96 6.1.6 项目总投资.96 6.2 资金筹措及投资使用情况.96 6.3 资金使用情况.97 7 工程实施进度与招投标.97 7.1 建设工期.97 7.2 工程招投标.98 7.3 项目实施进度安排.98 8 工程效益分析.102 8.1 环境效益.103 8.2 经济效益.104 8.3 社会效益.105 9 环境保护.106 9.1 工程施工期环境影响分析.106 9.2 工程运营期的环境影响分析.107 10 劳动安全与卫生消防.109 10.1 危害因素

5、及危害程度分析.109 10.1.1 主要危害因素分析.109 - 10.1.2 自热危害因素分析.110 10.1.3 生产危害因素分析.111 10.2 安全卫生防范措施.111 10.2.1 抗震.111 10.2.2 防洪防涝.112 10.2.3 防雷.112 10.2.4 防不良地质.112 10.2.5 防暑.112 10.2.6 减振减噪.113 10.2.7 防灾防爆.113 10.3 防火及消防措施.113 10.3.1 总图运输.113 10.3.2 建筑.114 10.3.3 电气.114 10.3.4 消防设施.114 11 节能措施.115 11.1 工艺节能措施.

6、115 11.2 电气与设备节能.115 12 结论与建议.116 12.1 结论.116 12.2 建议.117 - - 1 概述 1.1 项目概况 项目名称：丹河流域生态环境治理修复与保护工程 工程规模：河水处理量约 10 万立方米/天、工业污水回 用工程 3 万立方米/天、生活污水回用工程 13 万立方米/天 工程选址：各子工程具体选址见相关章节 1.2 项目背景 1.2.11.2.1 项目的提出项目的提出 煤炭工业是我国重要的能源产业。改革开放以来，我 国煤炭工业快速发展，煤炭产量持续增长，对国民经济和 社会发展发挥了重要作用。但煤炭工业在体制、资源、安 全、环境和转产发展等方面的深层

7、次矛盾仍然很多，山西 是产煤大省，遇到的问题更为突出，煤炭工业、产煤地区 经济和社会可持续发展面临严峻挑战。 为了贯彻落实国务院关于同意在山西省开展煤炭工 业可持续发展政策措施试点意见的批复 （国函200652 号）的精神和山西省煤炭工业可持续发展政策措施试点 工作总体实施方案要求，促进煤炭工业可持续发展政策 措施试点工作的整体开展，确保煤炭开采生态环境恢复治 理工作扎实有序进行。根据煤炭采区特别是跨区域存在的 突出环境问题，人民政府本着“因地制宜、统筹规划、综合 利用、合理布局”的原则，编制了丹河流域环境综合整治 规划 ，并修订 山西省丹河流域水污染防治条例，以 - - 解决因煤炭开采造成的

8、跨区域性水污染问题为目标，为丹 河流域社会经济和煤炭工业的可持续发展提供环境基础。 的煤炭开采，促进了经济社会快速发展，但是，也引 发了一系列生态环境问题，主要表现在矿区环境污染，水 资源破坏，地表沉陷，煤矸石堆积，植被破坏及生物多样 性减少等，严重制约了煤炭工业的可持续发展。其中，地 表水资源因煤炭开采受到污染破坏问题尤为严重。 据统计，2005 年全市矿井水排放量为 6543.45 万吨/年， 占全省矿井水排放量的 11.1%，其中 cod 排放量为 3872.01 吨，ss 排放量为 9680.13 吨，大量的矿井排水对地表水造 成严重的污染。由于煤矿开采造成地表沉陷和裂缝，地表 水渗流

9、加速，促使地表径流减少，水库存水量下降，甚至 断流、干涸。在全省煤炭开采生态环境现状调研中发现， 因采煤开采致使水资源减少影响到 299 个自然村，21.48 万 人，1.07 头大牲畜吃水；因采煤排水、生活废水的排放及 矿井水造成的水质污染使 70 个自然村，4.39 万人，0.27 万 头大牲畜吃水困难；同时，受采煤破坏水资源，影响周围 水源，使周边 583 个自然村，11.74 万人，1.81 万头大牲畜 吃水困难。 丹河，作为的主要河流之一，流域的水体污染和生态 破坏问题日益严重。沿河流域的煤炭开采活动改变了水文 下垫面，造成丹河径流量减少及煤矿排水影响地表水水质。 煤炭开采活动给流域

10、内的高平、晋城城市饮用水源和郭壁 - - 泉、青天河饮用水源地造成了严重威胁，流域内的生态破 坏尤其是水体功能遭到严重破坏。随着丹河流域煤炭开采 及煤化工行业的快速发展，相应的流域水资源消耗量和废 水排放量都会有大的增加，势必给丹河水体带来更大的污 染负荷，为最终解决煤炭开采活动造成的丹河流域跨区域 性环境问题，在加大区域内煤炭采区综合规划的同时，提 出了开展丹河流域生态环境治理修复与保护工程。 1.2.21.2.2 任务由来任务由来 为了从根本上解决因煤炭开采活动造成的丹河流域跨 区域性环境问题，改善丹河水质，促进丹河流域综合治理 目标的实现，依据丹河流域环境综合整治规划和山 西省丹河流域水

11、污染防治条例（2006 年修订版），从煤 炭开采影响区的丹河全流域综合整治的角度出发，对丹河 主流及主要支流许河、巴公河、北石店河段的污水采用不 同的处理方法，并考虑对该流域的三个主要污水处理厂的 回用工程，与其他工程配套最终实现全流域的水环境综合 整治目标。同时，结合河道水污染治理的成功经验和实际 工程，做好丹河流域生态环境治理修复与保护工程项目。 山西省环境规划院受 委托 ，按照山西省丹河流 域水污染防治条例（2006 年修订版）对丹河水质的具体 要求，结合国家发改委和国家环保部关于对煤炭开采区跨 区域性生态环境治理和水污染治理政策及环境保护要求， 负责编制山西省煤炭采区丹河流域生态环境治

12、理修复与 - - 保护工程可行性研究报告 。 在接受编制任务后，我院及时组织有关专业人员，于 2008 年 8 月 1 日至 5 日，对丹河流域污染现状进行了现场 实地调查。在调查中，我们重点对丹河流域的主流和许河、 巴公河、北石店河三条污染严重支流以及高平市城市生活 污水处理厂、城市生活污水处理厂、巴公工业污水处理厂 等进行了实地踏勘和现场调研。同时对人工湿地工程的运 行情况也进行了现场调研。为了进一步搞清楚丹河流域的 污染来源，我们还组织专家人员，对丹河两岸煤矿生产企 业进行了调查和了解。 1.3 项目编制依据 1.3.11.3.1 编制依据编制依据 （1） 国务院关于在山西省开展煤炭工业

13、可持续发展政策 措施试点的意见(国函200652 号)； （2）山西省人民政府关于印发山西省煤炭工业可持续发 展政策措施试点工作总体实施方案的通知 （晋政发20079 号文件）; （3）国家发展改革委员会办公厅关于山西省煤炭可持续发 展基金安排使用管理实施细则的复函（发改办能源2007 1805 号） （4）山西省人民政府办公厅200832 次、44 次、45 次会议 纪要 （5）山西省发展改革委员会关于做好山西煤炭工业可持续 - - 发展试点工作有关事宜的通知（2008.7） （6）山西省人民政府办公厅关于进一步推进我省煤炭工业 可持续发展政策措施试点工作的意见（晋政办发200835 号）

14、（7）中华人民共和国水污染防治法实施细则（2003）； （8）中华人民共和国水法（2002.10）； （9）生态环境恢复与治理项目办公室关于编制煤炭采区 丹河流域生态环境治理修复与保护工程可行性研究报告 的委托书； （10）山西省丹河流域水污染防治条例（2006 年修订 草案）； （11）山西省地表水域水环境管理区域方案（2005.5）； （12）城市总体规划（2003.11）； （13）环境保护“十五”计划及 2015 年规划 （2000.12）； （14）丹河流域环境综合整治规划（2005.8）； （15）山西省发展与改革委员会组织专家对人工湿地处理 工程可研报告的评审意见； （16）环保

15、局 2005 年度地表水全年监测结果报告； （17）国家环保局科技司城市污水土地利用处理技术指南； - - （18）山西省生态功能和经济区划； （19）山西省人民政府批转山西省环境保护“十一五”规划 的通知（晋政发2006）； （20）山西省人民政府关于实施蓝天碧水工程的决定 （晋政发200615 号）。 1.3.21.3.2 基础资料基础资料 （1）丹河流域主要污染源分布图（1：100000）； （2）丹河流域地形图（1：100000）； （3）规划设计院勘察队提供的工程区地勘报告； （4）水利勘察设计院提供的环保局丹河人工湿地工程洪水 计算说明； （5）丹河流域水质监测结果； （6）丹河人

16、工湿地处理工程可行性研究报告（修改版）； （7）巴公河、许河、北石店河水质监测数据及现场勘查资 料； （8）环保局提供的其它相关资料。 1.3.31.3.3 采用的主要规范和标准采用的主要规范和标准 （1）水质标准 地表水环境质量标准 （gb3838-2002） ； 污水综合排放标准 （gb8978-1996） ； 城市供水水质标准 （cj/t206-2005） ； 城镇污水处理厂污染物排放标准 （gb18918-2002） ； （2）设计规范 - - 室外排水设计规范及局部修订条文 gbj14-87； 室外给水设计规范 （1997 年版）gbj13-86； 氧化沟设计规程cecs112：20

17、00； 城市污水处理工程项目建设标准修订，2001 年； 城市污水生物脱氮除磷处理设计规程cecs149-2003； 市政工程勘察规范gbj56-94； 给水排水制图标准gb/t50106-2001； 给水排水基本术语标准cbj125-89； 泵站设计规范gb/t50265-97； 建筑给水排水设计规范cbj15-88； 建筑设计防火规范cbj16-87； 城市防洪工程设计规范cjj50-89； 厂矿道路设计规划cbj22-87； 建筑结构设计统一标准gbj68-84； 给水排水工程结构设计规范gbj69-84； 水工设计手册（第四卷） （华东水利学院主编） ； 砖体结构设计规范gb50007

18、-2002； 建筑地基基础设计规范gbj50007-2002； 建筑结构载荷设计规范gbj9-87； 混凝土结构设计规范gbj10-89； 建筑抗震设计规范cbj11-89； 室外给水排水和煤气热力工程抗震设计规范tj32-78； 室外给水排水工程设施抗震鉴定标准gbj43-82； - - 工业企业设计卫生标准tj36-79； 工业建筑防腐抗蚀设计规范gb50046-95； 地下工程防水设计规范gbj108-87； 供配电系统设计规范gb50052-95； 建筑设计防火规范gbj16-87； 水工砼结构设计规范sdj20-78； 工业企业采暖、通风及空气调节设计规范tj19-750； 工业企业

19、噪声控制设计规范gbj87-85； 10kv 及以下变电站设计规范gb50053-94； 工业与民用供配电系统设计规范gb50052-95； 低压配电装置及线路设计规范gb5005-95； 电力装置的继电保护和自动装置设计规范gb50060- 92； 建筑防雷设计规范gb50057-94； 通用用电设备配电设计规范gb50055-93。 1.4 编制范围 依照总体规划，从丹河流域的实际情况、本工程的处 理目标和委托要求出发，确定本次可行性研究报告的主要 内容： （1）根据丹河流域环境综合整治规划 ，对河段水 质水量变化情况进行预测，合理确定工程规模。 （2）以丹河主流及支流许河、巴公河和北石店

20、河流域 的污染河水和高平市生活污水、巴公工业污水、生活污水 - - 为主要治理对象，以去除氨氮等污染物为主要目标，以污 水厂回用工程和河道的生态修复及景观建设等为主体工程， 论证方案的可行性。 （3）估算工程投资。 （4）对工程的环境、社会和经济效益进行评价。 1.5 编制原则 （1）以“保护环境”基本国策为指导思想，根据水资 源保护的相关法律、法规和方针政策，认真落实山西省和 的相关污染防治规划，以解决因煤炭开采造成的跨区域性 水污染问题为目标，为丹河流域社会经济和煤炭工业的可 持续发展提供环境基础。 （2）依据丹河流域环境综合整治规划 ，从煤炭开 采影响区的丹河全流域综合整治的角度出发，对

21、丹河主流 及主要支流许河、巴公河、北石店河段的污水采用不同的 处理方法，并考虑对该流域的三个主要污水处理厂的回用 工程，与其他工程配套最终实现全流域的水环境综合整治 目标。 （3）本工程的实施必须确保丹河及其支流许河、巴公 河、北石店河段的行洪功能，同时洪水不进入在建的人工 湿地。工程防洪标准为 30 年一遇。 （4）工程运行管理简便，并实现低能耗低成本运行。 （5）充分利用河道建造原位净水生态工程。 （6）在人工湿地处理工艺的选择上既要广泛采用先进 - - 的技术和试验结果，又要注意处理工艺的成熟性和可靠性。 净化植物的选择在满足工艺要求并有地域气候适应性的前 提下，尽量培育搭配本地原有植物

22、。 （7）河道的清淤与整修工程要因地制宜，充分利用河 道现有地形、地貌和环境条件，因势利导，使人工改造和 天然条件和谐统一，有利周围景观改善，为水环境治理目 标共同服务；同时还要考虑河道的形态修复方法和断面修 复方法的比选，选择最佳的修复方法。 （8）满足出水水质要求和环境保护目标的前提下，采 用建设和运行成本费用低的工艺，湿地填充材料要尽量本 地化，实现就地取材。 （9）工程方案从全局出发，又要考虑分步实施的可能 性，根据工艺要求和建设过程对各工程进行分期或分区， 有条件的工程可一次性完工，各分期或分区工程组成一个 统一的处理系统，又可以单独建设、运行，实现一定的处 理功能。 （10）适度考

23、虑工程的环境普教功能和生态景观功能 建设。 1.6 主要研究结论 1.6.11.6.1 工程主体方案工程主体方案 本工程的主体方案由丹河主河道和其支流的生态环境 治理修复与保护两部分构成，其工程方案和采用的工艺如 表 1.6-1 所示： - - 表 1.6-1 丹河流域生态环境治理修复与保护方案 工程方案工艺选址 垂直流人工湿 地 丹河水北村断 面至水东桥断 面 渗滤床（坝） 自由表面流 人工湿地 丹河水东桥断 面至下游东焦 河水电站水库 丹河河道与岸 边坡地 人工湿地处理 工程 人工构建水生 植物和水生动 物系统 东焦河水电站 水库水面 丹河主 河道 任庄水库人工 强化自净生态 工程 人工构

24、建水生 植物和水生动 物系统 任庄水库水面 高平污水处理 厂回用工程 反渗透技术高平市 巴公污水处理 厂回用工程 反渗透技术巴公镇 城市污水处理 厂回用工程 zt 廊道交替池 工艺 市区南部 许河河道生态 修复工程 渗滤床（坝） 自由表面流 人工湿地稳 定塘 唐西村至原村 河约 7km 马村 河段 巴公河河道生 态修复工程 渗滤床（坝） 自由表面流 人工湿地 巴公河全长 22km 河段 丹河支 流 北石店河河道 生态修复工程 生态清淤和河 岸带景观和护 坡设计 人民水库下游 至刘家川河道 - - 渗滤床（坝） 自由表面流 人工湿地 刘家川至管院 路桥河道 1.6.21.6.2 工程建设目标工程

25、建设目标 通过对流域生态环境的治理修复与保护以及对流域内 地表水、中水、库区水等水资源的合理处理，解决因煤炭 开采造成的丹河流域跨区性的水污染现状，恢复丹河清水 复流，为下游郭壁泉、三姑泉水源地和青天河水库提供安 全的供水保障；通过河道的清淤和整治，修复河道自然形 态，提高河道行洪能力；通过河道的生态修复及人工湿地 措施，恢复丹河干流及三条主要支流许河、巴公河、北石 店河河道的水体自净能力，改善沿河生态环境，促使适宜 浅水生物生存的湿地基本得到修复和改善，使水资源和水 生态得到有效保护；通过河岸带生态修复和防护，提高流 域内植被绿化和水土保持水平，涵养水源，形成自然生态 的良性循环，进一步保护

26、丹河流域的水环境和生态系统。 总之，通过本工程的实施，丹河流域因煤炭开采造成 的跨区域性水污染问题将得到解决，将消除和减轻郭壁泉 水源地、青天河水库和三姑泉水源地的安全隐患，提高丹 河河水的综合利用率，改善丹河山西出境水质，解决晋豫 两省丹河污染纠纷问题。 1.6.31.6.3 主要技术经济指标主要技术经济指标 工程总投资： 45003.27 万元 建设投资 ： 39720.45 万元 - - 其中，建设工程费用：36675.37 万元 工程建设其他费用：3045.08 万元 基本预备费 ：3972.05 万元 铺底流动资金：1310.77 万元 资金筹措方案：山西省煤炭可持续发展资金 180

27、01.308 万元 筹措资金 22501.635 万元 企业自筹资金 4500.327 万元 主要财务指标：排污收费标准 0.40 元 内部收益（税后）5% 投资回收期（税后）15 年（含建设期） 建设期限：根据各个子工程的建设周期不同，本工程 总体建设工期预计两年到两年半的时间。 2 建设项目的必要性 煤炭开采作为山西省重要的支柱产业，为全国的发展 作出巨大的贡献，同时，也为当地提供了大量的增加值、 利税、就业岗位，在全国经济社会发展中起到举足轻重的 作用，但是，长时间、大规模、高强度的煤炭开采也带来 了很多生态环境问题，对全省的社会经济可持续发展构成 极大的威胁。 地处山西省南部沁水煤田腹

28、地，素有“煤铁之乡”称 誉，是山西省煤炭长夜的重要支柱。其中，煤炭资源丰富， - - 开采历史悠久，煤质优良，是山西能源重化工基地的重要 组成部分，是全国重要的化肥原料煤生产基地。全市含煤 面积 4654 平方公里，占全市总面积的 49.01，已探明储 量 271.7 亿吨，分别占全国、全省无烟煤探明储量的 26 和 55。 的煤炭开采，促进了经济社会快速发展，但是，也引 发了一系列生态环境问题，主要表现在矿区环境污染，水 资源破坏，地表沉陷，煤矸石堆积，植被破坏及生物多样 性减少等，严重制约了煤炭工业的可持续发展。其中，地 表水资源因煤炭开采受到污染破坏问题尤为严重。 据统计，2005 年全

29、市矿井水排放量为 6543.45 万吨， 占全省矿井水排放量的 11.1%，其中 cod 排放量为 3872.01 吨，ss 排放量为 9680.13 吨，大量的矿井排水对地表水造 成严重的污染。由于煤矿开采造成地表沉陷和裂缝，地表 水渗流加速，促使地表径流减少，水库存水量下降，甚至 断流、干涸。在全省煤炭开采生态环境现状调研中发现， 因煤炭开采致使水资源减少影响到 299 个自然村，21.48 万 人，1.07 头大牲畜吃水；因采煤排水、生活废水的排放及 矿井水造成的水质污染使 70 个自然村，4.39 万人，0.27 万 头大牲畜吃水困难；同时，受采煤破坏水资源，影响周围 水源，使周边 5

30、83 个自然村，11.74 万人，1.81 万头大牲畜 吃水困难。 丹河，是的主要河流之一。丹河流域煤炭资源丰富， - - 矿井密布，受煤炭开采的影响，丹河流域的水体污染和生 态破坏问题日益严重。沿河流域的煤炭开采活动改变了水 文下垫面，造成丹河径流量减少及煤矿排水影响地表水水 质。长期的煤矿排水使丹河及其支流的部分河道煤泥淤积， 在北石店河的河道防洪清淤工程中，发现清淤出来的淤泥 中夹杂着许多黑色的煤泥，由图 2.1-1 可以看出。 图 2.1-1 北石店河河道淤积煤泥 可见，丹河流域因煤炭开采造成的生态环境现状不容 乐观，丹河流域进行生态环境治理修复与保护工作亟待进 行。 （1）实施丹河流

31、域生态环境治理修复与保护工程，是 解决因煤炭开采造成的跨区域生态环境问题的重要举措， 是实现山西省煤炭工业可持续发展的重要保障。 煤炭资源丰富，长期的煤炭开采给带来了社会经济效 益的同时，也引发了一系列生态环境问题。虽然近几年国 家加大对煤矿的整治工作，且收到了显著的效果，但是丹 河流域各大煤矿开采造成的水系破坏与环境污染等遗留问 题一直没有得到彻底解决。丹河及其支流径流量减少，水 面上漂着一层油花，而在河床底下煤灰已经尘结成厚厚的 一层煤泥，有的已经结成块状。当地农民从河底挖出的黑 色结块稍作处理就能当做煤烧，严重影响了丹河水水质。 - - 随着近年来丹河流域城镇化、工业化发展步入快车道，

32、伴之而来的是流域内的取水量和污水排放量的增加，河流 自然径流下降。同时，丹河流域上又新兴了许多化工企业， 给丹河的治理工作增加了负担，河流水体污染日益严重， 丹河中游干支流已经没有剩余环境容量。因此，丹河流域 生态环境治理修复与保护工作亟不可待。 （2）实施丹河流域生态环境治理修复与保护工程，是 完成环境保护“十一五”规划目标的重要途径。 由于长期以来超重型的产业结构、粗放型的生产模式、 城市环保建设欠账较多等原因，环境形势仍然不容乐观， 尤其是丹河流域污染严重，在全市 15 个削减河段中丹河流 域有 10 个河段有削减任务。由丹河流域环境综合整治规 划可知，丹河干流和支流的污染都较严重，除北

33、王庄至 凤和铁路桥段、高平河西至任庄水库段、郭壁泉下游及许 河外，其他河段没有剩余的水环境容量。 环境保护“十一五”规划目标中对丹河干支流都有污 染物削减任务。重点削减河段包括：高平的凤和铁路桥至 郭壁泉、永禄河、野川河、原村河、巴公河、白水河等。 削减目标为 cod4058.52 吨/年、氨氮 631.34 吨/年。分别占 全市削减总量的百分比为 cod 77.30%，氨氮 82.34%。 由此可见，丹河流域的生态环境治理修复与保护工程 的开展，关系到环境保护“十一五”规划目标是否能够顺 利完成，对可持续发展有深远的意义。 - - （3）实施丹河流域生态环境治理修复与保护工程，是 继续推进“

34、蓝天碧水工程”的工作重点。 山西省蓝天碧水工程实施以来，环保工作取得了明显 的阶段性成果，2007 年，在国家考核的 113 个重点城市中， 山西省已全部摘掉全国倒数前五名的“黑帽子” 。省环保局 公布的 2007 年度山西省蓝天碧水工程考核结果中，在 11 个市排名位列全省第一。 2008 年，环保工作以创建国家环保模范城市为目标， 继续推进“蓝天碧水工程” ，将使全市主要污染物二氧化硫、 化学需氧量排放量分别控制在 11 万吨以下和 1.62 万吨以下。 在深入实施“蓝天碧水工程”方面，全面实施了“碧水工 程” ， 按照“治丹保沁”原则，重点对丹河流域和城市地 表水域实施综合整治。丹河流域

35、及其支流的生态环境治理 修复与保护工作，都将成为重点工作开展，因此丹河流域 关系到蓝天碧水工程的继续推进，将成为继续推进“蓝天 碧水工程”的工作重点。 （4）实施丹河流域生态环境治理修复与保护工程是改 善下游河流水质量，确保饮用水源安全的重要举措。 近几年来，高平市境内的兰花集团等矿区污水及化工 废水排入丹河上游支流许河段，使其受到污染；巴公河沿 岸的化工企业排放的污水使巴公河水质日益下降；北石店 河流域上的矿区废水、工业废水的排入，使北石店河水质 遭到严重破坏。丹河任庄水库以下中游河段因接纳巴公河、 - - 北石店河污水成为一条排污河。 水东桥下游约 25km 就是区郭壁泉饮用水源地，该水源

36、 地作为主要水源，规划供水规模 10 万吨/天，现状供水量约 4 万吨/天，取用石灰岩岩溶地下水，共设有 3 泉 9 井。由 于水东村下游河道基本处于石灰岩裸露区，地表河水直接 补给地下水，污染的河水对饮用水安全构成严重威胁，特 别是水源地内的泉水出露后和上游来的污水汇流，继续影 响着郭壁泉下游的河流和地下水水质。 尽管目前各个工矿企业加大对污水的处理力度，其排 放的废水被丹河接纳后仍然不能满足其对饮用水功能的要 求，固仍然对饮用水源地造成威胁，加上以前肆意排污造 成的丹河流域水体污染和生态破坏的遗留问题，丹河流域 的生态环境治理修复与保护工程显得重要而迫切，因此， 在这些重污染河道上开展生态

37、环境治理修复与保护工程， 对改善河流水质，消除和减轻对饮用水源地的安全隐患有 重要的作用。 （5）实施丹河流域生态环境治理修复与保护工程，将 确保和极大的提升任庄水库和东焦水库的综合效率。 任庄水库是丹河最大的控制性工程，控制流域面积为 1298.6 平方公里，总库存容 8050 万立方米，主要供巴公和 高都两个工业园区的企业用水，可年供水 500 万立方。它 是丹河流域一座以防洪为主的中型水库， 山西省丹河流域 水污染防治条例规定任庄水库库区水环境质量功能目标 - - 为 iii 类标准，为保证水库正常的使用功能，并合理开发其 旅游资源，拓宽其利用渠道，就要尽量降低水库水体的营 养水平，构建

38、健康水库生态系统。 丹河下游东焦河水电站工程，是国家发改委、水利部 确定的首批水电站代燃料试点工程，年发电量 1934 万度， 向工业企业供水 1500 万立方米，水库回水绵延 9.2 千米， 新增水面 2000 余亩。为保证水库正常的使用功能，将其建 设成为一项集发电、供水、旅游于一体的综合水利工程， 并将水库作为重要生产、生活水源加以开发利用，就必须 大幅度削减入库水中的 p、n、c 等污染物，尽量降低水库 水体的营养水平，构建健康水库生态系统，并确保其入库 水水质达到或者优于 gb3838-2002 标准的一般景观水水质 标准。且该水库位于山西、河南两省交界地区上游，其水 质好坏不仅影响

39、饮水水源地郭壁泉的水质安全，还会直接 影响涉及晋豫两省重大关系的河南省焦作市饮用水源地青 天河的水质安全。 可见，丹河流域生态环境治理修复与保护工程的实施， 将有大大提升任庄水库和东焦河水库的综合效率，这样， 在取得生态环境效益的同时，还会给当地带来一定经济效 益。 （6）实施丹河流域生态环境治理修复与保护工程，将 改善丹河山西出境水质，解决丹河晋豫两省纠纷的关键措 施。 - - 由于长期以来受到来自上游的污染威胁，近年来位于 山西晋城和河南焦作交界处的焦作市重要水源地青天河水 库多次出现污染事故，为此，在强化各类工业源和城镇污 水达标治理的同时，要最大限度的降低河流下游污染负荷， 以充分改善

40、下游水质，确保青天河水库水质安全。丹河流 域生态环境治理修复与保护工程将东焦河水库出水水质控 制在地表水环境质量 iv 类标准，再向下游流经数公里汇入 郭壁泉水后，至青天河水库水质基本可以达到 iii 类水质， 目前的污染状况将得到缓解，两省跨界河流污染问题将得 到彻底的解决。 综上所述，认真实施本项目是解决丹河流域因采矿业 造成的水体污染生态破坏等历史遗留问题，改善丹河水质， 促进丹河流域综合治理目标实现的重要举措，对深层次开 发丹河水资源，促进丹河流域经济、社会与环境的和谐发 展具有极其重要的意义。 - - 3 丹河流域概况及其污染现状 3.1 丹河水系及其流域概况 （1）地理位置及水系概

41、况 丹河纵贯的东部，是最重要的地面水体之一，是沁河 最大的支流，属黄河水系。地理位置介于东经 112 4211325，北纬 35163558。它发源于高平市赵庄丹 株岭，流经高平市、泽州县，出山西境于河南沁阳县的北 金村汇入沁河，境内干流全长 128.3km，境内流域面积 2965km2，主要包括高平市和城区全部、泽州县大部分区域 和陵川县部分区域。 丹河流域水资源总量约 4.24 亿立方米，径流量 3.44 亿 立方米，现年均流量 11.1m3/s。主要支流包括永禄河、许河、 东仓河、巴公河、北石店河和白水河。其最大的支流是白 水河，发源于晋城郊区的白马寺山，流经郊区在两谷坨附 近汇入丹河，

42、全长 58.1km，流域面积 385.9km2，呈典型的 - - 季节性河流。目前，东仓河、北石店河及丹河中下游其他 支流已无或基本上已无清水径流量。 （2）地形地貌 丹河流域的地形是北高南低，四周高中间低，且地形 较平坦开阔，形成宽阔的高原盆地，流域内最高点为东北 部陵川县六泉乡的北板山，主峰海拔 1791.6m；最低点为丹 河下游河谷处境处铁路桥，海拔仅 290m。境内大部分地区 在 690m1000m 之间。地貌形态以中山和中低山为主，次 为低山及丘陵，有部分山间盆地及山间宽谷。流域内石灰 岩广布，溶洞发育，断层较多，水量渗透较严重。 （3）水文地质 丹河流域地下水可分为松散岩类孔隙水（

43、浅层水）、 碎屑岩类裂隙水（中层水）、碳酸盐岩类岩溶水（深层水） ，它们同时存在，具有密切的水力联系，相互补给，水量 丰富，水深一般在 300m 以下。水质：中层水属 型水，矿化度为 0.10.5g/l，水温 mgacsohco -2 43 1421；深层水为水，矿化度小于 1g/l，一般为 achco3 0.890.9g/l，适用于工农业和生活用水。水源补给主要靠 大气降水，边界侧向补给，地表水文网补给及各层水之间 的越流补给等。总的来看，属于富水区域。 （4）水利建设与水资源利用 丹河流域的水资源主要为地下水，一部分工农业用水 来自丹河的地表水。流域水资源总量约 4.24 亿立方米，按 -

44、 - 水源分，河川径流量 3.44 亿立方米，地下水资源量径流量 3.25 亿立方米，其中重复水资源量径流量 2.45 亿立方米， 如表 3.1-1 所列。 表 3.1-1 丹河不同区域的水资源量（亿立方米） 河川径流地下水基流水资源总量 区域总 量 本 区 外 区 总 量 本 区 外 区 总 量 本 区 外 区 总 量 本 区 外 区 任 庄 0.5 2 0.5 2 0 0.8 8 0.8 8 0 0.0 8 0.0 8 0 1.3 2 1.3 2 0 丹 河 市 区 2.9 2 2.9 2 0 2.3 7 2.3 7 0 2.3 7 2.3 7 0 2.9 2 2.9 2 0 丹河干流上建

45、有任庄水库，位于泽州县高都镇任庄村 南，是丹河流域上一座以防洪为主的中型控制性工程，控 制流域面积 1298.6km2，设计总库容 8050 万立方米，兴利 库容 2035 万立方米，调洪库容 6098 万立方米。另外丹河 支流上还有上交、申庄 2 座中型水库。 根据地下水资源开发利用规划报告 ，到 2010 年丹 河流域需水量为 1.29 亿立方米，但可供量仅为 0.75 亿立方 米，缺水 0.54 亿立方米。因此，丹河流域为相对缺水区， 水资源的利用主要为地下水，占用水总量的 86%以上。地 下水严重超采，水位逐年下降，部分泉水已开始干枯。而 三姑泉出露于河流下游省界附近地区，开发利用成本

46、高。 造成水资源浪费的另一原因是时间分布上的不平衡， 河川径流量的一半以上集中在汛期 79 月份，几乎所有河 - - 道都为季节性河流，夏季暴雨过后，浊流滚滚，无法利用； 冬春干旱少雨，河流断流，部分村庄人畜饮水困难。同时， 径流的年际变化较大，有时连续几年丰水或干旱，没有大 型的骨干供水工程以实现年际间以丰补枯。因此，丹河流 域的水资源短缺是制约工业发展的重要因素。采用先进的 节水工艺，节约用水，同时对污水集中处理，提高废水的 循环利用率是解决丹河流域水资源短缺问题的重要途径。 3.2 社会经济概况 丹河流域人多地少，总人口约 130 万，人口密度 414 人/km2，人均土地 3.6 亩。

47、 近几年来，丹河流域培育发展新兴产业，构建以煤为 基础的产业链，走煤电气、煤电铝、煤焦铸 一体化之路，发展清洁能源、电力、煤化工、中高档铸件、 新型建材、丝麻织品、特色饮品和旅游八大产业，建设 5000 万吨清洁煤、800 万千瓦电力、300600 万吨高浓度 氮肥、200 万吨中高档铸件四大基地。 2006 年，全市国内生产总值 362 亿元，财政总收入 79 亿元，其中丹河流域约占 60%。城镇居民人均可支配收入 10152 元，农民人均纯收入 3939 元。人均国内生产总值、 人均财政收入、城镇居民人均可支配收入三项指标居全省 前列。 3.3 气候气象 丹河流域地处太行山区，属暖温带半湿

48、润大陆性季风 - - 气候，四季分明，雨热同季，雨量分布不均，主要集中在 7、8、9 三个月。春季风速大，蒸发强而降水少；夏季炎热， 降雨集中；秋季降水减少，多秋高气爽天气；冬季寒冷而 干燥。年平均气压 931.0kpa，年平均降雨量 619.4mm，年 蒸发量 1735.9mm，年平均气温 12.3，7 月份温度最高， 12 月份温度最低。区 wnw 和 sse 风出现的频率较多，年 静风频率为 21.42%，夏季以东南风为主，冬季以西北风为 主。区秋季（8、9、10 月）的平均风速较小，3、4 月份风 速较大（2m/s） ，其它各月的平均风速都1.6m/s，全年 平均风速为 1.76m/s

49、。 3.4 丹河流域水污染现状及其发展趋势 3.4.13.4.1 丹河流域污染现状丹河流域污染现状 丹河流域的主要污染形式是水污染，其污染源主要是 一些与煤炭开采相关的化工和后续化产企业，污染严重河 段主要有高平市区段、巴公河段、北石店河段及晋城城区 段。 高平城区污染段主要接纳县城的工业污水，主要工业 污染源有高平化工有限公司、高平化肥厂、天脊中化、高 平纺织厂等。 巴公河流域作为泽州县重要工业区，主要接纳泽州县 的部分工业污水，主要工业污染源有天脊集团晋城化工股 份化工厂，天脊集团晋城化工股份化肥厂、兰花科技创业 化工分公司、莒山煤矿和山西省电力公司等。巴公河段水 - - 质现状如图 3.

50、4-1 所示。 图 3.4-1a 巴公河河道水质 图 3.4-1b 巴公河河岸状况 北石店河主要接纳晋城矿务局一带工业污水，主要工 业污染源有兰花科创股份公司化肥分公司、凤凰山煤矿、 王台铺煤矿、白马啤酒厂等。北石店河段水质状况如图 3.4- 2 所示。 图 3.4-2 矿区废水排入北石店河 晋城城区污染段主要为城区内工业企业污水，汇入白 水河，主要工业污染源有天脊集团晋城煤气化厂、古书院 煤矿、晋城恒光热电厂、晋城春光热电厂和北岩煤矿、七 一煤矿等。 2005 年 1 月至 2008 年 6 月，丹河主要监测断面的监测 情况汇总如表 3.4-1： 表 3.4-1 2005-2008 年丹河主

51、要监测断面水质状况与变化汇 总表 水质类别 断面 名称 断面 性质2005200620072008 水 质 标 准 水质变 化情况 - - 赵庄省控iiiiiiiiii 无明显 变化 小赵 庄 省控劣 v劣 v劣 v劣 vv 无明显 变化 高平 河西 省控劣 v劣 v劣 v劣 vv 无明显 变化 任庄 水库 省控iviviviviii 无明显 变化 水东 桥 省控劣 v劣 v劣 v劣 vv 无明显 变化 后寨省控iviviviviv 无明显 变化 注：任庄水库各月份水质状况变化较大，常在 iii、iv 类水 之间变化，总体成 iv 类水。 根据上表的统计情况和“十五”环境质量报告的 评价结论，

52、 “十五”期间，丹河水质污染状况总体有所好转， 总污染指数由 2001 年的 3.85 下降到 2005 年的 2.11。丹河 各监测断面中，赵庄和后寨断面水质较好，20012003 年 二断面均为轻度污染，2004 年至今均为优，水质均达到规 定标准，年际间无明显变化；任庄水库各月份水质状况变 化较大，常在 iii、iv 类水之间变化，总体成 iv 类水， 2001 年和 2005 年均属轻度污染，2002 年2004 年依次为 重度污染、中度污染和优。小赵庄、高平河西、水东桥断 面均为劣 v 类水质，各年份均属重度污染水平。污染最严 重断面是水东桥， “十五”期间平均综合污染指数达 5.8

53、6。 污染类型仍以有机类和无机类混合污染为主，其污染分担 - - 率分别为 58.52%和 38.32%。 根据环境保护监测站提供的丹河水东桥及晋陵桥断 面水质监测结果 （见表 3.4-2a,b） ，2006、2007 年 2 年丹河 水质指标中 cod、氨氮有逐年降低的趋势，丹河河道水质 主要受氨氮污染影响。丹河主要支流近期水质监测数据见 附表一，各主要支流中，氨氮仍是主要的污染物，同时总 磷也有不同程度的超标现象。 表 3.4-2a 2006 年丹河水东桥断面水质监测结果（单位 mg/l） 项 目 时间 氨氮codbod5do 流量 （m3/s） 1 月64.66922.54.00.74

54、3 月57.84316.02.20.83 5 月56.85718.51.20.85 7 月41.15810.73.50.91 9 月38.55020.03.60.92 11 月48.1529.76.20.84 均值48.465215.03.30.87 表 3.4-2b 2007 年丹河水东桥断面水质监测结果（单位： mg/l） 项 目 时间 氨氮codbod5do 流量 （m3/s） 1 月46.3589.76.20.80 3 月586323.82.90.83 5 月51.1258.64.80.82 7 月22.65623.03.00.82 - - 9 月24.45022.94.60.81 1

55、1 月20.8308.55.20.79 均值37.24716.14.40.81 丹河流域具体污染源分布情况见附图一，各主要排污 企业的排污汇总情况见附表 1。 3.4.23.4.2 丹河流域水污染发展趋势丹河流域水污染发展趋势 近年来，随着煤炭开采及煤化工行业的快速发展，为 减轻工业对丹河的污染，高平市污水处理厂、巴公工业污 水处理厂、晋煤集团生活污水处理厂及污水处理厂相继投 入使用，丹河水质恶化趋势得到一定程度缓解，但依然不 容乐观。今后几年丹河流域正在构建以煤炭为基础的产业 链，重点发展洁净能源、电力、煤化工等产业。全流域高 浓度氮肥生产规模将在现有 200 万吨的基础上增至 400 万

56、吨以上，电力、煤炭等行业也将有很大的发展。相应的流 域水资源消耗量和废水排放量都会有大的增加。为了保护 环境，认真落实科学发展观，努力实现环境经济协调发展， 在“十一五”期间将加快产业结构调整和升级，实行循环 经济战略，走清洁生产之路。同时，也将进一步加大环境 综合治理的力度，完善区域性污水处理及回用设施。届时， 现有大量废水超标排放的状况将明显好转，但河流水污染 物总量控制的任务仍十分艰巨。 - - 4 技术方案分析 本工程主要是针对丹河流域的污染水体，因此首先确 定各水体功能的指标要求，然后据此比选分析采用的技术 方案，最终确定本工程的备选方案。 4.1 水体功能指标的确定 4.1.14.

57、1.1 水体功能指标依据水体功能指标依据 山西省丹河流域水污染防治条例 （2006 年修订草案） 第十二条规定： 丹河源头北王庄桥和任庄水库库区水环境质量功能 目标为 iii 类，凡向该河段排放废水的单位，执行国家污水 综合排放一级标准。 北王庄桥任庄水库入口、任庄水库出口水东桥及 白水河河段水环境功能目标为 v 类，水东桥后寨河段水 环境功能目标为 iv 类。凡向该河段排放废水的单位，执行 国家污水综合排放二级标准。 排入城市集中污水处理厂的废水，污染物浓度必须达 到处理厂的进水水质要求。 4.1.24.1.2 各水体功能指标各水体功能指标 考虑丹河流域环境综合整治规划以及河道水质对于郭 -

58、 - 壁泉等水源地的影响，报告中确定各项子工程水体功能指 标如下： 高平市污水处理厂和巴公工业污水处理厂的回用工程 出水：满足再生用水用作冷却水的水质控制指标 （gb50335-2002）中循环冷却水系统补充水的水质标准； 城市生活污水回用工程出水：中水用作景观环境用水， 水质符合城市污水再生利用 景观环境用水水质 gb/t18921-2002 的规定，中水用作城市杂用水，其水质应 符合城市污水再生利用 城市杂用水水质gb/t18920- 2002 的规定，中水用作循环冷却水，水质符合再生用水 用作冷却水的水质控制指标（gb50335-2002）中循环冷 却水系统补充水的水质标准； 任庄水库库

59、区水环境质量功能目标为 iii 类； 东焦河水电站水库的出水执行地表水 iv 类水质标准； 任庄水库出口水东桥及白水河河段水环境功能目标 为 v 类； 水东桥后寨河段水环境功能目标为 iv 类； 丹河支流没有明确规定水质指标，报告中确定各支流 水质要求不低于丹河干流的水质指标，即许河、巴公河、 北石店河河段水环境功能目标为 v 类。 4.2 技术方案分析 本工程主要针对因煤炭开采造成的丹河流域地表水的 - - 跨区域性污染问题提出解决方案，工程内容包括河道疏浚， 清淤，护坡、下垫面修复、绿化等，减少河道内源污染， 同时，结合周边城镇工业废水、生活污水的综合治理，截 留外源污染，恢复流域地表水生

60、态功能。因此，本报告对 丹河主河道及其支流采用以下 4 个子工程：人工湿地处理 工程、水库人工强化自净生态工程、污水处理厂回用工程、 河道生态修复工程。 丹河人工湿地处理工程作为丹河流域水污染治理的一 项措施，与丹河流域生态环境治理修复与保护是密不可分 的，因此本报告将其纳入进来作为本工程的补充，其技术 可行性先期已做了分析，本报告不再分析，只做一些必要 的叙述。 4.2.14.2.1 任庄水库人工强化自净生态工程技术方案分析任庄水库人工强化自净生态工程技术方案分析 在河、湖、水库构建水体人工强化自净生态工程是净 化水质、改善水体生态环境的经济、有效办法，迄今为止 应用已经十分广泛。 水库库区