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入河排污口分析及策略

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入河排污口分析及策略

本文作者:杨立东作者单位:新疆沙湾县金沟河流域管理处

1自然及社会经济概况

玛纳斯河流域位于天山北麓中段、准葛尔盆地南缘。发源于依连哈比尔尕山,流域内地势由东南向西北倾斜,东以塔西河为邻,西与金沟河相接,南起依连哈比尔尕山北麓分水岭,北接古尔班通古特大沙漠,介于E84°47''''-E85°31'''',N43°04''''-N45°30''''之间。流域面积总1.98×104km2。玛纳斯河流域地处新疆天山北坡经济带的中心,是新疆经济文化最发达地区之一。本地区土地资源丰富,宜耕土地面积辽阔,光热充足,适宜大规模拓荒种植。红山咀以下的平原区域是主要的农业生产区,经过50年的快速发展,本流域已成为自治区工业及粮、棉、糖的重要生产基地之一,是新疆乃至欧亚大陆桥经济最活跃的地区之一。流域范围内有:巴州的和静县、塔城地区的沙湾县、昌吉州的玛纳斯县、石河子市、农八师的14个农场、克拉玛依市的一个乡及农六师的新湖农场,流域人口70万,总土地面积790.7×103hm2,耕地238×103hm2,园林18.5×103hm2,牧草地118.7×103hm2,未利用荒地344.7×103hm2。

1.1水文、气象

玛纳斯河流域位于天山北坡中段,山脉山脊高度自西向东逐渐递减,地势由南向北倾斜,海拔最高5242.5m,最低256m。海拔高程3600m以上终年积雪,冰川面积1037.68km2,是各流域径流的主要补给源。流域中高山区面积4637km2,出山口以上面积5156km2,低山丘陵区519km2,出山后河流进入冲积平原区,最终汇入尾闾玛纳斯湖。中高山区降水比较丰富,年降水量可达500~1000mm;靠近沙漠边缘降水量少,仅有117mm,年水面蒸发可达1550~2122mm。

1.2水资源开发利用

1.2.1引水工程

二级电站引水枢纽:以发电为主、结合防洪灌溉,位于石河子市东南红山嘴引水枢纽上游约14km处,为人工弯道式永久性引水建筑物,枢纽于1979年建成。年引水7×108m3,引水率约60%。红山嘴引水枢纽:以灌溉为主结合防洪发电的费尔干式永久性引水建筑物,位于石河子市南15km玛纳斯河红山嘴出山口处,于1959年5月落成。枢纽断面设计过洪能力为650m3/s,校核流量为1060m3/s,年引水量9×108m3,引水率为0.72%。

1.2.2蓄水工程

规划区内有大、中、小型水库共14座,多为20世纪50-60年代修建的平原水库,包括大(Ⅱ)型水库3座、中型水库2座,设计总库容4.52×108m3(其中夹河子水库为拦河水库,库容0.8×108m3,其余均为注入式水库)。

1.2.3输水工程

主要的输水工程有:东岸大渠、西岸大渠、莫索湾干渠、石河子干渠。

1.2.4水力发电工程

正是由于区内建成了引、蓄、输水工程和水力发电工程,为区内的工农业生产奠定了坚实的基础,才使区内的工农业用水得到保证。本次据调查和有关统计资料分析整理,区内总供水18.14×108m3,其中农业灌溉用水17.16×108m3,占总用水量的94.6%,工业和生活用水仅占5.4%。

2排污口概况

本次调查的入河排污口主要有煤矿排污口6处、城市排污口1处。其概况如下:

1)石河子南山煤矿红沟分矿工业区排污口:位于玛纳斯河上游干流红霓沟河左岸,E85°51''''40.3″,N43°54''''19.8″,在一级源头水保护区内。利用天然干涸沟壑进行污水排放,主要污水为煤矿井下抽水与生活用水的混合污水,排放方式为连续排放。

2)天安煤业有限责任公司野蒜沟井排污口:位于玛纳斯河上游干流红霓沟河右岸,E85°52''''18.3″,N43°54''''26″,在一级源头水保护区内。利用天然干涸沟壑进行污水排放,主要污水为煤矿井下抽水。排放方式为连续排放。

3)天安煤业有限责任公司四号井排污口:位于玛纳斯河上游干流红霓沟河右岸,E85°52''''20.2″,N43°54''''27.2″,在一级源头水保护区内。利用天然干涸沟壑进行污水排放,主要污水为煤矿井下抽水。排放方式为连续排放。

4)玛纳斯县旱卡子滩乡小白杨沟煤矿一号井排污口:位于玛纳斯河上游支流小白杨沟河左岸,E85°59''''27″,N43°51''''53.6″,在一级源头水保护区内。利用暗管进行污水排放,主要污水为煤矿井下抽水。排放方式为间歇排放。

5)玛纳斯县永安煤业有限责任公司一号井排污口:位于玛纳斯河上游支流清水河左岸,E86°06''''19.6″,N43°50''''26.6″,在一级源头水保护区内。利用暗管进行污水排放,主要污水为煤矿井下抽水。排放方式为间歇排放。

6)玛纳斯县永安煤业有限责任公司二号井排污口:位于玛纳斯河上游支流清水河右岸,E86°06''''20.5″,N43°50''''22″,在一级源头水保护区内。利用暗管进行污水排放,主要污水为煤矿井下抽水。排放方式为间歇排放。

7)石河子经济技术开发区东排污干渠:位于玛纳斯河中游干流左岸,石河子市东北方向约10km处,E86°07''''35.3″,N44°20''''52.3″,在二级工农业用水区内,利用阴沟进行污水排放,主要污水为开发区工业污水及居民生活污水。排放方式为连续排放。

2.1主要供水水源地保护区内排污口

经调查,本流域人口较集中的地方在石河子市、玛纳斯县,在石河子市、玛纳斯县城区,工业企业、饮食服务、城市绿化及居民生活用水全部取自位于城市郊区的水源地,水源地取水均是用机井抽取的深层地下水,没有直接引用河水。因此,石河子市、玛纳斯县城市的主要供水水源,均没有取用玛纳斯河河水,主要供水水源地保护区内也没有直接的入河排污口。

2.2排污口废污水入河量

入河排污口废污水及污染物入河量计算公式如下:(略)。每个入河排污口每年入河排污量计算方法:按照日入河排污量乘以年入河排污天数。废污水中某污染物年排放量计算方法:按照排污口监测废污水中某污染物的排放量乘以1年的排放天数。混合及生活污水的入河排污口污水排放天数一般按照365d计算;工业入河排污口污水排放天数按照调查天数计算。一般行业污水排放天数按330d考虑,特殊行业按实际调查结果计算。从调查分析计算结果看,石河子南山煤矿红沟分矿年污水排放量为2.1444×104t。天安煤业有限责任公司野蒜沟井年污水排放量为5.8342×104t。天安煤业有限责任公司四号井年污水排放量为1.7660×104t。旱卡子滩乡小白杨沟煤矿一号井年污水排放量为1.9008×104t。玛纳斯县永安煤业有限责任公司一号井年污水排放量为56.16×104t。玛纳斯县永安煤业有限责任公司二号井年污水排放量为24.71×104t。石河子经济技术开发区东排干渠年污水排放量为450.96×104t。从计算结果看:①年污水排放量最大的是石河子经济技术开发区东排干渠450.96×104t;②是玛纳斯县永安煤业有限责任公司,一、二号井合计年污水排放量为80.07×104t;③天安煤业有限责任公司野蒜沟井、四号井合计年污水排放量为7.6002×104t。

2.3污染源及主要污染物评价

通过入河排污口评价确定某河段(水域)及各水功能区的主要排污口和主要污染因子。

2.3.1评价方法

入河排污口评价采用污染物入河量排序及超标排序方法。1)污染物入河量排序法:统计各污染源的排污量后依序排列的方法。这种评价方法仅考虑排污量的大小,没有考虑污染物的超标程度。2)超标排序方法:以污水排放标准来衡量废水中污染物是否超标,若所排污染物中有一项超标即列出该项为超标排放污染源,超标排放污染源占区域中污染源总数的比例即为污染源的超标排放率。这种评价方法考虑了污染物的超标程度,没有考虑污染物的排污量的大小。

2.3.2评价因子

评价因子选取pH值、悬浮物、化学需氧量CODcr、五日生化需氧量BOD5、氨氮、挥发酚、氰化物、石油类、总汞、总砷、六价铬、总铜、总铅、总镉等14项。

2.3.3评价标准

评价标准采用中华人民共和国《污水排放标准》GB8978-1996中的一级标准。评价标准值见表1。从调查计算结果看,玛纳斯河一级源头保护区内的主要污染源是分布在其两岸的煤矿企业,而这些企业排放的污水主要来自抽取矿井下的渗透沉积水。玛纳斯河流域入河排污口监测成果评价如下:石河子南山煤矿红沟分矿工业区排污口污水主要污染物质为悬浮物、CODcr,BOD5、氨氮、石油类、砷。本次监测成果均未超过《污水排放标准》GB8978-1996中的一级标准。天安煤业有限责任公司野蒜沟井排污口污水主要污染物质为悬浮物、CODcr,BOD5、氨氮、挥发酚、石油类、硫化物。其中悬浮物超标339倍、CODcr超标17.7倍,其他污染物质未超标。天安煤业有限责任公司四号井排污口污水主要污染物质为悬浮物、CODcr、BOD5、氨氮、石油类、砷、铅。其中悬浮物超标23倍、CODcr超标1.54倍,其他污染物质未超标。旱卡子滩乡小白杨沟煤矿一号井排污口污水主要污染物质为悬浮物、CODcr,BOD5、氨氮、石油类、硫化物。其中CODcr超标1.14倍,其他污染物质未超标。玛纳斯县永安煤业有限责任公司一号井排污口污水主要污染物质为悬浮物、CODcr,BOD5、氨氮、六价铬、石油类、砷、硫化物、铅。其中悬浮物超标1.22倍、CODcr超标0.9倍,其他污染物质未超标。玛纳斯县永安煤业有限责任公司二号井排污口污水主要污染物质为悬浮物、CODcr、BOD5、氨氮、石油类、硫化物、铅。其中CODcr超标1.0倍,其他污染物质未超标。石河子经济技术开发区东排干渠排污口污水主要污染物质为悬浮物、CODcr、BOD5、氨氮、挥发酚、氰化物、六价铬、石油类、砷。其中悬浮物超标3.02倍、CODcr超标4.88倍、BOD5超标9.47倍,其他污染物质未超标。

2.4入河排污口现状分析

根据中华人民共和国《污水排放标准》GB8978-1996中的一级标准,分析如下:

1)用污染物入河量排序法评价:第一位的是石河子经济技术开发区东排污干渠,年污染物入河量是4476.778t/a;第二位的是天安煤业有限责任公司野蒜沟井,年污染物入河量是1486.292t/a;第三位的是玛纳斯县永安煤业有限责任公司二号井,年污染物入河量是196.198t/a;第四位的是玛纳斯县永安煤业有限责任公司一号井,年污染物入河量是99.1998t/a;第五位的是天安煤业有限责任公司四号井,年污染物入河量是30.98075t/a;第六位的是旱卡子滩乡小白杨沟煤矿一号井,年污染物入河量是3.162t/a;第七位的是石河子南山煤矿红沟分矿工业区排污口,年污染物入河量是1.80511t/a。

2)用污染物超标排序法评价:第一位的是天安煤业有限责任公司野蒜沟井,其评价因子悬浮物超标339倍;第二位的是天安煤业有限责任公司四号井,其评价因子悬浮物超标23倍;第三位的是石河子经济技术开发区东排污干渠,其评价因子CODcr超标4.88倍;第四位的是玛纳斯县永安煤业有限责任公司一号井,其评价因子悬浮物超标1.22倍;第五位的是旱卡子滩乡小白杨沟煤矿一号井,其评价因子CODcr超标1.14倍;第六位的是玛纳斯县永安煤业有限责任公司二号井,其评价因子CODcr超标1.0倍;第七位的是石河子南山煤矿红沟分矿工业区排污口,本次调查其评价因子污染物浓度未超标。

可以由上述得出,本次调查的7处入河排污口,主要污染物包括:悬浮物、化学需氧量CODcr、五日生化需氧量BOD5、氨氮、挥发酚、氰化物、石油类、砷、六价铬、铅等10项指标;其中主要的超标污染物是:悬浮物、化学需氧量CODcr、五日生化需氧量BOD5,排序第一位的天安煤业有限责任公司野蒜沟井,悬浮物超标339倍;第二位的天安煤业有限责任公司四号井,悬浮物超标23倍,第三位的石河子经济技术开发区东排污干渠,CODcr超标4.88倍。

3结论

1)玛纳斯河上游源头保持区,建设相应的处理设备,使废污水得到集中有效的处理;对污水排放未达标的煤矿应进行整改使之达标排放;制定相应政策,加大投入力度,建立长效动态水质监测机制,以保证上游水源的安全。2)石河子经济技术开发区东排干渠应建设污水处理厂,并在建设污水处理厂的同时,还应完善开发区的排水管道建设,使废污水得到集中处理。对现有的污染源排放总量进行排放控制,对企业施行达标排放,严格控制新污染源的产生。3)大力开展节约用水,加强水资源的利用、规划和处理。加强水政执法力度,强化水环境监管力度。加强对水资源保护的宣传力度,增强人们保护水资源的意识。加大对水环境监测的重视程度,加大对水环境监测分中心的投资力度,加强对水环境监测技术人员的培养。