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渭河流域水文概况
渭河流域陕西段污染分析及控制对策研究
摘要：
渭河是陕西省的第一大河，是黄河最大的一级支流，是中国政治、经济和文化的中心。
然而近年来渭河水体污染严重，水质严重恶化，基本丧失了生态功能，严重阻碍了区域经济的发展。
因此针对渭河水环境的变化，寻根溯源并探讨解决问题的途径，具有重要的现实意义。
本文根据1991-2002年渭河水质监测资料对渭河流域陕西段主要污染因子CODMn、NH3-N进行了分析研究，揭示了渭河流域CODMn、NH3-N污染因子的污染变化规律，并分析了污染产生的主要原因，同时提出了切实可行的渭河流域污染治理措施。
关键词：
渭河流域污染因子污染治理
中图分类号：
X824文献标识码：
A文章编号：
0引言
渭河发源于甘肃省渭源县的鸟鼠山，流经甘肃、宁夏、陕西三省26个县市,至潼关入黄河,全长818km，总流域面积6.25×104km2.陕西境内河长共502km,流经宝鸡、杨凌、咸阳、西安、渭南5市（区）。
流域面积3.38×104km2,分别占渭河全长和总流域面积的61.37%和53.79%[1]。
渭河是陕西的"母亲河"、"生命河"。
该流域不仅是陕西省政治、文化的中心区域，而且是陕西经济最为活跃的地区,这里聚集了全省64％的人口、56％的耕地、72％的灌溉面积和80％的生产总值[2]。
它的存在是陕西关中地区传统农业灌溉的基础，也是沿岸大中城市如西安、宝鸡、咸阳、渭南等现代文明的保障。
然而，近年来，渭河的水质极度恶化，各项指标严重超标，据省环保部门提供的数据，2004年渭河流域废水排放总量已经超过6亿吨，其中COD、氨氮等主要污染物排放量近27万吨[2]，渭河即将成为陕西关中最大的"纳污水道"和黄河最大的污染源之一。
陕西省政府曾于1999年下令关闭了500多家小造纸厂，随后又关停了一批治理无望、污染严重的企业，并对249家企业投资4亿多元，进行污染控制治理，近年达标排放率保持在90％以上。
特别是2001年以来，根据国务院的统一部署，对停产企业"偷开偷排"和"十五小"企业的死灰复燃进行了严厉打击，巩固了达标的成果。
但是由于经济的快速发展，渭河水资源的严重短缺，河道缺乏必要的生态用水，因而污染的速度仍在加剧。
为了更进一步了解渭河水污染情况，本文根据陕西省环保局1991-2002年渭河水质监测的断面资料，对造成渭河水污染严重的CODMn、NH3-N污染进行了分析和研究，以利于为渭河进行更好的治理提供一定的决策依据。
1断面选择与评价标准
1.1断面选择
选择了渭河干流陕西段的13个监测断面（林家村、卧龙寺桥、虢镇桥、常兴桥、兴平、南营、咸阳铁桥、天江人渡、耿镇桥、新丰镇桥、沙王渡、树园、潼关吊桥）作为评价断面，评价断面的控制河长493公里。
1.2评价指标、评价标准、评价方法
评价指标和标准：
根据渭河污染源的特点（以工业污染源、生活污染源、农业污染为主），本文选取污染较为严重的两个指标CODMn、NH3-N，对渭河的污染进行分析评价。
评价标准（见表1）依据2002年国家公布的地面水环境质量标准GB3838-2002[4]。
表1地面水环境质量标准GB3838-2002（主要污染物级别划分）
项目
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
CODMn≤
2
4
6
10
15
NH3-N≤
0.15
0.5
1.0
1.5
2.0
评价方法:
采用污染指数法[5]
污染指数（单一指数）Ii=Ci/Si
Ci-监测值；Si-标准值（采用国标GB3838－2002中的3级标准）
当Ii<1.0清洁；
Ii>1.0已污染；
Ii=1.0临界值。
2.渭河流域CODMn、NH3-N指标的变化特征
2.1CODMn、NH3-N的空间变化特征
通过各断面CODMn、NH3-N的污染指数值的计算，对其沿程的空间变化进行了分析（见图1）。
从图1中看出：
①13个监测断面中，NH3-N污染比CODMn污染更为严重，且变幅较大；②NH3-N污染在卧龙寺桥、虢镇桥和兴平污染较为严重。
③CODMn污染指数在咸阳铁路桥断面为最高，处于峰值分界点，是污染最严重的断面，这是因为咸阳集中了多家工业企业，而咸阳造纸厂、兴平造纸厂是造成咸阳断面CODMn污染的两个最大污染源[6]。
2.2CODMn、NH3-N时间变化特征
根据资料，统计分析计算出1991-2002年13个断面各年度的CODMn、NH3-N污染指数值，对其时间的变化特征进行了分析（见图2）。
从图中可以看出：
氨氮变化以1996年为峰值分界点，其指数值为11.0，在此之前，水质污染相对较轻，氨氮指数在3.06-6.23之间；在此之后，氨氮指数变幅较大（5.4-9.2），污染也较严重。
高锰酸盐指数以1996年为最高。
在此之前，指数变化在1.6-2.6之间，污染相对较轻，在此之后，尽管高锰酸盐指数变化幅度不大（4.0-5.2），但一直呈居高不下的态势。
从而说明自1995年渭河流域CODMn污染加重以来，没有得到有效的治理。
从综合指数来看，1995年之后，渭河水质受到严重污染，其以1995、1996、1997年最为严重，2000
年后又有回升的趋势。
3.不同水期CODMn、NH3-N的污染特征
根据水质监测资料，统计计算出渭河近10年不同水期水质的平均污染程度（见表2），统计计算结果表明枯水期水质污染是丰水期的1.7-1.8倍，是平水期的1.4-1.6倍，是年平均值的1.3-1.4倍，说明河道生态水量对改善渭河水质具有重要作用。
表2渭河近10年不同水期水质平均污染程度比较
Table2ThecomparisonofpollutioninvaringwatertimeinWeiRiverfor10a
项目
items
10年平均Meanof10years
丰枯比suff./insuff.
CODMn
氨氮NH3-N
CODMn
氨氮NH3-N
"枯"均值
28.8
9.2
1.0
1.0
"丰"均值
16.7
5.2
1.7
1.8
"平"均值
20.3
5.9
1.4
1.6
"年"均值
21.9
6.8
1.3
1.4
3.1CODMn污染特征
根据资料，统计计算出1992-2001年不同水期的CODMn均值，见图3。
从图3的污染指标CODMn来看，除1995年外，枯水期的污染远远高于丰水期，而对于不同的水文状态，枯水期的水质最能反映出由于点源污染造成的河流污染程度，而丰水期的水质情况则主要反映出了非点源污染的强度。
说明CODMn主要是由点源污染所构成。
3.2NH3-N污染特征
根据资料，统计计算出1992-2001年不同水期的NH3-N均值，见图4。
从图4看出，除1995、1997年以外，枯水期的氨氮浓度高于丰水期，但二者较为接近，而且由于丰、枯水期水量相差悬殊，因此从绝对量上讲，丰水期的氨氮量要比枯水期高出4倍以上（洪、枯径流比最高可达6倍），可以认为，地表径流污染是渭河氨氮的主要污染途径。
因此可以说，CODMn污染的主要途径是渭河流域的点源污染，NH3-N污染主要决定于渭河流域的非点源污染。
另外，从图3和图4可以看出，枯水期渭河CODMn和氨氮的有机污染以1996年最为严重，此后污染程度有所减轻，但从1999年后污染又有加剧的倾向。
这与图2所表示的污染指数变化情况有着相同的趋势。
4.污染原因分析
4.1河道生态水量不足
关中地区降水多集中在夏秋两季，年内6~10月可得60%的降水和70%的径流。
关中地区自产径流约70亿m3／a，扣除汛期水量，仅余20亿-30亿m3／a水量，从渭河年取地表水约20亿-25亿m3，其中，渭河宝鸡峡林家村引渭工程近10年平均年取水量4.83亿m3，占河道水量的49.07%（见表3）。
因此平时河道生态水量甚少，河流稀释净化能力很低。
从表3和图5看出：
1995年以后，尽管年径流量逐年减少，但年引水量并没有因此减少，且有加重的趋势，造成河道的生态水量大幅下降，致使水体中的污染物浓度得不到稀释和降解，从而说明河道生态水量的不足是1995年以后污染居高不下的重要原因。
表3渭河林家村引渭工程近10年引水量
Table3TheamountofpumpingwaterfromWeiRiverinLijiaeveryyearof10a
*年引水量＝年径流量-断面下游实测年径流量。
年份
Year
年径
流量
/亿m3
断面下游实测径流量/亿m3
年引水量/亿m3
年引水量/年径流量（%）
年份
年径
流量（ /亿m3）
断面下游实测径流量
/亿m3
年引水量/亿m3
年引水量/年径流量（%）
1990
25.82
21.63
4.19
16.23
1996
7.66
3.25
4.41
57.57
1991
12.65
6.36
6.29
49.72
1997
4.02
0.84
3.18
79.10
1992
22.84
17.91
4.93
21.58
1998
9.43
4.08
5.35
56.73
1993
19.72
15.65
4.07
20.64
1999
9.45
4.07
5.38
56.93
1994
10.74
5.94
4.80
44.69
2000
8.74
2.55
6.19
70.82
1995
6.66
2.28
4.38
65.77
平均
12.52
7.69
4.83
49.07
4.2造纸企业数量多，规模小，分布广
根据资料，关中地区工业排放COD量占全省的85%以上，其中造纸企业排放COD量占工业排放COD量的85%以上[9]。
1995年全省共有造纸企业885家（见表4），其中97%集中于关中地区（计855家）[10]。
在这些造纸企业中，乡镇企业667家，占78%，平均规模为400t/a[10]。
可见1995年CODMn污染指数较高的原因之一是造纸企业所引起的。
表4关中地区渭河流域造纸企业分布情况[10]
地区
宝鸡
咸阳
西安
渭南
合计
纸厂个数
1995年
214
146
320
175
855
1998年
96
107
112
85
400
4.3化肥和农药使用不合理
据资料报道，宝鸡市土壤养分失衡的问题一直比较突出，有机肥施用量偏低，而超高量使用氮磷肥料，使土壤结构遭到破坏，土壤板结、耕层变浅、保水保肥性能差等现象日趋严重[7]；且由于大量使用廉价低质的氮肥和农药，以及氮、磷、钾肥施用不成比例，因而使氮肥溶解而被冲人水体中造成污染[7]。
这也是宝鸡市区附近的卧龙寺桥、虢镇桥断面NH3-N污染的主要原因之一。
5.污染控制对策
5.1保证河道生态需水量
从分析可知，渭河宝鸡林家村断面以上引水量占断面下游河流径流量的百分比由1991年的16%提高到2000年的71%，致使渭河径流量大为减少，环境容量丧失殆尽，污染严重加剧。
因此通过农业节水灌溉技术，降低农业灌溉用水量，以减少引水量，提高河流径流量，在近期内使该断面下游（渭河中下游，渭河污染最严重的河段）的河流径流量提高2-3倍，以改善渭河中下游的水质，减轻中下游城市的治污压力。
?
同时，关中平原赖以生存和发展的水资源，主要来源于南北山地森林、丘陵的补给。
因此加强生态环境建设，营造水源涵养林以增加渭河流域的地表水和地下水资源量，从而保证河道生态需水量。
5.2大力进行产业结构调整及其污染控制
?
通过分析可知，渭河流域造纸企业数量多，规模小，分布广，是造成COD污染的一个主要原因。
因此：
1）通过工业布局,产业结构,产品结构的调整,淘汰排污量大的重点污染企业和产品。
结合企业的技术改造,推行清洁生产工艺技术。
2）结合城市环境综合治理和流域治理,关闭、搬迁一批污染严重而效益差的小造纸厂、小炼油厂等"五小企业",使流域水环境污染得到缓解。
3）对重大工业污染户严格实行限期治理。
对机械、电力和造纸工业等,其污水必须治理达标后才允许排放。
5.3加强面源污染控制
1）推广、采用各种类型的"持续农业"耕作法,减少土壤侵蚀,使排入渭河的泥沙沉积物减少,从而减少化肥中N、P流入水体的量,防止渭河水体富营养化。
2）完善农田灌溉方式,采用喷灌、滴灌、渗灌等新技术以及肥料与水混合的灌溉技术,节约灌溉用水,节省肥料,防止水体污染。
3）改善施肥方式,减少肥料流失。
4）加强土壤和化肥的化验和检测,科学定量施肥。
5）调整化肥品种结构,加强开发生态肥料与农药，开发和推广土壤及作物的固氮、固磷技术，鼓励使用有机肥，减少常规化肥、农药的使用量。
6）加强植树造林,退耕还林,增加地表覆盖,实施湿地恢复工程,保护生态环境,避免水土流失及肥料流入水体。
5.4实施生物生态治理
渭河沿岸的中小城镇和农村排放的城镇生活污水，也是渭河污染的一个重要方面。
因此根据中小城镇和农村的基本现状，首先考虑采用荒地、废地、劣地以及坑、塘、洼，建一废水土地处理系统和废水稳定塘系统等多种形式的处理系统，以低成本、有效的控制水质。
这种经济、简易、节能的处理技术，如果与当地的生态农业相结合，形成污水回收与再用的生态农业就可以实现污水的无害化和资源化，达到生态治理的目的。
参考文献
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（2）：
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[2]葛芬莉.关中地区渭河流域水资源与水环境综合治理研究[J].西北水力发电，2004.20（增刊1）：
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[3]蔡明.渭河流域水污染控制系统最优规划研究[D].西安理工大学,1999.
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中国水利水电出版社，1999.
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北京：
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[10]陈亚萍.陕西关中段渭河水质评价及污染控制对策，杨凌职业技术学院学报，2005，4
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[11]邢大伟.陕西渭河流域水文干旱分析[J]，西北水资源与水工程，1996，
（2）：
45-47
作者简介：
陈亚萍（1963-）女，陕西凤翔人，副教授，硕士，主要从事水质监测与评价及水土保持的教学研究工作。
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