南水北调工程对汉江的影响

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  丹江口水庫蓄水北上,直接的影响是汉江襄阳段年入境水量将减少21%-36%的水量。在气候自然干旱和蓄水压力下,此前预测可能对汉江产生的影响已经开始慢慢显现。
  一、污染处理能力的变化
  襄阳是丹江口水库下游第一个汉江城市,襄阳居民有85%都生活在汉江流域,工农业用水和居民的饮用水都来自汉江。
  南水北调一期调水95亿立方米后,汉江襄阳段多年平均水位将下降0.41米,年入境水量将减少21%~36%。水少了,自净能力就差了,同样的污染物排放进去,水就更脏了。这样将造成襄阳段水环境容量损失26.9%~42.6%。
  对于襄阳的很多工厂企业来说,之前靠着汉江丰沛的水量,日子过得很“滋润”。
  以前工厂企业将污染物简单处理后直接排入汉江,经每秒七八百立方米的上游来水,稀释、冲刷,汉江始终保持二类良好水质。
  现在由于水流量减少,汉江自我净化能力的降低,如果还任由工厂和生活污水粗放式的排放,不出一年,襄阳人将无水可用。在上游来水容量减少的情况下,要保障水质不变差,唯一的办法就是减少污染物的排放。为此,襄阳市花巨资大量建设污水处理厂,并将原来投资的污水处理厂不断扩建,将更大范围内的污水吸纳进来。目前,襄阳一共有了10座污水处理厂,总投资14.5亿元。其次还对高污染企业进行了淘汰,并提高了新建企业的环保门槛,目前,还有97家企业需要关停或转迁,涉及就业4.3万人。
  此外,襄阳市环保局还成立了汉江办,加强汉江水环境管理,展开小流域治理,并给区县政府设立每年的治理目标并纳入考核。
  随着经济的发展和沿江城镇规模的扩大,排入汉江的废水总量逐年递增,这些废水基本上未经处理而直接排入汉江,加重了汉江中下游干流的污染程度。
  2000年流域废水排放量达53900万吨;其中工业废水排放量为26000万吨,生活废水排放量为27800万吨; COD排放量达14.74万吨,其中工业废水排放6.39万吨,生活污水排放8.35万吨,废水与COD排放量均以襄樊市最高。2000年废水排放量较1996年增加2.2%,COD排放量较1996年减少8.8%。
  二、水中氧、磷等含量的变化
  1989-1998年汉江水质基本良好,81%的监测断面达Ⅰ~Ⅱ类水标准,12%的断面超标。支流水质状况普遍较干流差。主要超标项目是:高锰酸盐指数、氨氮、溶解氧、生化需氧量和总磷。主要表现为耗氧有机污染和含氮、磷物质的污染。
  从1999年-2000年的监测结果表明:汉江中下游23个(5个跨界)监测断面中,只有9个断面达Ⅱ类水标准,污染较严重的襄樊市区断面及临近的下游宜城,有60%的断面不能达标,超标项目为氨氮、总磷;钟祥以下(含罗汉闸)的汉江下游江段,43%的断面超标,超标项目大部分是总磷,其次为氨氮。近年来,汉江中下游水质呈恶化趋势。
  根据历年的监测结果,汉江中下游水质有如下特点:
  ①汉江中下游水污染比上游严重,尤其下游污染最重。汉江干流总磷、氨氮和高锰酸盐指数等浓度总的趋势是上升的,汉江中下游和下游江段的有机污染比上游严重。
  ②水污染状况逐年加剧。如高锰酸盐指数除丹江口坝下断面年平均浓度逐年减少外,其余的平均浓度逐年增加。武汉龙王庙断面高锰酸盐指数的年平均浓度从1989年至1995年增加了9.8%,而后从1995年至1998年就上升了69.3%。
  ③总磷、氨氮污染问题突出。汉江中下游总磷、氨氮大量超标,襄樊市区下游江段更加突出。根据1989年~1998年武汉市环境监测站总磷监测数据分析,有30%~40%断面的年平均值劣于Ⅲ类标准,其中1998年年平均值基本上为近10年的最高值,超过Ⅲ类标准(0.1mg/L)0.7~0.9倍。
  三、产生的后果:水华现象的产生
  襄阳市水利局方面表示,丹江口大坝增高后,汉江襄阳段的防洪标准大大提高,也有利于农田的自流灌溉,但是,水环境容量损失后,会带来污染和水华增多,地下水水位下降,荒漠化,生物多样性减少、航运能力衰减等一系列问题。
  目前,汉江中下游的流量常常是不到每秒400立方米。这一方面是因为丹江口水库正在蓄水,另一方面则因为连年干旱,使得陕西上游来水也很少。
  使得现有生态、水利设施、航运、渔业等由于南水北调工程的实现而出现了新的现象,比如,紧靠汉江的宜城荣河泵站前方的汉江水,流动几乎静滞,青色的水藻盖满了整个入水口。使得水质发生改变,宜城取水口数度易地。
  1992年2月中至3月初,汉江自潜江以下长约240公里的干流水体发生“水华”,硅藻急剧增殖,表现为水色突变成黄褐色,天门以上水色正常。“水华”期间,汉江武汉段和其江段上游的汉川江段、仙桃江段生物监测结果显示,藻类密度高达1.57×107个/升,与末发生“水华”的年份同期(枯水期2月份)或1992年1月份测定结果比较,增加2~3个数量级。在群藻结构上,硅藻占95%,而小环藻又占硅藻的90%。
  1998年2月中下旬至3月上旬及4月上中旬,汉江中下游干流水质再次发生异常,武汉河段水色呈黄褐色,有藻腥味,与1992年枯水期的观感状况类似
  2000年2月下旬至3月中旬前后,从潜江的泽口至汉口近240公里的河段相继发生“水华”,约持续20天时间。
  已有研究表明,“水华”发生是多种外界因素共同作用的结果,这些因素包括:①缓慢的水流条件;②水体中一定的氮、磷营养物及生化需氧量、微量元素浓度;③适宜的温度和光照条件等。由于湖泊、水库水体生态系统相对比较容易满足上述条件(特别是水流条件),因此在其它条件满足时,湖泊、水库水体发生“水华”现象远多于河流。
  对于汉江这种大型河流大面积发生“水华”的现象比较罕见,但综合分析汉江三次严重“水华”事件时相应的外界条件,发现发生“水华”时期的汉江河段实际上己成为一个狭长的“湖泊”系统,其“水华”的发生原因与一般湖泊、水库系统富营养化发生、藻类大量繁殖时条件基本一致,没有其特殊性。
  (作者单位:襄阳职业技术学院)
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