黄河兰州段面源污染分析与防治对策

第30卷第lO期2008年lO月人民黄河YELLOWRIVERV01．30．No．100et．．2008【水资源】黄河兰州段面源污染分析与防治对策王有乐，高康宁，蒲生彦(兰州大学资源环境学院，甘肃兰州730000)摘要：通过对兰州市城市面源污染和农业面源污染对COD和氨氮的贡献进行分析，表明农业面源污染对黄河水质影响重大，2003年仅农田径流中COD负荷就是工业点源污染负荷的5．57倍。提出了防治面源污染的非工程和工程技术对策。关键词：面源污染；黄河；兰州市中图分类号：X501文献标识码：A文章编号：1000—1379(2008)10—0057--02兰州市工业废水排放总量呈逐年减少趋势，统计年鉴数据显示：2000～2003年工业废水排放总量分别为8734万、6365万、5474万t和5144万t，到2006年减少到4200万t，工业废水排放达标率均大于80％。点源污染得到有效控制后，河流水质却未见明显好转⋯，其原因是河流受到面源污染。因此，进行黄河兰州段面源污染的分析研究十分必要。面源污染是指污染物从非特定的地点，在降水(或融雪)冲刷作用下，随径流汇入受纳水体(包括河流、湖泊、水库和海湾等)并引起水体富营养化或其他形式的污染，主要分为城市和农业面源污染。城市面源污染指在降水条件下，城市大气、地面污染物随地面径流进入受纳水体而引起的环境问题；农业面源污染是农业生产过程中对农用化学物质不合理使用、畜牧业过度养殖和农村生活污水等引起受纳水体水质变化的环境问题。两者在我国均广泛存在，但农业面源污染问题尤为突出。1污染源分析兰州市总面积为1．35万km2，耕地面积为22万hm2，年均降水量为250—350mm，集中分布在6—9月，全市总人口为304万。兰州市现辖城关、七里河、西固、安宁及红古等5个区和永登、榆中及皋兰3个县，辖区内产生的面源污染物最终均排入黄河。在丰水期，河流径流量增大，对污染物的稀释能力增强，污染物的浓度理论上应小于枯水期，但有关水质监测数据显示，丰水期污染物的浓度反而大于枯水期的浓度，其原因为丰水期地面径流将面源污染物带入黄河。笔者仅对面源污染物中具有代表性的COD、氨氮进行分析。1．1城市面源污染兰州市区位于黄河河谷区，城区上空大气中含有大量烟气降尘，随降水回落至地面。研究表明，在雨水中20％的有机物质、25％的磷、70％的总氮来自大气⋯；另外降水冲刷、溶解地面上的污染物，因此产生的地面径流中污染物含量很高，次降水初期径流中污染物负荷比城市生活污水污染物负荷更高。2003年兰州市建成区面积为141km2，建成区绿化覆盖面积26．66km2，覆盖率达18．91％，降水量为322．5laln。结合兰州市地理、天气、人文以及污染物排放等实际状况，兰州市地表径流中COD、氨氮浓度分别取44．395、2．169mg／L。金华等【21对城市不透水面积比例为80％的径流系数预测值为0．79。由此计算的2003年兰州市城市面源污染物排放量为COD1594．81t、氨氮77．92t。1．2农业面源污染1．2．1农田径流污染由降水或灌溉而引起的农田径流会冲刷、溶解农田中的污染物质，将污染物带入地表径流而污染水体。农田径流污染与降水强度、化肥使用强度、土壤类型、坡度以及农作物类型等因素有关，确定其污染量十分困难。结合兰州市实际情况，污染物源强COD、氨氮每年分别取112．25、4．56kg／hm2。据此可得出年均农田径流的COD和氨氮污染负荷分别为2．47万t和1003．2to农田径流中的氨氮主要来自化肥中的N流失。自1995年以来，兰州市化肥使用鼍逐年增加，而耕地面积基本保持不变，化肥的施用强度随之增加(见表1)，2003年高达566．26kg／hm2，高出发达国家为控制化肥污染制定限值225kg／hm2”’的1．52倍，比全国平均水平390kg／hm2高出45．2％，可见该市的化肥使用存在严重的不合理现象。据调查，兰州市使用的化肥主要为氮、磷和钾肥，三者的比例为1：0．5：0．46，施入土壤中的化学肥料有效利用率很低，氮肥有效利用率只有30％～40％H1，若表施多于深施，造成肥料的有效利用率会更低。由于化肥中的氮大多数以铵态氮形式存在，尿素虽然是有机态氮肥，但是在土壤中的脲酶作用下水解成碳酸铵或碳酸氢铵，因此化肥流失的氮主要以无机氮(氨氮和硝酸盐氮)收稿日期：2008—04--07作者简介：王有乐(1955一)。男，甘肃榆中人。教授，主要从事水污染控制、水环境数学模型、环境影响评价方面的研究工作。E·mail：gnokn02@yahoo．com．∞·58·人民黄河2008定形式流失，其中氨氮占50％。由此计算得到1995—2003年因化肥流失进入黄河的氨氮量逐年递增，从1995年的648．08t增加到2003年的953．4t，增加