南陽廢水

㈠ 渠首的南水北調—源起南陽

楚文化發祥地，南水北調渠首處。水隱龍城，山藏古寺。丹魚出水，白鷗矯翼。煙波浩淼，清流無際。山川多秀氣，憑欄臨風，滿目春秋煙雨 。
長湖迥臨平野，鐵閘橫鎖千里渠。昔日壯舉，可歌可泣；今朝偉業，驚天動地。南都春深，丹江水碧，東風起，水龍騰躍，一路蜿蜒北去。
中國南水北調工程是舉世矚目的偉大工程，它分為東、中、西三條調水線路，中線工程從長江支流漢江幹流上的丹江口水庫引水，全線自流，直抵京津，是解決華北水資源危機的最佳方案。
南水北調中線工程全長約1432公里，調水量一期工程完成後年均為95億立方米，是世界上最為宏偉的引水工程之一。
南水北調中線工程的源頭是丹江口水庫，渠首在南陽淅川縣陶岔。
丹江口水庫位於河南省南陽市與湖北省丹江口市交界處，它始建於1958年，建成於1967年，正常蓄水位157米，相應庫容174.5億立方米，水域面積為745平方公里，其中南陽境內為430平方公里，佔59%。它是全國水質較好的大型水庫之一。預計中線工程建成大壩加高後，總面積1050平方公里，南陽境內將達到516平方公里，相應庫容總量達290.5億立方銀念米。丹江口水庫庫區下淹沒的腹地則是楚國的古都丹陽。
陶岔渠首位於淅川縣九重鎮陶岔村，進水閘修建於1969年，以「遠景南水北調，近期引丹灌溉」為藍圖規劃設計，有5孔函洞式大型水閘，每孔寬6米，高6.7米，底板高程140米，壩頂高162米，素有「天下第一閘」之美譽。
作為南水北調中線工程的水源地和渠首所在地，南陽正日益受到世人的關注。
南水北調中線工程水源區涉及南陽的淅川、西峽2縣，總面積達6361多平方公里，中線總乾渠從陶岔閘引水，穿越正前南陽的淅川、鄧州、鎮平、卧龍、宛城、方城6個縣市區和高新區的26個鄉鎮，在南陽境內全長185公里，控制流域面積7630平方公里，約佔南陽總面積的29%。南陽段乾渠總工程量近2000萬立方米，計劃總投資110多億元，永久佔地3.7萬畝，臨時用地5.3萬畝。工程實施後，丹江口水庫大壩壩頂高程要從162米加高至176.6米，新淹沒耕地、園地13萬畝，庫區動遷人口近16萬。
不怕犧牲、甘於奉獻的渠首人民，堅決擁護南水北調中線工程的實施，積極配合有關部門，扎實開展多項前期准備工作。為了讓沿線人民喝上放心水，南陽市還傾全市之力，加強生態保護，建設綠色南陽，打造秀美山川。
治理污染，發展環保產業。1996年以來，南陽市先後關停了100多家污染嚴重的「十五小」企業，年削減廢水排放量2000多萬噸、COD2.5萬噸；累計投入資金3億多元，綜合治理廢水污染源280多家，削減COD排放量75%以上，確保了水源區90%以上的地表水功能區斷面水質達到功能區的水質標准。
綜合治理，減少水土流失。1994年以來，南陽市以農田水利基本建設為載體，堅持工程措施與生物措施相結合，大力發展果葯草立體種植，突出搞好水流域治理，進一步改造坡耕地，實行山、水、林、田、路綜合治理。截止目前，丹江口水庫水源區累計治理水土流失面積1313平方公里。
植樹造林，構築生態屏障。南陽市緊緊抓住國家實施六大林業工程的良好機遇，以大工程帶動區域綠化，積舉搏清極實施退耕還林工程、長防林建設工程和速生產林工程。庫區生態林建設已累計投資4億元，新增林地近百萬畝，全市森林覆蓋率達34%。
據南陽市環保部門隨機取樣檢測，反映丹江口水庫水質的25項基本指標，除總氮一項達到國家地表水二類標准外，其餘24項指標全部達到一類標准，可以直接飲用。
2013年年底，隨著南水北調中線工程的完工，丹江水將如一條巨龍，蜿蜒北去，直達京津，給沿線群眾送去甘甜純凈的飲用水，也送去南陽人民的一腔深情。

㈡ 高速公路服務區污水處理及回用工程

高速公路服務區污水處理及回用工程具體內容是什麼，下面中達咨詢為大家解答。
1 項目背景
「十二五」期間是我國經濟社會發展和交通運輸業轉變發展方式的關鍵時期，發展建設所面臨的生態環境承載壓力、資源需求壓力等矛盾將進一步凸顯。國家環境污染治理將從當前的污染物總量控制轉向總量控制與環境質量改善並重，對污染排放的控制將更為嚴格。交通運輸行業的污染治理面臨著國家的更高要求。
2 項目概況
三淅高速公路西坪至寺灣（豫鄂省界）段位於河南省南陽市境內，是中部地區崛起高速公路網「七縱、十九橫」布局的第七縱侯馬～十堰高速公路的重要組成部分。寺灣服務區作為其重要的組成部分，具有客貨車流量大、停留時間長的特點，污水處理站的建設對於服務區的生態建設和自然環境起到了決定性的保護作用，是實現水資源合理配置、科學保護、循環利用的重要手段，污水經過一套合理、經濟、運轉效率高的工藝流程處理，以達到回用水的標准，減少污水排放，減輕對服務區周遭環境污染。這不僅僅對於保護地方環境，減輕環境污染有著決定性的重要意義，同時實現資源的循環利用，並對其他高速公路服務區具有示範意義。
3 污水處理及回用工程設計
高速公路服務區一般遠離城市，產生的污水無法就近排放到市政污水處理系統，如果不經處理直接排放，會對周圍環境產生不利的影響。同時，服務區還消耗大量的生活用水、洗車用水、澆灌綠化用水、消防用水等，除生活用水水質指標要求嚴格，只能採用市政供水或自備水源外，其他用水均可經處理達到相應標准後可進行循環利用，這樣不僅可以徹底消除污染物排放對周邊區域的污染，同時節約大量新鮮用水量。在服務區建設以曝氣生物流化床+人工濕地+消毒為核心工藝的污水處理及回用系統，處理服務區產生的生活污水和洗車廢水。
根據類似工程經驗，確定設計進水水質如下：
CODCr≤250 mg/L，BOD5≤150 mg/L，氨氮≤30 mg/L，SS≤120 mg/L
設計出水水質建設單位要求，應達到《城市污水再生利用城市雜用水水質》（GB18920-2002）中城市綠化用水標准，其主要指標如下：
BOD5≤20mg/L，氨氮≤20mg/L，總大腸菌群/（個/L） ≤3，溶解氧/（mg/L）≥1.0
根據建設單位提供的數據：本工程日處理污水水量為240m3/d，即10m3/h。
工藝簡述：化糞池出水經過格柵處理去除大部分懸浮物，經沉砂池去除砂礫後，進入調節池，污水在調節池內調節水量、調勻水質，然後經提升泵提升至生物流化床，在曝氣狀態下，池內微生物通過好氧作用將水中大部分污染物質分解消化，將有機物降解為水和二氧化碳，使水質得到凈化。流化床出水進入二沉池，在沉澱池中進行泥水分離，沉降下來的污泥一部分由污泥泵迴流至生物流化床，一部分剩餘污泥排入污泥池，上清液迴流至調節池，濃縮後的污泥經儲存後外運處理。二沉池出水進入人工濕地，進一步去除包括N、P、SS、有機物、病原體等污染物。出水可達到回用水標准，人工濕地出水進入回用水池貯存、消毒，可外排或回用。工藝流程為污水→格柵→沉砂池→調節池→生物流化床→二沉池→人工濕地→消毒→回用。
4 主要構築物
格柵沉砂池：格柵主要是攔截污水中較大的雜物，格柵為簡易人工格柵。
沉砂池是利用自然沉降作用，去除水中砂粒或其他比重較大的無機顆粒的構築物。
調節池：用於均衡水質、水量，減少後續處理設施運行負荷。本系統設置調節池一座，池內設污水提升泵2台，穿孔曝氣攪拌裝置1套，可間斷開啟，對污水進行攪拌，防止沉澱。
生物流化床：用於降解碳源有機物，是污水生物處理的核心單元，其載體在流化床內呈流化狀態，使固（生物膜）、液（廢水）、氣（空氣）3相之間得到充分接觸，顆粒之間劇烈碰撞，生物膜表面不斷更新，微生物始終處於生長旺盛階段。該技術能使床內保持高濃度的生物量，傳質效率極高，從而使廢水的基質降解速度快，水力停留時間短，運轉負荷比一般活性污泥法高10～20倍，耐沖擊負荷能力強。
本系統設生物流化床1座，池內布置生物載體和曝氣裝置，上部為沉澱區，下部為流化床區，底部為污泥斗；上部沉澱污泥自流進入下部流化床，多餘的污泥進入底部污泥斗外排。
二沉池：對來自生物流化床的混合液進行泥水分離，二沉池下部的濃縮污泥由污泥泵抽排迴流至生物流化床，剩餘污泥排至污泥池；上部上清液自流進入人工濕地進行深度處理。二沉池採用豎流式沉澱池。
人工濕地：污水通過人工建造和控制來運行與沼澤地類似的地面，將污水有控制地投配到濕地上，使污水在濕地土壤縫隙和表面沿一定方向流動的過程中，利用土壤、人工介質、植物、微生物的物理、化學、生物三重協同作用，對污水進行處理的一種技術。其生態系統的作用機理包括吸附、滯留、過濾、沉澱、微生物分解、轉化、氧化還原、植物遮蔽、殘留物積累、蒸騰水分和養分吸收及各類動物的其他作用等。
本工程採用水平潛流人工濕地；規格：45×16×1.3m；結構：半地下復合機構；設備：1）布水系統：1套；2）收水系統：1套；3）濕地填料：720m3；4）水生植物：10000株。
回用水池的作用是對人工濕地的出水進行暫貯，經消毒後作為站區內綠化用水使用。本系統設回用水池1座，池內設有投加消毒劑的裝置，並設有回用水泵。
污泥池：主要是用來貯存整個系統產生的剩餘污泥，待達一定數量後，由泵車外運處置，池內頂設溢流口，上清液可溢流至調節池。規格：4×4×4.5m；結構：地下式鋼砼。
綜合房建於調節池上，房內放置有鼓風機、二氧化氯發生器、配電櫃、自控櫃等。
5 結語
目前服務區污水處理及回用主要採用接觸氧化、MBR、生物濾池、生物流化床等技術，本項目結合現場情況，綜合考慮運行成本、處理效果、管理養護、使用壽命、系統穩定性等因素，選擇以曝氣生物流化床+人工濕地+消毒為核心工藝的污水處理及回用技術應用於本服務區。該技術具有凈化效果好、處理成本低、管理養護簡單、技術成熟度高、具備景觀效果等優勢。
附屬設施沖廁污水經化糞池處理後排入污水管網，餐廳排放的污水經隔油池處理後排入污水管網，其餘生活污水及洗車廢水等直接排入污水管網，經以潛流人工濕地為核心工藝的水處理系統處理後，出水滿足《生活雜用水水質標准》（GB/T18920-2002）要求儲存於中水池，再經變頻供水系統輸送至沖廁、綠化各用水點。
節能減排效益：服務區內所有污水經收集後進行處理後回用，不產生污染物排放。處理後的污水達到中水回用標准，可用於沖廁及綠化用水，節約大量新水資源。
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㈢ 水源區的主要生態環境問題

3.2.1 水源區水環境狀況

丹江口水庫在河南省境內主要匯水支流為老灌河和丹江。老灌河在南陽境內河流長146.4km，流域面積2523km²，屬山區型河道，具有洪水猛、變幅大、縱坡陡、沙石多的特點。丹江發源於山西省商縣秦嶺蘭關，自北向南經陝西省商南縣進入河南省淅川縣，至湖北省均縣丹江口匯入漢江，幹流全長390km，至豫鄂交界處集水面積14714km²，在河南省境內幹流長117.4km，在河南省境內流域面積5592km²。

根據南陽市地表水環境功能區劃結果，丹江淅川縣段劃為Ⅱ類水質;老灌河西峽縣城以上劃為Ⅲ類水質，西峽縣城以下至擋子嶺劃為Ⅳ類水質(擋子嶺斷面為西峽老灌河出境水控制斷面，接納了西峽縣工業廢水和縣城生活污水);淅川縣城以下至張營劃為Ⅲ類水質(張營斷面為淅川縣老灌河入丹江口水庫控制端面，主要接納了淅川縣工業廢水和縣城生活污水);丹江口水庫庫區河南省區域內地表水功能區劃為Ⅱ類水質(表3.8)。

表3.8 南水北調中線工程取水源頭匯水區域控制斷面水質情況

根據南陽環境部門在南水北調中線工程丹江口水庫匯水區域的丹江布設的監測斷面和老灌河布設的監測斷面進行的水質監測結果，不同斷面水質狀況如下:

(1)丹江界牌斷面，豐水期超過Ⅱ類水質;枯水期和年均值水質均符合Ⅱ類水質標准，符合功能區劃水質類別，影響因素主要是豐水期有機物和氨氮。

(2)丹江史家灣斷面，豐水期超過Ⅱ類水質;枯水期水質為Ⅱ類;年均值超過Ⅱ類水質;總氮超標。

(3)老灌河擋子嶺斷面，豐水期水質滿足Ⅳ類水質標准;枯水期超過Ⅳ類水質標准;年均值符合Ⅳ類水質標准。

(4)老灌河張營斷面，豐水期超過Ⅲ類水質標准，其中COD(化學需氧量)稍超標，氨氮超標1.73倍，總氮超標1.79倍;枯水期超過Ⅲ類水質標准，其中COD超標2.97倍，COD_Mn(高錳酸鉀法測COD)超標2.02倍;年均值超過Ⅲ類水質標准，COD超標2.25倍，COD_Mn超標1.08倍。西峽縣擋子嶺斷面以點源有機型污染為主，淅川張營斷面，豐水期以面源氨氮污染為主，枯水期以點源有機型污染為主。

(5)南水北調中線工程渠首取水口處陶岔，豐水期、枯水期和年均值超過Ⅱ類水質標准，超標因子為總氮和總磷，主要由面源污染引起。

3.2.2 水源區環境污染形勢嚴峻

水源區環境污染，包括點源污染和面源污染。工業污染是點源污染的主要原因，農業生產中大量使用農葯、化肥和農膜是面源污染的主導因素。

南水北調中線工程要求丹江口水庫庫區水質要達到國家地表水Ⅱ類水質的要求，規定丹江口水庫水源地水質總磷不能超過0.02mg/L，總氮不能超過0.04mg/L，氨態氮不能超過0.5mg/L。丹江口水庫庫區水樣檢測結果，庫區水質大多數指標滿足Ⅱ類水質要求，其中總磷濃度為0.02～0.05mg/L，總氮濃度為1.46～1.60mg/L，總磷、總氮明顯超標。對超標成分的分析，主要是由於污水、農葯、化肥、人畜糞便及生活垃圾污染形成的面源污染引起。

3.2.2.1 工業污染

水源區工業污染的狀況不容忽視。一是工業產業結構不盡合理，重污染的造紙、化工、制葯、釀造行業在工業生產總值中所佔比重還比較大，工業廢水是造成地表水體污染的主要因素。二是水源區所有城鎮沒有生活污水處理廠和垃圾處理廠。隨著城市化進程的加快和城鎮框架的拉大，生活污水和生活垃圾污染將會日趨嚴重。三是地處源頭地區的山區縣地方財政困難，對城鎮建設投入不足，縣城和主要城鎮沒有統一的排水體系，工業廢水、生活污水與雨水沒有實行清污分流，混合排入地表水體，廢水直接排入河道，造成老灌河乃至丹江口水庫水體的污染。根據南陽市環保局監測結果，水源區西峽、淅川、內鄉3縣2003年的廢水污染物排放情況表3.9。

表3.9 水源區水污染物排放情況(2003年)

注:據南陽市農業局，2004，南水北調水源區面源污染情況調查報告。

3.2.2.2 農業生產中大量使用農葯和化肥

南陽境內庫區流域屬農業主產區，種植業佔主導地位。據測算，丹江口水庫水源地4縣36個鄉鎮111.4萬畝耕地年化肥投入量為4.35×10⁴t(折純)，用量最大的是氮磷化肥。按全國平均水平30%～40%的化肥利用率推算，年土壤固定、空氣揮發和滲入地下水、匯入地表徑流的流失量達(2.61～3.045)×10⁴t;水源地年農葯施用量275t，品種多為殺蟲劑、殺菌劑、除草劑等，對環境造成危害的是含磷、砷、汞類高毒高殘留農葯。農葯除40%被農作物及害蟲吸收分解外，一部分揮發入空氣，大部分殘留在土壤地表滲透到地下水或隨雨水沖刷匯入地表徑流流入庫區，造成污染。據調查推算，化肥、農葯對庫區總磷超標的貢獻率超過75%。水源地庫區年農膜覆蓋21.32萬畝，農膜使用量704t，按平均殘留率5.88%計算，每年殘留地膜41.39t。殘留在農田中的農膜難以分解，影響耕作，少部分分解物釋放出有害物質也污染土壤和地下水。

3.2.2.3 畜禽糞便及生活垃圾量逐年增大

隨著農業生產結構的調整，畜牧養殖業發展迅速，畜牧養殖業造成的面源污染問題也越來越突出。據調查統計，丹江口水庫匯水區現有規模養殖場超過200個，畜禽散養情況普遍，年畜禽糞便排放量超過826×10⁴t，糞便簡單處理率僅為59.5%，糞便排放隨意性強，氮、磷、COD等大量富營養物質直接或間接排入庫區，造成環境和水體水質的直接污染。丹江口水庫匯水流域內生活污水和垃圾長期直接排放，污染地表水和地下水。

3.2.3 水源區生態環境脆弱

丹江口水庫水源區地處我國南北過渡帶、東西結合部，是一個相對獨立的自然地理單元。目前區內森林植被稀少、質量差，蓄水、固土能力低下。加之不合理的耕作方式，導致生態環境惡化，水土流失十分嚴重。資料表明:1979～1999年的20年間，丹江口水庫的淤積總量為89715.5×10⁴m³，年平均淤積高達4485.775×10⁴m³。按此淤積速度，將會大大縮短丹江口水庫的使用壽命。降水與徑流時空分布嚴重不均，水旱災害頻發。雨季洪水頻發，石沙俱下，冬春乾旱缺水，溝溪斷流，人畜飲水困難，不少地方山區人民往往為吃水要跑幾十千米的路程，嚴重製約了水源區經濟的發展。水旱災害的發生頻率由20世紀50年代的每年0.42次增長到目前的每年0.83次。據南陽市水利部門對淅川縣荊紫關、寺灣、大石橋、滔河4個鄉的調查，近幾年因洪水災害，減少良田500多平方千米;西峽縣自1954年以來，因洪水災害減少耕地0.7×10⁴km²，並以每年3.6%的速度增加。

庫區大量土地被淹沒，淹沒良田2萬多平方千米，7.4萬移民外遷，10萬多移民和反遷移民被後靠安置搬遷到丘陵、低山薄地上。水源區大部分山丘區人口稠密，耕地資源匱乏，其中西峽縣人均耕地不足0.047km²，遠低於全省和南陽市平均水平。耕地後備資源不足，未利用土地中可開墾的土地資源很少，人地矛盾十分突出。隨著丹江口水庫大壩的加高，淹沒地區面積將擴大到1050km²，這一矛盾將會進一步加劇。由於土壤瘠薄，農業產業結構單一和生態環境比較脆弱，當地人民目前尚未擺脫貧困落後的局面。人均年佔有糧食僅340kg，為了生存，農民被迫開荒種地，導致森林資源銳減，加劇了生態環境惡化，使山區農業陷入了「越窮越墾，越墾越窮」的惡性循環中。

丹江口水庫庫區周邊地區以淺山丘陵地為主，溝壑縱橫，地形破碎復雜，坡度陡，植被多為中幼、中齡林和低效林，植被覆蓋率低，防護能力差，自然調節能力低下，枝葉截留及根系固土保水能力減退，生態環境較為脆弱。

3.2.3.1 水源區土壤性能差

水源地土壤以黃褐土、黃粘土或紅粘土為主，質地黏重，易干縮裂縫，通透性差，表土層疏鬆淺薄，既不耐旱，又不耐澇，並易受侵蝕，淺山丘陵區的石灰岩、片岩等抗侵蝕能力差，風化嚴重，對降雨沖擊的抵抗力較弱，極易形成水土流失。

表3.10 水源區林業用地情況 單位：hm²

表3.11 水源區域森林面積及蓄積量

表3.12 水源區林地分類情況

3.2.3.2 水源區氣候與水資源影響

丹江口水庫匯水區域內，氣候屬亞熱帶季風型大陸性氣候，降雨量年際間變化大，受季風影響，降水年內分配不均，汛期降雨量佔全年降雨量的 58% ～ 62%。暴雨集中，強度大，歷時短，入滲有限，容易沖刷侵蝕地表。丹江口水庫南陽境內支流，均屬山區型河道，坡度大，地下水資源量甚微，水資源總量以地表徑流為主，是水土流失的主要動力。水土流失使沙塵及附著在土壤上的農葯化肥殘留量得以匯入地表徑流，流入庫區，造成庫區懸浮物和氮、磷超標，對庫區水質影響較大。

3.2.3.3 水源區森林資源問題突出

一是森林資源分布不均。人們把森林作為一種自然資源對待，對森林的再生性、多功能性和更新周期長認識不足，急功近利，取之於林多，用之於林少，致使有限的森林資源分布極不合理，大部分分布在深山區的河流源頭，生長量偏小，生態系統呈現結構與功能退化狀態，防護效益差。而地處淺山、丘陵平原的下游地區，人口密度大，墾殖指數高，森林資源少，又多是人工幼林，不少地方地表裸露嚴重，是水土流失重災區。二是生態效益低。林分質量不高，低產、低效防護林所佔比重大，生產力水平低。三是林種結構和林齡結構不合理。林種結構不合理，從防護林整體上看，防護林比例仍偏小; 從林齡結構上看，幼中齡偏多，其面積、蓄積分別占整個林分的 95.8% 和 89.4%; 而近成熟-過熟林面積與蓄積分別占整個林分的 4.2%和 10.6%。水源區森林資源情況見表 3.10 至表 3.12。

3.2.4 水源區水土流失嚴重

3.2.4.1 水源區水土流失現狀

表 3.13 給出了水源區土壤侵蝕的不同類別及相關數據。大量的水土流失不但造成水庫淤積，而且使水質質量變差，富營養化程度提高。

表 3.13 水源區土壤侵蝕的類別及相關數據

根據2000年全國第三次水土流失遙感調查資料，丹江口庫區及上游流域南陽境內水土流失面積3369.01km²，年平均土壤侵蝕量約990×10⁴t。水土流失程度大致以淺山丘陵區的中、強度流失逐漸向中山區的輕、微度流失變化，大部分發生在丹江口水庫環庫區周邊的淺山丘陵區和人口集中、植被差、養殖和農業種植區以及交通便利、開發建設項目比較集中的區域。平均土壤侵蝕模數為2938t/km²·a，溝壑密度為2.61km/km²。強度水土流失面積為446.87km²，占水土流失面積的7%，主要分布在西峽312國道沿線、淅川環丹江口庫區等植被覆蓋率較低的荒山荒坡和坡耕地上，以面蝕、溝蝕為主要形式;中度水土流失面積為1369.7km²，占水土流失面積的21.5%，主要分布在西峽縣南部山區，老灌河、淇河等沿河兩岸的狹窄地區和淅川、內鄉、鄧州的環丹江口水庫淺山丘陵區，該區人口密度較大，植被覆蓋率較低(<30%)，耕地多為坡耕地，流失形式以面蝕為主，兼有溝蝕，局部有滑坡、泥石流等重力侵蝕;微度、輕度水土流失區總面積為4545.37km²，其中輕度水土流失面積1552.44km²，微度流失區面積2992.93km²，主要分布在西峽中山區和淅川西北山區、丹南山區，海拔較高，山體完整，居民少，森林茂密，交通閉塞，植被覆蓋率較高，大部分為水平梯田、水田及建築區，水域也包括在內，流失形式以面蝕為主，兼有溝蝕(表3.14，圖3.3)。

表3.14 南陽市丹江口水庫及上游流域水土流失強度分級面積及流失量

注:據南陽市水利局，2003，南陽市丹江口庫區及上游水土保持規劃。

3.2.5 水源區礦山地質環境問題

水源區礦產資源的特點是礦種類型較多，礦點多，分布較集中，但大中型礦床較少，多數為小型和礦點，絕大部分為小規模的民采。開采方式多為露天開采，產生大量尾礦棄渣。目前開采較活躍的金屬礦種為釩礦、鐵礦、金礦、輝銻礦等;非金屬礦種有大理岩、石灰岩、石墨、白雲岩等。石灰石礦、大理岩礦和釩礦等，開采極盛，常形成礦山集中分布的群采區。因此，研究區礦山環境地質問題突出。

3.2.5.1 礦山開采引起的礦山環境地質問題

(1)引起土地資源的毀損:采礦佔用和破壞土地。經調查，中型礦區佔用和破壞土地面積一般為2～9hm²，小型礦區佔用和破壞土地面積一般為1～6hm²。例如:在淅川縣城—西廟崗一帶為山間谷地，是大理岩石材加工聚集地，沿G312兩側分布加工廠幾十家。佔地寬20～50m，斷續延伸近20km。棄渣改變、破壞土地現象較為嚴重。

圖3.3 研究區水土流失分布

(2)引起地貌景觀的毀損:露天采礦破壞地貌景觀非常嚴重，毀壞了植被和生態環境。在交通干線兩側的可視范圍內可以看到采礦留下的痕跡，而且還有持續增加的趨勢。大型礦區植被破壞面積為15hm²，中型礦區植被破壞面積一般為1.5～4.5hm²，小型礦區植被破壞面積一般為0.5～2.0hm²。水源區因采礦引起的地貌景觀毀壞主要分布在以下地帶:①淅川縣城—毛堂—西簧一帶，為釩礦采礦密集地，分布采礦點幾十家，采坑沿礦脈分布，寬6～10m，深5～8m，斷續延伸近50km，總面積約100hm²，開礦棄渣就地堆積於山坡，隨處可見，對山體植被及土地破壞較為嚴重，並為水土流失提供了基本條件;②淅川縣蒿坪—大石橋一帶，為大理岩礦采礦密集地，分布采礦點幾十家，采坑沿礦脈分布，寬6～10m，深5～30m，斷續延伸近40km，總面積約80hm²，開礦棄渣就地堆積於山坡，對山體植被及土地破壞較為嚴重，並對丹江風景區有一定影響，也為水土流失提供了基本條件。

(3)地質災害頻繁發生:石灰岩、大理岩、釩礦等礦山在開采過程中，經常發生邊坡失穩、滑坡、崩塌等現象。井下開採的金礦、鐵礦易發生礦坑塌陷現象。礦山排出大量礦渣及尾礦的堆放，除了佔用大量土地、嚴重污染水土資源及大氣外，還經常發生塌方、滑坡、泥石流。尤其是一些鄉鎮集體和個人采礦場，在河床、公路兩側開山采礦，亂采濫挖，亂堆亂放，對河道暢通有一定程度的影響，也為泥石流的形成提供了固體物源。

3.2.5.2 水源區土污染分析

為了解釩礦對土壤的影響，在釩礦采礦分布較密集的毛堂—西簧一帶布設了兩條土質取樣剖面。根據分析結果得出:遠離采礦點釩含量有明顯的遞減趨勢。

3.2.5.3 水源區水環境質量分析

(1)地下水環境質量分析:地下水水環境分析主要通過地下水質量評價和地下水污染評價來實現。

1)地下水質量評價:此次評價選擇pH值、總硬度、溶解性總固體、硫酸鹽、氯化物、鐵(Fe)、錳(Mn)、銅(Cu)、鋅(Zn)、揮發酚類、陰離子合成洗滌劑、高錳酸鹽指數、硝酸鹽、亞硝酸鹽、氨氮(NH₄)、氟化物(F^－)、汞(Hg)、砷(As)、鈹(Be)、隔(Cd)、六價鉻(Cr⁶⁺)、鉛(Pb)、碘(I)等24項組分作為評價指標。以水質分析資料為基礎，依據單項組分，按《中華人民共和國地下水質量標准》所列分類指標確定該組分的質量類別，為單因子評價方法。根據各單項組分所屬質量類別，依表3.15的規定分別確定單項組分評價分值F_i。

表3.15 各類別單項組分評價分值

按式(3.1)和式(3.2)計算綜合評價分值F。

河南省土地資源生態安全理論、方法與實踐

式中:F為各單項組分評價分值F_i的平均值;F_max為單項組分評價分值F_i中的最大值;n為項數。

根據計算的F值，按表3.16劃分地下水質量級別。

表3.16 地下水質量級別判定

2)地下水污染評價:選取地下水質量評價中的24項組分作為評價指標。以《中華人民共和國地下水質量標准》(GB/4848-93)中Ⅱ類水標准限值作為背景值，採用組分綜合法和污染指數法分別對無機污染進行評價。

單項指標的污染指數(I)按式(3.3)進行計算。

河南省土地資源生態安全理論、方法與實踐

式中:I為某項污染物的污染指數;C_i為某項污染物的實測含量;C₀為某項污染物的背景值或對照值，此次取Ⅱ類水標準的上、下限值。

C_i值在區間內，令I=1，如果I值大於區間值的最大值或小於區間值的最小值，分別用C_i值除以區間值的最大值或最小值。

多項指標的綜合污染指數(PI)按式(3.4)和(3.5)進行計算。

河南省土地資源生態安全理論、方法與實踐

河南省土地資源生態安全理論、方法與實踐

式中:PI為單個樣品多項組分的綜合污染指數; 為各單項組分污染指數I的平均值;I_max為各單項組分污染指數I的最大值;n為項數。

根據計算的PI值，按表3.17劃分污染級別。

表3.17 地下水污染級別分類

最後計算出F值最大為7.19，最小為2.15。質量級別為「良好」和「較差」兩個級別，綜合評價結果與單項組分評價結果一致，即Ⅲ類水屬「良好」級別，Ⅳ、Ⅴ類屬「較差」級別 。

(2)水源區地表水環境質量評價:根據國家標准中基本項目標准限值中的24項指標，選擇pH值、溶解氧、高錳酸鹽指數、化學需氧量(COD_cr)、生物需氧量(BOD₅)、總磷(以P計)、總氮(以N計)、銅(Cu)、鋅(Zn)、氟化物(以F^－計)、砷(As)、汞(Hg)、鎘(Cd)、六價鉻(Cr⁶⁺)、鉛(Pb)、氰化物、揮發酚類等17項組分作為評價指標。根據分析結果，對水源區水環境質量的評價表明:地下水組分中溶解性總固體、總硬度、硫酸鹽(S0^2－₄)、硝酸鹽(NO^3－、以氮計)、陰離子合成洗滌劑、六價鉻(Cr⁶⁺)等6項含量差異較大，在礦山及人口密集區附近含量較高，其分布面積較小;地下水質量較好的區域居多。地表水部分河段質量較差，入丹江口水庫的丹江入口處為Ⅱ類水，淇河入口處為Ⅴ類水，老灌河入口處為Ⅳ類水;南水北調中線取水口(淅川陶岔)地表水樣為Ⅱ類水，滿足生活飲用水標准。現狀條件下，采礦活動引起地下水和地表水質量的變化對丹江口水庫水質的影響程度盡管不太明顯，但對地下水和地表水質量已經造成不同程度的污染，應引起高度重視 。

㈣ 　水資源現狀分析

1.氣候變遷與水資源

河南省地處我國南方濕潤區與北方乾旱區的過渡帶。其大氣降水主要受季風影響，多年平均降水量由豫南山區向華北平原遞減，從1400 mm/a減至600mm/a。其中，700mm/a等值線穿過河南省中部。全年降水量的60%～70%主要集中在每年的6～9月份，多以暴雨的形式出現。降水量的年際變化較大，豐水年與枯水年可相差2～3倍以上。全省多年平均地表徑流量為313×10⁸m³，地下水開采資源量216×10⁸m³，扣除兩者重復計算部分，水資源總量為425×10⁸ m³，居全國第19位。按人均畝均佔有水資源指標，為全國實際平均量的1/6弱。

進入20世紀90年代以來，河南全省降水持續減少。近十年來平均每年降水為723.5mm，比多年平均值784.8 mm偏少8%。近五年來乾旱日趨嚴重，以1997年為例，全省平均降水量僅531.6 mm，比多年的平均值偏少32.3%。其中，豫北平原降水不足350 mm，局部僅200 mm（表8.1.1）。1999年全省年平均降水量為601.8 mm，較多年平均值偏低23.3%。降水量的不均勻分布特徵也更加明顯，其中，豫東平原局部地區降水較多年平均值偏高20%～30%；而豫南地區則偏少30%～40%，豫西南地區偏少20%～30%，豫西地區偏少10%～20%，豫北地區亦偏少20%～30%。

表8.1.1河南省豫北地區1997年度降水量分配/對比表

降水量減少的主要表現形式是冬春持續乾旱，汛期降水場次少，基本不形成全省大范圍的暴雨過程。如1999年，汛期降水量僅有305.8 mm，比常年減少38.2%，其中許昌以南地區減少50%～60%,1～2月份全省降水不足4 mm。氣候變暖，而且乾燥少雨導致水資源總量減少。據《河南省水資源公報》報道，1997年全省地表水資源量138.3×10⁸ m³，比多年平均值偏少25.2%。地下水資源總量為213.2×10⁸ m³，比多年平均值偏少48.6%。1999年全省地表水資源為106.7×10⁸ m³，地下水資源量為143.03×10⁸ m³；扣除重復計算水量後得全省水資源總量為204.31×10⁸ m³，比常年減少50.6%。1999年末，全省大中型水庫蓄水總量為29.39億m³，比上年末減少18.06×10⁸ m³。在平原區淺層地下水位平均比上年末下降0.6 m，平原區降水漏斗面積擴大2137 km²，達到10018 km²。

2.廢水排放對水質的污染

水質污染是河南省目前最為突出的環境問題之一。從20世紀80年代起，省環保部門、水利部門、地礦部門等已先後對境內主要河段實施監測。據1985年資料，在5783 km的監測河段中遭受有機污染河段達3610 km，有毒及重金屬污染（氰化物、砷、汞、鎘、鉻）河段長達684 km，共占監測河段長度的65.2%。進入90年代以後，水質污染程度明顯加大。據1999年監測資料，在總長5144 km的監測河段中水質劣於V類失去供水功能的河段達2812 km，佔54.8%，比1997年增加3.6個百分點；水質為V類河段長530 km，佔10.2%；水質為Ⅳ類河段長357 km，佔7%；符合Ⅰ～Ⅱ類水質標准河段長1436 km，僅佔27.9%。

全省水質污染主要來自每年達900～1500 Mt的工業廢水、700～1 100 Mt的生活污水和施放於農田的30000 t以上的農葯，5 Mt化學肥料。據《河南省水資源公報》報道，1999年全省污廢水排放量2041 Mt。其中，工業廢水佔46.3%，生活污水佔53.7%。按行政分區統計，廢水排放量超過100 Mt的地市有安陽、新鄉、焦作、洛陽、鄭州、平頂山、信陽和南陽等城市。其中，鄭州市最高達244 Mt，焦作市次之為207 Mt。近幾年隨著環保工程的交付使用，工業廢水排放的達標率有所改善，其中1997年河南省達標排放量為590 Mt（表8.1.2），達標率44.5%;1999年達標排放量為672 Mt，佔71%（表8.1.3）。

表8.1.2河南省（1997年）廢污水及工業廢水達標排放量統計表（單位：t）

（據《河南省水資源公報》，1997）

表8.1.3河南省（1999年）廢污水及工業廢水達標排放統計表

（據《河南省水資源公報》，1997)

由於全省范圍內環境污染長期得不到有效遏制，致使部分水的資源化功能喪失。其中，衛河、泌蟒河、賈魯河等已成為城鎮排污通道；而大部分城市及周邊區域淺層地下水也基本上不宜飲用。據環保部門對全省18個地、市51口水井水質動態監測統計，符合飲用水標準的僅佔19.6%。其不符合率比上年上升10個百分點。因此，在常用的水資源總量數據內其有效性已大打折扣，應扣除水質污染嚴重的無效資源部分。

3.水資源的供需預測

在氣候乾旱少雨、水質污染加重、水資源總量持續減少的情況下，全省工農業及生活用水卻逐年遞增。根據《河南省國民經濟和社會發展十五計劃綱要》中2005年及2010年預期指標計算：「在採取各種節水措施並考慮一定的生態環境用水的情況下，平水年份總需水量到2005年應為310×10⁸m³/a,2010年為330×10⁸m³/a；中等乾旱年份總需水量到2005年應為325×10⁸m³/a,2010年為360×10⁸m³/a」。

預期到2005年水利工程供水能力可達到275×10⁸m³/a，距需求量（31000～32500)mm³/a，缺口為（3500～6000)Mm³/a；到2010年水利工程供水能力將達到30000 Mm³/a，距需水總量（33000～36000)Mm³/a，缺口為（3000～6000)Mm³/a。

總之，有效水資源的短缺是河南水情的最基本特徵，加之水資源在時空分布上的嚴重不均衡性，更加劇了供需矛盾。因此，確立工程水利向資源水利、傳統水利、現代水利的觀念轉變，在合理開發、有效配置、節約與保護和三水轉化方面實現水資源利用的可持續性發展，既是當今經濟社會的大趨勢，也是歷史的必然選擇。