黄河兰州段水质污染分析研究

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1、黄河兰州段水质污染分析研究刘杰（甘肃建筑职业技术学院甘肃兰州730050）摘要：通过对黄河兰州段水质现状进行了详细地调查,并结合黄河兰州段所处的地理位置，分析黄河兰州段主要污染物排放情况，分析结果大肠菌群、挥发酚、石油类、化学需氧量、总磷严重超标；为寻找污染物迁移转化规律，建立环境容量模型，从而确定各类污染物的环境容量，计算结果酚的允许环境容量已接近于零，油类污染物已超过水体的承载力，由此，可以准确地确定区域内污染物排放总量的限制程度。关键词：黄河兰州段水质分析污染物环境容量1.引言黄河兰州段位于黄河上游，西起永靖县境内的刘家峡水库，东至景泰县的五佛寺，全长358

2、km，兰州市位于本段中部的河谷盆地中。黄河市区段从西固的新桥到市区东部的包兰桥，东西长达42km，经西固区、安宁区、七里河区、城关区，沿途接纳了湟水河、庄浪河、宛川河[1]。近年来，有关部门的监测结果表明，黄河兰州段各河段水质均未达到水质功能要求。2.水质污染现状分析按《甘肃省地面水环境保护功能类别划分规定》，兰州市西固区梁家湾至西固一水厂总排泥口下游50m处6.9km河段执行Ⅱ类水标准，其余河段执行Ⅲ类水标准。根据《地表水环境质量标准》（GB3838—2002），兰州市地表水分析的项目规定为25项，即水温、PH、溶解氧、高锰酸盐指数、化学需氧量、生化需氧量、挥发

3、酚、氰化物、六价铬、石油类、粪大肠菌群、氨氮、总氮、总磷、LAS、电导率、硫化物、氟化物、砷、铅、镉、铜、锌、汞、硒。现取近年黄河兰州段污染物监测中的22项主要指标结果进行统计，结果显示：（1)枯水期，除粪大肠菌群的平均值超标34.78倍外，其余项目平均值不超标；有5项污染物一次浓度超标，其超标率依次为粪大肠菌群66.67%、化学需氧量22.22%、石油类和挥发酚均为18.52%、总磷11.11%。（2)丰水期，除粪大肠菌群的平均值超标56.93倍外，其余项目平均值不超标；粪大肠菌群超标率为93.33%，其余各项一次浓度均不超标。（3)平水期，除粪大肠菌群的平均值

4、超标14.95倍外，其余项目平均值不超标；粪大肠菌群超标率为83.33%，其余各项一次浓度均不超标。（4)全年22项指标中氰化物、硫化物、汞、硒、镉未检出，粪大肠菌群年平均值为384232个/L，超标38.42倍，其余项目年平均值均不超标。（5)共5项污染物浓度超标，其中分大肠菌群年超标率为85.1%，最大值超标倍数为237.0倍；挥发酚、石油类、总磷、化学需氧量年超标率均为6.9%，其余最大超标倍数依次为2.2倍、1.0倍、0.3倍、0.15倍。3.水环境容量计算[2-3]根据黄河兰州段水质污染的特点，选择适合于黄河兰州段的环境容量模型，计算主要污染物污染的允许

5、环境容量。3.1模型选取河流水环境容量计算的常用模型有：（1）零维环境容量模型零维环境容量模型忽略了污水进入水体的混合距离和有机物降解项，这与黄河兰州段的污染情况相差比较大，将会使计算精度和实用性较差，因此不适合运用于黄河兰州段。（2）一维环境容量模型黄河兰州段的平均水深和水流平均速度都比较大，不属于宽浅河段，不能忽略横向和垂向的污染物浓度梯度，需要考虑污染物混合过程，因此一维环境容量模型不适合运用于黄河兰州段。（3）“黑箱”模型“黑箱”模型过于简单，没有考虑到污染物质进入河流后的衰减速率和迁移转化规律，因此“黑箱”环境容量模型不适合运用于黄河兰州段。（4）二维环

6、境容量模型该模型控制偏严，适合于饮用水水源地河段的纳污能力计算。另外，污水进入水体后，不能在短距离内达到全断面浓度混合均匀的河流也应采用二维模型。黄河兰州段水面平均宽度超过200m，这更决定要采用二维模型计算。二维模型计算公式如下：（1）式中：为河流水环境容量，g/s；为计算河段水质保护目标值，mg/L；为污染物自净系数，1/d；为排污断面距下游功能敏感断面的距离，km；为计算河段平均宽度，m；为河段纵向平均流速，m/s；为河段平均水深，m；为横向扩散系数，m2/s。3.2模型计算（1）河道概化黄河兰州市区段从西固的新城桥到市区东部的包兰桥，东西长达42km。其中

7、：新城桥段面至中山桥段面约为16km，中山桥段面至包兰桥段面约为26km。因各黄河兰州段排污口距离较近，因此可以把多个排污口简化成集中的排污口。黄河兰州市区段概化图如图2所示。图2河道概化图（2）污染物自净系数的估算依据其他学者对水体中污染物自净系数的研究成果［4-5］，并结合黄河兰州市区段新城桥、中山桥和包兰桥多年来污染物统计对污染物自净系数进行估算，详见表1。表2各污染物的自净系数估算值单位：1/d污染物酚Cr6+油BOD5CODcr自净系数0.3910.1200.2210.3170.222（3）区段的划分划分区段时在结合各排污口的实际位置和排污情况的同时，尽

8、量将各区段