北江流域突发性水污染事件影响分析

顾立忠1，孙小磊1，蔡宏炜2

(1.广东省水利水电科学研究院，广东省水动力学应用研究重点实验室，河口水利技术国家地方联合工程实验室，广东 广州 510635； 2.广东华南水电高新技术开发有限公司，广东 广州 510610)

摘 要：选取北江干流(韶关～思贤窖北滘口)河段作为研究对象，通过资料收集及现场调研，结合历年北江突发性水污染事件发生情况，从水污染事故成灾机理出发，对突发性致灾影响因子、水环境影响因子、受体影响因子以及社会经济影响因子等进行了归纳分析，并得出了北江流域潜在污染源类型及分布，为预警指标的筛选及预警体系的建立提供了参考依据。

关键词：成灾机理；影响因子；污染源；预警指标

1 概述

北江是珠江流域第二大水系[1]，流经韶关、清远、佛山3市，流域面积达43 240 km2，干流总长为458 km。随着该地区的城市化和工业化进程，人口密度增大，增加了北江流域发生突发性水污染事件的概率，。

本文通过对流域经济社会、环境污染、航道运输、水质水情等基本资料的收集及现场调研，结合以往污染事故案例的分析统计，从水污染事故成灾机理出发，对突发性致灾影响因子、水环境影响因子、受体影响因子以及社会经济影响因子等进行了归纳分析，并得出了北江流域潜在污染源类型及分布，为预警指标的筛选及预警体系的建立提供了参考依据。

北江流域部分河段2003—2014年共发生22起突发性水污染事件，各年份发生突发性水污染事件次数分布见表1。

表1 北江流域发生突发性水污染事件次数分布(2003—2014年)

年200320042005200620072008次数211115年200920102011201220132014次数352200

将以上12 a突发性水污染事故原因进行整理，可以看出，所占比例最高的是企业排污(占36%)，说明企业偷排现象仍然存在；其次为交通事故，占27%。2003—2014年北江流域突发性水污染事故原因类型及所占比例见表2。

表2 北江流域突发性水污染事故原因类型及所占比例(2003—2014年)

主要原因类型件数占比/%安全生产事故企业安全生产泄漏、饮用水管网污染、施工引起的污水外溢29企业排污企业违规偷排、废液废渣非法倾倒836交通事故道路交通事故泄漏、航运泄漏627污水直排地区污水直排、污水处理厂溢流事故314自然事故自然灾害等314

2 水污染事故影响因子分析

2.1 突发致灾影响因子

自然致灾因子是由于自然环境异动从而导致污染物泄漏至水体中的突发事件，如暴雨、洪水、滑坡、泥石流、台风等等自然灾害引起的污染物泄漏事件，该类事件随着灾害预防以及预警预报技术的逐步成熟，发生的概率也正在逐年降低，就北江流域而言，自然致灾因子引起的较严重突发性水污染事件并不常见。

人为致灾因子是指由于人类活动而造成的污染物泄漏至水体的突发事件，如操作管理失误、交通事故、人为破坏、机械故障、技术失误、能源危机等引起的污染物泄漏事件。该类事件是目前北江流域突发性水污染事件的主要致灾因子。

2.2 水环境影响因子

北江突发性水污染事件中的水环境影响因子，可分为2类：一类是常规因子，另一类是特征因子。

常规因子主要包括COD、BOD、SS、氨氮、总氮、总磷、pH值等，由该类因子超标造成的污染事件往往是由于生活污水、养殖场污水等处理不当排放至北江从而造成的水体污染，污染事件发生后，随着时间的推移，常规污染因子会在水体中逐渐扩散、稀释、衰减。因此，由常规因子造成的污染事件相对影响不大，造成的危害也相对较小。

特征因子主要包括汞、镉、砷、铊、锑、锰等重金属以及油、硫酸、盐酸、氯化物等危险品。由该类因子造成的水体污染事件一般是由于工业废水超标排放、交通事故等突发性事件造成的。特征因子在水体中衰减速度慢，甚至不衰减，污染水体对人体及水中生物危害巨大，一旦发生处理不当将造成极大的社会影响。如北江的镉污染和铊污染事件，都是由于特征因子超标排放从而给当地人民群众和财产安全造成了重大影响。

2.3 受体影响因子

水体在突发性水污染事件中起到的作用主要是输移(包括扩散、稀释和溶解)污染物，而影响污染物在水中输移的主要因子是水动力条件，另外还有水温、含沙量等次要因子。

1) 径流和洪水

北江流域多年平均径流深为1 104 mm，多年平均径流量为477.5亿m3。与年降雨量的地区分布趋势大体一致。径流年内分配不均衡，汛期径流量占全年径流量的75%～80%[2]。

北江洪水主要来自横石以上地区，一次较大的降雨过程几乎可以笼罩整个流域，加之流域坡降较陡，主要支流与干流的交汇口相距较近，因此，横石以上的干、支流洪水常常遭遇。据统计：上游浈、武两江洪峰遭遇和基本遭遇的机会为62.5%；浈、武两江汇合后的北江干流与连江、滃江洪峰遭遇和基本遭遇的机会均约为2/3。下游支流滨江、绥江虽同时降雨，因其洪水先行下泄，一般与干流洪峰遭遇的机会较少(但1982年5月特大洪水时，则与干流洪峰遭遇)。流域中下游地区是暴雨常发地区，干支流洪峰多在横石河段遭遇，出现峰高量大的洪水，带来严重灾害。北江下游防洪控制断面石角站调查历史洪水的最大归槽洪峰流量为22 000 m3/s(1915年7月洪水)，实测洪水序列中，最大归槽洪峰流量为19 000 m3/s(1982年5月洪水)。

2) 枢纽调控

北江干流梯级工程有5座，分别为孟洲坝水电站、濛里水电站、白石窑水电站、飞来峡水利枢纽和清远水利枢纽。其中，孟洲坝水电站洪水调节起调水位为正常蓄水位，按来水控制泄流，当洪水流量大于全开泄流能力时，闸门全部开启，自由泄流；濛里水电站和白石窑水电站对洪水无调节作用；清远枢纽工程任务是航运、改善水环境、灌溉、供水、发电、反调节和旅游，洪水期间枢纽闸门全开敞泄洪水[3]。

飞来峡水利枢纽是北江干流洪水调节的主要工程，飞来峡水库对100年一遇以下洪水，控泄最大流量为15 000 m3/s；对100～300年一遇的洪水，控泄最大流量为16 000 m3/s；对大于300年一遇的洪水，按入库流量控泄。设计洪水泄洪流量为21 800 m3/s，校核洪水泄洪流量为28 700 m3/s，为全省泄洪量最大的泄洪建筑物[4]。水库与潖江滞洪区联合运用，可将北江下游防洪控制断面石角站100年一遇的洪水削减为50年一遇，300年一遇的洪水削减为100年一遇。

3) 下游顶托

北江干流经韶关、清远、肇庆，至三水区的思贤滘与西江相通，注入珠江三角洲河网区，通过西南涌与广州片网河沟通，再由潭洲水道、顺德水道等汇入北江片、广州片网河区，最后从东四口门出海，网河区内受潮水顶托必然会引起水位的增高，从而对北江干流水动力条件产生一定的影响[4]。

2.4 经济社会影响因子

经济社会影响因子主要体现在水污染事件发生后，对事件的风险评估或损失评估[5]。北江干流从源头至思贤滘全长为468 km，流经韶关、清远、肇庆，顶托佛山4个(等)地级市，仅干流沿线规模以上取水口就有42个；河道两岸情况复杂，有人员密集的工业重镇，也有人烟稀少的天然峡谷，突发性水污染事件造成影响程度大小与事件所涉及河段的经济社会情况密切相关[6]。在其他影响因子相同的条件下，经济社会发达地区受到的水污染事件要远大于经济社会欠发达地区，其预警指标的值设定亦有不同[7]。

3 潜在突发性水污染事故分析

3.1 危险源类型与分布

北江上游湖南省与韶关市交界地区的采矿及生产企业，成为韶关市区武江西河桥饮用水源地污染的主要危险来源；另外，由于管理体制的不完善，沿河排污口存在超标排放隐患，将严重污染水源，因此，水源保护区(一级与二级水源保护区)范围内排污口分布是水源地主要危险源之一；北江沿岸路网纵横交错，航运发达，危险品的水陆运输等也存在突发事故进入水源地的危险[8]。

1) 上游水源地污染

经排查，北江上游存在18个主要危险排污口，19个重点危险源。其中，武江西河桥水源地一级与二级保护区范围内存在5个排污口，19个重点危险源涉及8个行业性质，分别是电厂、电子、化工、炼铸、食品、印染、造纸及市政污水(见表3)。

表3 重点危险源行业性质组成情况

行业性质电厂电子化工炼铸污水食品造纸印染危险源数量/个221110111

2) 北江干流排污口

北江干流(韶关～河口)沿岸设置了30个规模以上排污口，韶关市最多，占2/3，由于韶关在北江干流上游段，因此，其潜在突发性污染事故影响最严重。

3) 道路车辆运输风险

北江干流研究河段目前已建(在建)桥梁26座(不完全统计)，来往车辆众多，存在运输危险化学品车辆因交通事故导致泄漏的可能性，一旦运输车辆发生事故，化学污染物进入水体，将会严重影响到饮用水源地的供水安全。

4) 航道船只运输风险

研究河段共有港口企业和码头单位47个，泊位长度为9 278 m，泊位设计年通过能力为客运353万人、散装件杂货物1 935万t、集装箱28万t，TEU151万t，增大了航运事故发生的概率。

3.2 危险源污染特性分析

北江干流潜在污染源主要是冶炼、市政污水、电厂、化工行业、印染行业、造纸行业、食品行业、采矿业等，这些危险源对水环境的污染风险主要来自工艺过程用水、非正常工况泄漏、原料泄漏、贮所爆炸、设备检修排液及生产废液等，污染形式包括生产废液、残渣及部分原料、半成品、副产品等，成份极其复杂，污染物含量变化也很大。另外，水陆运输事故也是重点潜在污染源(见表4)。

表4 北江流域主要污染源特性统计

行业类型污染物种类主要特点冶炼铜、铅、镉、锌及铝等金属离子和盐类重金属污染,染物质最多市政污水排放化学需氧量、总氮、总磷等有机污染物水量大,污染性强电厂化学需氧量、氨氮、石油类等热污染化工过氧化氢、硫酸、氰化钾、氨水有剧毒,不易净化,对生物有一定的积累作用,具有明显的耗氧性质印染染料、助染药剂、淀粉、洗涤剂等有机物,以及碱、硫化物等各种盐类污染性强、水量大造纸木质素糖类、纤维素、挥发有机酸等污染性极强,水量大食品化学需氧量、细菌、病毒、寄生虫等污染水体,传染疾病采矿锑、镉等重金属涉及到跨省治理防治问题,其危害性大,预防与预警难度大危险化学物品运输油类、有害化学品有突发性、不确定性、复杂性等特点

4 结论与展望

结合历年北江突发性水污染事件发生情况，从水污染事故成灾机理出发，对突发性致灾影响因子、水环境影响因子、受体影响因子以及经济社会影响因子等进行了归纳分析，并得出了北江流域主要以排污口非正常排放(以重金属超标废水为主)突发性水污染事故为主，潜在突发性水污染事故主要是交通事故引起的有毒有害物质泄漏，并分析了潜在污染源类型及分布，为预警指标的筛选及预警体系的建立提供了参考。

参考文献：

[1] 顾立忠， 李虎成， 刘画眉，等. 珠江三角洲网河水质模拟研究[J]. 广东水利水电， 2014(2)： 49-53．

[2] 李艳， 陈晓宏， 王兆礼，等. 北江流域径流量分布规律及其变异性分析[J].水资源与水工程学报， 2006， 17(4)： 14-17．

[3] 岳文杰. 清远水利枢纽对北江下游防洪体系的影响分析[J]. 人民珠江， 2009，4(8)： 24-25．

[4] 王寿永. 飞来峡水利枢纽工程特点介绍[J]. 广东水电科技， 1996(4)：64．

[5] 樊运晓，罗云，陈庆寿，等.区域承灾体脆弱性评价指标体系研究[J].现代地质， 2001， 15(1)： 113-116．

[6] 孙燕. 北江流域风险源识别及其水质预警体系的优化[D].哈尔滨： 哈尔滨工业大学， 2014．

[7] 张丽峰. 国家重污染事故频发河流水体污染防治战略研究[D]. 合肥：合肥工业大学， 2012．

[8] 顾立忠， 宫鹏杰， 李虎成，等. 北江流域水污染预警体系研究初探[J]. 中国水运， 2006(12)： 155-159．

(本文责任编辑 马克俊)

Abstract: Beijiang River is selected as research reach, which is from Shaoguan to Sixianjiao. A large number of data collection and investigation have been done. Based on the disaster mechanism of water pollution accident and historical accident, the impact factors of onset disaster, water environment, acceptor and community economy have been analyzed. Thus, the type and distribution of potential pollution sources have been achieved. The research result would supply important datum for warning system of water pollution incidents.

Keywords:disaster mechanism; impact factor; pollution sources; warning system

Impact Analysis of Sudden Water Pollution in the Beijiang River Basin

GU Lizhong1，SUN Xiaolei1，CAI Hongwei2

(1.Guangdong Research Institute of Water Resources and Hydropower, Guangdong Key Laboratory of Hydrodynamic Research,National and Local Joint Engineering Laboratory of Estuarine Water Technology,Guangzhou 510635, China；2. Guangdong South China Hydropower Hi-Tech Development Co., Ltd. ，Guangzhou 510610, China)

中图分类号：X522

文献标识码：A

文章编号：1008-0112(2017)09-0010-04