海河干流入河排污口調(diào)查與評(píng)價(jià)

張國(guó)立,唐廣鳴,劉光學(xué)

(天津市水文水資源勘測(cè)管理中心,天津 300061)

海河作為天津市“母親河”,孕育了天津的文明與文化,是天津市一道美麗的風(fēng)景線。海河干流由子牙河和北運(yùn)河在天津市區(qū)三岔口匯合后,穿過(guò)市區(qū)在塘沽區(qū)大沽口海河閘入海,全長(zhǎng)72.0 km,流域面積2066km2,如圖1所示[1]。海河作為一級(jí)主干河道,不僅是汛期行洪的主要渠道,也是天津市的飲用水源地,其水功能區(qū)劃為“備用飲用水源地,工業(yè)水源地,市區(qū)景觀娛樂(lè)用水”,近期水質(zhì)目標(biāo)為日常Ⅴ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),飲用水輸水期間Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。但是由于沿海河干流存在入河排污口超標(biāo)排污問(wèn)題,目前海河水質(zhì)存在嚴(yán)重污染現(xiàn)象,河道水質(zhì)惡化,飲水安全面臨威脅,并也成為全國(guó)七大水系中污染最嚴(yán)重河流之一,非汛期海河水質(zhì)一般為Ⅳ類或劣Ⅳ類,汛期水質(zhì)一般為Ⅴ類或劣Ⅴ類[2]。天津市水文水資源勘測(cè)管理中心2007年對(duì)天津市入河排污口進(jìn)行了調(diào)查與評(píng)價(jià),根據(jù)海河干流入河排污口調(diào)查結(jié)果,分析海河干流入河排污口污染特征、排污量、污染負(fù)荷等,以期為海河干流污染防治決策提供技術(shù)支持。

圖1 海河干流示意圖

1 入河排污口調(diào)查結(jié)果分析

根據(jù)天津市水文水資源勘測(cè)管理中心2007年對(duì)分布在海河干流上的8個(gè)入河排污口進(jìn)行的水質(zhì)水量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),分析各排污口特征污染物年排污量,結(jié)果如表1所示。

由表1可見(jiàn),8個(gè)入河排污口中有化工廠排污口3個(gè),熱電廠廢水排污口2個(gè),混合污水排污口3個(gè);特征污染物為有機(jī)指標(biāo)TOC和COD,富營(yíng)養(yǎng)化指標(biāo)為TN和TP,化工類指標(biāo)為對(duì)-二甲苯和苯乙烯。由各項(xiàng)污染物排放量可以知道各項(xiàng)污染物均存在超標(biāo)排放問(wèn)題,同時(shí)表明海河干流以有機(jī)污染、富營(yíng)養(yǎng)化污染和化工污染為主要特征。

2 入河排污口污染評(píng)價(jià)

2.1 評(píng)價(jià)方法

等標(biāo)污染負(fù)荷評(píng)價(jià)法是一種重要的污染源評(píng)價(jià)方法,其物理意義是將某污染物質(zhì)排放濃度稀釋到評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)所需潔凈水的量[3]。該評(píng)價(jià)方法通過(guò)將不同污染源排放的某污染物總量與該污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較,從而獲得同一尺度上可以相互比較的量。該方法簡(jiǎn)單易行且具有較好的綜合性,曾經(jīng)在全國(guó)工業(yè)污染源調(diào)查中作為污染源評(píng)價(jià)方法。其計(jì)算公式為

式中:P為某區(qū)域(或河段)的等標(biāo)污染負(fù)荷,即該區(qū)域(或河段)內(nèi)所有污染源的等標(biāo)污染負(fù)荷之和;n為排污口數(shù)量。Pi為污染源i排放的總等標(biāo)污染負(fù)荷;Pik為污染源i排放的污染物k的等標(biāo)污染負(fù)荷;Cik為污染源i排放的污染物k的平均濃度;C0k為污染物k的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)或排放標(biāo)準(zhǔn);Qik為污染源i排放的污染物k的等流量。

達(dá)標(biāo)污染負(fù)荷則是指某排污口污染物排放達(dá)到評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)濃度所需稀釋水量,只要該排污口最大等標(biāo)污染指數(shù)的污染物能達(dá)標(biāo),則其他排放污染物指標(biāo)就一定滿足排入河道功能區(qū)排放標(biāo)準(zhǔn)[4]。因此,根據(jù)排污口污水排放量和監(jiān)測(cè)污染物的最大等標(biāo)污染指數(shù)即可計(jì)算出該排污口達(dá)標(biāo)排放所需增加的潔凈水量。

達(dá)標(biāo)污染負(fù)荷計(jì)算式為:

2.2 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

8個(gè)排污口位于海河干流不同的水功能區(qū)劃。根據(jù)天津市水功能區(qū)劃要求,分布在海河二道閘下過(guò)渡區(qū)區(qū)劃的5個(gè)排污口(天堿泵站、天堿排水閘、大沽化工排水口、大無(wú)縫排水口、山東路泵站),執(zhí)行GB3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中Ⅴ類水質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn);分布在海河二道閘閘上為飲用水水源地、景觀娛樂(lè)區(qū)和工業(yè)用水區(qū)。3個(gè)排污口(軍糧城電廠排水口、復(fù)興河排水閘、天津熱電廠排水涵洞),執(zhí)行其Ⅳ類水質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 評(píng)價(jià)結(jié)果分析

等標(biāo)污染負(fù)荷是將排污口各項(xiàng)污染物質(zhì)排放濃度稀釋到評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)所需潔凈水量的總和,達(dá)標(biāo)污染負(fù)荷則是指將排污口最大超標(biāo)污染物達(dá)到評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)濃度所需稀釋水量。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2,分析結(jié)果見(jiàn)圖2。根據(jù)等標(biāo)污染負(fù)荷及達(dá)標(biāo)污染負(fù)荷計(jì)算可以看出各排污口的污染程度。

由圖2可以看出海河干流上各排污口污染的程度,天堿泵站、大沽化工排水口、天堿排水閘為海河干流上的主要排污口,分別占海河干流等標(biāo)污染負(fù)荷總量的27%、26%和17.4%,并且此3個(gè)排污口均為化工類廢水排污口,表明海河污染特征主要為化工類污染。

表1 海河干流入河排污口特征污染物排放量統(tǒng)計(jì)

圖2 海河干流入河排污口污染負(fù)荷

排污口達(dá)標(biāo)污染負(fù)荷比等標(biāo)污染負(fù)荷小,是因?yàn)檫_(dá)標(biāo)污染負(fù)荷是將超標(biāo)最大指標(biāo)稀釋到評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)濃度時(shí)所需要的潔凈水的量,而等標(biāo)污染負(fù)荷是將所有超標(biāo)指標(biāo)稀釋到評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)濃度時(shí)所需要的潔凈水的量的總和。由表2可以看出,海河干流8個(gè)排污口達(dá)標(biāo)污染負(fù)荷約為16.8億t/a,即每年需要16.8億t潔凈水來(lái)稀釋各排污口排放污水才能達(dá)到排放要求,也說(shuō)明海河所受污染比較嚴(yán)重。

表2 入河排污口污染負(fù)荷統(tǒng)計(jì) 萬(wàn)t/a

3 結(jié) 語(yǔ)

a.所調(diào)查的海河干流8個(gè)入河排污口均存在超標(biāo)排放問(wèn)題,排污類型為工業(yè)廢水和混合污水,以有機(jī)污染、富營(yíng)養(yǎng)化污染和化工污染為主要特征。

b.8個(gè)排污口中,天堿泵站、大沽化工排水口、天堿排水閘為海河干流上的主要排污口,分別占海河干流等標(biāo)污染負(fù)荷總量的27%、26%和17.4%。

c.8個(gè)排污口達(dá)標(biāo)污染總負(fù)荷為16.8億t/a,即每年需要16.8億t潔凈水來(lái)稀釋各排污口排放污水才能達(dá)到排放要求。

[1] 文威,黃歲梁.海河污染研究進(jìn)展[J].水資源保護(hù),2007,23(5):55-59.

[2] 張國(guó)立.2007年天津市入河排污口調(diào)查與評(píng)價(jià)[R].天津:天津市水文水資源勘測(cè)管理中心,2008.

[3] 丁淑芹.大凌河朝陽(yáng)市區(qū)段入河排污口評(píng)價(jià)[J].遼寧師專學(xué)報(bào),2000,2(1):80-82.

[4] 萬(wàn)金保,黃學(xué)平.采用等標(biāo)污染負(fù)荷法分析大塢河水污染特征[J].南昌工程學(xué)院學(xué)報(bào),2005,24(1):35-38.