鹽城市市級水功能區(qū)納污能力及限制排污總量分析

張明明 劉倩文 張凱奇

鹽城市市級水功能區(qū)納污能力及限制排污總量分析

張明明 劉倩文 張凱奇

根據(jù)《江蘇省地表水環(huán)境功能區(qū)劃》和《鹽城市地表水環(huán)境功能區(qū)劃》，鹽城市境內(nèi)有97個(gè)省級水功能區(qū)和75個(gè)市級水功能區(qū)。研究市級水功能區(qū)的納污能力和限制排污總量，對鹽城市水功能區(qū)管理、水污染防治具有十分重要的意義。

一、市級水功能區(qū)概況

根據(jù)《鹽城市地表水（環(huán)境）功能區(qū)劃》，鹽城市市級水功能區(qū)劃涉及72條河流，總河長1263.1km，湖庫2座，總面積20.8km2。共劃分一、二級水功能區(qū)75個(gè)，其中工業(yè)用水區(qū)7個(gè)、景觀娛樂用水區(qū)3個(gè)、農(nóng)業(yè)用水區(qū)54個(gè)、飲用水水源區(qū)3個(gè)、漁業(yè)用水區(qū)8個(gè)。

二、水功能污染物入河量調(diào)查

根據(jù)《鹽城市水資源保護(hù)規(guī)劃》點(diǎn)源、面源（生活排污、農(nóng)業(yè)面源、分散畜禽養(yǎng)殖、城鎮(zhèn)地表徑流負(fù)荷）、內(nèi)源（底泥污染、水產(chǎn)養(yǎng)殖污染、航運(yùn)污染）的調(diào)查結(jié)果，COD入河量為11124t/a，氨氮入河量為1685t/a。

三、水功能區(qū)納污能力計(jì)算與分析方法

水功能區(qū)納污能力是指對確定的功能區(qū)，在滿足水域功能要求的前提下，按給定的水功能區(qū)水質(zhì)目標(biāo)值、設(shè)計(jì)水量、排污口位置及排污方式，單位時(shí)間功能水體所能容納的最大污染物量。結(jié)合鹽城市河流水文特性，納污能力計(jì)算采用零維水質(zhì)模型和一維水質(zhì)模型。

1.水質(zhì)模型

（1）零維水質(zhì)模型

對于流速極小（＜0.1m/s）或零流速的河段，進(jìn)行水域納污能力計(jì)算：

式中：M—水域納污能力，g/d；Cs—控制目標(biāo)水質(zhì)濃度，mg/L；K—污染物綜合降解系數(shù)，1/d；V—水功能區(qū)水體體積，m3。

（2）一維水質(zhì)模型

對于寬深比不大的中小河流，污染物質(zhì)在較短的河段內(nèi)，基本能在斷面內(nèi)均勻混合，斷面污染物濃度橫向變化不大的河段，采用一維水質(zhì)模型計(jì)算納污能力。

將計(jì)算河段內(nèi)的多個(gè)排污口概化為一個(gè)排污口，概化排污口位于河段中點(diǎn)處，則污染物自凈長度為L/2。則功能區(qū)納污能力：

式中：Cs—水質(zhì)目標(biāo)濃度，mg/L； L—河段縱向長度，m；u—計(jì)算河段平均流速，m/s；C0—起始斷面水質(zhì)濃度，mg/L；Q—河段平均流量，m3/d。

2.模型參數(shù)的確定

（1）污染物綜合衰減系數(shù)

污染物綜合衰減系數(shù)k常用自然條件下的實(shí)測資料率定，率定方法常用二斷面法和多斷面法。對于沒有實(shí)測污染物綜合衰減系數(shù)K的河段，綜合降解系數(shù)值可采用《淮河流域及山東半島水資源保護(hù)規(guī)劃》分析成果，即COD的K值：K=0.050+0.68u；氨氮的K值：K=0.061+0.551u。

（2）河段設(shè)計(jì)流量（水量）

鹽城市水文站網(wǎng)流量控制斷面主要位于泰東河、斗龍港、新洋港、黃沙港、射陽河等大中型河道和沿海排水河道。鹽城市主要水文（流量）站不同保證率最小月平均流量。

（3）河段設(shè)計(jì)流速

有水位流量（或面積流量）資料時(shí)，可按u=Q/A式計(jì)算河段設(shè)計(jì)流速。無資料時(shí)，可采用曼寧公式計(jì)算斷面流速，也可通過實(shí)測確定。

表1 鹽城市各水文站保證率流量成果表

表2 鹽城市納污能力和限制排污總量統(tǒng)計(jì)表（分縣區(qū)）

（4）其他參數(shù)確定

水質(zhì)目標(biāo)Cs：采用水功能區(qū)的水質(zhì)目標(biāo)值限值。

初始濃度值Co：取上游相鄰水功能區(qū)的水質(zhì)目標(biāo)限制。

四、水功能區(qū)納污能力結(jié)果分析（分縣）

根據(jù)設(shè)計(jì)條件計(jì)算，鹽城市市級水功能區(qū)COD和氨氮的納污能力分別為16248t/a、1035t/a。依據(jù)各水功能區(qū)的納污能力分析結(jié)果，按照行政區(qū)劃進(jìn)行納污能力值統(tǒng)計(jì)。納污能力和限制排污總量見表2。

五、限制排放總量意見

市級水功能區(qū)污染物入河量控制方案遵循：（1）飲用水水源區(qū)、保護(hù)區(qū)、保留區(qū)采用納污能力和現(xiàn)狀污染物入河量中的較小值作為限制排污總量。（2）其他地表水（環(huán)境）功能區(qū)對于現(xiàn)狀污染物入河量小于水域納污能力的，采用納污能力作為限制排污總量，對于現(xiàn)狀污染物入河量超過水域納污能力的，則根據(jù)水污染治理現(xiàn)狀及納污能力，以小于現(xiàn)狀污染物入河量的某一控制量作為限制排污總量。

六、結(jié)語

（1）鹽城市市級水功能區(qū)污染因子主要為氨氮，氨氮的污染物入河量已嚴(yán)重超出其納污能力。在制定污染源治理目標(biāo)時(shí)，應(yīng)將氨氮排放量作為重要控制目標(biāo)。在建設(shè)城鎮(zhèn)集中式污水處理廠時(shí)，氨氮去除率是重要考慮因素。

（2）水污染的防治工作應(yīng)從控制點(diǎn)源、面源、內(nèi)源等多方面綜合治理■

（作者單位：江蘇省水文水資源勘測局鹽城分局 224000）