河流排污口分布對(duì)水環(huán)境容量的影響分析

■陸靜芳王宏陳志強(qiáng)李國(guó)玉李艷

（1沈陽(yáng)理工大學(xué) 遼寧沈陽(yáng)110159；2遼寧省環(huán)境保護(hù)廳 遼寧沈陽(yáng)110000；3鐵嶺市城市污水處理管理中心 遼寧鐵嶺112008）

河流排污口分布對(duì)水環(huán)境容量的影響分析

■陸靜芳1王宏1陳志強(qiáng)2李國(guó)玉3李艷1

（1沈陽(yáng)理工大學(xué) 遼寧沈陽(yáng)110159；2遼寧省環(huán)境保護(hù)廳 遼寧沈陽(yáng)110000；3鐵嶺市城市污水處理管理中心 遼寧鐵嶺112008）

掌握渾河沈陽(yáng)段干流入河排污口分布及布局、污水及污染物入河量，在綜合考慮給定的水文條件、點(diǎn)源概化排污口、支流及水質(zhì)目標(biāo)規(guī)定的水質(zhì)濃度條件下，建立一維水質(zhì)模型，確定各排污口的水環(huán)境容量。通過(guò)分析排污口分布對(duì)水環(huán)境容量的影響，合理調(diào)整排污口分布，科學(xué)提出入河排污口監(jiān)督管理建議。以渾河沈陽(yáng)段為例，探討了入河排污口對(duì)水環(huán)境容量的影響，提出入河排污口優(yōu)化布設(shè)的建議，對(duì)指導(dǎo)沈陽(yáng)市經(jīng)濟(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要的意義。

排污口概化水環(huán)境容量結(jié)論建議

0　引言

近年隨著沈陽(yáng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口的增加，排入渾河的廢水量也不斷增加，污水排放口數(shù)量也逐漸增加。污水排放口在受納水域的空間設(shè)置是否合理，直接影響受納水體上、下游敏感目標(biāo)的水環(huán)境質(zhì)量[1]。本文以渾河沈陽(yáng)段流域排污口的設(shè)置為例，通過(guò)排污口的設(shè)置情況分析渾河流域環(huán)境容量分布特征，從而深入分析不同排污口分布對(duì)水環(huán)境容量分布的影響。根據(jù)容量資源的空間分布規(guī)律，指導(dǎo)排污口合理規(guī)劃[2-3]，從而調(diào)整產(chǎn)業(yè)布局分布，對(duì)指導(dǎo)沈陽(yáng)市經(jīng)濟(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要的意義。

1　研究區(qū)概括

研究區(qū)為渾河沈陽(yáng)段。渾河發(fā)源于遼寧省清原縣的滾馬嶺，在東陵區(qū)高坎大橋進(jìn)入沈陽(yáng)市區(qū)，于遼中上頂子村出境。渾河在沈陽(yáng)境內(nèi)全長(zhǎng)172.6km，流域面積為4572km2，渾河流域主要Ⅰ級(jí)支流包括蒲河、細(xì)河、張官河、楊官河、白塔堡河、南運(yùn)河，Ⅱ級(jí)支流主要有南小河、九龍河、小渾河和北運(yùn)河。

2013年，沈陽(yáng)市地區(qū)生產(chǎn)總值5711.7億元，比去年增長(zhǎng)8.7%，其中第一產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值92.5億元，增長(zhǎng)0.9%，第二產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值2793.0億元，增長(zhǎng)9.5%，第三產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值2826.2億元，增長(zhǎng)8.1%，第一、第二、第三產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值所占比重分別為1.62%、48.90%和49.48%。總?cè)丝跒?25.7萬(wàn)人，農(nóng)村人口為163.4萬(wàn)人,非農(nóng)村人為662.3萬(wàn)人，城市化水平80.21%。根據(jù)2013年環(huán)境統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，渾河沈陽(yáng)段流域直排源有88家，其中直排企業(yè)64家，污水處理廠24家，廢水年排放總量為4.75億噸，COD、氨氮的年排放量為25985萬(wàn)t、5610萬(wàn)t。

2　水環(huán)境容量計(jì)算

根據(jù)渾河沈陽(yáng)段流域水文特征，污染物以點(diǎn)源的形式排入河流后能夠迅速在全斷面均勻混合，因此本文采用一維水質(zhì)模型計(jì)算渾河沈陽(yáng)段流域水環(huán)境容量。

2.1排污口概化

圖1　研究區(qū)域重要節(jié)點(diǎn)的空間位置關(guān)系

需要對(duì)河道及排污口概化,：支流確定根據(jù)河流水文特征、污染源分布情況及流域面積大于100km2；對(duì)排污口概化，依據(jù)《全國(guó)水環(huán)境核定技術(shù)指南》[5]中規(guī)定：①根據(jù)排污口的位置，位于同一岸的概化在一起：當(dāng)排污口污水流量排放流量較大（根據(jù)各區(qū)域特征確定）必須作為獨(dú)立的排放口處理，如污水處理廠；②其他排污口，可以適當(dāng)簡(jiǎn)化：若排污口距離較近，可把多個(gè)排污口簡(jiǎn)化成集中的排污口計(jì)算。概化后的入河排污口與水質(zhì)控制斷面的相對(duì)位置如圖1所示。

2.2水文參數(shù)設(shè)計(jì)

由于資料所限，結(jié)合河流特征，選取1999年至2005年沈陽(yáng)（三）站、黃臘坨站、邢家窩棚站3個(gè)水文站日平均流量，設(shè)計(jì)50%保證率下的水文參數(shù)（見(jiàn)表1）。

表1　設(shè)計(jì)流量和設(shè)計(jì)流速

表2　渾河沈陽(yáng)段環(huán)境容量結(jié)果

2.3降解系數(shù)確定

根據(jù)渾河沈陽(yáng)段水文特征，結(jié)合COD衰減系數(shù)取值大于NH3-N衰減系數(shù)的原則，確定KCOD取值 0.1d-1，KNH3-N取值0.05d-1。

2.4水環(huán)境容量計(jì)算結(jié)果

以水質(zhì)目標(biāo)控制濃度、流域概化、水文設(shè)計(jì)等作為約束條件，通過(guò)規(guī)劃求解求得50%保證率下的COD、NH3-N在渾河沈陽(yáng)段干流的環(huán)境容量（見(jiàn)表2）。

3　排污口變動(dòng)后的水環(huán)境容量計(jì)算結(jié)果

根據(jù)渾河干流排污口分布情況，結(jié)合水質(zhì)現(xiàn)狀，緩解水環(huán)境容量之間供需矛盾，需要對(duì)排污口進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整后的排污口對(duì)水環(huán)境容量分布具有一定的影響性（見(jiàn)表3）。排污口變動(dòng)后水環(huán)境容量增加，COD環(huán)境容量提高18.38%，氨氮提高18.84%。

表3　排污口變動(dòng)后水環(huán)境容量結(jié)果

4　結(jié)論建議

（1）楊官河入渾河干流以上河段，排污口設(shè)置分散，且容量資源利用率低。張官河、楊官河河段主要經(jīng)過(guò)居民區(qū)，由于缺乏污水處理廠，大量的生活污水會(huì)直接排入各水體中，導(dǎo)致渾河水質(zhì)的惡化。應(yīng)當(dāng)這一河段工業(yè)排污口進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整：為改善水質(zhì)，加強(qiáng)排污口的合理化，建議在楊官河入渾河口以上干流河段建污水處理廠，將排污口2及概化口1排污口所含企業(yè)排放的廢水自行處理達(dá)到各行業(yè)相關(guān)接管標(biāo)準(zhǔn)后，送至污水處理廠進(jìn)行集中處理。取消排污口及概化口1后，提高了楊官河和張官河的環(huán)境容量，有利于提高水環(huán)境質(zhì)量。

（2）白塔堡河入渾河口一下河段水環(huán)境容量被過(guò)度利用，水質(zhì)污染較嚴(yán)重，為改善這一河段水質(zhì)，需要對(duì)排污口4進(jìn)行調(diào)整。排污口4污水處理廠受納生活污水和工業(yè)廢水，其中主要為生活污水，通過(guò)對(duì)污水處理廠進(jìn)行污水截留，通過(guò)輸送管道將污水送至排污口3處污水處理廠進(jìn)行集中處理。將處理后的污水能達(dá)到中水的標(biāo)準(zhǔn)，再排入渾河，明顯改善整體水質(zhì)。通過(guò)將排污口4截留，明顯增加了其下游環(huán)境容量，很好緩解了細(xì)河給渾河造成的水質(zhì)壓力。

（3）細(xì)河、蒲河是入渾河的主要污染源，水質(zhì)污染較嚴(yán)重，直接導(dǎo)致這水環(huán)境容量被超負(fù)荷利用。需要重點(diǎn)治理細(xì)河、蒲河污染源，加強(qiáng)對(duì)細(xì)河、蒲河直排源的改造。在基本保持現(xiàn)有特色經(jīng)濟(jì)、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)格局的基礎(chǔ)上，通過(guò)容量總量控制的方式進(jìn)行產(chǎn)業(yè)降耗，促使企業(yè)環(huán)境友好工藝，根據(jù)污染削減成本選擇容量較大的區(qū)域[6]。加強(qiáng)對(duì)細(xì)河流域工業(yè)源的治理，開(kāi)展排污口專(zhuān)項(xiàng)整治行動(dòng)，堅(jiān)決封堵非法排污口，有效遏制污水偷排現(xiàn)象，加強(qiáng)對(duì)排污口的合理布局，加大河流最大納污量。加強(qiáng)對(duì)污水處理站的建設(shè)或加強(qiáng)現(xiàn)有污水處理廠的處理能力。加強(qiáng)流域重點(diǎn)河流達(dá)標(biāo)行動(dòng)，對(duì)超標(biāo)排放的污染源限期治理，對(duì)在規(guī)定期限內(nèi)不能實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放的重污染源依法進(jìn)行關(guān)停和搬遷。對(duì)污染物排放量大的重點(diǎn)污染源進(jìn)行摸底調(diào)查，切實(shí)改善河流水環(huán)境質(zhì)量。

（4）加強(qiáng)對(duì)各排污口的監(jiān)督工作。依據(jù)國(guó)建相關(guān)法律、法規(guī)，加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)有排污口的監(jiān)測(cè)工作，定期對(duì)入河排污口的排污量、污染物排放濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，為入河排污口的有效管理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。對(duì)各排污口嚴(yán)格實(shí)施污染物排放總量控制，實(shí)行排污許可證制度，禁止無(wú)證和超總量排污，努力從源頭減少入河排污量，改善水環(huán)境質(zhì)量，增加水環(huán)境容量。

總之，調(diào)渾河沈陽(yáng)段排污口整，分析排污口分布對(duì)水環(huán)境容量的影響，分析渾河沈陽(yáng)段流域水環(huán)境容量的分布特征。通過(guò)分析環(huán)境容量分布特征發(fā)現(xiàn)渾河上游水環(huán)境容量資源利用率低，這可為沈陽(yáng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略向渾河上游轉(zhuǎn)移提供了環(huán)境方面的有利條件。

合理開(kāi)發(fā)渾河沈陽(yáng)段流域水環(huán)境容量資源的經(jīng)濟(jì)潛力，合理調(diào)整產(chǎn)業(yè)格局，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與水環(huán)境持續(xù)、協(xié)調(diào)發(fā)展，促進(jìn)沈陽(yáng)經(jīng)濟(jì)更科學(xué)、合理的發(fā)展。

[1]王孟.對(duì)長(zhǎng)江流域入河排污口設(shè)置論證的思考 [J].人民長(zhǎng)江2011，42(2)，2 1 -23.

[2]姚建軍.關(guān)于排污口規(guī)范化設(shè)置及整治的探討 [J].環(huán)境導(dǎo)報(bào)，2000， (1)，21-22.

[3]吳國(guó)平.入河排污口管理有關(guān)問(wèn)題探討 [J].人民長(zhǎng)江，2008，39(23)，14-16.

[4]姜曼曼.松花江哈爾濱段動(dòng)態(tài)水環(huán)境容量及其價(jià)值研究 [D].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2010.

[5]《全國(guó)水環(huán)境容量核定技術(shù)指南》.中國(guó)環(huán)境規(guī)劃院，2003.

[6]區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展與水環(huán)境容量緊缺之間矛盾的調(diào)和一工業(yè)生產(chǎn)力宏觀布局與產(chǎn) 業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整策略 [J].經(jīng)濟(jì)地理，1998,18（4），54-61.

X8[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-2-330-2

陸靜芳（1989～），女，碩士研究生，研究方向?yàn)榄h(huán)境規(guī)劃與評(píng)價(jià)。

遼河流域主要污染物排放控制與管理體系建設(shè)示范課題編號(hào)：2012ZX07505-002